Un nuovo modello di calcolo sviluppato dai ricercatori dall'istituto universitario della città di New York e di Yale dà una più chiara maschera della struttura e dei meccanismi delle celle molli e forma-cambianti che potrebbero fornire una migliore comprensione della crescita del tumore cancerogeno, la ferita che guariscono e lo sviluppo embrionale.
Tracci D. Shattuck, professore di fisica all'istituto di Benjamin Levich dell'istituto universitario della città ed i ricercatori a Yale hanno sviluppato il nuovo modello di calcolo efficiente. Permette che le particelle simulate deformino realisticamente mentre conserva il volume durante le interazioni con altre particelle. I loro risultati compaiono nell'ultima edizione delle lettere fisiche di esame.
Che sviluppa il su elaboratore le simulazioni delle particelle, quali i granuli di sabbia ed i cuscinetti a sfera, è diretto perché non deformano prontamente. Fare lo stessi per le celle ed altre particelle deformabili è più difficile ed i modelli che di calcolo i ricercatori corrente usano non catturano esattamente come le particelle molli deformano.
Il modello di calcolo sviluppato da Shattuck e dal principale inquirente da Yale, Corey O'Hern, tiene la carreggiata i punti sulle superfici delle celle poligonali. Movimenti di superficie di ogni punto indipendente, conformemente ai sui dintorni e particelle vicine, permettendo che la forma della particella cambi. Sta richiedendo più informaticamente che le simulazioni correnti, ma necessario modellare correttamente la deformazione della particella.
“Ora abbiamo un modello di calcolo accurato efficiente per studiare come le particelle discrete e deformabili imballano,„ Shattuck abbiamo detto. Egualmente permette che i ricercatori regolino facilmente le interazioni della cella-cella, che considera il moto diretto e che può essere usato per entrambi i 2D e sistemi 3D.
Un risultato inatteso dal modello indica che le particelle deformabili devono deviare da una sfera da più di 15% completamente per riempire uno spazio.
“In nostro nuovo modello, se nessuna pressione esterna si applica al sistema, le particelle sono sferiche,„ O'Hern ha detto. “Mentre la pressione è aumentata, le particelle deformano, aumentando la frazione di spazio che occupano. Quando le particelle completamente riempiono lo spazio, saranno 15% deformi. Se è bolle, goccioline, o celle, è un risultato universale per la morbidezza, sistemi della particella.„
Tra altre applicazioni, questa tecnologia può dare a ricercatori un nuovo strumento per esaminare come i tumori cancerogeni si riproducono per metastasi. “Possiamo ora creare i modelli realistici dell'imballaggio delle celle in tumori facendo uso delle simulazioni su elaboratore e facciamo le domande importanti come se una cella in un tumore deve cambiare la sua forma per diventare più capace di moto e finalmente per lasciare il tumore.„