研究人员Samuel Poincloux（目前在青山学院大学）和Kazumasa a . Takeuchi（东京大学）已经阐明了大量“黏黏的”颗粒（它们可以根据外力改变形状）从固体状态转变为液体状态的条件。类似的转变发生在许多生物过程中，包括胚胎的发育：细胞是“黏糊糊的”生物“颗粒”，形成固体组织，有时流动形成不同的器官。因此，这里阐述的实验和理论框架将有助于分离机械和生化过程的作用，这是生物学中的一个关键挑战。研究结果发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。
想象一下桌子上有一堆沙子。当我们慢慢抬起桌子的一端时，它首先不受干扰地坐着，像固体一样。然而，在一个临界角上，保持沙堆在一起的力屈服于重力：沙堆破裂并开始流动，就像液体一样。这是一种屈服转变，是一种被广泛研究的现象，它与沙子或岩石等不会改变形状的“颗粒”有关。然而，生物学中的“颗粒”通常是“湿软的”，它们的形状会随着外力的变化而变化。
第一作者Poincloux说：“虽然我们的研究重新审视了一个被充分研究过的问题，但它达到了一个最佳点，即足够复杂而有趣，又足够简单，可以开发各种方法。”我们结合了跨学科的成分，比如使用生物力学工具来帮助区分‘颗粒’是否在改变形状或位置。”
事实上，研究人员通过实验、计算机建模和几何描述来应对这一挑战。他们用细长的橡胶圈作为“黏糊糊的”颗粒，把它们堆在一个容器里。他们改变了环的数量，“颗粒”的密度，以及施加在环上的侧向力的强度。然后，通过图片，研究人员测量了这些环在变形时的位置、形状和彼此之间的接触点。这些测量使他们能够量化环的位置（类似液体的行为）或形状（类似固体的行为）的变化程度。最后，他们进行了计算机模拟和几何分析，以了解摩擦的作用和环之间的相互作用。
“我们在项目的最后发现了主要的惊喜，”Poincloux说。“令人惊讶的是，一个简单的几何描述是观察到的屈服转变的基础，尽管涉及到大而复杂的形状变化以及摩擦相互作用。”
这些发现是了解“软软的”生物颗粒如何在生物体中相互作用的第一步，波incloux已经在考虑下一步该怎么做了。
“为了更接近生物组织，例如，我们可以修改相互作用并添加环粘附来模拟细胞之间的连接蛋白质。对于那些打算使用这些软环进行实验的人：不要忘记在容器顶部盖上盖子，以防止数百个环在实验室中爆炸……我不会透露这种事件发生的次数。”
