报告题目：动物细胞与微环境的力学相互作用

报告嘉宾：徐新鹏 副教授（广东以色列理工学院）

主 持 人：王奉涛 教授

报告时间：2024年12月13日（周五） 15:00

报告地点：科技楼521会议室

报告摘要：

所有真核细胞都含有细胞骨架，细胞骨架通常是由肌动蛋白丝和微管骨架构成的网状结构；细胞骨架是细胞具有一定硬度、维持一定形状和运动性的结构基础。细胞骨架细丝会受到分子马达的作用：这些蛋白马达不断地将内部化学能转化为物理力，使细胞骨架能够产生收缩应力。许多细胞类型（如皮肤细胞，肌肉细胞，软骨细胞）能主动地粘附在它们周围的细胞外基质上；细胞产生的主动收缩应力能使细胞外基质变形。这些细胞能感知外基质的力学性质，从而重塑自身的细胞骨架，调节细胞-基质之间的粘附强度，有时也会引起基因表达的变化。我的团队致力于定量理解细胞与胞外基质之间的力学相互作用，以及细胞如果通过细胞外基质对周围的力学信号进行响应和反馈的。在本次报告中，我首先介绍生物聚合物凝胶的拉伸刚化和压缩软化的高度非线性弹性是长程力传输的重要物理机制。之后，我将指出细胞收缩力一方面能引起外基质的局部刚化和弹性各向异性，另一个方面粘附型细胞能探测外基质的力学性质并做出响应和反馈。细胞的反馈通常是通过复杂的生物化学过程实现的。实验和理论上发现，很多粘附型细胞能在其外边界上维持力学自稳态。这一细胞“自稳”的反馈机制可以用粗粒化为细胞边界的边界条件。我将结合细胞的主动收缩力和细胞的这一反馈机制解释实验上观察到的力学信号的响应，如趋硬性、静态拉伸下的细胞取向变化、细胞之间的力学通讯等。 此外，我还会介绍在动物组织水平上力学信号的生物学意义。

报告人简介：

徐新鹏博士于2008年在武汉大学获得学士学位，于2012年在香港科技大学获纳米科学与技术博士学位。先后在香港科技大学、魏茨曼科学研究所和以色列理工学院经过五年的博士后训练后，于2017年加入了广东以色列理工学院物理系，先后担任助理教授、副教授、长聘副教授。他的主要研究兴趣是与实验密切合作的复杂流体（软物质）和生命物质物理理论建模和数值计算。他最近的研究重点是微纳尺度多相流体动力学及其应用、活性物质和动物细胞等系统的结构、相行为和动力学特征。

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2024年12月11日