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研究では、人間の精子がニュートンの第三法則をどのように否定するかを見つけます

画期的な研究で、研究者は、人間の精子が物理学の最も基本的な原則の1つ、つまりすべての行動には等しく反対の反応があると述べている、Newtonの第3の動きの法則に違反する可能性があることを発見しました。この研究によると、精子泳ぐ方法は、非再生的な内部の力を伴い、古典物理学が完全に説明できない方法で前進することを可能にします。 精子細胞は、従来のモーション戦略が効果的でない女性の生殖路など、非常に粘性のある環境をナビゲートします。このような状態で精子がどのように移動を達成するかを理解するために、京都大学の科学者である石本が率いるチームは、PRX生命の研究で現象を文書化する「Odd Elastohydrodynamics」と呼ばれる新しいフレームワークを開発しました。この理論は、液体ダイナミクスの原理を、精子細胞の鞭毛（尾）のようなエネルギーを積極的に生成する生物材料に拡張します。 動きのある人間の精子の高解像度データを分析することにより、研究者は、鞭毛波形が周囲の液体に対する単なる受動的な反応ではないことを発見しました。代わりに、それらは内部の方向エネルギー入力によって駆動されます。これは、研究で「奇妙な弾力性」として説明されている特徴です。これらの力は非相性です。つまり、内部行動は直接反対の等しい反応を生成しないことを意味します。鞭毛の特定の部分にエネルギーを積極的に注入すると、非対称の動きが生じ、液体の抵抗にもかかわらず精子が効率的に泳ぐことができます。 この現象を定量化するために、この研究では、動きを維持するために内部エネルギーが注入されている場所と量を特定するのに役立つメトリックである「奇数弾性率」を導入しました。ヒトの精子の場合、モデルはエネルギー入力の位置と結果として生じる水泳パターンとの間に強い整合性を示しました。精子のうねる動きは単なる構造ではなく、エネルギー的に戦略的であることを示しています。 この洞察には幅広い意味があります。それは、細胞の動きと生体力学の理解を再形成するだけでなく、特に薬物送達や診断のために身体液を移動できる生体模倣マイクロスイマーの設計において、生物医学工学の新しい可能性を開きます。さらに、肥沃度の研究に情報を提供することができ、鞭毛の動きの変動が精子の運動性と生殖の成功にどのように影響するかについての手がかりを提供します。関連するアプリケーションと調査を通じて、最新の発見は 本質的に、人間の精子はただ泳ぐだけではありません。彼らはそれを行うために古典的な物理学のルールを曲げます。そして、この新しいレンズにより、科学者は今まで以上に近くにいますが、その最も微視的なレベルで生命の力学を解読しています。 #研究では人間の精子がニュートンの第三法則をどのように否定するかを見つけます