Notre monde est composé de formes élégantes - il y a le carré, le rectangle, la sphère, le prisme et bien d'autres. Mais parfois, ces formes ne correspondent pas tout à fait au plateau de jeu de la nature.
Parfois, vous avez également besoin d'un «scutoïde».
Cette forme - nouvelle pour les mathématiques, pas pour la nature - est la forme que prend un groupe de cellules dans le corps afin de se loger étroitement et efficacement dans les courbes délicates des organes, ont rapporté des scientifiques dans un nouvel article, publié le 27 juillet dans la revue. Communications de la nature.
Les cellules, appelées cellules épithéliales, tapissent la plupart des surfaces du corps d'un animal, y compris la peau, d'autres organes et les vaisseaux sanguins. Ces cellules sont généralement décrites dans les livres de biologie comme des colonnes ou ayant une sorte de forme de prisme - deux faces parallèles et un certain nombre de côtés de parallélogramme. Parfois, ils peuvent également être décrits comme une forme de prisme en forme de bouteille appelée «tronc».
Mais en utilisant la modélisation informatique, le groupe de scientifiques a découvert que les cellules épithéliales peuvent prendre une nouvelle forme, jusque-là non reconnue par les mathématiques, lorsqu'elles doivent s'assembler étroitement pour former les parties fléchies des organes. Les scientifiques ont nommé la forme «scutoïde» d'après une partie triangulaire du thorax d'un scarabée appelée scutellum. Le scutoïde lui-même ressemble à un prisme courbé avec cinq côtés légèrement inclinés et un coin coupé.
Les chercheurs ont par la suite confirmé la présence de la nouvelle forme dans les cellules épithéliales des glandes salivaires et des embryons de mouche des fruits.
En s'emballant dans des scutoïdes, les cellules minimisent leur consommation d'énergie et maximisent leur stabilité lorsqu'elles se emballent, ont déclaré les chercheurs dans un communiqué. Et découvrir des mathématiques aussi élégantes de la nature peut fournir aux ingénieurs de nouveaux modèles pour inspirer des tissus artificiels délicats.
"Si vous cherchez à développer des organes artificiels, cette découverte pourrait vous aider à construire un échafaudage pour encourager ce type de conditionnement cellulaire, imitant avec précision la manière dont la nature développe efficacement les tissus", étudie le co-auteur principal Javier Buceta, professeur agrégé au Département of Bioengineering à Lehigh University en Pennsylvanie, a déclaré dans le communiqué.
Les résultats de l'étude ont surpris les chercheurs. "On n'a normalement pas la possibilité de nommer une nouvelle forme", a déclaré Buceta dans le communiqué.
