Jordbävningslika sprickbildningar i celler
En studie utförd på Chalmers visar för första gången hur biologiska membran och cellmembran kan spricka under belastning på samma sätt som plaster eller andra solida material. Eftersom mekaniska belastningar i starkt adherenta membran är vanliga i vävnader som t.ex hjärt- och skelettmuskulatur, är det tänkbart att celler i sådana vävnader kan spricka på samma sätt som visats i studien. Resultaten kan öppna nya vägar för läkemedelsdistribution och DNA-transfektion.
Den 10 oktober 2010, rapporterades studien i den världsledande tidskriften Nature Materials.
Professor Owe Orwar och hans forskarteam med forskare från Chalmers, Université Paris Diderot, Frankrike och Stanforduniversitetet i Kalifornien, visar för första gången hur biologiska membran och cellmembran kan spricka under belastning på samma sätt som plaster eller andra solida material, och uppvisa fraktala sprickmönster som kommer i stötar.
Orwar säger att detta är en stor överraskning eftersom biologiska membraner normalt beter sig som två-dimensionella vätskor och tidigare endast har uppvisat cirkulära porer vid belastning. När Chalmersteamet studerade biomembran och cellspridning på solida kiseldioxidytor framställda i renrummet för mikro- och nano-fabrikation, MC2, upptäckte forskarna en helt ny typ av sprickbildningar.
De uppvisade aldrig tidigare skådade morfologier och en underlig dynamisk tillväxt. Sprickorna uppstod i serier med pauser emellan precis som sprickbildningar i jordbävningar med fraktala mönster (se bild nedan). Eftersom mekaniska belastningar i starkt adherenta membran är vanliga i vävnader som t.ex hjärt- och skelettmuskulatur, är det tänkbart att celler i sådana vävnader kan spricka på samma sätt som visats i studien. Dessutom kan resultaten öppna nya vägar för läkemedelsdistribution och DNA-transfektion.
Arbetet har i huvudsak finansierats genom generösa donationer av Europeiska forskningsrådet (ERC advanced grant) och Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.
Kontaktinformation
Mer information:
Owe Orwar, professor i biofysikalisk kemi vid Institutionen för kemi- och bioteknik, tel: 031 772 3060; E-post: orwar@chalmers.se
