18:59
Comentarii Adauga Comentariu

_ Utilizarea principiilor fizicii pentru a înțelege modul în care celulele se auto-sortează în dezvoltare

_ Utilizarea principiilor fizicii pentru a înțelege cum auto-sortarea celulelor în dezvoltare

Erin McCarthy '23, fizică summa cum laude, este o raritate în rândul tinerilor oameni de știință. În calitate de cercetător universitar în cadrul Departamentului de Fizică al Colegiului de Arte și Științe al Universității din Syracuse, ea a condus un studiu care a apărut în martie 2024 în Physical Review Letters. Este cel mai citat jurnal de scrisori de fizică și al optulea cel mai citat jurnal din știință în general.

McCarthy și asociații postdoctorali Raj Kumar Manna și Ojan Damavandi au dezvoltat un model care a identificat un comportament colectiv neașteptat printre particulele computaționale cu implicații pentru viitoarea cercetare medicală de bază și bioinginerie.

„Este foarte dificil să obțineți o lucrare în Physical Review Letters”, a spus M. Lisa Manning, co-autor și profesorul William R. Kenan, Jr. de fizică, precum și director fondator al Institutului BioInspired de la Universitatea Syracuse. „Colegii tăi științifici trebuie să-l considere excepțional.”

McCarthy, originar din New Jersey, a ales Syracuse din cauza „energiei sale extraordinare”, a spus ea. „Latura educațională și de cercetare a lucrurilor a fost uimitoare. Am venit să plănuiesc să fiu un specialist în fizică care a fost pregătit. Mi-a plăcut fizica și biologia și am vrut să mă implic în îngrijirea sănătății și în medicină. Și am avut noroc că am cunoscut Dr. Manning ca boboc și ea m-a introdus în biofizica computațională. Am început cercetările în primul an, ceea ce este extrem de neobișnuit.”

„Erin a învățat codificarea de la zero și apoi a făcut ore și ore. de simulări, care a necesitat multă perseverență”, a spus Manning. „Este doar o dovadă fantastică a eticii și strălucirii ei de muncă că această lucrare a apărut într-un jurnal atât de prestigios.”

Echipa de cercetare a folosit modelarea fizicii computaționale pentru a descoperi mecanismele care stau la baza care fac ca particulele să se trimită spontan în diferite grupuri.

Învățarea modului în care particulele se comportă în modelele fizice ar putea oferi o perspectivă asupra modului în care particulele biologice vii — celule, proteine ​​și enzime — se remix în dezvoltare.

În etapele incipiente ale unei embrion, de exemplu, celulele încep în amestecuri eterogene. Celulele trebuie să se autosorteze în compartimente diferite pentru a forma țesuturi omogene distincte. Acesta este unul dintre comportamentele celulare colective majore la lucru în timpul dezvoltării țesuturilor și organelor și regenerării organelor.

„Celulele trebuie să fie capabile să se organizeze corect, segregându-se pentru a-și face treaba”, a spus McCarthy. „Am vrut să înțelegem, dacă elimini chimia și te uiți strict la fizică, care sunt mecanismele prin care această reorganizare se poate întâmpla spontan?”

Investigațiile anterioare de fizică au descoperit că particulele se separă atunci când unele primesc o zguduire mai mare. temperatura. Pe măsură ce o populație de particule este injectată cu energie la scară mică, aceasta devine activă – sau „fierbinte” – în timp ce cealaltă populație este lăsată inactivă sau „rece”. Această diferență de căldură determină o reorganizare între cele două populații. Aceste modele sunt versiuni simplificate ale sistemelor biologice, folosind temperatura pentru a aproxima energia celulară și mișcarea.

„Particulele fierbinți împing particulele reci deoparte, astfel încât să poată ocupa un spațiu mai mare”, a spus co-autorul Manna. „Dar asta se întâmplă doar atunci când există un decalaj între particule.”

Modelările anterioare au identificat comportamentul particulelor de autosortare la densități intermediare mai puțin împachetate.

Dar echipa Syracuse a găsit ceva surprinzător . După ce au injectat energie într-o populație de particule de înaltă densitate, particulele fierbinți nu le-au împins pe cele reci. Particulele fierbinți nu aveau spațiu pentru a face acest lucru.

Acest lucru este important deoarece particulele biologice - proteinele din celule și celulele din țesut - trăiesc de obicei în spații strâmte și aglomerate.

„Pielea ta, de exemplu, este un mediu foarte dens”, a spus McCarthy. „Celulele sunt atât de strâns între ele, încât nu există spațiu între ele. Dacă vrem să aplicăm aceste descoperiri ale fizicii la biologie, trebuie să ne uităm la densități mari pentru ca modelele noastre să fie aplicabile. Dar la densități foarte mari, diferența de activitate între două populațiile nu le determină sortarea.”

