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ジオメトリの最新の形状であるスクイドの紹介

私たちのほとんどは、この世界でうまくいくために、円、正方形、三角形、少数のポリゴンなどの古典的な形状を習得するだけです。 しかし、それだけではありません。2014年に発見されたねじれたスリンキーに似たヘミヘリックスなど、科学者、エンジニア、生物学者が分類したファンキーな形が多数あります。 現在、生物学者は、スクイドイドと呼ばれる別の新しい形状を発見しました。 脇の下、鼻の上、顔全体にある可能性があります。これは、皮膚細胞が曲がるときに取る形だからです。

Forbesの Bruce Y. Leeは、 Nature Communications誌の論文に記載されている新しい形状は、人間の皮膚に関する長年の難問を解決するのに役立つと報告しています。 数百万個の上皮細胞が数百万個集まって人間の皮膚を作ります。これは気密性と水密性に優れています。 完全に平らな表面では、柱、角柱、または立方体のセルを強く近づけて、このような強力な障壁を作成できます。 しかし、人間の体には完全に平らな表面はほとんどありません(チャニングテイタムの腹筋に対する謝罪)。つまり、立方体と柱は機能しません。 また、上皮細胞は、胚発生時にかなり極端な屈曲と湾曲を行う必要があります。

この謎を解決するために、米国とヨーロッパの研究者は、ボロノイ線図と呼ばれるプロセスを使用してコンピューターモデルで共同作業を行い、上皮細胞がどのように詰まっているのかを把握しました。 プレスリリースによると、最良の解決策は、甲羅の一部である甲虫の胚盤のトップダウンビューに似ているため、チームがスクイドイドと呼んでいるまったく新しい形でした。 形状は、一方の端から斜めの面が切り取られた長い5辺のプリズムのように見え、その端に6辺が与えられます。 これにより、表面を構成する5辺と6辺が交互になったスクイドを一緒に詰めることができ、引き離さずに形状を曲面にできます。 想像するのが難しい場合でも心配しないでください。科学者と娘の一人が粘土を使ってモデル化するまで、チームもそれを理解するのに苦労しました。

「[コンピュータ]モデリングプロセス中、私たちが見た結果は奇妙でした」と、リーハイ大学の共著者であるJavier Bucetaはこのリリースで述べています。 「我々のモデルは、組織の曲率が増加するにつれて、細胞が発達した唯一の形状ではなく、円柱とボトルの形状が予測されました。 驚いたことに、追加の図形には数学の名前すらありませんでした! 通常、新しい形状に名前を付ける機会はありません。」

Gizmodoの Jessica Boddyは、チームがゼブラフィッシュの上皮およびショウジョウバエの唾液腺にスクイド様の形状を見つけたと報告しています。 セサミストリートは、おそらくすぐにスクイドについての歌を歌うことはないでしょうが、その形は医学で重要な用途があるかもしれません。 「たとえば、人工臓器の成長を検討している場合、この発見は、この種の細胞パッキングを促進する足場の構築に役立ち、自然に組織を効率的に開発する方法を正確に模倣します」とBucetaはリリースで述べています。

「これは多くの点で大きなブレークスルーであると信じています」とセビリア大学の共著者ルイス・エスクデロはボディに語ります。 「私たちは、話しているときに理解しようとしているものがもっとあると確信しています。」

ジオメトリの最新の形状であるスクイドの紹介