Лабораторія Натана Джаннескі поставила собі за мету синтезувати меланін, який би імітував той, що був
Меланін був виявлений в живих організмах, нанашій шкірі і задньої частини очей, а також в якості пігментів у багатьох тварин і рослин. Він також грає роль в захисті видів від факторів навколишнього середовища. Смуги морських змій з черепаховій головою темніють, наприклад, в присутності забрудненої води, а метелики, які живуть в промислових зонах, стають чорними, оскільки їх клітини поглинають токсини з сажі. Дослідники задалися питанням, чи можна зробити цей тип біоматеріалу більш схожим на губку, щоб оптимізувати ці властивості, і чи існують губчасті меланіни вже в природі.
«Функція меланіну не завжди і не у всіх випадках повністю відома.Це, безумовно, радикальний поглинач людської шкіри, а також захищаєТепер, завдяки синтезу, ми це відкрилизахоплюючий матеріал, який цілком може існувати в природі.створюють цей матеріал, щоб надати його клітинам механічну міцність, але він пористий, проникний для поживних речовин.
Натан Яннескі, заступник директора Міжнародного інституту нанотехнологій.
Можливість створювати цей матеріал в лабораторіїобнадіює по ряду причин. У типових непористих матеріалах частинки адсорбуються тільки поверхнево. Але пористі матеріали, такі як алломеланін, вбирають і утримують небажані токсини, пропускаючи корисні речовини - такі, як повітря, вода і поживні речовини. Це може дозволити виробникам створювати дихаючі захисні покриття для уніформи.
При правильних умовах меланін виглядаєпорожнистим або може містити те, що за допомогою електронної мікроскопії виглядає як порожнечі. Коли команда натрапила на синтетичний матеріал, вони почали експериментувати з пористістю і селективність матеріалів для адсорбції молекул в цих порожнинах.
В ході ключовий демонстрації команда змоглапоказати, що новий пористий меланін буде діяти як захисне покриття, перешкоджаючи проникненню імітаторів нервово-паралітичного газу. Натхненні цим результатом, вчені потім виділили меланін природного походження з грибкових клітин. Це було зроблено шляхом витравлювання біоматеріалу зсередини, залишивши оболонку, яка містить меланін. Потім вони назвали ці структури «грибними привидами» через те, що невловима порожниста форма нагадує «Каспера» з однойменного мультфільму. Матеріал, отриманий з грибів, також може використовуватися в якості захисного шару в тканинах. Примітно, що матеріал залишається повітропроникним, пропускає воду і вловлює токсини.
Ще однією перевагою цього матеріалу єйого простота, оскільки його легко виробляти і масштабувати з простих молекулярних попередників. У майбутньому його можна буде використовувати для виготовлення захисних масок і лицьових щитків, і він може знайти застосування в космічних польотах на великі відстані. Матеріали для покриття в космосі дозволять космонавтам накопичувати токсини, які вони видихають, при цьому захищаючи себе від шкідливого випромінювання, що знижує кількість відходів і знижує вагу.
Це також крок до селективним мембран, дужескладної галузі досліджень, метою якої є отримання таких з'єднань, як вода, і пропускає корисні мінералів, блокування важких металів, таких як ртуть.
Читайте далі:
- З'явилася перша панорама Марса. Вона складається з 142 фото!
- Подивіться на нові знімки Марса від китайського зонда «Тяньвень-1»
- Дослідники навчилися роздруковувати кістки в організмі людини