认为组织狂舞坑的细胞。人群的细胞可能无法上网,但他们可以堵塞。

具体来说,细胞可以进行干扰过渡,一个物理的角色变化,���前只知道发生在泡沫中,沙子和其他无生命的材料。的一个方法,物理学家丽莎•曼宁已经表现出细胞相互物理——好的和坏的。

曼宁,年龄38岁的描述细胞的行为所施加的机械部队。导致的处理方法一大堆的新的理解生物过程,包括细胞移动,包括胚胎发育、伤口愈合,甚至哮喘和癌症。

”势力在细胞规模组织的性质是很重要的,”加州大学的物理学家让·卡尔森说,圣芭芭拉分校曼宁的研究生导师是谁。”丽莎一直在思考这样一个真正的领导者。”

曼宁第一混合在高中物理学和生物学。她鼓励她的物理老师在公园山,肯塔基州。派瑞特玛丽修女埃塞尔,尝试构建一个生化燃料电池,从微生物群落的产生能量。曼宁创建了一个数学模型来找出甜点:适量的糖让美联储和微生物系统平稳运行。

“发现的那种感觉是非常上瘾,”曼宁说。她也意识到她可以描述复杂系统的重要方面使用一个非常简单的数��模型。“这基本上是今天我做的事,”她说。和好处超过鼓舞人心的;她的努力赢得第一名在工程类别在1998年英特尔国际科学与工程,项目的社会科学与公众,出版《科学新闻》。

之后物理学研究生,曼宁颗粒材料的行为,研究不同粒子的集合。颗粒材料可以像液体一样流动或果酱在一起像一个固体。例如,沙子就像一个固体当密集,但释放,倒像一个液体。

其他学生在卡尔森的混合物理与生物研究小组,参加一个会议在胚胎发育之后,曼宁认为粒状材料的物理特性可以应用于生物系统,。她已经证明,早期的预感是正确的。

例如,曼宁开发了一个模拟显示生物材料确实可以堵塞。”丽莎获得信贷的全貌,”康奈尔大学的物理学家詹姆斯Sethna说。她的工作“很清楚这关闭(细胞)行为是如何干扰过渡。”

曼宁发现挤满了过渡状态取决于细胞形状,这是由粘性和刚度。细胞表面蛋白坚持附近的细胞和一种内部骨架,僵住了。

她预言一个违反直觉的概念:当细胞相互圆润,少棒,他们堵塞,更加solidlike。当细胞更细长,坚持彼此更多,他们可以unjam和流。

这个理论——粘,细长的细胞流——被证明是真正的现实生活中,一个潜在的问题在哮喘,曼宁在协作与气道上皮细胞生物学家发现Jin-Ah公园在哈佛T.H.陈公共卫生学院的和她的同事们。一般来说,健康的气道上皮细胞生长在实验室了。“他们看起来像鹅卵石,”派克说。

重建在哮喘患者的气道,公园和她的同事观察到压缩细胞模拟支气管痉挛,限制了气道,使细胞伸长和移动。曼宁的理论完全预测细胞的行为,公园说。

该小组还比较干扰过渡在健康气道上皮细胞与哮喘患者,报告发现2015年自然材料。在哮喘气道上皮细胞不妥善应对伤害从病毒、细菌或污染物,导致过度炎症和缩小航空公司。哮喘患者的细胞,生长在一个特殊的文化模仿气道环境,移动待了两周之前稳定和干扰;健康细胞堵塞早,大约在六天。

公园怀疑过度运动可能对应于推迟哮喘患者的气道细胞的能力环境损伤后修复。她和他的同事们希望学习如何管理力量对哮喘病人气道细胞。帮助这些细胞稳定可能导致新的治疗方法,公园说。

曼宁还建模力量如何影响在胚胎发育和癌症细胞的行为。“我的希望是,我们提供一个互补的方法在生物学工作,”曼宁说,“我认为我们可以识别意想不到的治疗靶点。”