سكوتويد

📅 آخر تحديث: ١٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة
نص بديل
مقارنة بين الدرع والمنشور والمخروط الناقص والمنشوري
اثنان من السكوتويدات 5-6، مقلوبة ومثبتة

السكوتويد نوعٌ خاص من المجسمات الهندسية يقع بين سطحين متوازيين. يكون حد كل سطح (وحدود جميع الأسطح المتوازية الأخرى بينهما) إما مضلعًا أو يشبه المضلع، ولكنه ليس بالضرورة مستويًا، وتتصل رؤوس المضلعين الطرفيين بمنحنى أو بوصلة على شكل حرف Y على ضلع واحد على الأقل، ولكن ليس بالضرورة على جميع الأضلاع. يحتوي السكوتويد على رأس واحد على الأقل بين هذين المستويين. لا يكون السكوتويد محدبًا بالضرورة، ولا تكون وجوهه الجانبية مستوية بالضرورة، لذا يمكن لعدة سكوتويدات أن تتراص معًا لملء كل الفراغ بين السطحين المتوازيين. ويمكن وصفه بشكل أعم بأنه مزيج بين المخروط الناقص والمنشور . [ 1 ] [ 2 ]

تسمية

وُصِفَ هذا الجسم لأول مرة من قِبَل غوميز-غالفيز وآخرين في ورقة بحثية بعنوان "السكوتويدات: حل هندسي للتعبئة ثلاثية الأبعاد للأنسجة الطلائية" ، ونُشِرَت في يوليو 2018. [ 1 ] رسميًا، صِيغَ اسم "سكوتويد" نظرًا لتشابهه مع شكل الدرع (scutum) والدرع (scutellum) في بعض الحشرات، مثل الخنافس من فصيلة سيتونيناي الفرعية . [ 1 ] بشكل غير رسمي، صرَّحت كلارا غريما أنه أثناء العمل على المشروع، أُطلق على الشكل مؤقتًا اسم " إسكوتويد " (Escu -toid) على سبيل المزاح، نسبةً إلى رئيس مجموعة علم الأحياء لويس إم. إسكوديرو . [ 3 ] [ 4 ] ولأن اسم عائلته " إسكوديرو " يعني "الفارس" (من اللاتينية scutarius = حامل الدرع)، فقد عُدِّل الاسم المؤقت قليلاً ليصبح "سكوتويد".

المظهر في الطبيعة

"إن هذا الشكل، مهما بدا غريباً، هو لبنة أساسية للكائنات متعددة الخلايا؛ فربما لم تكن الحياة المعقدة لتظهر على الأرض بدونه."

— آلان بورديك، كلنا سكيوتويدز: شكل جديد تمامًا، تم شرحه [ 2 ]

تتخذ الخلايا الظهارية شكلاً درعياً في ظروف معينة. [ 1 ] في الأنسجة الظهارية، يمكن للخلايا أن تتراص ثلاثي الأبعاد على شكل درعيات، مما يسهل انحناء الأنسجة. وهذا أمر أساسي لتشكيل الأعضاء أثناء النمو. [ 1 ] [ 5 ] [ 6 ]

"السكوتويد هو شكل منشوري أُضيف إليه رأس إضافي في المستوى المتوسط . يُجبر هذا الرأس الإضافي بعض " أوجه " الشكل الناتج على الانحناء. وهذا يعني أن السكوتويد ليس متعدد السطوح ، لأن ليس كل أوجهه مستوية . ... بالنسبة لعلماء الأحياء الحاسوبية الذين ابتكروا/اكتشفوا السكوتويد، فإن الخاصية الأساسية لهذا الشكل هي قدرته على الاندماج مع نفسه ومع أشكال هندسية أخرى مثل المخاريط الناقصة لتكوين تجمعات ثلاثية الأبعاد من الخلايا الظهارية." - لورا تالمان [ 7 ] [ 8 ]

الدرقة على رتبة نصفيات الأجنحة (رقم 26 )
خنفساء ذات درقة ، سُمّي الشكل نسبةً إليها رسميًا.

وُجد أن خلايا ظهارة الرئة النامية تتخذ أشكالًا أكثر تعقيدًا مما يوحي به مصطلح "سكيوتويد"، المستوحى من الدرع البسيط للخنافس. [ 9 ] وعندما تُظهر "السكيوتويدات" وصلات أو رؤوسًا متعددة على شكل حرف Y على طول محورها، فقد أُطلق عليها اسم "بوناكويدات" بدلًا من ذلك، [ 10 ] لأن شكلها يُشبه إلى حد كبير صخور بانكيك في بوناكايكي ، نيوزيلندا .

