30.06.2020
Мария Кривоченко
8 083

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.
Вчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

11 часов назад
Мария Азарова

По словам ученых из США, это первое исследование, в котором физическая утомляемость у пожилых людей рассматривается как показатель более ранней смертности от всех причин.

Позавчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Позавчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Вчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[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
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: