科学家发现全新图形:人体细胞的创造

2018-08-07 08:15 蝌蚪五线谱

  我们的世界是由各种优雅的形状组成的,如正方形、长方形、球形、棱镜等等。但有时,这些形状适应不了大自然的竞技场。

  有时,你还需要一个“scutoid ”。

  科学家们在7月27日版的《自然通讯》杂志上新发表的一篇论文中指出,这是一种新图形,对数学而言是这样的,对于大自然而言却不是。它是身体中细胞群紧密排列的一种形式,是为了细胞能够高效地包裹器官上的复杂曲线。

  这些细胞包括皮肤、其他器官和血管中的细胞,被称为上皮细胞,分布在动物身体组织中大多数的表面。

  这些细胞通常在生物学书籍中描述为柱状或棱柱状——两个平行面加上几个平行四边形。

  有时,它们也可以被描述为瓶状的棱镜,称为“截锥体 ”。

  但是,通过使用计算模型,科学家们发现,当上皮细胞必须紧密地结合在一起形成器官的弯曲部分时,它们可以采取一种数学上并没有被发现的新形状。

  由于一种甲虫胸部的三角形部分称为盾片(scutellum),科学家们把这种新形状命名为“scutoid”。

  scutoid本身看起来像一个弯曲的棱镜,有五个略微倾斜的楞和一个被切掉的角落。

  研究人员后来证实了这种新形状在果蝇唾液腺和胚胎上皮细胞中的存在。

  研究人员说,细胞通过以这种形状来排列,减少了能耗,最大限度地提高了它们包裹表面的稳定性。

  揭开自然界中这种优雅的数学原理可以为工程师提供新的模型来激发他们制造出更精致的物品。

  该研究的共同作者、宾夕法尼亚利哈伊大学生物工程系的副教授Javier Buceta说:“如果你正在寻找人造器官,这项发现可以帮助你构建一个支架来鼓励这种细胞生长,以精确地模仿自然的方式来有效地培育组织”。

  该研究结果使研究人员感到惊讶。Buceta说:“很少有人有机会命名一个新的图形。”

责编:李文瑶
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