Struttura interna di cellule si comporta come Molten Glass

Giugno 13, 2016 Admin Salute 0 1
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Boston, MA - Un team internazionale guidato da Jeffrey J. Fredberg, professore di bioingegneria e fisiologia presso la Harvard School of Public Health, ha scoperto che la cellula modula le sue proprietà meccaniche più o meno allo stesso modo di un vetraio modella cristalleria. Questa nuova visione delle funzioni cellulari mette in luce gli aspetti meccanici di fenomeni diversi come l'asma, cancro, infiammazioni e malattie vascolari. Questi risultati sembrano in anticipo online da luglio 2005 numero di Nature Materials.

Per adattare un lavoro di vetro, un soffiatore di vetro deve riscaldare l'oggetto, la forma, e poi raffreddarlo. Fredberg ei suoi colleghi hanno dimostrato che la cellula modula le sue proprietà meccaniche e cambia la sua malleabilità nello stesso modo. Ma invece di cambiare la temperatura, la cella modifica una proprietà di temperatura-like che ha lo stesso effetto.

Utilizzando una serie di nuovi nanotecnologie sviluppate dai ricercatori della HSPH, Fredberg et al. scoperto le leggi fisiche di base che descrivono cella comportamento meccanico. In precedenza, il modello classico di cellula comportamento meccanico aveva raffigurato la cella come un nucleo fluido viscoso contenuto in una membrana elastica corticale, ma i loro risultati non affatto conformi a tale immagine. Gli esperimenti del team dimostrano che la cella è una strana forma intermedia di materia che non è né solido né liquido, ma mantiene le caratteristiche di entrambi. Inoltre, come la cellula svolge la propria attività di routine di stretching, la diffusione, e dei contratti, si può variare la proprietà e il controllo della temperatura, come dove si siede lungo lo spettro tra gli stati solidi simili e fluido-like.




"Questi risultati hanno importanti lezioni per comprendere le dinamiche di proteine ​​strutturali ad una scala che è intermedio tra la singola molecola e funzione cellulare integrativa. Si tratta di un fenomeno collettivo di molte molecole che interagiscono in concerto, e scomparirebbe del tutto nello studio di una molecola interagendo con loro in isolamento ", ha detto Fredberg. Ha continuato, "Le leggi che regolano il comportamento delle cellule di riunire in un unico quadro fisico elasticità delle cellule, la viscosità, e il rimodellamento, e ci danno un modo diverso di pensare la base molecolare di rotta restringimento in asma, vasi restringimento nella malattia vascolare, la riparazione delle ferite, sviluppo embrionale, e l'invasione delle cellule del cancro, che hanno tutti importanti componenti meccanici. Forse più sorprendenti di tutti, oltre ad offrire un modo diverso di pensare meccanismi della malattia, questi risultati fanno luce sul comportamento delle sostanze inerti condensato familiari che rimangono poco conosciute, tra cui paste, schiume, emulsioni e materiali granulari. "

La ricerca è stata sostenuta da sovvenzioni dal National Institutes of Health.

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