Trebuie să existe un alt mecanism de autosortare în joc în biologie. „Temperatura sau injecția activă de energie nu separă întotdeauna lucrurile, așa că nu o poți folosi în biologie”, a spus Manning. „Trebuie să cauți un alt mecanism.”

Pentru Manning, acest studiu ilustrează punctele forte ale Universității din Syracuse. „Faptul că un student de licență a condus această cercetare vorbește despre calitatea uimitoare a studenților pe care îi avem la Universitatea Syracuse, care sunt la fel de buni ca cei de oriunde în lume, și despre excepționalitatea Erin însăși”, a spus Manning.


p>Manna, mentorul postdoctoral pentru ultima parte a proiectului lui McCarthy, a fost esențială pentru a conduce la concluzie. „Studiul nu s-ar fi făcut fără el”, a spus Manning. „Acest lucru demonstrează că suntem capabili să recrutăm asociați postdoctorali remarcabili la Syracuse, deoarece suntem o universitate de cercetare atât de mare.” Manna este acum bursier postdoctoral la Departamentul de Fizică de la Universitatea Northeastern.

McCarthy, un tehnolog de cercetare într-un laborator biologic de la Școala de Medicină a Universității Northwestern, intenționează să înceapă să aplice pentru școala absolventă.

„La Syracuse”, a spus McCarthy, „am învățat cât de mult îmi place cercetarea și vreau ca aceasta să facă parte din viitorul meu.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Vasul de croazieră obișnuia să găzduiască refugiații care fug de oroarea războiului din Ucraina, chemați în mijlocul „crizei”... pentru a găzdui turiști și artiști la Edinburgh Fringe

_ Care oraș are cei mai mulți miliardari în 2024?

_ Guvernatorul Tennessee semnează un proiect de lege care permite profesorilor și personalului să poarte arme pe terenurile școlii

_ Alertă cu privire la teoreticienii conspirației de la Facebook care sperie femeile să renunțe la medicamentele care salvează vieți pentru osteoporoză - așa cum experții avertizează că pacienții riscă moartea dacă încetează să ia tratament

_ Irakul, lege dură anti-LGBT: ani grei de închisoare chiar și pentru orice bărbat îmbrăcat într-o manieră efeminată

_ DR ELLIE CANNON: De ce mă doare la subsuoară în timpul unei plimbări obositoare cu bicicleta?

_ Cel mai bun oraș din lume nu poate avea încă patru ani de cel mai rău primar vreodată, scrie magnatul imobiliar NICK CANDY

_ Poliția anti-revoltă îndepărtează agitatorii Hamas de la Universitatea Indiana (VIDEO)

_ SOFT ON CRIME: Guvernatorul Arizona, Katie Hobbs, respinge proiectul de lege pentru a crește pedepsele pentru infractori recidiviți de furt organizat

_ Joe Biden glumește despre acuzarea principalului său oponent politic, Donald Trump, la cina corespondenților de la Casa Albă (VIDEO)

_ ILARIO: Guvernatorul Michigan, Gretchen Whitmer, huiduit de o mulțime record la draftul NFL din Detroit (VIDEO)

_ Weekend de angajamente FBI: Grupul Patriot Front marchează �n centrul orașului Charleston, Virginia de Vest � Elon Musk c�ntărește

_ Tot ce poate merge prost cu sânii tăi - și ce să faci în privința asta: ghidul definitiv al DR PHILIPPA KAYE

_ MAI: Aproximativ 24.000 de angajați ai ministerului vor asigura ordinea de Florii

_ Trupele ruse forțează puternic linia frontului: forţele de apărare ucrainene lovite de 59 de atacuri

_ Lupta pentru Antarctica

_ Victorie la limită pentru Atletico în duelul cu Bilbao / Rezultate înregistrate sâmbătă, în etapa a 33-a din La Liga

_ Hopa: profesorul de la Universitatea Emory recunoaște că l-a lovit pe un ofițer de poliție �nainte de a fi arestată (video)

_ Avertisment de la Protecția Consumatorilor de 1 mai: 'Atenție la mici și bere!'

_ Trenul de marfă a deraiat pe linia de stat New Mexico-Arizona, duc�nd la un incendiu masiv (VIDEO)

_ Alertă diplomatică: Sudanul cere convocarea de urgență a Consiliului de Securitate din cauza 'agresiunii' Emiratelor Arabe Unite

_ Femeie „rănită grav” în urma atacului unui câine de tip bătăuș, în timp ce câinele este asigurat și victima este dusă la spital

_ȘI IATA ESTE: Un protestatar din campus spune �Trebuie să avem o revoluție ca să putem avea o reconstrucție socialistă a SUA� (VIDEO)

_ Aston Villa şi Chelsea nu reușesc decât un egal / Rezultate înregistrate sâmbătă, în etapa a 35-a din Premier League

