正如LMU物理学家最新宣布的一项研讨那样，活性物质，如细菌或上皮细胞的调集，怎么设法扩展到狭隘的空间，很大程度上取决于它们的成长动力学。活性物质的生物方式，如细菌生物膜或上皮细胞薄片，一般存在于有限的微空间中。弄清楚这些体系是“怎么经过侵略新的领地来殖民周围环境”并扩展规模的，这将增强咱们对在高级生物体中调查到许多正常功用和疾病状况的了解。
在与Amin Doostmohammadi博士(牛津大学)的协作下，LMU物理学家Felix Kempf和Erwin Frey教授现在凭借计算机模仿证明：细胞团体在挨近和经过部分缩短时表现出各种运动形式，所选用的形式取决于在组合前沿开展的活动动力水平，这一发现发现在表在《软物质》期刊上。曾经的几份出版物曾提出，生物物质的团体运动遭到这些体系所在环境性质的影响。特别是，用上皮细胞和细菌细胞以、由别离细胞内生物长丝、分子马达组成的混合物进行体外试验标明，空间鸿沟对运动性有明显的影响。
到目前为止，这种类型研讨首要会集在所运用障碍物的形状和相关粒子运动活动之间的相互作用上。但是，在大多数这些体系中，粒子的数量不稳定。在天然条件下，上皮细胞或细菌细胞以规矩的距离割裂，当被约束在毛细管中时，它们构成行进的侵略前沿。因而，为了了解这些形式是怎么构成和演化的，有必要考虑到这些体系的成长动力学，Kempf和搭档运用计算机模仿来探究这个要素的影响。调查到了三种底子不同的侵略形式，能够依据成长体系的全体活动和侵略前沿在挨近缩短时的行为来区别这三种形式。
假如活动水平较低，则侵略锋面在以稳定速度行进时坚持其滑润和明晰的概括。在较高水平的活动中，前沿呈现出不规矩的概括。最终，一旦活动水平超越必定的阈值，小细胞群就会从行进的前沿别离出来，然后能够经过狭隘的缝隙活动行进。模仿还使研讨人员能够描绘跟着侵略锋面演化而调查到驱动改变的进程，并量化它们对细胞进入越来越有限空间速度的影响。这些发现对活性物质的了解做出了重大贡献，并具有几个能够在未来试验中查验的意义。
博科园｜研讨/来自：慕尼黑路德维希马克西米利安大学
参阅期刊《软物质》
DOI: 10.1039/C9SM01210A
博科园｜科学、科技、科研、科普
