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Erschienen in:
Experimental and Computational Investigation of Viscoelasticity of Native and Engineered Ligament and Tendon Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

2010 | OriginalPaper | Buchkapitel

Orientational Polarizability and Stress Response of Biological Cells

verfasst von : S. A. Safran, R. De, A. Zemel

Erschienen in: IUTAM Symposium on Cellular, Molecular and Tissue Mechanics

Verlag: Springer Netherlands

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Abstract

We present a theoretical treatment of the orientational response to external stress of active, contractile cells embedded in a gel-like elastic medium. The theory includes random forces as well as forces that arise from the deformation of the matrix and those due to the internal regulation of the stress fibers and focal adhesions of the cell. We calculate both the static and high frequency limits of the orientational response in terms of the cellular polarizability. For systems in which the forces due to regulation and activity dominate the mechanical forces, we show that there is a non-linear dynamical response which, in the high frequency limit, causes the cell to orient nearly perpendicular to the direction of the applied stress.

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Fußnoten
1
In our model, the angle of the cell positional axis, θ and the magnitude of the dipole along the long axis of the needle-like cell, P, vary independently; this latter variation is due to regulation of the forces since we assume that the cell shape, and hence the distance|l|is fixed. We assume that for a needle-like cell the cytoskeletal forces are along the cell axis so there is no directional freedom for P once the cell positional orientation has been fixed. We thus average over fluctuations with a phase space proportional to dP d(cosθ).
 
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Metadaten
Titel
Orientational Polarizability and Stress Response of Biological Cells
verfasst von
S. A. Safran
R. De
A. Zemel
Copyright-Jahr
2010
Verlag
Springer Netherlands
Buch
IUTAM Symposium on Cellular, Molecular and Tissue Mechanics

Print ISBN: 978-90-481-3347-5

Electronic ISBN: 978-90-481-3348-2

Copyright-Jahr: 2010

DOI
https://doi.org/10.1007/978-90-481-3348-2_8

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