布里斯托尔大学的科学家们通过描述活性物质的无牵引自推进力

在《物理评论快报》上发表的一篇文章中，布里斯托尔大学的科学家们通过描述活性物质的无牵引自推进力，回答了一个基本问题：“有可能在不向环境施加力的情况下运动吗?”。

对于生物学家和物理学家来说，了解细胞如何自主运动都是一个基本问题。

通常通过在显微镜下观察载玻片上细胞的运动来进行细胞运动性实验。

在这些条件下，观察到细胞在表面“爬行”。爬行很容易理解：细胞将自身附着在表面上，并利用这些锚点向前推动(就像在地面上爬行一样)。但是，体内细胞在复杂的3D环境中移动时，爬行效率非常低。

布里斯托尔数学学院的科学家发现了一种不同的推进机制，特别适合组织中的细胞运动-一种不依赖于通过锚定点传递力的机制。

他们发现，如果您像细胞一样，是由“主动”物质构成的，则没有牵引力(对周围环境的局部力)的自我推进是可能的。他们描述了一滴活性物质如何能够在狭窄的通道中向前移动，而又不对其周围的壁施加任何力。

主要作者Aurore Loisy博士说：“无牵引运动非常违反直觉。当我们意识到不仅可能，而且为组织中的细胞运动性这一重要问题提供了合理的解释时，我们感到非常兴奋。

“此外，这种无牵引力自推进的部分优点在于，它通过非同寻常的简单性的解析解决方案进行了描述。由于描述活性物质的方程的复杂性(非线性)，我们没有想到最终变得如此简单!”

活性物质是生物学中普遍存在的一种特殊物质，其中代谢能不断转化为机械能。这种在内部整体产生机械力的能力使液滴可以移动而无需在其边界(壁)上施加力。

洛伊斯博士补充说：“一滴活性物质流过微小的间隙是了解组织中细胞运动性的最小模型，组织是拥挤的环境，几何形状错综复杂。

“我们发现的机制为细胞在这些环境中如何运动这一悬而未决的问题提供了可能的解释。这种运动性对活生物体的多种生理过程至关重要，包括免疫应答和伤口愈合，其失调是癌症扩散的关键(转移)。”

下一步是在专门设计的微通道中使用一滴细胞提取物，通过实验观察这种现象。

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