人类长期以来一直遭受着疼痛的指甲问题。自至少公元7世纪起，外科医生就一直在试图解决这些问题，当时希腊医生保罗·埃金纳（Paul of Aegina）就曾撰写过关于指甲疾病的手术疗法。尽管许多这类疾病，例如嵌甲，都是众所周知的，但它们并未得到充分的理解。
在《物理生物学》的一篇论文中，科学家们发布了首个关于人类指甲如何生长的数学模型。研究人员发现，指甲的健康取决于指甲与手指之间的粘合力（使指甲牢固地固定在手指上）与指甲向前滑动（朝向指尖）的运动之间的微妙平衡。其他因素，例如厚度、生物力学应力以及修剪指甲的方式，都会影响您是否会患上指甲问题。
指甲是由硬化的角蛋白蛋白质构成的死皮细胞。它们从指甲根部半月形的“月牙”向指尖生长。（有趣的事实：人类指甲平均每天生长0.1至0.2毫米。）但是，抵抗这种运动的是粘合分子，它们将指甲固定在甲床上。这些分子被认为像棘轮一样工作：它们抓住它们上方的指甲，当指甲在生长过程中向前滑动时，它们会倾斜和拉伸，试图抓住，直到最终键断裂。然后它们抓住另一块附近的指甲。
如果生长与粘合之间的平衡被打破，指甲就会承受额外的压力。指甲可能会改变形状以进行补偿，这可能导致严重的问题。新论文的首席作者Cyril Rauch表示：“我们发现，三种广为人知的疾病——嵌甲、卷甲和匙状甲——本质上是同一枚硬币的三种面孔。” “它们与物理学有关。”
“嵌甲、卷甲和匙状甲本质上是同一枚硬币的三种面孔。”
嵌甲发生时，指甲会延伸到指甲旁边的肉中。它们在儿童、青少年和孕妇中最常见，Rauch的模型认为这是因为荷尔蒙失调导致指甲的生长速度超过了粘合速度。根据Rauch的模型，在脚部，大脚趾甲的扁平形状使得这个脚趾特别容易患上嵌甲。指甲的方形意味着走路的大部分压力会转移到指甲尖端，指甲尖端会水平扩张以进行补偿。
卷甲是由于相反的问题引起的。在这种情况下，指甲的边缘向下弯曲并相互靠拢，形成“C”形。Rauch的模型表明，在这种情况下，粘合力会压倒生长力，这或许可以解释为什么卷甲在老年人中更常见，因为他们的生长速度较慢。
同样，匙状甲——指甲边缘向上弯曲，形成凹陷——可能在老年患者中形成，因为衰老导致粘合力下降。
虽然这些指甲问题是由无法真正控制的潜在生物学原因引起的，但修剪指甲会加剧这些问题。那么，修剪指甲的最佳方法是什么？Rauch说：“想象一下，你可以把指甲在桌子上压平。” “弯曲的部分应该遵循抛物线形状。”
Rauch在诺丁汉大学教授兽医学，他现在正在将该模型应用于农场动物。“当动物出现蹄部问题时，会花费很多钱，”Rauch说。事实证明，马蹄与人类指甲非常相似。“当然，主要区别在于马是用蹄子走路，而人类不是，所以我们需要在这个模型中加入新的应力。”
