科學家發現新的形狀

科學家發現新的形狀

正方體、長方體、圓柱體等等都是大家都熟知的形狀，就算一些反稜柱體也是被人們發現，但科學家又發現了新的形狀，是什麼呢？叫做Scutoid！

這個新形狀實際上就藏在你的皮膚裡！我們每個人最大的器官是皮膚。它以約2平方米的面積保護著你，但它的形狀不是我們想像的那樣。更具體地說，我們的上皮細胞有了新的形狀。這些上皮細胞是生命早期最重要的細胞之一。它們有助於胚胎發育過程中組織結構的形成，最終形成我們身體的各種器官。因此，這些由數百萬個微小上皮細胞擠壓在一起組成的上皮組織不僅形成了我們的皮膚，而且在人體內部器官也發揮著巨大的作用。

這是一種新形狀，數學就是這樣，但對大自然不是。它是細胞群在體內緊密排列的一種形式，這樣細胞可以有效地將以複雜的曲線包裹住器官。這些細胞包括皮膚、其他器官和血管中的細胞，稱為上皮細胞，分布在生物體組織的大多數表面。這些細胞在生物學書籍中通常被描述為稜柱形。有時，它們也可以被描述為瓶狀稜鏡，稱為「截錐體」。

但使用計算模型，科學家們發現當上皮細胞必須緊密結合以形成器官的彎曲部分時，它們可以呈現數學上沒有發現的新形狀。因此科學家們給這種新形狀命名為「scutoid」。「scutoid」本身看起來像一個彎曲的稜鏡，有五個稍微傾斜的邊緣和一個切角。通過將稜鏡的六邊形邊緣與小三角形結合，然後將三角形的角度與五邊形的角度連接而形成的奇怪的這個三維幾何形狀。

scutoid形狀允許細胞使用最小的能量且實現最大的包裝穩定性。從生物物理學的角度來看，研究者推測上皮細胞的Scutoid結構可以使這一層「三維包裝」更加穩定，同時也使「組織能量消耗最小化」成為可能。通過將細胞布置成這種形狀，降低了能量消耗，並且最大限度地提高了它們的包裹表面的穩定性。

如果科學家們想重植人造器官，這一發現可以幫助我們為細胞包裝創造更好的支架結構，也可以更準確地模仿自然組織發育的有效方式。