연체동물은 포식자로부터 연조직을 보호하기 위해 껍질을 만듭니다. 바다인 진주의 어머니
Zlotnikov 그룹의 연구원그르노블에 있는 유럽 싱크로트론 방사선 연구소(ESRF)와 협력하여 우리는 초기 및 성숙한 진주층의 내부 구조를 매우 자세히 조사했습니다. 싱크로트론 기반 홀로그램 X선 나노단층촬영을 사용하여 시간 경과에 따른 진주층의 성장을 기록할 수 있었습니다. “네이커는 크기가 50 nm 미만인 유기 요소로 구성된 매우 미세한 구조입니다. ESRF의 ID16A 빔라인은 우리에게 진주층을 3차원으로 시각화할 수 있는 전례 없는 기회를 제공했다고 B CUBE 연구 그룹의 책임자인 Igor Zlotnikov 박사는 설명합니다. “전자 밀도가 높고 주기가 높은 무기 소판과 얇고 얇은 유기 표면의 조합으로 인해 진주층은 이미지화하기 어려운 구조가 됩니다. 극저온 이미징은 우리가 필요한 해상도를 얻는 데 도움이 되었습니다.”
ESRF에서 홀로그램 X 선 나노 단층 촬영 (ID16A) 채널의 엔드 스테이션. 크레딧 : © Igor Zlotnikov
데이터 분석은 상당히 어려웠습니다.연구원들은 신경망을 사용하여 분할 알고리즘을 개발하고 여러 층의 진주층을 분리하도록 훈련했습니다. 따라서 그들은 진주의 어머니가 성장함에 따라 구조적 결함에 일어나는 일을 추적 할 수있었습니다.
껍질의 프리즘 구조 위에 주기적으로 층을 이룬 진주층을 보여주는 껍질의 단면. 크레딧 : © Igor Zlotnikov
성장시 구조적 결함의 행동진주의 어머니는 뜻밖이었다. 나사 반대 방향의 결함은 먼 거리에서 서로 끌 렸습니다. 오른쪽 및 왼쪽 결함이 서로 만나고 중화 될 때까지 구조를 통해 이동했습니다. 이러한 이벤트는 조직 전체에서 동기화되었습니다. 시간이 지남에 따라 구조가 완전히 정확하고 결함이없는 구조로 발전 할 수있었습니다.
마더 오브 펄과 같은주기적인 구조다양한 종류의 동물에 의해 만들어집니다. 연구원들은 최근에 발견 된 메커니즘이 진주 모의 형성뿐만 아니라 다른 생체 구조도 제어 할 수 있다고 믿습니다.
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