Стекловидная теория

Модель поведения мягких стекловидных тел поможет объяснить феномен прочности и пластичности биологической клетки. Прочность клетки обусловлена наличием сети протеиновых волокон, называемых цитоскелетонами. Бен Фабри (Ben Fabry) из Harvard School of Public Health в Бостоне вместе с коллегами изучил, каким образом деформируется каркас клетки под действием различных сил.

Для этого к цитоскелетонам были присоединены крошечные магнитные шарики, которые отклонялись под действием магнитного поля. Ученые были удивлены тем, что полученные результаты могут быть объяснены с помощью диаметрально противоположных ветвей науки.

Инженеры в течение длительного времени использовали математический метод под названием конструкционное демпфирование, чтобы объяснить, каким образом под действием нагрузок вибрируют строения и самолеты. Данная модель, как оказалось, подходит и для объяснения поведения клеточных цитоскелетонов.

С другой стороны, подобные вычисления стали применяться для расчета поведения таких материалов, как зубная паста, краска, мыльная пена. Подобные вещества известны как «мягкие стекловидные материалы». Например, зубная паста при легком надавливании не выйдет из тюбика, в то время как при некотором усилии она легко выдавливается. Так же и цитоскелетон остается твердообразным большую часть времени, а при некоторых обстоятельствах превращается в подобие жидкости, тем самым обеспечивая расширение, сжатие или деление клетки.

Еще не совсем понятно, какое подобие существует между биологическими клетками, строениями, самолетами или зубной пастой. Бен Фабри признал, что теория деформации мягких стекловидных материалов является слишком общей и не отражает структуры материала. Для того чтобы проверить ее применимость необходимо провести эксперименты с более значительным воздействием на сеть цитоскелетонов.

Фабри ожидает, что результаты исследования помогут упростить изучение воздействия лекарственных средств на поведение цитоскелетона человеческих клеток.

Илья Н. Кулешов


Источник: xTerra.Ru