Архив номеров

Активные межклеточные взаимодействия управляют перемещениями клеток одна относительно другой и играют важнейшую роль в биологическом формообразовании и процессах, связанных с перестройкой тканей. Разработана континуальная многофазная модель механически активной биологической среды, образованной клетками двух различных типов и внеклеточной жидкостью. В модель включены дополнительные фазы, отвечающие за активные силовые взаимодействия между клетками. Такие взаимодействия (между клетками как внутри одной фазы, так и разных фаз) моделируются посредством активных напряжений, развивающихся в дополнительных фазах и зависящих (в общем случае нелокально) от плотностей клеточных фаз. Скорости деформирования клеточных фаз определяются активными напряжениями, а также зависят от других напряжений, действующих в среде. Решена модельная задача об эволюции первоначально однородного распределения плотностей клеточных фаз в бесконечном плоском слое. Рассмотрены случаи фиксированного положения границ слоя и их возможного смещения при отсутствии внешнего нагружения. Показано, что предложенная модель описывает явление сортировки клеток: клетки одного типа образуют компактную массу, окруженную клетками другого типа. Результаты решения продемонстрировали, что процесс сортировки оказывается возможным лишь при учете нелокальных зависимостей активных напряжений от плотностей клеточных фаз. Предложенная модель отличается от других подходов к теоретическому описанию сортировки введением в рассмотрение параметров и соотношений, имеющих отчетливый механический смысл (в частности, без использования представления о "поверхностном натяжении" в клеточной среде).