Glass-like dynamics of collective cell migration
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Le résumé fourni par la source
Collective cell migration in tissues occurs throughout embryonic development, during wound healing, and in cancerous tumor invasion, yet most detailed knowledge of cell migration comes from single-cell studies. As single cells migrate, the shape of the cell body fluctuates dramatically through cyclic processes of extension, adhesion, and retraction, accompanied by erratic changes in migration direction. Within confluent cell layers, such subcellular motions must be coupled between neighbors, yet the influence of these subcellular motions on collective migration is not known. Here we study motion within a confluent epithelial cell sheet, simultaneously measuring collective migration and subcellular motions, covering a broad range of length scales, time scales, and cell densities. At large length scales and time scales collective migration slows as cell density rises, yet the fastest cells move in large, multicell groups whose scale grows with increasing cell density. This behavior has an intriguing analogy to dynamic heterogeneities found in particulate systems as they become more crowded and approach a glass transition. In addition we find a diminishing self-diffusivity of short-wavelength motions within the cell layer, and growing peaks in the vibrational density of states associated with cooperative cell-shape fluctuations. Both of these observations are also intriguingly reminiscent of a glass transition. Thus, these results provide a broad and suggestive analogy between cell motion within a confluent layer and the dynamics of supercooled colloidal and molecular fluids approaching a glass transition.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Glass-like dynamics of collective cell migration
- Date Crossref
- 14/02/2011
- Éditeur
- National Academy of Sciences
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University of Florida Department of Mechanical and Aerospace Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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École Normale Supérieure - PSL pays non établi dans la noticeInstitution
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Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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Universitat de Barcelona pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Harvard University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Département de Physique pays non établi dans la noticeInstitution
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Institut de Bioenginyeria de Catalunya pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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YNano Limited Liability Corporation (LLC) pays non établi dans la noticeInstitution
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School of Public Health Program in Molecular and Integrative Physiological Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Engineering and Applied Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Department of Mechanical and Aerospace Engineering — University of Florida, École Normale Supérieure - PSL et Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats, avec 7 autres affiliations.
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