صدف ها ساختارهای سه بعدی را که توسط فرایندهای فیزیکی سازمان یافته اند ، تولید می کنند


ریزساختار وزیکال صدف های گریفین. اعتبار: دانشگاه گرانادا

محققان دانشگاه گرانادا (UGR) دریافته اند که صدف ها از طریق تکنیکی منحصر به فرد مانند چاپگر 3 بعدی قادر به تولید ساختارهای سه بعدی هستند که با فرایندهای فیزیکی (کلوئیدی) سازمان یافته اند – نتیجه آن شبیه کف سخت است. این تکنیک به آنها امکان می دهد ساختار پوسته خود را برگ به برگ توسعه دهند ، که این مسئله فضای محدود خارج برون مرزی را حل می کند (فضای کوچکی که نرم تنان را از پوسته آن جدا می کند). یافته های این مطالعه در معتبر منتشر شده است مجله رابط انجمن سلطنتی.

صدف ها و نرم تنان به طور كلی (و همچنین سایر گروه های بی مهرگان) پوسته های خود را در یك فضای بسیار كوچك (بسیار كمتر از یك میكرون) ، كه بین بافت زنده ای كه پوسته (گوشته) را جدا می كند و سطح رشد پوسته ای كه وجود دارد ، می سازند. در همه نرم تنان این اصطلاحاً فضای برون مرزی است (پالیوم به معنای گوشته است). این به شکل یک فیلم بسیار نازک است و با یک مایع آبی به نام مایع خارج جداری پر می شود. بنابراین تولید صدف (حفره های توخالی) که قطر ده ها – گاهی صدها – میکرون را از طریق این فضای بسیار کوچک تولید می کنند ، بسیار غیرمعمول است.

خانواده صدف داران (Gryphaeidae) در دوران ژوراسیک (بین 201 تا 145 میلیون سال پیش) یک گروه عمده بودند ، اگرچه تعداد بسیار کمی از آنها امروزه باقی مانده است. برخی از گروه های این خانواده به طور انحصاری از دوره کرتاسه ماده ای بسیار متخلخل به نام وزیکولار تولید کرده اند.

“این ماده از وزیکول های پر از مایع آبی ساخته شده است که توسط دیواره های کلسیت احاطه شده است. از آنجا که این ماده چندان متراکم نیست ، با در هم آمیختن لنزهای تاول ، صدف پوسته ای ایجاد می کند که هم محکم و هم سبک باشد. این همچنین بدان معنی است که پوسته های ضخیم می توانند با صرفه جویی قابل توجهی در مصالح ساختمانی تولید شوند که از نظر متابولیکی گران است. “، پروفسور آنتونیو سیکا ، محقق در گروه چینه شناسی و دیرینه شناسی در UGR و نویسنده اصلی این مقاله توضیح می دهد.

این مطالعه که در UGR انجام شد ، بر چگونگی ساخت این لایه صدف ها در لایه های وزیکولیک خود تمرکز داشت. “در میان تکنیک های دیگر ، ما به بازسازی و اندازه گیری سه بعدی لایه های وزیکولار کرکس های راه راه مدرن ساخته شده با اسکنر توموگرافی میکرو رایانه از مرکز ابزارهای علمی UGR (CIC) اعتماد کردیم. همه نتایج نشان می دهد که ماده وزیکولار دارای ویژگی ها و رفتارهای توپولوژیکی است. شبیه کفهای سخت »، چکا توضیح می دهد.

امولسیون در فضای برون مرزی

محققان نتیجه گرفتند که صدف با ایجاد یک امولسیون در فضای برون مرزی بین پیش ماده مایع مانند دیواره های کلسیت و مایع خارج از بدن ، این ماده را تولید کرد. مهم است که فوم ها (سیستم های مایع گازی) و امولسیون ها (سیستم های مایع مایع) سیستم های کلوئیدی هستند که از قوانین یکسان پیروی می کنند و رفتاری مشابه دارند. هنگامی که رشد رخ می دهد ، پیش ماده مایع کلسیت متبلور می شود و “حباب هایی” ایجاد می کند که دیواره آنها سخت می شود. آنها همزمان با حرکت فضای خارج از رحم در لایه وزیکولار قرار می گیرند و در آن امولسیون به توسعه ادامه می دهد.

“برای کارکرد این مکانیسم ، هر سلول گوشته باید بتواند (با تشخیص تماس) جز or یا اجزای سازنده (پیش ماده مایع برای کلسیت یا مایع خارج از جسم) امولسیون در تماس با آن را تشخیص دهد و به ترشح یکی یا دیگری ادامه دهد. با توجه به این اطلاعات ، “استاد UGR می گوید.

در حالی که فرآیند ایجاد کف معمولاً در فضاهای بزرگ صورت می گیرد و حباب هایی به یک باره ایجاد و از بین می روند ، صدف های فومی “فناوری” خاص خود را ایجاد کرده اند که به آنها امکان می دهد این ورق به صفحه را مانند چاپگر سه بعدی توسعه دهند. به این ترتیب آنها مشکل محدودیتهای کیهانی فضای برون مرزی را حل کرده اند. بنابراین ، مواد وزیکولار صدف تحت کنترل مضاعف است: فیزیکی (خودسازمان سازی امولسیون) و بیولوژیکی (رفتار سلولی پیچیده).

مواد معدنی ترشح شده توسط ارگانیسم ها ، که تنوع زیادی در آنها وجود دارد ، مشکلات بیوفیزیکی بسیار جالبی را ایجاد می کنند. آنها همچنین در زمینه علوم مواد مورد توجه بسیاری قرار می گیرند ، زیرا دارای خواص بیومکانیکی استثنایی (سبک بودن ، مقاومت و انعطاف پذیری) فراتر از اجزای جداگانه (عمدتا کربنات کلسیم و مواد آلی) هستند. بنابراین ، آنها الهام بخش توسعه جدید ترکیبات مصنوعی با عملکرد بالا هستند.


تصویر: آزمایش کف درشت ISS


اطلاعات بیشتر:
آنتونیو جی چکا و همکاران صدف های فومی: تولید ریزساختار وزیکولار در Gryphaeidae توسط امولسیون ، مجله رابط انجمن سلطنتی (2020) DOI: 10.1098 / rsif.2020.0505

تهیه شده توسط دانشگاه گرانادا

نقل قول: صدف ها ساختارهای سه بعدی را با فرایندهای فیزیکی سازمان یافته تولید می کنند (2020 ، 18 نوامبر) ، استخراج شده در 18 نوامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-11-oysters-d-organized-physical.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.




منبع: moshaverh-news.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*