Ευστάθεια συνεργετικών (tensegrity) και κυτταρομηχανικών μοντέλων

Abstract

The objective of the present dissertation is twofold; first, the construction of suitable theoretical models for the mechanical description of particular cellular and sub-cellular phenomena, and second, the integral description of the general mechanical response of a family of structural systems known as tensegrity. Although these two research fields may seem distant at first, it has been discovered that they are deeply connected in the frame of cellular mechanics. During the last few decades it was found that mechanical action and deformation significantly contribute to, or even control, a broad spectrum of cellular functions; furthermore, it was revealed that the intracellular biopolymer network, namely the cytoskeleton, is the supporting frame and chief regulator of cellular deformation, and that it is organized according to the principles of Tensegrity Architecture. […]

Το αντικείμενο της παρούσας διατριβής μοιράζεται μεταξύ της κατασκευής θεωρητικών μηχανικών μοντέλων για την περιγραφή συγκεκριμένων κυτταρικών ή υπό-κυτταρικών φαινομένων, και της περιγραφής της γενικής μηχανικής συμπεριφοράς μίας οικογένειας δομικών συστημάτων γνωστά ως συνεργετικά. Τα δύο αυτά αντικείμενα έρευνας, αν και εκ πρώτης φαίνονται ξένα μεταξύ τους, αποδεικνύεται ότι συνδέονται στενά υπό τη σκέπη του σχετικά νέου επιστημονικού πεδίου που συνιστά η εμβιομηχανική. Ειδικότερα, τις τελευταίες δεκαετίες αποκαλύφθηκε ότι η μηχανική δράση-παραμόρφωση εμπλέκεται, συνδράμει, ή και ελέγχει σε μεγάλο βαθμό σχεδόν το σύνολο των κυτταρικών λειτουργιών επιπλέον, ανακαλύφθηκε ότι ο κυτταρικός σκελετός, ο κυριότερος ρυθμιστής και φορέας της κυτταρικής παραμόρφωσης, οργανώνεται σύμφωνα με τις αρχές της συνεργετικής αρχιτεκτονικής. […]