生命系統(tǒng)是非常復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，生命系統(tǒng)在遠(yuǎn)離熱力學(xué)平衡的狀態(tài)運(yùn)行。生命系統(tǒng)的活躍、非平衡行為需要能量來驅(qū)動(dòng)細(xì)胞組織和動(dòng)力學(xué)。但是大多數(shù)的力學(xué)統(tǒng)計(jì)方法無法應(yīng)用于非平衡情況，因此研究人員必須使用更加復(fù)雜的方法研究生命，而且這些方法通常是侵入性的特點(diǎn)。
有鑒于此，哥廷根大學(xué)Timo Betz（蒂莫·貝茨）教授、Matthias Krüger教授等在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)能夠進(jìn)行觀察的平均化的量化弛豫，能夠觀測(cè)活細(xì)胞的粒子軌跡的主動(dòng)力學(xué)行為。平均后的弛豫信號(hào)能夠用于表征粒子最近一次運(yùn)動(dòng)后的平均軌跡，能夠通過三點(diǎn)概率計(jì)算得出。
本文要點(diǎn)
（1）
作者發(fā)現(xiàn)這種參數(shù)能夠允許對(duì)受限系統(tǒng)中打破平衡狀態(tài)下的情況進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果顯示，這種方法能夠得到人造材料和活細(xì)胞的非平衡發(fā)電量以及粘彈性特性。
（2）
這些研究結(jié)果表明，平均后弛豫（mean back relaxation）可以作為研究非平衡體系動(dòng)力學(xué)的方法，而且這種方法實(shí)現(xiàn)了非侵入性的方式從被動(dòng)測(cè)量中確定粘彈性材料特性。
參考文獻(xiàn)
Muenker, T.M., Knotz, G., Krüger, M. et al. Accessing activity and viscoelastic properties of artificial and living systems from passive measurement. Nat. Mater. (2024).
DOI: 10.1038/s41563-024-01957-2
https://www.nature.com/articles/s41563-024-01957-2
