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?正如LMU地理学家最新发表的一项研究这样，活性物质，如真菌或上皮细胞的集合，怎么设法扩充到窄小的空间，巨大程度上取决于他们的生长动力学。活性物质的生物方式，如真菌生物膜或上皮细胞薄片，一般存在于有限的微空间中。弄清楚这种系统是“如何通过侵入新的领地来殖民周围环境”并扩充范围的上皮细胞是什么，这将提高我们对在高等生质点中观察到许多正常功能和癌症状态的理解。 #

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在与Amin教授(牛津学院)的合作下，LMU地理学家FelixKempf和ErwinFrey博士目前利用计算机模拟证明：细胞群体在接近和通过局部收缩时表现出各式运动方式，所选用的方式取决于在组合前沿发展的活动动力水平，这一发觉发觉在表在《软物质》期刊上。曾经的几份出版物曾提出，生物物质的集体运动遭到很多系统所处环境性质的影响。非常是上皮细胞是什么，用上皮细胞和真菌细胞以、由分离细胞内生物长丝、分子电机组成的混和物进行体外试验阐明，空间边界对运动性有明显的影响。 #

到现在为止，这种类型研究主要集中在所使用障碍物的形状和相关粒子运动活动之间的互相作用上。因此，在大多数此类系统中，粒子的总数不恒定。在自然条件下，上皮细胞或真菌细胞以规则的间隔分裂，当被限制在毛细管中时，他们产生前进的侵入前沿。因而，为了理解这种方式是如何产生和演变的，有必要考虑到这种系统的生长动力学，Kempf和朋友使用计算机模拟来探求这个诱因的影响。观察到了三种根本不同的侵入机制，可以按照生长系统的整体活动和侵入前沿在接近收缩时的行为来辨别这三种方式。

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假如活动水平较低，则侵入气旋在以恒定速率前进时保持其平滑和清晰的轮廓。在较高水平的活动中，前沿展现出不规则的轮廓。最后，即便活动水平超出一定的信噪比，小细胞群都会从前进的前沿分离下来，之后可以通过窄小的空隙蠕动前进。模拟还使研究人员才能描述随着侵入气旋演化而观察到驱动转变的过程，并量化他们对细胞踏入越来越有限空间速率的影响。这种发觉对活性物质的理解作出了重大贡献，并具备几个可以在未来试验中检测的含意。

博科园｜研究/来自：苏黎世路德维希马克西米利安中学

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参考刊物《软物质》 #

DOI:10.1039/ #

博科园｜科学、科技、科研、科普

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