研究人员已经确定了一些特定条件，使得大量“软糯”的颗粒——在外部压力下能够改变形状的物质——能够从固态行为转变为液态行为。这一现象可以与各种生物过程进行比较，例如胚胎发育，其中细胞作为“软糯”的生物“颗粒”形成固体组织，有时还会流动以发展器官。这项研究所概述的实验和理论框架旨在区分机械过程和生化过程，这是生物学领域的一项重大挑战。研究结果已发表在《国家科学院院刊》（PNAS）上。
想象一下桌子上的一堆沙子。当桌子的一端逐渐抬高时，沙子最初保持稳定，表现得像固体。然而，一旦角度达到某个点，保持沙子在一起的力就被重力所取代：沙堆崩溃并开始流动，类似于液体的特征。这种转变被称为屈服转变，这一现象已被广泛研究，特别是在“颗粒”形状不发生变化的材料中，例如沙子或石头。相比之下，生物“颗粒”通常具有“软糯”特性，能够在外部力量的作用下适应其形状。
“虽然我们的研究重新审视了一个广泛研究的问题，”第一作者Poincloux说，“但它占据了一个独特的空间——足够复杂以引起兴趣，但又足够简单以允许各种调查方法。我们整合了跨学科的方面，包括一种生物力学工具，使我们能够分辨‘颗粒’是正在改变形状还是重新定位。”
为了应对这一问题，研究人员采用了一系列实验、计算机模拟和几何分析的组合。他们利用细长的橡胶环来代表他们的“软糯”颗粒，将其堆放在一个容器中。他们改变了环的数量、“颗粒”的密度以及施加在它们上的侧向力的强度。通过拍摄照片，研究人员观察了环的位置、形状及其接触点，随着环的配置变化。这使他们能够测量环的移动程度（表明液体行为）或形状变化（表明固体行为）。最后，他们进行了计算机模拟和几何评估，以理解摩擦的作用以及环之间的相互作用。
“在我们项目的尾声，最意想不到的发现出现了，”Poincloux表示。“令人惊讶的是，尽管伴随着显著且复杂的形状变化和摩擦接触，支配我们观察到的屈服转变的却是简单的几何描述。”
这些发现标志着理解“软糯”生物颗粒在生物体内如何相互作用的初步步骤，Poincloux已经开始思考未来的研究方向。
“为了更好地模拟生物组织，我们可能会改变相互作用并引入环之间的粘附，以模拟细胞之间存在的连接蛋白。对于那些打算用这些软糯环进行实验的人：别忘了盖好容器，否则你可能会发现成百上千的环散落在地上……我不会揭露这曾经发生过多少次。”
