ממעבדת מוסל: הביופיזיקה של גלי קול בממברנות שומניות

במאמר זה אנו סוקרים עבודות מחקר ניסיוניות ותיאורטיות שנעשו לאחרונה על גלי קול שמתפשטים בקרומים שומניים ושימושים אפשריים לתופעה במערכות ביולוגיות. במקביל לשינויים המכאנים בצפיפות ולחץ, התפשטות גל קול בקרום השומני מלווה בשינויים חשמליים כימיים ותרמיים, וגלים אלו משפיעים על מולקולות מים, יונים, ופולימרים שנמצאים בתווך הסמוך לקרום. בפרט אנו מתמקדים במאמר בגלי קול שגורמים לשינוי פאזה הפיך ומקומי שמוביל להופעת תכונות לא-ליניאריות מיוחדות, כגון תגובה סיגמואידית לאמפליטודת הגירוי והכחדה של גלים כתוצאה מהתנגשות ביניהם. לאורך המאמר אנו מתארים קווי דמיון רבים בין אותם גלי קול לא-ליניארים ופוטנציאלי פעולה שמתפשטים לאורך קרום התא בתאים חיים. אותות אלו מהווים חלק בסיסי בקביעת ההתנהגות של אורגניזמים רבים. כמובן שקרומים שומניים בתאים הם יותר מסובכים מקרום תא סינטטי, שטוח, והומוגני. למרות זאת, ייתכן שתכונות רבות של האותות שנוצרים על גביהם מקורם מאותם עקרונות פיזיקלים בסיסיים, דבר שיכול להסביר תופעות שלא הובנו עד כה בתא החי ולהציע ניבויים לניסויים חדשים. מידע נוסף ניתן למצוא בקישור.