生物学的成長とリモデリングの連続体混合モデル：過去の成功と将来の機会

生物学的成長プロセスには、細胞、組織、臓器を構成する材料を増加、減少、または交換する質量交換が含まれます。ほとんどの場合、そのような交換は材料の構造構造を変化させ、その結果、適用された負荷に対する関連する機械生産反応に影響します。構造の完全性の変化の種類と程度が、関連するさまざまな成分（特定の細胞骨格または細胞外マトリックスタンパク質など）に依存することを考えると、混合物の連続体理論は、成長とリモデリングの力学をモデル化するのに理想的です。このレビューの目標は2つあります。まず、生物学的成長および/または改造を記述するために混合理論の多様な応用を示すいくつかの実例を強調します。第二に、軟部組織の成長とリモデリングのモデリングの分野でいくつかのオープンな問題を特定する。

Biological growth processes involve mass exchanges that increase, decrease, or replace material that constitutes cells, tissues, and organs. In most cases, such exchanges alter the structural makeup of the material and consequently affect associated mechanobiological responses to applied loads. Given that the type and extent of changes in structural integrity depend on the different constituents involved (e.g., particular cytoskeletal or extracellular matrix proteins), the continuum theory of mixtures is ideally suited to model the mechanics of growth and remodeling. The goal of this review is twofold: first, to highlight a few illustrative examples that show diverse applications of mixture theory to describe biological growth and/or remodeling; second, to identify some open problems in the fields of modeling soft-tissue growth and remodeling.