21 de Junho de 2023 19h
“Fundamentos Físicos de Sistemas Biológicos: Modelos de Hidras e Aspiração de Tecidos”
Prof. Leonardo G. Brunnet – IF – UFRGS
RESUMO:
A Física Biológica é um campo interdisciplinar que busca entender os processos biológicos por meio de princípios e ferramentas da Física. Nesta palestra, apresentaremos sistemas modelo da biologia que exibem fenômenos simples e reprodutíveis em laboratório, os quais podem ser simulados no contexto de matéria ativa.
Discutiremos dois exemplos principais: a regeneração de hidras e a aspiração de tecidos por micropipeta. Exploraremos como as simulações de segregação celular nesses sistemas nos permitem testar diferentes hipóteses associadas aos mecanismos físicos subjacentes aos processos de separação de tecidos. Isso nos levará a formular modelos de crescimento de agregados celulares, nos quais podemos relacionar as taxas de crescimento desses agregados a grandezas físicas fundamentais, como a dimensão do sistema e a atividade celular coletiva.
Em seguida, apresentaremos um modelo de célula extensa, multi-partículas, que nos permite ajustar finamente a tensão cortical de uma célula para rever o fenômeno da segregação celular a partir da perspectiva de tensões interfaciais diferenciais. Além disso, por meio desse modelo, podemos simular com controle fino a origem dos mecanismos viscoelásticos e plásticos envolvidos no fenômeno da absorção de tecidos por micropipetas.
Essa abordagem interdisciplinar nos permite explorar os fundamentos físicos subjacentes aos processos biológicos, fornecendo uma compreensão mais profunda e quantitativa desses fenômenos. Ao combinar princípios e ferramentas da Física com sistemas biológicos, podemos desvendar novos insights e estabelecer conexões entre as duas disciplinas, impulsionando descobertas científicas significativas.