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新方法揭示细胞内部

2024-08-06 11:21:27 百科全书来源：

导读通过观察来判断鳄梨是硬的还是软的?这需要了解植物细胞在皮后面的行为方式。这同样适用于地球上的所有其他细胞：尽管经过了 100 多年的深...

通过观察来判断鳄梨是硬的还是软的?这需要了解植物细胞在皮后面的行为方式。这同样适用于地球上的所有其他细胞：尽管经过了 100 多年的深入研究，但它们的许多特性仍然隐藏在细胞内部。

哥廷根大学的研究人员在最近发表在《自然材料》上的论文中描述了一种新方法，可以通过仔细观察来确定细胞内部特别难以检测的机械性能。

细胞是所有生命的基本单位，对细胞的精确理解是医学和生物学取得进步的关键因素。然而，对细胞的研究仍然具有挑战性，因为许多方法在分析过程中会破坏细胞。哥廷根大学的研究人员现在提出了一个新想法：他们利用了所有微观粒子都会进行的随机波动运动。

为此，他们首先模拟了预期的波动，然后使用可以精确控制微粒的光学激光阱检查预测结果。通过这种方法，研究团队能够分析微观粒子的运动——精度达到纳米级，时间分辨率约为 50 微秒。

此外，分析还考虑了历史，即过去的运动。事实证明，许多物体在随机移开后总是想返回某个位置。研究人员利用这种返回先前位置的趋势来定义一个新量，即所谓的平均后向松弛 (MBR)。

这个新变量现在充当了一种指纹：它包含有关观察到的运动的原因的信息。这使得首次能够区分主动过程与纯粹的温度相关过程(布朗运动)。

哥廷根大学理论物理研究所的 Matthias Krüger 教授解释道：“通过 MBR，我们可以从物体运动中获得比通常方法更多的信息。”

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