Het wormpje C.elegans vertoont visco-elastisch gedrag met een niet-Newtonse, pseudoplastische component. Dat concluderen Canadese fysici die de huisdiertjes van de life sciences even hebben geleend om ze nu eens op hùn manier te mishandelen.

Het zojuist in PNAS gepubliceerde onderzoek moet meer licht werpen op de manier waarop pootloze organismen zich al kronkelend kunnen voortbewegen. De buigstijfheid van het lichaam is hierbij immers een belangrijke factor.

De Canadezen bouwden een speciaal micromechanisch testbankje voor de ongeveer één millimeter lange nematodes. In het midden wordt de worm tegengehouden door de punt van een micropipet, aan beide uiteinden duwt er een staafje tegenaan dat zijwaarts kan bewegen.

Door die zijwaartse beweging wordt de worm vervormd. De micropipet is relatief slap en beweegt enigszins mee, en de belasting van de worm bij een zekere vervorming is dus evenredig aan de verbuiging maal de veerconstante van die pipet. Die laatste is bekend en uiteindelijk komt hier de veerconstante van die worm uit.

De diertjes kregen hierbij natriumazide toegediend als spierverslapper, om te voorkomen dat de spiercontracties de metingen zouden beïnvloeden. De hoeveelheid bleek géén invloed te hebben op de meetresultaten.

Uit de resultaten concluderen de onderzoekers dat de visco-elasticiteit van C. elegans zich het beste laat omschrijven met een zogeheten Maxwellmodel waarbij je een spiraalveer en een demper in serie monteert. Die symboliseren dan respectievelijk de elastische en de viskeuze component. De viskeuze component blijkt hierbij pseudoplastisch oftewel ‘shear thinning’ gedrag te vertonen, vergelijkbaar met het gedrag van muurverf die zich wel laat kwasten maar daarna (bijna) niet uit zichzelf van de wand druipt.

Wat de elasticiteitsmodulus van de worm betreft: die bedraagt 110 plus of min 30 kPa.

Detailexperimenten laten bovendien zien dat de staart van het wormpje (ongeveer vanaf de vulva die diende als referentiepunt) de helft minder stijf is dan de rest van het lichaam.

bron: PNAS