Et porøst materiale med melanin blev skabt af svampe, der minder om spøgelset "Casper"

Nathan Gianneschis laboratorium satte sig for at syntetisere melanin, der ville efterligne det, der var

dannet af nogle svampe, der lever iusædvanlige, fjendtlige miljøer, herunder rumskibe, opvaskemaskiner og endda Tjernobyl. Men videnskabsmænd forventede ikke i første omgang, at melanin ville være meget porøst, en egenskab, der gør det muligt at skabe et materiale til at opbevare og fange molekyler.

Melanin er fundet i levende organismervores hud og bagsiden af ​​vores øjne og som pigmenter i mange dyr og planter. Det spiller også en rolle i beskyttelsen af ​​arter mod miljøfaktorer. Skildpaddehovedede havslangestriber mørkner for eksempel i nærvær af forurenet vand, og sommerfugle, der lever i industrielle områder, bliver sorte, da deres celler absorberer toksiner fra soden. Forskerne spekulerede på, om denne type biomateriale kunne gøres mere som en svamp for at optimere disse egenskaber, og om der allerede findes svampagtige melaniner i naturen.

“Melanins funktion er ikke altid og ikke i alletilfælde er fuldt ud kendt. Det er absolut en radikal renser i menneskelig hud og beskytter også mod ultraviolet stråling. Nu har vi, takket være syntese, opdaget dette spændende materiale, som meget vel kan eksistere i naturen. Svampe kan skabe dette materiale for at give deres celler mekanisk styrke, men det er porøst og tillader næringsstoffer at passere igennem."

Nathan Gianneschi, vicedirektør for International Nanotechnology Institute.

Evnen til at skabe dette materiale i laboratorieter opmuntrende af en række årsager. I typiske ikke-porøse materialer adsorberes partikler kun overfladisk. Men porøse materialer såsom allomelanin absorberer og fælder uønskede toksiner, mens de tillader næringsstoffer som luft, vand og næringsstoffer at passere igennem. Dette kan gøre det muligt for producenterne at skabe åndbare beskyttende belægninger til uniformer.

Under de rette forhold ser melanin udhulrum eller kan indeholde hvad der synes at være hulrum ved elektronmikroskopi. Da holdet snuble over et syntetisk materiale, begyndte de at eksperimentere med materialernes porøsitet og selektivitet for at adsorbere molekyler til disse hulrum.

Under en nøgledemo kunne holdetviser, at den nye porøse melanin vil fungere som en beskyttende belægning, der hæmmer penetrationen af ​​nervegas-efterligninger. Inspireret af dette resultat isolerede forskerne derefter naturligt forekommende melanin fra svampeceller. Dette blev gjort ved at ætse biomaterialet indefra og efterlade en skal indeholdende melanin. De kaldte derefter disse strukturer for "champignonspøgelser" på grund af det faktum, at den undvigende hule form ligner "Casper" fra tegneserien med samme navn. Materialet opnået fra svampe kan også bruges som et beskyttende lag i stoffer. Det er bemærkelsesværdigt, at materialet forbliver åndbart, vandgennemtrængeligt og fælder toksiner.

En anden fordel ved dette materiale erdens enkelhed, fordi det er let at fremstille og skalere ud fra enkle molekylære forløbere. I fremtiden kan det bruges til at fremstille beskyttelsesmasker og ansigtsskærme, og det kan finde anvendelse i rumrejser over lange afstande. Belægningsmaterialerne i rummet tillader astronauter at akkumulere de toksiner, de udånder, mens de beskytter sig mod skadelig stråling, hvilket reducerer spild og vægt.

Det er også et skridt mod selektive membraneret komplekst forskningsområde, der har til formål at producere forbindelser som vand og lade mineraler passere igennem og blokere tungmetaller som kviksølv.

Læs videre:

- Det første panorama af Mars er dukket op. Den består af 142 billeder!

- Se på de nye billeder af Mars fra den kinesiske sonde "Tianwen-1"

- Forskere har lært at udskrive knogler i menneskekroppen