När vi skär vår hud, grupper av celler rusar massivt till platsen för att läka såret.

Men den komplicerade mekaniken i denna kollektiva cellrörelse - som underlättas av omorganisationer mellan varje cell och dess grannar - har gjort det utmanande för forskare att dechiffrera vad som faktiskt driver den.

"Om vi ​​kan förstå de viktigaste faktorerna som orsakar cellmigration, då kan vi kanske utveckla nya behandlingar för att påskynda sårläkning, säger Jacob Notbohm, en biträdande professor i ingenjörsfysik vid University of Wisconsin – Madison.

Notbohm och doktoranden Aashrith Saraswathibhatla gjorde nyligen en överraskande upptäckt som kastar nytt ljus över hur denna kollektiva cellmigration sker. De redogjorde för sina fynd idag i tidningen Fysisk granskning X .

Genom experiment, de fann att kraften varje cell applicerar på ytan under den - med andra ord, dragkraft - är den dominerande fysiska faktorn som styr cellform och rörelse när celler reser som en grupp.

Notbohm säger att detta oväntade fynd ger en ny tolkning av de senaste teoretiska modellerna.

Forskare har vetat att cellform spelar en viktig roll i hur de omorganiserar och kollektivt migrerar. Till exempel, cirkulära celler packade ihop i ett enda lager kan inte enkelt utbyta positioner med angränsande celler; tänk på att fastna axel till axel i en stor folkmassa där det är omöjligt att röra sig.

Å andra sidan, celler som har mer långsträckta former kan lätt glida förbi sina grannar.

"Dessa långa och magra celler kan packas i oändliga konfigurationer, så det är väldigt lätt för dem att ordna om. Det underlättar kollektivets rörelse, "Säger Notbohm.

Eftersom långsträckta celler har större omkretsar, de flesta datormodeller har förutsagt att krafterna i varje cells periferi är de viktigaste för att diktera dess form.

Notbohm och Saraswathibhatla gav sig ut för att testa den teorin i labbet.

Deras experiment använde fluorescerande avbildning för att bedöma krafter i periferin av varje cell i ett enda lager av epitelceller, en typ av celler som kantar ytor i kroppen som hud och blodkärl. De placerade också cellerna på en mjuk gelyta och analyserade hur gelén deformerades när celler vandrade över den. Gel -testet gjorde att de kunde kvantifiera dragkraft, eller hur starkt cellerna drog på ytan.

Dessutom, de använde kemikalier för att minska eller öka krafterna som produceras av varje cell och studerade effekterna av dessa förändringar.

I slutet, Notbohm säger att deras experiment visade att faktiskt, kraften en cell utövar på ytan under den styr i första hand dess form.

"Detta var ganska förvånande eftersom de viktigaste faktorerna som påverkar en cells omkrets ligger under cellen. De är inte i närheten av cellens periferi, " han säger.

Och nu, de kan fokusera på det som är viktigt. Tittar på cell-substratgränssnittet, Notbohm hoppas kunna möjliggöra ytterligare framsteg inom detta område.

"Den goda nyheten är att modellernas allmänna fenomen fortfarande är korrekta. Denna upptäckt förändrar bara vår förståelse om teorin, "säger han." Det är verkligen viktigt, för att så småningom utveckla ett nytt ingrepp för att påskynda sårläkning måste du förstå de viktigaste faktorerna i cellen som påverkar dess form och rörelse. "