_ CS Rapid Bucureşti este la o singură victorie de a încheia pe treapta a treia a podiumului Diviziei A1 la volei masculin

_ JANA HOCKING: Bărbații căsătoriți trebuie să-mi iasă din cale - iată cum reușesc să alunge bărbații singuri de fiecare dată

_ România, paradisul băncilor! Încă o bancă ar putea să fie cumpărată - anunţul făcut de şefii UniCredit şi Alpha Bank

_ Adam Schiff jefuit în San Francisco

_ Bitcoin este construit pentru a dura: cum se apără rețeaua împotriva atacurilor

_ Dovleacul uriaș va ateriza în Hyde Park dacă Serpentine Gallery va obține permisiunea pentru o sculptură ciudată a artistului japonez Yayoi Kusama

_ Șeful SNP, Humza Yousef, „imploră” rivalii să-și salveze slujba pentru a nu fi demis din funcția de prim-ministru înaintea voturilor de cenzură

_ Gheorghe Hagi felicită FCSB-ul și dezvăluie care au fost punctele forte din acest sezon ale echipei lui Becali

_ Atenție, legea mirosurilor te poate lăsa fără bani în portofel! Vizați sunt și cei care stau la bloc - amenzi de 30.000 de lei

_ Joe Biden spune că s-a g�ndit c�ndva să sară de pe podul memorial Delaware (AUDIO)

_ Florinel Coman, fotbalistul echipei FCSB, și-a împlinit visul: 'M-am gândit la această zi de când a început acest campionat'

_ Campionul olimpic Jacobs începe sezonul cu 10.11 timp

_ Donald Trump spune că l-ar �chiar pe Biden� peste RFK Jr., �l numește �plantă democrată�

_ Rata de disponibilitate a pieței de birouri atinge un nivel record în San Francisco

_ LIVE TEXT - Război în Ucraina: Infrastructura ucraineană critică, lovită de rachete / Rusia atacă masiv pe frontul de sud și Donbas

_ Horoscopul zilei de 29 aprilie 2024: vărsătorii au probleme din cauza banilor / Descoperă ce îți rezervă astrele în funcție de zodia în care te-ai născut

_ Fostul premier thailandez Thaksin Shinawatra a fost eliberat condiţionat

_ Oklahoma provoacă revizuirile lui Joe Biden ale titlului IX: �Una dintre cele mai radicale și ilegale mișcări pe care le-am văzut vreodată din partea guvernului federal�

_ Americanii sunt din ce în ce mai negativi față de China

_ O altă nenorocire în Yemen: trei femei şi două fete au fost ucise într-un atac cu dronă în sudul țării

_ Românii susțin au un stil de viaţă echilibrat sau foarte echilibrat din punct de vedere alimentar/ La ce diete apelează

_ Bărbat moare și opt sunt transportați de urgență la spital din cauza unui „lot prost” de heroină, în timp ce poliția declară un incident major

_ GALERIE FOTO Proteste pro-palestiniene în campusurile universitare din SUA

_ Klaus Iohannis a semnat mai multe legi - Acești români vor avea un nivel de trai mai ridicat

_ Războiul se mută pe teritorilul olimpic: Ucraina ar folosi armistiţiul olimpic pentru a încerca să se regrupeze

_ Administratorul NASA onorează invitația Guvernului Bulgar: Vizită strategică pentru cooperare și inovație spațială

_ VIDEO| Marcel Ciolacu dezvăluie cifrele din sondajele interne pentru Primăria Capitalei

_ Fenomenul straniu petrecut pe litoral, chiar înaintea minivacanței de 1 Mai

_ Ai ceea ce este nevoie pentru a deveni milionar? Faceți testul nostru interactiv conceput de un antreprenor care a trecut de la 35.000 de lire sterline la datorii la 16 milioane de lire sterline în doar șase ani

_ RUMPARE: Grupurile de cetățeni care dau �n judecată pentru a cere aplicarea legilor, rezult�nd alegeri oneste

_ Accident grav în Mureș - două mașini s-au ciocnit frontal: trei răniţi, unul în stare gravă

_ Primele animale care strălucesc în întuneric pot fi fost corali străvechi adânci în ocean

_ George Simion, după afirmațile lui Ciolacu despre Buzău: 'Nu este moldovean, probabil este rom'

_ Revoluție în percepția vieții: culoarea dominantă în Univers pare a fi violetul, nu verdele

_ Aveam 30 de ani și trăiam cea mai bună viață, până când un e-mail înfricoșător de la biroul australian de imigrație a dus la o descoperire sinistră care a schimbat totul

_ Portugalia furibundă învinge Suedia fără Ronaldo


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38

Nr. de articole la aceasta sectiune: 2268, afisate in 38 pagini.



ieri 11:18 _ Căldură albă