science >> Wetenschap >  >> Chemie

Natuurkundigen ontdekken mechanisme voor vorming van bloedplaatjes

Afzonderlijke druppeltjes worden gevormd uit een langwerpige vingervormige cel (blauw) in de bloedstroom. Elke druppel ontwikkelt zich tot een bloedplaatje. Afbeelding:UBT / Christian Bächer. Krediet:Universiteit van Bayreuth

Bloedplaatjes, ook wel trombocyten genoemd, zijn uiterst belangrijke cellen met een diameter van slechts 0,0015 tot 0,003 millimeter. Ze hebben de taak om verwondingen aan de bloedvaten zo snel mogelijk weer af te sluiten, waarvoor ze constant in de bloedbaan patrouilleren, klaar om onmiddellijk te reageren op eventuele lekken. Echter, de biologische capaciteiten van het organisme alleen zijn niet voldoende om ervoor te zorgen dat het enorme aantal bloedplaatjes dat hiervoor nodig is altijd beschikbaar is. Inderdaad, het vereist de steun van een bijzonder efficiënt fysiek mechanisme. Dit mechanisme is nu ontdekt en wetenschappelijk beschreven door een onderzoeksteam van Bayreuth onder leiding van Prof. Dr. Stephan Gekle, samen met partners van het Universitair Ziekenhuis Würzburg.

De bloedplaatjes worden in de bloedvaten gevormd door speciale cellen die zich in het beenmerg bevinden, en van waaruit dunne vingerachtige structuren zich uitstrekken in de bloedbaan. Vanaf daar, het lijkt veel op een waterkraan:net zoals een dunne stroom water door oppervlaktespanning uiteenvalt in afzonderlijke druppeltjes, deze vingerachtige structuren vallen uiteen in afzonderlijke druppeltjes. Uit elk van deze druppeltjes wordt één nieuw bloedplaatje gevormd. "Met computersimulaties, het is mogelijk om deze processen in detail te volgen en te visualiseren. Dit fundamentele onderzoek belooft van grote praktische waarde te zijn voor de geneeskunde, vooral als het gaat om het optimaliseren van bioreactoren die momenteel worden gebruikt bij de kunstmatige productie van trombocyten, " zegt Gek, die een Lichtenberg-hoogleraarschap bekleedt voor de simulatie en modellering van biovloeistoffen aan de Universiteit van Bayreuth.

De interesse in biologisch-medische vraagstukken, gecombineerd met grootschalige computersimulatie, heeft een lange traditie in de natuurkunde aan de Universiteit van Bayreuth. Al sinds zijn bachelorstudie, Christian Bacher, promovendus en afgestudeerd aan de Bayreuth-opleiding "Biologische Fysica, " en eerste auteur van de studie gepubliceerd in PNAS , is gefascineerd door hoe moderne IT-technologie fysiek en biologisch onderzoek samenbrengt. "Het is altijd fascinerend hoe processen in levende wezens, die op het eerste gezicht zo ongelooflijk ingewikkeld lijken, kan vaak worden begrepen op basis van eenvoudige natuurkundige principes, ", zegt Bacher.