الخلية مدينة ذات بوابات. كل بوابة هي قناة بروتينية في الغشاء: عبرها تدخل وتخرج الأيونات والسكريات والجزيئات الإشارية. بعض البوابات تكون مفتوحة دائمًا تقريبًا، وبعضها يفتح ويغلق عشوائيًا، مثل أبواب مترو الأنفاق التي تسمح بدخول راكب ثم تنغلق فجأة.
سابقًا، كان الفيزيائيون يحسبون التدفق عبر القناة على أجزاء: بشكل منفصل كانوا يأخذون في الاعتبار شكل القناة، وبشكل منفصل الفتحات العشوائية، وبشكل منفصل عدم تجانس الوسط حيث تتحرك الجزيئات تارة بسرعة وتارة ببطء. جمع مؤلفو العمل الجديد العوامل الثلاثة في معادلة واحدة. تتنبأ هذه المعادلة بعدد الجزيئات التي ستمر خلال ثانية إذا كانت هندسة القناة وتكرار الفتحات وطبيعة حركة الجزيئات معروفة.
تختلف النتيجة عن بعض التقديرات السابقة في الأدبيات الفيزيائية. هذا يعني أن الحسابات القديمة ربما بالغت أو قللت من قيمة التدفق في حالات معينة. تعطي المعادلة الجديدة لعلماء الأحياء طريقة أكثر موثوقية للتنبؤ بكيفية دخول الدواء إلى الخلية أو كيفية مرور النبضة العصبية عبر القناة.
إذن، لم تعد بوابات الخلية صندوقًا أسود. الآن يمكن حساب سعتها المرورية مسبقًا — كما يحسب المهندس تدفق السيارات عبر نفق مع مراعاة إشارة المرور وعرض الطريق والازدحام.
بعض القنوات الأيونية تفتح لميلي ثانية فقط، لكن خلال هذا الوقت يمر عبرها آلاف الأيونات.