腔体作为活性气球：生物物理学综述
生物物理
2026-05-05 v1
摘要
腔体是由各向异性细胞包围的空腔，对器官功能至关重要，从肠道中的营养输运到肺部的气体交换。腔体形成的缺陷与多发性肾病和肺部发育异常等严重疾病相关。腔体的出现、生长和维持涉及一系列丰富的现象，可在非平衡物理和生物主动物学框架下加以阐述，包括渗透驱动的液压流动、类似粗糙过程的动力学、形态不稳定性以及将腔内压力与组织反应相连接的机械化学反馈。然而，针对这些现象的实验和理论努力大多在特定的生物系统内发展，导致跨系统识别共享物理原理的困难。本综述将这些努力整合在一起，在腔体被视为活性气球的生物物理学框架下进行阐述，即在紧密耦合的主动过程中充气、塑造和维持的压力腔体。
引用
@article{arxiv.2605.01649,
title = {Lumens as active balloons: a biological physics review},
author = {Sebastian Echeverría-Alar and Badri Narayanan Narasimhan and Stephanie I Fraley and Wouter-Jan Rappel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.01649},
year = {2026}
}