新墨西哥大学的莎拉·卡彭特 粒子扩散模拟
学分:詹姆斯·L教授
托马斯 詹姆斯·L
新墨西哥大学物理学和天文学系副教授托马斯在当地高中生恩尼斯·奎因的帮助下，一直在使用计算建模来解释细胞膜上受体分布的异常模式
细胞受体是生物学研究中的一个重要课题，因为它们促进多种形式的细胞通讯
它们在细胞表面的分布对这些细胞间通讯有相当大的影响，进而影响多种多样的身体过程
然而，受体在细胞膜上扩散的观察结果与理论计算不符
托马斯解释说:“四十多年来，物理学家一直被这样一个事实所困扰，即细胞膜蛋白质的扩散速度比它们‘应该’的速度慢两个数量级，如果‘应该’的意思是‘根据膜的粘度，物理学家认为它们应该扩散多快’”
托马斯目前的项目受到了科罗拉多大学副教授凯瑟琳·斯彭德在一次细胞免疫反应检查中意外发现的启发
她发现细胞膜上的受体以惊人的均匀方式分布，而不是像预期的那样更随机地分散
为了解开这个谜团，托马斯利用UNM高级研究中心的计算资源来模拟细胞受体的扩散
通过运行许多带有微小参数差异的MatLab模拟试验，研究小组希望找出这些受体神秘行为的原因
托马斯评论道，“MatLab已经
非常容易使用，因为我们可以在本地的笔记本电脑上构建和测试我们的代码，并在(我们相信)它运行良好时将其移植到CARC！" 托马斯认为，这项研究将扩大各种生物现象的知识
“也许生物学中所有跨膜细胞信号传递过程的一半是由受体聚集介导的
因此，理解受体的分布非常重要
例如，扩散系数增加时受体的扩散可能是受体脱敏的重要机制，以避免信号机制饱和，”他报告说
该团队希望在2021年夏天之前提交一份关于其项目第一阶段的论文供出版
托马斯讨论了关于细胞受体扩散的未来研究项目的可能性，他写道:“在我们的工作中，新的想法总是不断出现
事实上，经过验证，工作中最困难的部分是弄清楚哪些问题不能问！"
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