Cerca de un punto de decisión, los mapas de tráfico en línea recomiendan una ruta menos concurrida sobre las otras vías con varios puntos lentos. Para la mayoría de nosotros, la elección parece clara. Aún así, ¿alguna vez se ha preguntado si esto preferiría colectivamente un camino podría resultar en¿Un nuevo embotellamiento a lo largo de la carretera elegida? De hecho, las congestiones de tráfico cambian constantemente a medida que la acumulación de preferencias de los conductores por la "ruta más rápida" crea nuevas obstrucciones. Estas bandadas alternativas en un sistema se denominan oscilación de red.y los vasos sanguíneos, nuestra vida está entretejida en redes de redes. La oscilación es un fenómeno ubicuo de redes, que se caracterizan por conjuntos de nodos y caminos para elegir.
Científicos del Centro de Materia Suave y Viva, dentro del Instituto de Ciencias Básicas SII en Corea del Sur, en colaboración con la Academia Polaca de Ciencias PAN, informan que descubrieron oscilaciones espontáneas en redes de gotas microfluídicas. Los científicoshemos modelado con éxito canales de red similares a nuestros capilares sanguíneos de la manera más simple que contiene uno o dos bucles. También sugieren que la colisión entre las células sanguíneas y la irregularidad del grosor pueden amortiguar las oscilaciones en las redes biológicas. Este estudio puede ayudarnos a comprender la aparición y la correspondenciacomportamiento de las oscilaciones del flujo sanguíneo en las redes microvasculares.
Evaluada para procesar muestras en gotitas aisladas a través de microcanales, la microfluídica es uno de los campos más prometedores para nuevos experimentos e innovaciones científicas. A pesar de este potencial, los estudios previos de microfluídica se limitan a canales simples donde tal oscilación no hubiera estado presente.Los científicos del SII han diseñado un novedoso sistema experimental para investigar el tráfico de gotas en redes complejas, que comprende diferentes ramas con bucles internos respectivamente, las redes microfluídicas tienen una forma simétrica para que cada rama tenga la misma probabilidad de ser elegida por gotas.
En el experimento, las gotas inicialmente se extendieron uniformemente en la red, al igual que las largas cadenas de vagones de tren que se mueven a intervalos regulares. Fig. 1b A medida que pasa el tiempo, se organizan lentamente en una bandada, como si estuvieran obstruidasrama mientras deja la otra rama libre. Este agrupamiento oscila periódicamente entre las dos ramas principales. El Dr. Olgierd Cybulski, el primer autor y co-corresponsal de este estudio, dijo: "Hemos demostrado que esta oscilación es un fenómeno persistente y autosustentableen redes microfluídicas. Incluso cuando las dimensiones y las topologías de la red variaban, las oscilaciones espontáneas se encontraban constantemente. Esto explica los mecanismos de la oscilación persistente en el capilar sanguíneo, que se encontró hace casi cien años ".
Sorprendentemente, este estudio presenta cómo esta oscilación persistente es domesticada por la naturaleza. Las oscilaciones a gran escala en las redes vasculares pueden causar el desequilibrio del flujo sanguíneo, lo que resulta en presión arterial alta y privación de oxígeno. Los investigadores descubrieron que agregar una variable aleatoriaconectarse en red con la simulación por computadora alivia las obstrucciones del tráfico sanguíneo. Esto sugiere que las irregularidades en el flujo sanguíneo, como colisiones celulares o variedades de diámetro, nos ayudan a evitar oscilaciones peligrosas en la red microvascular.
"Este estudio revela el mecanismo de las redes microfluídicas, mejorando nuestra comprensión de los capilares sanguíneos", explicó Bartosz Grzybowski, líder del grupo del centro del SII y co-autor correspondiente del estudio. "Aprendiendo de la naturaleza, el sistema microfluídico hecho por el hombreproporcionará una nueva plataforma para dividir y fusionar gotitas en el futuro, utilizando oscilaciones de red ", agrega.
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