皮肤伤口愈合的力学生物学和生物力学途径

皮肤伤口愈合是一个精细调控的生物过程，涉及细胞、生长因子和细胞外基质的复杂相互作用。这一过程的结果直接影响个体的恢复和长期功能。然而，伤口愈合的结果并不总是理想的，常常导致纤维化疤痕的形成，这些疤痕可能影响外观和功能。本研究通过校准有限元模型，探索了皮肤伤口愈合过程中的力学生物学和生物力学途径，旨在更好地理解和控制疤痕形成，以改善愈合结果。

这篇文章是关于皮肤伤口愈合过程中的力学生物学和生物力学途径的研究。以下是文章的核心内容：

研究背景与目的 ：皮肤损伤愈合是一个涉及多种细胞和生物分子的复杂过程。研究者利用小鼠伤口的局部组织硬度数据，对一个系统力学生物学有限元模型进行了精细化校准，以模拟伤口愈合过程中的生物力学变化。

图 1.示意图总结了已开发的伤口愈合系统机械生物学模型，该模型旨在通过表示细胞和组织调节途径及其跨结构尺度的相互作用来捕获关键生化、微观结构以及宏观机械和几何变量的时间演化。

模型校准 ：通过层次贝叶斯逆分析方法，结合已发表的小鼠伤口愈合数据，对模型进行了校准，使其能够重现炎症信号、成纤维细胞浸润、胶原积累和伤口收缩的时间演变。

模型应用 ：校准后的模型不仅能够模拟伤口愈合过程，还能进行假设测试，探索局部伤口硬度变化对伤口收缩的影响，并提出连接生化场动态与机械属性变化的新方法。

研究意义 ：该模型挑战了当前对伤口生物力学和力学生物学的理解，并为控制受伤后疤痕纤维化提供了一个多功能工具。

作者总结 ：伤口治疗是一个重大的医疗负担，常导致僵硬的疤痕。准确的计算模型有助于深入理解、治疗伤口，并改善愈合结果。

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