Kurz vor einem Entscheidungspunkt, den online-traffic maps empfehlen, eine weniger überfüllten Weg über die anderen Möglichkeiten, mit mehreren schwachen Flecken. Für die meisten von uns, die Wahl scheint klar zu sein. Trotzdem haben Sie sich jemals gefragt, ob dieses Kollektiv lieber ein Pfad führt möglicherweise zu einem neuen Stau entlang der gewählten Straße? In der Tat, Staus ändern sich ständig als die Anhäufung von Treiber‘ der Einstellungen für die „schneller Pfad“ create new cloggings. Diese wechselnden Herden in einem system werden als ein Netzwerk Schwingung. Von Fahrbahnen zu-computer-Kabel-Router und Blutgefäße, die unser Leben eingewoben ist in ein Netzwerk von Netzwerken. Schwingung ist ein allgegenwärtiges Phänomen der Netzwerke, die sich durch Mengen von Knoten und Pfaden zu wählen.
Wissenschaftler in der Mitte für Weiche und Lebendige Materie, in das Institute for Basic Science (IBS) in Süd-Korea, in Zusammenarbeit mit der polnischen Akademie der Wissenschaften (PAN), berichten, dass Sie entdeckt spontane Oszillationen in mikrofluidische Tröpfchen-Netzwerke. Die Wissenschaftler haben erfolgreich modelliert Netzwerk-Kanäle ähnlich wie unser Blut die Kapillaren in der einfachsten Weise mit einer oder zwei Schlaufen. Sie deuten auch darauf hin, dass die Kollision zwischen Blutzellen und Unregelmäßigkeit der Dicke dämpfen können Schwingungen in biologischen Netzwerken. Diese Studie kann uns helfen zu verstehen, die Entstehung und das entsprechende Verhalten der Schwingungen des Blutflusses in den mikrovaskulären Netzwerken.
Beurteilt für die Verarbeitung von Proben in isolierten Tröpfchen durch die Mikro-Kanäle, die Mikrofluidik ist eine der vielversprechendsten Felder für neue wissenschaftliche Experimente und Innovationen. Trotz dieser möglichen, vorherigen mikrofluidische Studien beschränken sich auf einfache Kanäle, in denen solche Schwingung wäre nicht vorhanden gewesen. Die IBS-Wissenschaftler haben eine neuartige experimentelle system zu untersuchen Tröpfchen Verkehr in komplexen Netzwerken. Bestehend aus verschiedenen Branchen mit internen kurvenzügen jeweils für die mikrofluidischen Netzwerke sind in eine symmetrische Form, so dass jeder Zweig hat die gleiche Wahrscheinlichkeit gewählt zu werden durch Tröpfchen.
In dem experiment, die Tröpfchen zunächst verteilt sich gleichmäßig im Netzwerk, genauso wie lange Ketten-Zug-Wagen, die sich in regelmäßigen Abständen. (Fig, 1b) Wie die Zeit vergeht, Sie sich langsam organisieren, in einer Herde, als wenn Sie verstopft auf diesen Zweig verlassen, während der andere Zweig klar. Diese Beflockung oszilliert periodisch zwischen den beiden wichtigsten Zweige. Dr. Olgierd Cybulski, der erste und der co-entsprechenden Autor der Studie, sagte, „Wir haben bewiesen, dass diese Schwingung ist eine dauerhafte und Selbsttragende Phänomen in der mikrofluidischen Netzwerke. Auch wenn Netzwerk-Dimensionen und-Topologien vielfältig, die spontanen Oszillationen wurden immer wieder gefunden. Dies erklärt die Mechanismen der anhaltenden Schwingung im Blut Kapillare, die gefunden wurde, fast hundert Jahre her.“
Auffallend, diese Studie stellt dar, wie diese anhaltende Schwingung ist gezähmt von der Natur. Großflächige Schwingungen in der vaskulären Netzwerken verursachen das Ungleichgewicht der Durchblutung, was zu hohen Blut-Druck und Mangel an Sauerstoff. Die Forscher fanden, dass das hinzufügen einer zufälligen variable Netzwerk mit computer-simulation entlastet Blut-Verkehr cloggings. Dies deutet darauf hin, dass Unregelmäßigkeiten der Durchblutung, wie die Zelle Kollisionen oder Durchmesser Sorten helfen, uns zu vermeiden, dass gefährliche Schwingungen im mikrovaskulären Netzwerk.
„Diese Studie zeigt den Mechanismus der mikrofluidischen Netzwerke, die Verbesserung der unser Verständnis auf Blut-Kapillaren“, erklärt Bartosz Grzybowski, ein Anführer der Gruppe, der IBS-center und co-entsprechenden Autor der Studie. „Lernen von der Natur, von Menschen gemachten mikrofluidischen system bietet eine neue Plattform, um split-und merge-Tröpfchen in die Zukunft, mit Netzwerk-Oszillationen“, fügt er hinzu.