什么是纳米生物力学(Nanobiomechanics)？

"纳米生物力学"是一个相对很少使用的词，用来描述活细胞的运动机制。"纳米"前缀有点时髦，因为活细胞的相关长度尺度是用微米来测量的，而不是纳米，虽然一些相关的力发生在纳米尺度上，因为细胞是所有生物的基石，了解它们的纳米生物力学有助于预测和分析它们的宏观性质。Subra Suresh确定感染疟疾的红血球的硬度要高出10倍麻省理工学院材料科学家苏布拉·苏雷什是纳米生物力学领域的一位研究人员，他是将纳米尺度测量应用于活细胞的先驱。在一项实验中，他测量了健康红血球和感染疟疾寄生虫的红血球之间物理性质的差异，利用微小的传感器可以测量到皮科内顿（万亿分之一牛顿）的力，Suresh发现感染疟疾的红细胞比健康的红血球坚硬10倍，比先前估计的要硬3到4倍。这些细胞的纳米生物力学特性很重要，因为刚性细胞会堵塞毛细血管，导致脑出血。研究人员希望纳米生物力学能帮助我们了解更多关于某些疾病的知识，并产生新的治疗方法。研究人员希望纳米生物力学能帮助我们更多地了解某些疾病，并为其提供新的治疗方法。疟疾是一个目标，其他包括肌营养不良、心血管疾病、肝癌和胰腺癌以及镰状细胞贫血在每一种疾病中，单个细胞表现出物理性质的变化，理论上可以通过测量来更有效地了解疾病。纳米生物力学也可能在设计植入人体的新型纳米材料或装置中发挥作用，例如起搏器、假肢，或者更具未来感的植入物，如海马体的替代物。目前的人类植入物通常不是在纳米尺度上构建的，因为我们对这个尺度上有利模式的认识由于研究不足而受到限制。从长远来看，研究人员希望纳米生物力学可以被用来制造与人体排斥反应的几率几乎为零，而植入物和器官本身一样高效和自然。