人類長期以來一直飽受指甲問題的困擾。早在西元7世紀，希臘醫師保羅‧埃吉納就曾著述指甲疾病的外科治療方法，外科醫師也一直在嘗試解決這些問題。儘管許多指甲疾病，例如嵌甲，廣為人知，但人們對它們的了解卻並不透徹。
在《物理生物學》雜誌上發表的一篇論文中，科學家首次建立了人類指甲生長的數學模型。研究人員發現，指甲的健康取決於兩種力量之間的微妙平衡：一種是將指甲牢固地固定在手指上的黏附力，另一種是指甲不斷向前滑動直至指尖的運動。其他因素，例如指甲的厚度、生物力學應力以及修剪指甲的方式，都會影響指甲問題的發生。
指甲由角蛋白硬化的死皮細胞構成。它們從指甲根部半月形的“甲半月”向指尖生長。 （有趣的是：人類指甲平均每天生長0.1到0.2毫米。）但指甲的生長受到黏附分子的阻礙，這些分子將指甲固定在甲床上。這些分子的作用類似於棘輪：它們抓住上方的指甲，隨著指甲在生長過程中向前滑動，它們會傾斜和伸展，試圖繼續保持附著，直到最終結合斷裂。然後，它們會抓住附近的另一塊指甲。
如果生長和黏附之間的平衡被打破，就會給指甲帶來額外的壓力。指甲可能會改變形狀來適應，這會導致嚴重的問題。 「我們發現，三種常見的指甲問題——嵌甲、鉗狀甲和匙狀甲——本質上是同一枚硬幣的三個面，」這篇新論文的第一作者西里爾·勞赫（Cyril Rauch）說。 “它們在物理學上是相關的。”
“嵌甲、鉗狀甲和匙狀甲本質上是同一枚硬幣的三面。”
嵌甲是指趾甲向內生長，嵌入趾甲周圍的肉。這種情況在兒童、青少年和孕婦中最常見，勞赫的模型認為這是因為荷爾蒙水平波動導致趾甲生長速度超過了其黏附速度。勞赫的模型也指出，在足部，大腳趾甲的扁平形狀使其特別容易發生嵌甲。由於大腳趾甲呈方形，行走時的大部分壓力會集中在趾甲尖端，導致趾甲水平方向擴張以進行補償。
鉗狀指甲的成因則相反。在這種情況下，指甲兩側向下彎曲並向內靠攏，形成一個「C」形。勞赫模型表明，在這種情況下，黏附力超過了生長力，這或許可以解釋為什麼鉗狀指甲更常見於生長速度較慢的老年人。
類似地，隨著年齡增長，老年患者的指甲黏附力下降，可能會形成勺狀指甲（指甲邊緣向上彎曲，形成凹陷）。
雖然這些指甲問題是由一些無法真正控制的潛在生物學因素引起的，但修剪指甲會加劇這些問題。那麼，修剪指甲的最佳方法是什麼呢？ 「想像一下，你可以把指甲平放在桌面上，」勞赫說。 “彎曲的部分應該呈現拋物線形狀。”
在諾丁漢大學教授獸醫學的勞赫目前正在將此模型應用於農場動物。 「動物一旦出現蹄部問題，治療費用就會非常高昂，」勞赫說。事實證明，馬蹄與人類的指甲非常相似。 「當然，主要區別在於馬是用指甲走路的，而人不是，所以我們需要將這種新的壓力因素添加到模型中。”
