Kiekvieną kartą prausdamiesi po dušu galite pamatyti, kaip maži vandens lašeliai susijungia ir sudaro didesnius lašus.
Erlangeno universiteto mokslininkams -Niurnbergas (Friedrich-Alexander University of Erlangen-Niurnberg, FAU), Max Planck fizikos ir medicinos centras (Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin, MPZPM) ir Sudėtingų sistemų fizikos institutas. Maxas Planckas Drezdene (Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme, MPI-PKS) sugebėjo sukurti statistinį modelį, apibūdinantį tokių ląstelių kolonijų susidarymą, dinamiką ir mechaniką.
Kai bakterijos užkariauja naujas teritorijas, vienaviena pirmųjų jų užduočių – susijungti ir suformuoti mikroskopines kolonijas. Šiose bendruomenėse mikroorganizmai yra geriau apsaugoti nuo išorinių jėgų, antibiotikų ir kitų neigiamų poveikių nei pavieniai. Todėl tokia forma jie yra pavojingesni žmonėms ir kitiems organizmams. Tai taip pat taikoma gonokokams (Neisseria gonorrhoeae), kurie per kelias valandas ant žmogaus odos (gleivių) suformuoja sferinių ląstelių sankaupas, susidedančias iš kelių tūkstančių vienaląsčių organizmų.
Kaip ir daugelis kitų bakterijų, Neisseriagonorėjos turi ilgus, judrius gijinius procesus - gėrė. Jie naudoja juos pritvirtinti prie paviršių ir judėti. Jie padeda bakterijoms sąveikauti ir susirišti, kad būtų sudarytos kolonijos. Mikroskopu šis procesas primena vandens lašelių sujungimą.
Mokslininkams iš Erlangeno ir Drezdeno dabar pavyko matematiškai apibūdinti šį N. gonorrhoeae elgesį. Kreditas: Hui-Shun Kuanas / FAU.
Bendro projekto, vadovaujamo postdocHui-Shunas Kuanas (FAU), Wolframas Penischas (Kembridžo universiteto postdokas), profesorius Frankas Yulicheris (MPI-PKS) ir profesorius Vasilijus Zaburdaevas, FAU Gamtos mokslų matematikos katedros vedėjas, sukūrė teoriją, skirtą aprašyti šiuos procesus naudojant statistinės fizikos metodus. Jie naudoja jėgas, veikiančias tarp bakterijų per pili, kaip atspirties tašką savo modeliui. Taigi jie sugebėjo matematiškai rekonstruoti kolonijų raidą. Procesas yra panašus į skysčio kondensavimą ar dviejų fazių, tokių kaip vanduo ir aliejus, atskyrimą. Kai bakterijų skaičius ploto vienete viršija tam tikrą ribą, jos savaime susijungia ir suformuoja tankų dėmę, apsuptą tik kelių atskirų ląstelių.
Šie ląstelių lašeliai yra viskoelastiniai:jie elastingai reaguoja į greitą deformaciją ir ilgą laiką juda kaip klampus skystis. Tinkamas jų elgesys priklauso nuo to, ar susipynusių pjūklų tinklas turi laiko atstatyti. Tyrėjų modelis parodo centrinį šių gijinių projekcijų vaidmenį formuojant kolonijas ir kaip jos nustato jų mechanines savybes.
Gautus rezultatus galima apibendrinti, taip patnaudojamas apibūdinant tankių ląstelių sankaupų, tokių kaip kietieji navikai ar audiniai, mechaniką ir dinamiką. Taigi teorija gali padėti gydytojams nustatyti galimus bakterijų kolonijų ar navikų susidarymo sulėtinimo ar net sustabdymo taikant naujas veikliąsias medžiagas taikinius.
Neisseria gonorrhoeae bakterijų rūšys,lytiniu keliu plintančios gonorėjos sukėlėjas per kelias valandas suformuoja dideles kelių tūkstančių ląstelių kolonijas. Kreditas: Nicholas Bie / Brooklyn College
Skaityti daugiau
Abortas ir mokslas: kas nutiks gimdantiems vaikams
Mokslininkai kuria naujo tipo optinius kvantinius kompiuterius
Pavadino augalu, kuris nebijo klimato pokyčių. Tai maitina milijardą žmonių
Neisseria genties gramneigiamų diplokokų rūšis. Jie sukelia gonorėją - antroponinę venerinę infekciją, kuriai būdingas pūlingas gleivinės, dažniau urogenitalinės sistemos uždegimas.
Postdoc yra mokslininkas, gavęs mokslo kandidatą / daktaro laipsnį arba sėkmingai apsigynęs daktaro laipsnį ir norintis tęsti akademinę karjerą.
Terminas "kietasis susidarymas" (vėžys) yraonkologija gana dažnai. Tai yra naviko darinio, susiformuojančio iš savo elementų ar kitų ląstelių, pavadinimas ir turintis aiškias formas ir ribas. Ryškus jų bruožas yra aiški lokalizacija ir suskirstymas į dvi kategorijas: gerybiniai ir piktybiniai.