Los moluscos construyen conchas para proteger sus tejidos blandos de los depredadores.Nácar marino
Los investigadores del grupo de Zlotnikov, en colaboración con el Laboratorio Europeo de Radiación Sincrotrón (ESRF) en Grenoble, analizaron muy detalladamente la estructura interna del nácar temprano y maduro.Utilizando nanotomografía holográfica de rayos X basada en sincrotrón , pudieron registrar el crecimientonácar con el paso del tiempo". El nácar es una estructura extremadamente delgada con elementos orgánicos de menos de 50 nm.La línea de luz ID16A en el ESRF nos brindó una oportunidad sin precedentes para visualizar el nácaren tres dimensiones", explica el Dr. Igor Zlotnikov, jefe del grupo de investigación B CUBE.La combinación de plaquetas inorgánicas densas en electrones y de alta periodicidad con superficies orgánicas delgadas y delgadas hace queLas imágenes criogénicas nos ayudaron a obtener la resolución que necesitábamos".
Estación final en el canal de nanotomografía de rayos X holográfica (ID16A) en ESRF. Crédito: © Igor Zlotnikov
Analizar los datos fue todo un desafío.Los investigadores desarrollaron un algoritmo de segmentación utilizando redes neuronales y lo entrenaron para separar diferentes capas de nácar. Por lo tanto, pudieron rastrear lo que sucede con los defectos estructurales a medida que crece la madreperla.
Corte transversal de la concha que muestra el nácar periódicamente estratificado sobre la estructura prismática de la concha. Crédito: © Igor Zlotnikov
Comportamiento de defectos estructurales en cultivonácar fue inesperado. Los defectos en la dirección opuesta del tornillo se atrajeron entre sí desde grandes distancias. Los defectos del lado derecho y del lado izquierdo se movieron a través de la estructura hasta que se encontraron y se neutralizaron entre sí. Estos eventos dieron como resultado una sincronización en todo el tejido. Con el tiempo, esto permitió que la estructura se convirtiera en una completamente correcta y sin defectos.
Estructuras periódicas como el nácarson creados por diferentes tipos de animales. Los investigadores creen que el mecanismo recientemente descubierto podría controlar no solo la formación de nácar, sino también otras estructuras biogénicas.
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