בכל פעם שאתם מתקלחים, אתם יכולים לראות כיצד טיפות קטנות של מים משתלבות ליצירת טיפות גדולות יותר.
חוקרים מאוניברסיטת ארלנגן-נירנברג (אוניברסיטת פרידריך אלכסנדר בארלנגן-נירנברג, FAU), ממקס-פלאנק-צנטרום לפיזיקה ומדיזין (MPZPM) וממכון מוסיין-סוק לפיזיקה של מערכות מורכבות.Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme (MPI-PKS) בדרזדן הצליח לפתח מודל סטטיסטי לתיאור היווצרות, דינמיקה ומכניקה של מושבות תאים כאלה.
כאשר חיידקים כובשים שטחים חדשים, אחת המשימות הראשונות שלהם היא להתאחד וליצור מושבות מיקרוסקופיות.בתוך קהילות אלה, מיקרואורגניזמים מוגנים טוב יותר מפני כוחות חיצוניים, אנטיביוטיקה והשפעות שליליות אחרות מאשר יחידים.לפיכך, בצורה זו, הם מסוכנים יותר לבני אדם ולאורגניזמים אחרים.זה חל גם על gonococci (Neisseria gonorrhoeae), אשר טופסאשכולות של תאים כדוריים על עור האדם (ריר) המורכבים מכמה אלפי אורגניזמים חד תאיים.
כמו חיידקים רבים אחרים, Neisseriaלזיבה יש תהליכים חוטים ארוכים וניידים - שתו. הם משתמשים בהם כדי להיצמד למשטחים ולהסתובב. הם עוזרים לחיידקים לקיים אינטראקציה זה עם זה ולהיקשר יחד ליצירת מושבות. במיקרוסקופ, תהליך זה דומה למיזוג טיפות מים.
חוקרים מארלנגן ודרזדן הצליחו כעת לתאר באופן מתמטי את ההתנהגות הזו של N. gonorrhoeae. קרדיט: הוי-שון קואן / FAU.
בפרויקט משותף בהובלת פוסט-דוקטורטהוי-שון קואן (FAU), וולפרם פניש (פוסט-דוקטורט מאוניברסיטת קיימברידג '), פרופסור פרנק יוליצ'ר (MPI-PKS) ופרופסור וסילי זבורדייב, ראש המחלקה למתמטיקה של מדעי הטבע ב- FAU, פיתחו תיאוריה לתיאור תהליכים אלה תוך שימוש בשיטות של פיזיקה סטטיסטית. הם משתמשים בכוחות הפועלים בין חיידקים דרך פילי כנקודת מוצא למודל שלהם. לפיכך, הם הצליחו לשחזר מתמטית את התפתחות המושבות. התהליך דומה להתעבות של נוזל או להפרדה של שני שלבים כמו מים ושמן. כאשר מספר החיידקים ליחידת שטח חורג מגבול מסוים, הם מתאחדים באופן ספונטני ויוצרים כתם צפוף, מוקף בתאים בודדים בלבד.
טיפות תאים אלה הן ויסקו-אלסטיות:הם מגיבים בצורה אלסטית לעיוות מהיר ונעים כמו נוזל צמיג במשך תקופה ארוכה. ההתנהגות המתאימה שהם מגלים תלויה אם לרשת המסורים השזורים יש זמן לבנות מחדש. מודל החוקרים מראה את התפקיד המרכזי של תחזיות חוטים אלה ביצירת מושבה וכיצד הם קובעים את תכונותיהם המכניות.
ניתן להכליל את התוצאות המתקבלות, כמו גםמשמש לתיאור המכניקה והדינמיקה של גושי תאים צפופים כגון גידולים מוצקים או רקמות. לפיכך, התיאוריה יכולה לעזור לרופאים לזהות יעדים פוטנציאליים להאטה או אפילו לעצור היווצרות מושבות חיידקים או גידולים עם חומרים פעילים חדשים.
מינים חיידקיים Neisseria gonorrhoeae,הגורם הסיבתי של זיבה המועברת במגע מיני יוצר מושבות גדולות של כמה אלפי תאים תוך מספר שעות. קרדיט: ניקולס בי / מכללת ברוקלין
קרא עוד
הפלה ומדע: מה יקרה לילדים שילדו
מדענים מפתחים סוג חדש של מחשב קוונטי אופטי
נקרא צמח שלא מפחד משינויי אקלים. זה מאכיל מיליארד אנשים
מינים של דיפלוקוקים שליליים של גרם מהסוג Neisseria. הם גורמים לזיבה - זיהום במין מין אנתרופוני המאופיין בדלקת מוגלתית של הריריות, לעיתים קרובות יותר במערכת המין.
פוסט דוקטורט הוא חוקר שקיבל מועמד למדעים / דוקטורט או הגן בהצלחה על דוקטורט ורוצה להמשיך בקריירה אקדמית.
המונח "היווצרות מוצקה" (סרטן) מופיע באונקולוגיה לעתים קרובות למדי. זהו שמו של היווצרות גידול הנוצר מיסודות משלו או מתאים אחרים ובעל צורות וגבולות ברורים. המאפיין הבולט שלהם הוא לוקליזציה ברורה וחלוקה לשתי קטגוריות: שפיר וממאיר.