上皮细胞的主要目的是线的事情。你的皮肤。你的胃。在所有的地方你的身体需要“分段”,有创建衬里上皮细胞。他们粘在一起像砖头建造一堵墙和他们非常不动。

然后如果砖块上皮细胞,间质细胞是粘土。而不是刚性和“粘合”在一起,他们可以自由地移动和改变形状,然后“硬化”成一个特定的形状为一个特定的函数。他们关键在早期胚胎,干细胞,可以发展成各种不同的关键结构和细胞类型,如骨、软骨、肌肉。这些细胞也更精通移动身体比上皮细胞。如此,当上皮细胞需要规避,他们首先转化为间充质细胞。这个过程称为epithelial-to-mesenchymal过渡(EMT)。

一个移动的新方法

EMT是普遍的整个身体几乎任何地方发生上皮细胞发生。例如,EMT是常见的肺部导致人类支气管上皮细胞运动(HBE)线。如果细胞,大多数教科书会立即说这是EMT在起作用。事实上,EMT如此良好的文档记录,这已经成为一种违约对大多数细胞生物学家。如果他们看到上皮细胞移动,它必须EMT。最近改变现象被发现时,上皮细胞没有接受EMT移动但能够“unjam”,此举是一种感伤的大量细胞。这个过程被任命为unjamming过渡(UJT),成为了新的研究热点。它是在发现UJT东北部,世界各地的哈佛大学和其他研究人员开始问问题的科学过程。从EMT UJT截然不同,或只是一个特例?一个类型领导过渡到另一个,还是他们能独立发生吗? Northeastern researchers were keen to find out, and eventually做了。

大于各部分的总和

马克斯Bi和阿米特达斯,两位研究者在物理系波士顿东北是一个更大的团队和全球实验室研究如何不同于EMT UJT。Bi将是第一个承认的生物学实验研究并不是他的专业领域。他看起来他的老朋友,Jin-ah公园,哈佛大学生物学家。“人们训练不同,它们有不同的心态。将协作完成,成功探索某一概念,或进行探索,并最终出版不是微不足道的,“Bi说。这就是为什么Bi也高兴Amit Das,博士后研究员,2018年加入他的团队。尽管物理学家,阿米特来自国家生物科学中心,在印度顶级生物研究所。这使他在物理学和生物学之间的鸿沟方面至关重要这一重要研究项目。

东北部的协作也容易,物理两说。我解释了物理系鼓励跨学科合作。“我们不需要做别人认为的纯物理,所以我们可以工作在不同的主题,不一定是传统方面的物理。只要我们问有趣的问题,我们总是整个机构的全力支持…的生物物理,物理概念应用到生物学,我们真的做总理的地方之一,“Bi说。

东北的位置本身在multi-institute努力中发挥作用。波士顿是一个中心世界上顶尖的研究机构,在本文的例子中,东北部和哈佛大学的距离做了简单的沟通。“大流行之前,如果我需要会见哈佛,他们只有两个T-stops,”达斯说。”,距离在推动这项研究做得更快。”

他们会怎么做?

所以哪里Bi和Das和物理适合生物研究呢?计算和分析。当试图确定一群细胞经历了EMT或UJT,主要的研究方法是看是否保持上皮细胞。这涉及到分类细胞大小和形状。这传统上一直是一个非常缓慢的过程,细胞周长与面积的手跟踪。Das能够自动化这个过程的近90%通过创建一个工具包,极大的缩短了时间致力于细胞识别。他physics-backed计算方法证明有效,它已蔓延整个哈佛实验室。今天,20多人在使用他的方法。Bi的博士研究中心周围干扰非生命物质的行为,像在一桶沙子,或者汽车交通。使用原则从一个新的物理领域,活性物物理、Bi可以应用类似的算法模型细胞运动和预测UJT体内可能发生。

物理模拟细胞运动也是至关重要的,在实验后的数据处理。“我们的生物学合作者花几个小时在实验室生长的细胞,细胞成像,但是我们花,你知道,时间和周,也许我会说一个月的计算时间发现集群实验室(DCL),“Bi说“这是可能的台式电脑。将已经10年,但随着DCL)也许这需要花上几个月做我们所做的。”

两个创新的价格

通过各种思想和协作领域,论文发表的发现UJT从EMT是一个不同的过程,而不是一种态势回避。这个单有重大影响和过多的大门打开更多的研究。而本文着重于哮喘肺细胞,UJT癌症肿瘤已经被视为一种他们可以扩散到全身各处。

本文进行审查时,阿米特应邀将其调查结果呈现给国家癌症研究所致力于癌症研究的一次会议上,它甚至被评为开创性的研究。这是一个了不起的成就考虑本文是关于哮喘的细胞,不是癌症!如果有一天这个研究可以帮助阻止恶性肿瘤的扩散,这将是另一个治疗癌症的圣杯。然而,今天的研究有重要意义。物理模型马克斯和阿米特创建了可以应用于各种干扰情况下的人性。根据马克斯,他的活性物算法可以模拟,最好找到一个紧急出口在电影院或减少拥堵在地铁站。

虽然这些应用程序可能不会治愈癌症的生活改变,他们日常的好处,现在可以应用至关重要。