活性交联生物聚合物网络中分子马达诱导的应变硬化

我们通过将分子马达建模为力偶极子，研究了具有柔性交联和刚性交联的肌动蛋白网络的弹性响应。我们的有限元模拟表明，对于柔顺的交联剂，如丝蛋白A，网络可以加强两个数量级，而对于不柔顺的交联剂，如丝蛋白A，网络的加强程度要小得多，通常是两倍，这与最近的实验结果非常吻合。我们表明，差异源于这样一个事实，即电机能够将柔性交联拉伸到最大可能的程度，这反过来又导致细丝变形。随着外加应变的增加，细丝进一步变形，导致弹性响应变硬。当交联不兼容时，由于电机的收缩力不会以显着的方式改变网络形态，因此只观察到小的硬化。