El envejecimiento es un proceso que afecta no solo a los seres vivos. Muchos materiales, como los plásticos y los vidrios, también envejecen, es decir, cambian lentamente con el tiempo a medida que sus partículas intentan empacar mejor, y ya existen modelos informáticos para describir esto.Los materiales biológicos, como el tejido vivo, pueden mostrar un comportamiento similar al de los vidrios, excepto que las partículas son células o bacterias reales que tienen su propia propulsión. Investigadores de la Universidad de Göttingen han utilizado simulaciones por computadora para explorar el comportamiento de envejecimiento de estos "vivos".sistemas vidriosos. Fue una sorpresa que la actividad de las partículas en realidad puede impulsar el envejecimiento, lo que tiene consecuencias potenciales para una serie de aplicaciones. Su investigación se publicó en Cartas de revisión física .
En materiales como vidrios y plásticos, sus partículas se compactan mejor con el tiempo es decir, envejecen. Pero si este proceso se ve afectado por una deformación mecánica, por ejemplo, si un sólido se dobla, los materiales vuelven a su estado anterior yson así 'rejuvenecidos'. Para modelar lo que sucede en los sistemas biológicos, los físicos de la Universidad de Göttingen desarrollaron extensas simulaciones por computadora de un modelo de un vidrio compuesto de partículas activas un vidrio vivo. Tal como lo haría en un sistema biológico real, cada partícula en la simulación tiene su propia fuerza de propulsión; esto se modela como un cambio de dirección aleatorio a lo largo del tiempo. Luego, los investigadores variaron la escala de tiempo de estos cambios de dirección. Cuando esta escala de tiempo es corta, las partículas se impulsan aleatoriamente como si estuvieran en untemperatura más alta, y se sabe que esto produce envejecimiento. Pero cuando los cambios de dirección son lentos, las partículas intentan seguir avanzando en la misma dirección y esto debería actuar como una deformación local, deteniéndose de nuevo.gramo.Sin embargo, las simulaciones aquí mostraron algo interesante e inesperado: cuando la actividad de las partículas es muy persistente, en realidad impulsa el envejecimiento en los sistemas vítreos vivos.
"Nos sorprendió mucho cuando vimos que la propulsión activa persistente puede causar envejecimiento. Esperábamos que funcionara como una deformación a pequeña escala en el material que lo rejuvenecería", comenta el Dr. Rituparno Mandal del Instituto de Física Teórica de laUniversidad de Göttingen. Continúa diciendo: "Pero de hecho, la deformación local es tan lenta que las partículas pueden ir efectivamente con el flujo y usar su movimiento para encontrar arreglos de menor energía. En efecto, se empaquetan mejor".
El autor principal, el profesor Peter Sollich, también de la Universidad de Göttingen, agregó: "La investigación destaca características importantes del comportamiento vítreo en materiales activos que no tienen un comportamiento comparable en vidrios convencionales. Esto podría tener implicaciones para muchos procesos biológicos en los que el vidrioSe han identificado efectos, incluido el comportamiento celular en la cicatrización de heridas, el desarrollo de tejidos y la metástasis del cáncer ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Göttingen . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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