核包膜压痕响应结构

天然抗压结构现成可用

细胞核在压痕下凭借核包膜褶皱的被动展开即时硬化，提供了无需主动调控的抗变形结构机制。

Tang, Wentian · Xin, Chen · Wang, Xian · Zhu, Min · Shan, Guanqiao · Wang, Tiancong · Dou, Wenkun · Wang, Jintian · Law, Junhui · Gong, Zheyuan · Hopyan, Sevan · Huang, Xi · Sun, Yu

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2023

技术优势

即时硬化

硬化与核包膜褶皱展开在压痕部位同时发生，无需涉及基因表达或分子主动重排。

无需耗能

有限元模拟显示，仅靠核包膜褶皱的结构展开这一纯被动过程即可增加核刚度、降低应力应变水平。

褶皱越多越抗压

核包膜褶皱初始状态与展开程度、硬化倍数正相关，初始褶皱越多，压痕下硬化越显著。

应用场景

• 细胞力学：提供核包膜结构对细胞核力学行为影响的新机制，丰富细胞力学理论模型。
• 仿生抗冲击结构：为设计无需主动调控的被动抗冲击结构提供仿生蓝图。
• 核刚度调控：揭示通过改变核包膜褶皱状态即可调控核硬度，无需干预内部成分。
• 压痕力学表征：建立压痕力学测试与核包膜结构变化的对应关系，指导实验分析。