Из паучьего шелка создали линзы — Naked Science
6 минут
Мария Кривоченко

Из паучьего шелка создали линзы

Паучий шелк давно используется в медицине, потому что он прочнее синтетических волокон, не токсичен и не вреден для живых клеток.

Изображение паука, используемого в исследовании, и купольная линза, созданная на его драглайн-шелке. © Cheng-Yang Liu
Изображение паука, используемого в исследовании, и купольная линза, созданная на его драглайн-шелке. © Cheng-Yang Liu

Исследователи предложили новый способ применения паучьего шелка. Из него планируют делать линзы для биологических систем визуализации.

Пауки плетут разные типы шелка, с уникальными свойствами и функциями. Один из них — драглайн-шелк, из которого состоит паутина. Его можно назвать отличным оптическим волокном, потому что его показатель преломления равен примерно 1,55 (для сравнения, показатель преломления стекла — около 1,5). Он дает контрастное и яркое изображение, и с ним очень удобно работать. «Высокие эластичность, вязкость и прочность на растяжение делают драглайн-шелк интересным природным материалом», — отметил Чэн-Ян Лю, один из авторов исследования и профессор Национального университета Янь-мин. Результаты опубликованы в журнале Journal of Applied Physics

Группа ученых собрала паутину фаланговидного фолькуса, представителя семейства пауков-сенокосцев, обитающего в Европе. Из его крупной ампульной железы взяли нить, которую превратили в плотное, гладкое и однородное шелковое волокно, а затем налили на него немного воска и смолы. Под их воздействием полотно сформировало купола в местах, куда попали капли смолы. Затем его поместили в печь, чтобы дать затвердеть.

а) длинноногий подвальный паук. b) наматывающий механизм. c) процесс изготовления декоративного паутинного шелка. d) паучий шелк с куполообразной линзой, помещенной на специальный держатель. е)микрофотография купольной линзы. f) система цифрового микроскопа сканирования лазера для измеряя объектива купола. g) принципиальная схема купольного рассеивателя для генерирования PNJ.

Оказалось, в таком виде его можно будет использовать в качестве оптической линзы. «Купольная линза с гибкими фотонными нанометрами подойдет для визуализации наноразмерных объектов на различных глубинах в пределах биологической ткани», — сказал Лю.

Механизмы, генерирующие фотонные наноэлектриты (PNJ), используют в научных исследованиях, биологической визуализации клеток и микроорганизмов, а также в хирургии. Для получения оптимальных PNJ ученые предложили несколько методов манипулирования частицами. К сожалению, все они являются слишком дорогими. Использование паучьего шелка может стать простым и дешевым способом работы с PNJ.

В процессе измерений ученые выяснили, что размер и расположение длинных PNJ, которые создает хорошо освещенная линза, сильно зависит от ее размера. Чтобы получить оптимальный пучок PNJ, необходимо использовать среднюю диэлектрическую купольную лизну. PNJ с длинным фокусным расстоянием подходит для получения больших изображений.

Шелковое волокно с купольной линзой будет особенно полезным для биологической визуализации из-за своих биосовместимости и гибкости. «Нативные шелковые волокна интересны для применений в оптике, связанных с визуализацией и зондированием в нескольких областях. Естественная оптическая биолинза на основе паутинного шелка вполне осуществима и заслуживает дальнейшего изучения», — заявляет автор исследования.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
30 ноября
7 минут
Василий Парфенов

История с загадочным артефактом в американском штате Юта становится все запутаннее. Мало того, что, вопреки всем предосторожностям властей, «монолит» нашли любопытные граждане, так его еще украли. А недавно стало известно об аналогичной находке в Европе — на территории археологического памятника в Пятра-Нямце, Румыния.

30 ноября
5 минут
Василий Парфенов

Пилотируемый глубоководный аппарат «Фэньдоучжэ» опустился на глубину 10 909 метров в Марианскую впадину. Во время этого погружения впервые осуществлялась прямая трансляция фото и видео на поверхность.

29 ноября
55 минут
Александр Березин

Ровно 208 лет назад русские войска разгромили армию Наполеона при Березине. Часто говорят, что отступление французской Великой армии из Москвы было чередой ее неудач и русских успехов. Однако реальность оказалась заметно сложнее: де-факто русские войска понесли большие неоправданные потери, а общим итогом кампании стало бегство Наполеона из России, но не его пленение, почти неизбежное в тех условиях. Наиболее вероятной причиной всех этих проблем было особое геополитическое видение ситуации одним человеком — Михаилом Кутузовым. Рассказываем, почему он не хотел побеждать Наполеона и сколько жизней за это заплатила наша страна.

30 ноября
7 минут
Василий Парфенов

История с загадочным артефактом в американском штате Юта становится все запутаннее. Мало того, что, вопреки всем предосторожностям властей, «монолит» нашли любопытные граждане, так его еще украли. А недавно стало известно об аналогичной находке в Европе — на территории археологического памятника в Пятра-Нямце, Румыния.

26 ноября
33 минуты
Илья Ведмеденко

Недавние события в Нагорном Карабахе показали, что победить в современной войне, не имея ударных беспилотников, сложно. Россия пока отстает от стран Запада, Китая, Израиля и даже Турции, но делает все возможное, чтобы сократить этот разрыв.

25 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Астроном-любитель нашел в каталогах звезду солнечного типа, от которой еще в 1970-е на Землю мог прийти знаменитый «внеземной» сигнал.

14 ноября
35 минут
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

22 ноября
26 минут
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

24 ноября
8 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: