哥廷根大学 一个活跃粒子被推动穿过能量景观到达较低能量状态的表示
荣誉:哥廷根大学里图帕诺·曼达尔博士 衰老不仅影响生物
许多材料，如塑料和玻璃，也会老化
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随着时间的推移，它们会慢慢变化，因为它们的粒子会更好地聚集——已经有计算机模型可以描述这一点
生物材料，如活组织，可以表现出类似于玻璃的行为，除了粒子是有自己推进力的实际细胞或细菌
哥廷根大学的研究人员现在已经使用计算机模拟来探索这些“活的”玻璃系统的老化行为
令人惊讶的是，这些粒子的活性实际上可以驱动老化，这对许多应用有潜在的后果
他们的研究发表在《物理评论快报》上
在玻璃和塑料等材料中，随着时间的推移，它们的颗粒会更好地聚集在一起
但是，如果这个过程受到机械变形的干扰，例如，如果一个固体被弯曲，那么材料就会回到它们的早期状态，从而“再生”
为了模拟生物系统中发生的情况，哥廷根大学的物理学家开发了一个由活性粒子组成的玻璃(活玻璃)模型的大量计算机模拟
就像在真实的生物系统中一样，模拟中的每个粒子都有自己的推进力；这被建模为随着时间随机改变方向
然后研究人员改变了这些方向变化的时间尺度
当这个时间尺度很短时，粒子被随机推进，就好像它们处于更高的温度，这就是众所周知的产生老化
但是当方向变化缓慢时，粒子试图保持同一个方向，这应该像局部变形一样，从而停止老化
然而，这里的模拟显示了一些有趣和意想不到的事情:当粒子的活动非常持久时，它实际上推动了活的玻璃系统的老化
“当我们看到持续的主动推进会导致衰老时，我们真的很惊讶
我们曾预计它会像材料中的小规模变形一样工作，从而使它恢复活力
哥廷根大学理论物理研究所的里图帕诺·曼达尔
他接着说，“但事实上，局部变形是如此之慢，以至于粒子可以有效地跟随流动，并利用它们的运动来寻找更低的能量排列
实际上，它们包装得更好
" 资深作者彼得·索尔里奇教授也来自哥廷根大学，他补充道:“这项研究突出了活性材料中玻璃态行为的重要特征，而这些特征在传统玻璃中没有可比性
这可能会对许多生物过程产生影响，在这些过程中，玻璃样效应已经被确定，包括伤口愈合、组织发育和癌症转移中的细胞行为
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