Struttura e complessità, dai biopolimeri al citoscheletro cellulare

Read time: 1 min

Jeff Urbach, professore alla Georgetown University e coordinatore del Dynamics Imaging Laboratory in Regents Hall. Photo di Kuna Malik Hamad.

Cosa succede quando un oggetto viene sottoposto a una forza, per esempio una compressione o una spinta? Che eventi si verificano nella sua struttura interna? In che modo materiali diversi si piegano, deformano, spezzano? Domande, queste, al centro dell’attenzione di chi studia fisica dei materiali. Per rispondere alle quali lo studio della complessità è di grande aiuto.

Ne sa qualcosa Jeff Urbach, professore alla Georgetown University e coordinatore del Dynamics Imaging Laboratory, nel quale, insieme ai suoi collaboratori, combina fisica statistica, simulazioni al computer e avanzate tecniche di microscopia per studiare diversi tipi di dinamiche complesse.

Jeff Urbach (Georgetown University) – Intervista realizzata durante il corso Advances in Complex Systems, organizzato a Como dal Centro per la Complessità e i Biosistemi dell’Università di Milano.

Non solo nell’ambito della cosiddetta materia soffice – biopolimeri, idrogel, eccetera… – ma anche in altri campi nei quali la fisica interagisce con la biologia. Anche le cellule, infatti, hanno una loro architettura estremamente complessa, che interagisce sia con i diversi compartimenti interni sia con l’ambiente esterno. Che si tratti di cellule che migrano in un gel o del citoscheletro di un parassita unicellulare che si attacca alle pareti cellulari, i modelli utilizzati da Urbach e dai suoi colleghi consentono di studiare un’ampia serie di temi fondamentali di biofisica e biologia cellulare.

altri articoli

Una galassia mostruosa

Ricostruzione pittorica della galassia COSMOS-AzTEC-1. Le osservazioni condotte con ALMA hanno permesso di riconoscere la presenza di un massiccio disco galattico già formato e di almeno due addensamenti di gas al di fuori di esso. La struttura, inoltre, è caratterizzata da uno smisurato ritmo di formazione stellare: il tasso con cui vengono prodotte le stelle in quella primordiale galassia è oltre mille volte quello che caratterizza la nostra Via Lattea. Crediti: National Astronomical Observatory of Japan

Grazie al decisivo apporto delle antenne cilene di ALMA, un team di ricercatori ha ottenuto la più dettagliata mappa di una galassia primordiale mai realizzata finora. La galassia dista 12,4 miliardi di anni luce, dunque la stiamo osservando in un’epoca in cui l’Universo non aveva neppure un miliardo e mezzo di anni. Lo studio ha messo in mostra che ci troviamo in presenza di un oggetto davvero insolito, non solo per la sua struttura, piuttosto complessa per un’epoca così primordiale, ma anche per il forsennato ritmo di produzione stellare che lo caratterizza.