الاستخدامات المحتملة

يشرح نموذج السكوتويد كيفية تكدس الخلايا الظهارية (الخلايا التي تبطن وتحمي أعضاءً مثل الجلد) بكفاءة في ثلاثة أبعاد. [ 1 ] عندما ينحني النسيج الظهاري أو ينمو، يتعين على الخلايا اتخاذ أشكال جديدة للتكدس معًا بأقل قدر ممكن من الطاقة، وقبل اكتشاف السكوتويد، كان يُفترض أن الخلايا الظهارية تتكدس في الغالب على شكل مخاريط ناقصة، بالإضافة إلى أشكال أخرى شبيهة بالموشورات . الآن، مع معرفة كيفية تكدس الخلايا الظهارية، تُفتح آفاق جديدة عديدة في مجال الأعضاء الاصطناعية . يمكن تطبيق نموذج السكوتويد لتطوير أعضاء اصطناعية أفضل، مما يسمح بإجراء عمليات استبدال فعالة للأعضاء، والتعرف على ما إذا كانت خلايا الشخص تتكدس بشكل صحيح أم لا، وإيجاد طرق لحل هذه المشكلة. [ 3 ]

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 غوميز غالفيز، بيدرو؛ فيسينتي مونويرا، بابلو؛ تاجوا، أنطونيو؛ فورجا، كريستينا؛ كاسترو، آنا م.؛ ليتران، مارتا؛ فالنسيا-إكسبوسيتو، أندريا؛ الأماكن القريبة : بيرموديز غالاردو، مارينا (27 يوليو 2018). "Scutoids هي حل هندسي للتعبئة ثلاثية الأبعاد للظهارة" . اتصالات الطبيعة . 9 (1): 2960. بيب كود : 2018NatCo...9.2960G . دوى : 10.1038/s41467-018-05376-1 . ISSN 2041-1723 . بمك 6063940 . بميد 30054479 .   
  2. 1 2 بورديك، آلان (30 يوليو 2018). "كلنا سكيوتويدز: شكل جديد تمامًا، مُفسَّر" . مجلة نيويوركر . تم الاسترجاع في 27 نوفمبر 2024 .
  3. 1 2 باركر 2018 .
  4. ↑ "فيلم تكميلي" . static-content.springer.com . من غوميز-غالفيز وآخرون، 2018 ، مواد إلكترونية تكميلية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 نوفمبر 2024 .
  5. ↑ بودي، جيسيكا (27 يوليو 2018). "شكل 'سكوتويد' هو أحدث شكل في الهندسة، وقد يكون موجودًا في جميع أنحاء جسمك" . جيزمودو . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 نوفمبر 2014 .
  6. ↑ جورجيو، أريستوس (27 يوليو 2018). "اكتشف العلماء شكلاً ثلاثي الأبعاد جديداً تماماً" . نيوزويك . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 نوفمبر 2014 .
  7. ↑ تالمان، لورا [@mathgrrl] (28 يوليو 2018). "هل قرأتم مقالة @Nature التي تُعرّف بالشكل الرياضي الجديد المسمى SCUTOID؟ هذا العلم المتطور أصبح الآن قابلاً للطباعة ثلاثية الأبعاد: https://www.thingiverse.com/thing:3024272" ( تغريدة ) . تم الاطلاع عليها في 27 نوفمبر 2024 - عبر تويتر .
  8. ↑ تالمان، لورا (29 يوليو 2018). "زوج من السكوتويدز القابلة للطي" . mathgrrl.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 نوفمبر 2024 .
  9. ↑ غوميز، هارولد ف.؛ دوموند، ماتيلد؛ هودل، ليوني؛ فيتر، رومان؛ إيبر، داغمار (5 أكتوبر 2021). " ديناميكيات الجوار الخلوي ثلاثي الأبعاد في الأنسجة الظهارية الكاذبة الطبقية النامية" . eLife . 10 e68135. doi : 10.7554/eLife.68135 . PMC 8570695. PMID 34609280 .  
  10. ↑ إيبر، داغمار؛ فيتر، رومان (12 مايو 2022). "التنظيم ثلاثي الأبعاد للخلايا في الأنسجة الظهارية الكاذبة الطبقات" . مجلة فرونتيرز إن فيزيكس . 10 898160. Bibcode : 2022FrP....10.8160I . doi : 10.3389/fphy.2022.898160 . hdl : 20.500.11850/547113 .