Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
30.06.2020
Мария Кривоченко
8 256

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 линзу. 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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:24
Василий Парфенов

Что такое накопитель энергии? Чем отличается аккумулятор от батареи? В чем настоящее чудо электричества? Вся эволюция человечества тесно связана с нашим умением добывать энергию в разных формах. Но настоящая революция произошла, когда появились технологии преобразования тепла, давления и работы в электричество. Благодаря этому мы научились транспортировать энергию и запасать ее. Дальнейший рост эффективности энергосистем невозможен без накопителей. Naked Science решил разобраться во всех деталях.

8 часов назад
Сергей Васильев

Биологи внесли в ДНК червей гены, кодирующие светочувствительные белки. Это позволило управлять ими при помощи света, заставляя двигаться на зеленый сигнал и останавливаться на красный.

4 часа назад
Ольга Иванова

Загадочная русская душа — не фигура речи, а объективная реальность. Как жили славянские крестьяне зимой, почему в нашей стране такие плохие дороги, из-за чего мы любим «супчики», а европейцы — гамбургеры и фастфуд, откуда взялся стереотип о пьющих русских и почему мы стали употреблять меньше водки, почему мы сначала включаем прибор, а потом читаем инструкцию, отчего наши студенты учат все в последнюю ночь перед экзаменом, зачем нам нет дела до розовых кустов, чем мы отличаемся от китайцев и что нас роднит с японцами. Об этом корреспонденту Naked Science рассказал профессор, доктор исторических наук и старший преподаватель СПбГУ Кирилл Назаренко.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

1 ноября
Анна Новиковская

Когда мы представляем взаимодействие неандертальцев с нашими предками, первобытными людьми, то обычно думаем об агрессивных стычках и конкуренции на охоте. Однако теперь ученые выяснили, что два вида людей взаимодействовали на протяжении как минимум 200 тысяч лет — это слишком долгий срок для активных военных действий, но достаточный для постепенного «растворения» одного вида в другом.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: