建立体外模拟哺乳动物血液循环系统的装置,应用离体细胞培养实验和激光共聚焦钙信号测量技术研究流体切应力、周向应力及其协同作用对培养血管内皮细胞内钙信号的影响;建立相对完善的数学力学模型描述流体切应力、周向应力及其协同作用影响内皮细胞内钙信号的规律。本项目试图建立定量分析生理条件下血管内皮细胞中机械力钙信号转导机制的数学力学方法,为在细胞和分子生物学水平上研究血管疾病的血液动力学机制提供新观点和新方法。
本项目采用数学力学建模和离体细胞实验相结合的方法研究流体切应力、周向应力及其相互作用对血管内皮细胞内钙响应的影响规律。建立了描述和分析切应力和周向应力协同作用的指标和方法;建立了能模拟在体生理切应力和周向应力环境的硅胶管流动腔系统;获得了流体切应力和周向应变(力)联合作用下培养内皮细胞内钙响应规律;首次建立了流体切应力诱发内皮细胞分泌ATP的动态(时变)数学模型;改进了流体切应力和ATP联合作用下内皮细胞内钙响应的非线性动力学模型。所得结果对于细胞力信号转导及传递通路的定量研究有一定意义。