这张图片显现了细胞在60小时内集合成分形的分支形状。这种集合与非生命体集合在一同的理论是共同的。
树状分支结构在人体中无处不在，从肺部的支气管体系到向四肢供血的弯曲的毛细血管。长期以来，研讨人员一向致力于了解构建这些杂乱结构所需的细胞信号，但来自美国布朗大学的最新研讨标明，简略的物理学机制或许发挥了重要的效果。
这项宣布在《美国国家科学院院刊》上的研讨标明，在某些情况下，人类上皮细胞的行为遵从扩散限制凝集的规矩，这是一种解说悬浮在液体中的微粒进行自拼装的理论。研讨标明，在低密度和低生长因子下培育的细胞会摆放成分形的分枝簇。其分形（其间细小的子部分看起来具有与全体相同的形式）简直具有扩散限制凝集模型所猜测的准确维度。
布朗大学工程学院助理教授、论文通讯作者Ian Y. Wong说：“这个高雅的物理理论，既描绘了随机移动的粘性粒子的集合，也解说了搬迁细胞的行为。实际上，细胞是杂乱的实体，有许多发送和接纳信号的方法，但在这种情况下，它们好像遵从着与简略得多的非生命体相同的规矩。”
该研讨的首要作者、普林斯顿大学博士后Susan E. Leggett说：“这些发现或许会为人体分支结构的构成以及其他要害的生物学进程供给共同见地。咱们以为，这或许会告知咱们一些有关安排构成、创伤愈合、癌症侵袭以及移动的细胞构成多细胞安排的进程。”她在布朗大学攻读病理生物学博士期间完成了这项作业。
当她开端这项研讨时，Leggett实际上在考虑一个彻底不同的问题，她想更多地了解细胞在不受周围细胞影响的情况下的独立行为。她对上皮细胞向间充质转化的进程很感兴趣，在这个进程中，集合的上皮细胞改变为更具运动性的间充质细胞，这种改变往往发生在细胞互相别离的时分。
Leggett说：“我在这些低生长因子条件下培育细胞的开始动机是将它们保持在低密度的环境中，这样咱们就可以研讨EMT。咱们没有预料到细胞会阅历这种简直是相反的集合进程。”
低密度培育下的细胞会随机移动，直到它们与另一个细胞触摸，此刻细胞粘在一同，中止移动。研讨人员写道，在几天的时间里，这些集合在一同的细胞将自己拼装成长长的树枝状结构，这“让人情不自禁地回想起与扩散限制凝集相关的分形结构”。
进一步的剖析标明，细胞簇的分形维数（丈量分支结构密布程度的目标）达到了1.7左右，这也正是试验丈量到的分形维数，并从理论上猜测了粒子的扩散限制凝集。
研讨人员说，这些细胞构成的结构十分类似于无生命物质的结构，这一现实有助于了解分支结构在生物学中的重要性及其机制。Wong说：“对这些团体行为的更好了解，或许会进一步推进新的规划规矩，使编程细胞可以拼装成更大的安排结构。”
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编译：花花
审稿：西莫
