Millise kuju küljel on kuusnurkne ülaosa, viisnurkne põhi ja kolmnurk?
Kui ütleksite scutoidi, oleksime... noh, oleksime üsna üllatunud. Aga sul on õigus!
Sel nädalal on rühm teadlasi Hispaaniast, Londonist ja USA-st avalikustas scutoid, uus kahepoolne kuju. Ühel küljel kuusnurk ja teisel viisnurk näeb scutoid välja nagu prisma, mille üks nurk on ära lõigatud - või nagu keerutatud prisma, sõltuvalt sellest, kellelt küsite.
Rohkem kui teoreetiline geomeetriline kuju on scutoidid olemas kogu looduses - isegi teie enda kehas. Siit saate teada, kuidas see uus kuju aitab selgitada, miks mõned meie koed näevad välja nagu nad näevad välja ja kuidas avastus võib isegi uusi meditsiinilisi avastusi käivitada.
Kuidas teadlased kuju avastasid?
Uurimisrühma scutoidi otsingud algasid üllatavas kohas: bioloogias. Täpsemalt öeldes asus uurimisrühm mõistma, kuidas loomarakud võivad kasvada, et luua keerukaid, kumeraid struktuure, nagu looduses näeme - näiteks mardika seljaosa kõver.
Kas seda ei saa tegelikult pildile? Mõelge kividele, mis moodustavad kaarekujulise ukseava. Kaare külgedel olevad kivid võivad olla lihtsa kujuga, kuna kivid võivad sirgelt üles ja alla liikumiseks lameda üksteise peal. Kuid ülaosas olevad kivid vajavad tegeliku kaare loomiseks keerukamat kuju - kiilukujulisi, pikema ülaosa ja lühema põhjaga.
•••Salem Al-foraih / Moment / GettyImages
Rakkude puhul kehtib sama põhimõte. Ehkki üks rakukiht võib lameda - näiteks võivad teie rakkude välimised kihid olla nahk või laboris taldrikul lamedaks kasvavad rakud - enamik looduse struktuure on rohkem keeruline. Seega vajavad nad nende loomiseks keerukamaid rakukujusid.
Seda teades mõned selline raku kuju seletaks keerukaid struktuure nagu süljenäärmed, teadlased kasutasid mõnede kandidaatide tuvastamiseks arvutimudelit - ja seega sündis scutoid.
Kui teadlased leidsid loodusest scutoidid, leidsid nad need üles. Scutoidid moodustavad osa süljenäärmetest - struktuuri, kus rakud peavad a moodustamiseks korrastuma õõnes toru - ja teadlased leidsid arenevates ja küpsetes viljakärbestes scutoid-kujulisi rakke koed.
Pole üllatav, et scutoidsed vormid on koondunud piirkondadesse, kus kude on kõver, kuid neid ei leidu kudedes, mis asuvad lamedalt.
Scutoidi avastusel on tagajärjed reaalses maailmas
Kuigi 3D-geomeetrilist modelleerimist on lihtne mõelda teoreetiliseks - hei, puhas, me teame, miks süljenääre selline välja näeb! - see võib olla läbimurre terviseuuringutes.
Teadlased otsivad laboris alati võimalusi kudede realistlikumaks kasvatamiseks, kuna see võimaldab teadlastel seda teha katsed “elutruudes” tingimustes, ilma et sellega eksperimenteerimine oleks kulukas (või potentsiaalsete eetiliste probleemidega) loomad. Rakkude korralduse kohta lisateabe saamine võib aidata terviseuurijatel realistlikumaid katseid kavandada. See võib ka võimaldada teadlastel laboris paremaid elundeid ja kudesid kasvatada, mis aitab tulevikus laboris kasvatatud elundisiirdamist sillutada.
Alumine rida? Pöörake tähelepanu matemaatikas. Kunagi võivad need geomeetrilised oskused päästa elusid!
