Simucell3D：细胞极化组织力学

张明 2024-04-15

细胞的三维（3D）组织，决定了组织功能和完整性，并在发育和疾病中发生显著变化。长期以来，基于细胞的模拟，一直用来定义基本的机械原理。然而，到目前为止，高计算成本限制了对简化细胞几何形状或小组织片的模拟。

近日，瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zürich）Steve Runser, Roman Vetter & Dagmar Iber，在Nature Computational Science上发文，报道了 SimuCell3D，这是高效的开源程序，可在三维空间中，模拟大型组织，具有亚细胞分辨率、生长、增殖、细胞外基质、流体腔、细胞核和不均匀的机械特性，就像在极化上皮中发现的那样。

球状体、囊泡、薄片、管和其他组织几何形状，可很容易地从显微镜图像中导入，并模拟以推断生物力学参数。研究发现，在分层和假复层上皮中的3D细胞形状，在很大程度上是由表面张力和细胞间粘附之间竞争决定的。在很高的细节水平上， SimuCell3D对发育和疾病中的3D组织，进行了大规模的计算机模拟研究。