新工具检测塑造胚胎的物理力
小鼠胚胎最初是一个相对简单的细胞球。
一个不断增长的工具箱使研究人员能够监测和测量影响胚胎发育的物理力。
胚胎发育是一场由遗传指令和物理力量共同导演的精密舞蹈。在这个复杂的过程中，基因调控固然占据了核心地位，但物理力学因素，诸如细胞间的张力和组织的弹性，同样在调控胚胎形态发生中扮演着不可或缺的角色。
正如巴黎居里研究所（Curie Institute）的机械生物学家Jean-Léon Maître指出，在在基因指令显现之前，物理性质的差异便已参与塑造了细胞谱系的初始布局。受精后，细胞经历一系列的分裂与重塑，每一次的挤压、拉伸和迁移，都巧妙地编排着不同细胞走向各异的胚胎结构，进而在空间与时间的维度上指导着每一块组织的定位与成熟。你首先在力学上有这种差异，然后转化为位置上的差异，最后再转化为细胞命运。
因此，测量这些特性及其随时间的变化对于理解胚胎发育至关重要。但做出这样的观察并不容易。许多生物物理和机械生物学技术最适合于体外培养的细胞系统。有希望的体内研究技术正在出现，但这些技术需要进一步的测试来证明其准确性和定量能力。与发育生物学家Alan Rodrigues一起领导纽约洛克菲勒大学（Rockefeller University）的实验室、机械生物学家Amy Shyer表示，现有技术在这方面仍显得捉襟见肘，他们迫切需要更为精准且不干扰发育进程的测量工具。活体胚胎的特殊性为研究增添了额外的难度，要求在不干扰其自然发育的前提下，精确量化这些物理和力学现象。
但是，人们对机械生物学的兴趣稳步上升，一系列新技术的涌现为深化我们对胚胎发育的理解带来了曙光。德国德累斯顿技术大学（Technical University Dresden）的生物物理学家Otger Campàs提醒，这一领域正处在即将迎来飞跃式发展的关键时刻。
活组织中的细胞有多种杠杆，它们可以拉动这些杠杆来重组自己，并对邻居产生物理影响。细胞骨架是一个蛋白质网络，有助于确定细胞的形状和组织。通过重新排列内部结构，细胞可以相互推拉，甚至在彼此之间移动，并改变其自身的机械特性，在柔软和流动或坚硬和粘稠之间转换。
