La biomécanique cellulaire fait référence à la fonction mécanique des cellules en termes de biologie. La biomécanique est un domaine interdisciplinaire de recherche en cours qui se concentre sur les comportements mécanistes des cellules et les influences biologiques associées à ces comportements. L’étude de la biomécanique cellulaire s’appuie sur les disciplines du génie mécanique, de la biochimie, de l’anatomie et de la physiologie.
La recherche fondamentale en biomécanique cellulaire porte sur la structure, l’organisation et d’autres propriétés principalement physiques de la fonction cellulaire. Le but de la biomécanique est d’approfondir la compréhension de la physiologie normale et de la maladie au niveau cellulaire. Des scientifiques spécialisés en biomécanique cellulaire ont développé des outils utilisant la microfabrication et des procédés innovants de nanoscience et de bio-ingénierie. Ces outils permettent aux scientifiques de collecter et d’examiner des échantillons de cellules et de protéines au niveau moléculaire. Cette approche se concentre sur les petites parties d’un système fonctionnel plus grand, qui est l’essence de la biomécanique cellulaire.
La biomécanique cellulaire a également été appelée biomécanique ou mécanobiologie; tous sont des termes qui reflètent la nature interdisciplinaire de cette spécialisation. En étudiant les propriétés mécaniques des cellules impliquées dans des maladies telles que les maladies cardiovasculaires et le cancer, les chercheurs pourraient être en mesure de trouver des traitements et des remèdes pour des maladies autrement mortelles. Ces propriétés incluent les forces biophysiques, les propriétés adhésives et l’organisation spatiale. Par exemple, les composants fluides d’une cellule sont associés au stress membranaire, à la perméabilité et à l’expression des gènes. Les scientifiques ont utilisé la biomécanique pour identifier un moyen d’étudier le comportement cellulaire à plus grande échelle, en termes de tissus et d’organes touchés par la maladie.
Les cellules sont les éléments constitutifs de la vie, et une chaîne de réactions biochimiques est vitale pour le bon fonctionnement des processus biologiques normaux. Ces réactions se produisent souvent à l’intérieur de la paroi cellulaire dans des conditions très spécifiques. Lorsque l’environnement cellulaire ou la biomécanique cellulaire sont modifiés d’une manière ou d’une autre, le résultat sur les cellules saines peut provoquer de l’hypertension, des accidents vasculaires cérébraux et de nombreux autres problèmes médicaux. Toutes les fonctions normales du corps, telles que la guérison, l’enflure et la libération d’hormones, impliquent le rôle des cellules. La nécessité de comprendre comment ces choses se produisent, et pas seulement pourquoi ou quand elles se produisent, est l’objectif de la biomécanique cellulaire.
Les mesures biomécaniques des cellules ont été obtenues grâce à une grande variété de méthodologies, allant de la dynamique des fluides à la transduction du signal. L’analyse biomécanique à elle seule a vu un large éventail de progrès et d’utilisations, y compris la cinétique humaine et l’entraînement athlétique. L’approche de base reste la même; l’analyse biomécanique capture les mesures physiques associées au mouvement et associe ou attribue les données à des processus biologiques.