@phdthesis{Schwarz2004,
  author    = {Schwarz, Ulrich Sebastian},
  title     = {Forces and elasticity in cell adhesion},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001343},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Das Verhalten adh{\"a}renter Zellen h{\"a}ngt stark von den chemischen, topographischen und mechanischen Eigenschaften ihrer Umgebung ab. Experimentelle Untersuchungen der letzten Jahre haben gezeigt, dass adh{\"a}rente Zellen aktiv die elastischen Eigenschaften ihrer Umgebung erkunden, indem sie an dieser ziehen. Der resultierende Kraftaufbau h{\"a}ngt von den elastischen Eigenschaften der Umgebung ab und wird an den Adh{\"a}sionskontakten in entsprechende biochemische Signale umgewandelt, die zellul{\"a}re Programme wie Wachstum, Differenzierung, programmierten Zelltod und Zellbewegung mitbestimmen. Im Allgemeinen sind Kr{\"a}fte wichtige Einflussgr{\"o}ßen in biologischen Systemen. Weitere Beispiele daf{\"u}r sind H{\"o}r- und Tastsinn, Wundheilung sowie die rollende Adh{\"a}sion von weißen Blutk{\"o}rperchen auf den W{\"a}nden der Blutgef{\"a}ße. In der Habilitationsschrift von Ulrich Schwarz werden mehrere theoretische Projekte vorgestellt, die die Rolle von Kr{\"a}ften und Elastizit{\"a}t in der Zelladh{\"a}sion untersuchen. (1) Es wurde eine neue Methode entwickelt, um die Kr{\"a}fte auszurechnen, die Zellen an den Kontaktpunkten auf mikro-strukturierte elastische Substrate aus{\"u}ben. Das Hauptergebnis ist, dass Zell-Matrix-Kontakte als Mechanosensoren funktionieren, an denen interne Kr{\"a}fte in Proteinaggregation umgewandelt werden. (2) Eine Ein-Schritt-Master-Gleichung, die die stochastische Dynamik von Adh{\"a}sionsclustern als Funktion von Clustergr{\"o}ße, R{\"u}ckbindungsrate und Kraft beschreibt, wurde sowohl analytisch als auch numerisch gel{\"o}st. Zudem wurde dieses Modell auf Zell-Matrix-Kontakte, dynamische Kraftspektroskopie sowie die rollende Adh{\"a}sion angewandt. (3) Im Rahmen der linearen Elastizit{\"a}tstheorie und mit Hilfe des Konzepts der Kraftdipole wurde ein Modell formuliert und gel{\"o}st, das die Positionierung und Orientierung von Zellen in weicher Umgebung vorhersagt. Diese Vorhersagen sind in guter {\"U}bereinstimmung mit zahlreichen experimentellen Beobachtungen f{\"u}r Fibroblasten auf elastischen Substraten und in Kollagen-Gelen.},
  language  = {en}
}