Fractional Calculus Evaluation of Hyaluronic Acid Crosslinking in a Nanoscopic Part of Articular Cartilage Model System
Abstrakt
This work presents a study of the mechanism of physical crosslinking of hyaluronic acid in the presence of common phospholipids in synovial joint organ systems. Molecular dynamic simulations have been executed to understand the formation of hyaluronan networks at various phospholipid concentrations. The results of the simulations suggest that the mechanisms exhibit subdiffusion characteristics. Transportation quantities derive as a function of time during numerical calculations of mean square displacement, and observations of sublinear growth were noted. Coarse-grained models are deployed to obtain a mathematical description where a random walker and several subdiffusion schemes of its motion describe the models. The findings of this study may establish mechanisms of biopolymer network formations in normal and pathologic synovial fluid and help elucidate the mechanism of facilitated AC biolubrication.
Cytowania
-
0
CrossRef
-
0
Web of Science
-
0
Scopus
Autorzy (5)
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- Licencja
- otwiera się w nowej karcie
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja monograficzna
- Typ:
- rozdział, artykuł w książce - dziele zbiorowym /podręczniku w języku o zasięgu międzynarodowym
- Tytuł wydania:
- W : Dynamical Systems in Theoretical Perspective strony 25 - 35
- Język:
- angielski
- Rok wydania:
- 2018
- Opis bibliograficzny:
- Bełdowski P., Weber P., De Leon T., Auge W., Gadomski A.: Fractional Calculus Evaluation of Hyaluronic Acid Crosslinking in a Nanoscopic Part of Articular Cartilage Model System// Dynamical Systems in Theoretical Perspective/ ed. Jan Awrejcewicz Cham: Springer, 2018, s.25-35
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1007/978-3-319-96598-7
- Bibliografia: test
-
- Dédinaté, A.: Biomimetic lubrication. Soft Matter, 8, 273-284 (2012)
- M. Doi, S. F. Edwards, The theory of polymer dynamics, (Oxford University Press, Oxford, 1994)
- Gadomski, A.: Nucleation-and-growth problem in model lipid membranes undergoing subgel phase transitions is a problem of time scale. Eur. Phys. J. B, 9, 569-571 (1999) otwiera się w nowej karcie
- Goudoulas, T.B., Kastrinakis, E.G., Nychas, S.G., Papazoglou, L.G., Kazakos, G.M., Kosmas, P.V.: Rheological study of synovial fluid obtained from dogs: healthy, pathological, and post- surgery, after spontaneous rupture of cranial cruciate ligament. Ann. Biomed. Eng., 38, 57-65 (2010) otwiera się w nowej karcie
- G.G. Hari, C.A. Hales, Chemistry and Biology of Hyaluronan, Elsevier Science, Amsterdam, (2008)
- Haubol, H.J., Matha, A.M., Saxena, R.K.: Mittag-Leffler functions and their applications. Journal of Applied Mathematics, 2011, (2011) otwiera się w nowej karcie
- Hills, B.A.: Boundary lubrication in vivo. Proc. Inst. Mech. Eng. H, 214, 83-94 (2000) otwiera się w nowej karcie
- Jung, S., Petelska, A., Be ldowski, P., Augé, W., Casey, T., Walczak, D., Lemke, K., Gadomski, A.: Hyaluronic acid and phospholipid interactions useful for repaired articular cartilage surfaces -a mini review toward tribological surgical adjuvants. Colloid Polym. Sci., 295, 403-412 (2017) otwiera się w nowej karcie
- Nitzan, D.W., Nitzan, U., Dan, P., Yedgar, S.: The role of hyaluronic acid in protecting surface?active phospholipids from lysis by exogenous phospholipase A2. Rheumatology, 40, 335-340 (2001) otwiera się w nowej karcie
- Panja, D.: Anomalous Polymer Dynamics Is Non-Markovian: Memory Effects and The Gen- eralized Langevin Equation Formulation. J. Stat. Mech., 6, P06011 (2010) otwiera się w nowej karcie
- Pasquali-Ronchetti, I., Quaglino, D., Mori, G., Bacchelli, B., Ghosh, P.: Hyaluronan- phospholipid interactions J. Struct. Biol., 120, 1-10 (1997) otwiera się w nowej karcie
- Podlubny, I., Fractional differential equations, (Academic Press, San Diego, 1999) otwiera się w nowej karcie
- Podlubny, I.: Matrix approach to discrete fractional calculus. Fractional Calculus and Applied Analysis, 3, 359-386 (2000) otwiera się w nowej karcie
- Richmond, T.J.: Solvent accessible surface area and excluded volume in proteins. Analytical equations for overlapping spheres and implications for the hydrophobic effect. J. Mol. Biol., 178, 63-89 (1984) otwiera się w nowej karcie
- Rouse, P. E.: A Theory of the Linear Viscoelastic Properties of Dilute Solutions of Coiling Polymers. J. Chem. Phys., 21, 1272-1280 (1953) otwiera się w nowej karcie
- Samko, S. G., Kilbas, A. A., Marichev, O. I.: Fractional integrals and derivatives -theory and applications, (Gordon and Breach, Amsterdam, 1993) otwiera się w nowej karcie
- Siódmiak, J., Be ldowski, P., Augé, W., Ledziński, D.,Śmigiel, S., Gadomski, A.: Molecular Dynamic Analysis of Hyaluronic Acid and Phospholipid Interaction in Tribological Surgical Adjuvant Design for Osteoarthritis. Molecules, 22, 1436-1456 (2017) otwiera się w nowej karcie
- Sorkin, R., Kampf, N., Zhu, L., Klein, J.: Hydration lubrication and shear-induced self- healing of lipid bilayer boundary lubricants in phosphatidylcholine dispersions. Soft Matter, 12, 2773-2784 (2016) otwiera się w nowej karcie
- Wang, M., Liu, C., Thormann, E., Dédinaité, A.: Hyaluronan and phospholipid association in biolubrication. Biomacromolecules, 14, 4198-4206 (2013) otwiera się w nowej karcie
- Wieland, D.C.F., Degen, P., Zander, T., Gayer, S., Raj, A., An, J., Dédinaité, A., Claesson, P., Willumeit-RȂ ¶mer, R.: Structure of DPPC-hyaluronan interfacial layers?effects of molecu- lar weight and ion composition. Rheumatology, 412, 729-740 (2016) otwiera się w nowej karcie
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 91 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
Anomalous Behavior of Hyaluronan Crosslinking Due to the Presence of Excess Phospholipids in the Articular Cartilage System of Osteoarthritis
- P. Bełdowski,
- P. Weber,
- T. Andrysiak
- + 4 autorów
Physical crosslinking of hyaluronic acid in the presence of phospholipids in an aqueous nano-environment
- P. Bełdowski,
- P. Weber,
- A. Dedinaite
- + 2 autorów
Effect of Ion and Binding Site on the Conformation of Chosen Glycosaminoglycans at the Albumin Surface
- P. Sionkowski,
- P. Bełdowski,
- N. Kruszewska
- + 3 autorów
Hyaluronan-Chondroitin Sulfate Anomalous Crosslinking Due to Temperature Changes
- T. Andrysiak,
- P. Bełdowski,
- J. Siódmiak
- + 2 autorów