牡蠣產生是物理過程組織的3D結構

格拉納達大學(UGR)的科學家發現，牡蠣能夠通過使用獨特的技術(類似于3)，通過物理(膠體)過程組織三維結構，其結果類似于固體泡沫。 -D打印機。這項技術使他們能夠逐頁開發其殼結構，從而解決了翼外空間有限(將軟體動物與其殼分隔開的小空間)的問題。這項研究的結果已發表在享有盛譽的皇家學會接口雜志上。

牡蠣和通常的軟體動物(以及其他無脊椎動物)在一個很小的空間(小于一微米)內形成它們的殼，該空間位于分泌殼(地幔)的生物組織和其生長表面之間。所有軟體動物中都存在的殼。這就是所謂的顱外間隙(pallium，意為地幔)。它采取非常薄的薄膜的形式，并充滿一種稱為腹腔外液體的水性液體。因此，牡蠣可以在非常小的空間內產生直徑為數十個(有時數百個)微米的囊泡(空心腔)，這是非常不尋常的。

侏羅紀時期(201至1.45億年前)，牡蠣科(Gryphaeidae)是牡蠣的主要種群，盡管今天數量很少。這個家族的某些群體是在白堊紀左右專門開發出一種稱為“囊泡”的高度多孔材料。

“這種材料由充滿水性液體的囊泡制成，周圍被鈣質壁包圍。由于它不是一種非常致密的材料，通過囊泡透鏡的交織，牡蠣形成了既堅固又輕巧的殼。這也意味著UGR地層與古生物學系的研究人員，這項工作的主要作者安東尼奧·切卡教授解釋說，可以用大量的建筑材料節省厚實的貝殼，這在新陳代謝上是昂貴的。

在UGR上進行的研究集中于這些牡蠣如何建立其囊泡層。“除其他技術外，我們還依靠UGR科學儀器中心(CIC)的微型計算機斷層掃描儀對當今的菱形牡蠣的囊泡層進行三維重建和測量。所有結果表明，泡囊材料的拓撲特性和行為類似于固體泡沫。” Checa解釋說。

乳外腔內的乳劑

研究人員得出的結論是，牡蠣通過首先在方解石壁的液體狀前體與腔外液體之間的腔外空間內形成乳狀液來生產這種材料。重要的是，泡沫(氣-液系統)和乳液(液-液系統)是膠體系統，它們遵循相同的定律并且表現相似。當發生生長時，方解石的液體前體結晶，形成“氣泡”，其壁固化。然后，這些藥物在囊外空間移動的同時被合并到囊泡層中，并且在該囊泡層中，乳狀液繼續發展。

“為了使這種機制發揮作用，每個地幔細胞必須能夠(通過接觸識別)識別與之接觸的乳液的一種或多種成分(方解石或腹腔外液體的液體前體)，并繼續分泌一種或多種另一種，根據這些信息，” UGR教授說。

盡管產生泡沫的過程通常發生在較大的空間中，并且氣泡會立即產生并消失，但泡沫牡蠣已經開發出了自己的“技術”，使他們能夠逐張地開發這些薄片，就像3-D打印機。這樣，他們解決了宮外空間的空間限制問題。因此，牡蠣的囊泡物質處于雙重控制之下：物理的(乳狀液的自組織)和生物學的(復雜的細胞行為)。

生物體分泌的礦物質材料種類繁多，構成了非常有趣的生物物理問題。它們在材料科學領域也引起了極大的興趣，因為它們具有卓越的生物力學性能(輕度，強度和柔韌性)，超過了其各個組成部分(基本上是碳酸鈣和有機物)的生物力學性能。因此，它們為開發新型高功能合成化合物提供了靈感。