في كل مرة تستحم فيها، يمكنك أن ترى كيف تتجمع قطرات الماء الصغيرة لتشكل قطرات أكبر.
إلى الباحثين من جامعة إرلانجن -نورمبرغ (جامعة فريدريش ألكسندر في إرلانغن-نورمبرغ، FAU)، ومركز ماكس بلانك للفيزياء والطب (Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin، MPZPM) ومعهد فيزياء الأنظمة المعقدة. تمكن ماكس بلانك في دريسدن (Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme, MPI-PKS) من تطوير نموذج إحصائي لوصف تكوين وديناميكيات وميكانيكا مثل هذه المستعمرات الخلوية.
عندما تغزو البكتيريا مناطق جديدة، واحدةإحدى مهامهم الأولى هي توحيد وتشكيل مستعمرات مجهرية. داخل هذه المجتمعات، تتمتع الكائنات الحية الدقيقة بحماية أفضل من القوى الخارجية والمضادات الحيوية وغيرها من التأثيرات السلبية مقارنة بمفردها. لذلك، في هذا الشكل هم أكثر خطورة على الناس والكائنات الحية الأخرى. وينطبق هذا أيضًا على المكورات البنية (Neisseria gonorrhoeae)، والتي تشكل في غضون ساعات قليلة مجموعات من الخلايا الكروية على جلد الإنسان (المخاط)، والتي تتكون من عدة آلاف من الكائنات الحية وحيدة الخلية.
مثل العديد من البكتيريا الأخرى ، النيسريةالسيلان لديها عمليات خيطية طويلة ومتحركة - شربت. يستخدمونها للتثبيت على الأسطح والتحرك. إنها تساعد البكتيريا على التفاعل مع بعضها البعض وتترابط معًا لتشكيل مستعمرات. تحت المجهر ، تشبه هذه العملية اندماج قطرات الماء.
نجح باحثون من Erlangen و Dresden الآن في وصف سلوك N. gonorrhoeae رياضيًا. الائتمان: Hui-Shun Kuan / FAU.
في مشروع مشترك بقيادة ما بعد الدكتوراةطور Hui-Shun Kuan (FAU) و Wolfram Penisch (Cambridge University Postdoc) والبروفيسور فرانك يوليشر (MPI-PKS) والبروفيسور فاسيلي زابوردايف ، رئيس قسم الرياضيات في العلوم الطبيعية في FAU نظرية لوصف هذه العمليات باستخدام طرق الفيزياء الإحصائية. يستخدمون القوى المؤثرة بين البكتيريا من خلال الشعيرة كنقطة انطلاق لنموذجهم. وهكذا ، كانوا قادرين على إعادة بناء تطور المستعمرات رياضياً. تشبه العملية تكثيف السائل أو فصل مرحلتين مثل الماء والزيت. عندما يتجاوز عدد البكتيريا لكل وحدة مساحة حدًا معينًا ، فإنها تتحد تلقائيًا وتشكل نقطة كثيفة ، محاطة بعدد قليل من الخلايا الفردية.
هذه القطيرات الخلوية تكون لزجة مرنة:تستجيب بشكل مرن للتشوه السريع وتتحرك مثل سائل لزج لفترة طويلة من الزمن. يعتمد السلوك المناسب الذي يظهرونه على ما إذا كان لشبكة المناشير المتشابكة الوقت لإعادة البناء. يوضح نموذج الباحثين الدور المركزي لهذه الإسقاطات الخيطية في تكوين المستعمرات وكيف تحدد خصائصها الميكانيكية.
النتائج التي تم الحصول عليها يمكن تعميمها ، وكذلكتستخدم لوصف ميكانيكا وديناميات كتل كثيفة من الخلايا مثل الأورام الصلبة أو الأنسجة. وبالتالي ، يمكن أن تساعد النظرية الأطباء على تحديد الأهداف المحتملة لإبطاء أو حتى وقف تكوين المستعمرات البكتيرية أو الأورام بمواد فعالة جديدة.
الأنواع البكتيرية النيسرية البنية ،العامل المسبب لمرض السيلان الذي ينتقل عن طريق الاتصال الجنسي يشكل مستعمرات كبيرة من عدة آلاف من الخلايا في غضون ساعات قليلة. الائتمان: نيكولاس بي / كلية بروكلين
قراءة المزيد
الإجهاض والعلم: ماذا سيحدث للأطفال الذين سينجبون
يطور العلماء نوعًا جديدًا من أجهزة الكمبيوتر الكمومية الضوئية
أطلق عليه اسم نبات لا يخاف من تغير المناخ. يغذي مليار شخص
نوع من المضاعفات سالبة الجرام من جنس النيسرية. أنها تسبب مرض السيلان - عدوى تناسلية بشرية تتميز بالتهاب قيحي في الأغشية المخاطية ، في كثير من الأحيان في الجهاز البولي التناسلي.
Postdoc هو باحث حصل على مرشح في العلوم / دكتوراه أو دافع بنجاح عن درجة الدكتوراه ويريد ممارسة مهنة أكاديمية.
مصطلح "التكوين الصلب" (السرطان) يحدث فيعلم الأورام في كثير من الأحيان. هذا هو اسم تكوين الورم الذي يتكون من عناصره الخاصة أو خلايا أخرى وله أشكال وحدود واضحة. السمة اللافتة للنظر هي التوطين الواضح والانقسام إلى فئتين: حميدة وخبيثة.