Nanopáncél vákuum ellen

Japán kutatók rájöttek, hogyan lehet hosszabb távon életben tartani az elektronmikroszkóp alá helyezett apró organizmusokat. A felfedezés egy napon akár újfajta, rugalmas és rendkívül vékony űrpajzsok kifejlesztéséhez is vezethet. 

Nanopáncél vákuum ellen

Egy ecetmuslica testrészeinek mikroszkópos vizsgálata nem egyszerű feladat, főleg ha azt szeretnénk, hogy az állat életben maradjon. A pásztázó elektronmikroszkóp megfelelő működéséhez vákuumra van szükség, és nagyon elenyésző azon élőlények száma, amelyek a medveállatkákhoz hasonlóan képesek túlélni ilyen körülmények között. A legtöbb aprócska organizmus gyorsan elpusztul a légüres tér következtében fellépő dehidrációs folyamatokban.

Harijama Takahiko és kollégái azonban lehetséges, hogy megoldást találtak a problémára. A japán kutatók észrevették ugyanis, hogy amikor egy ecetmuslica lárváját a vákuumba helyezést követően rögtön elkezdték elektronokkal bombázni, az utána egy teljes óráig életben maradt. Amikor közelebbről megvizsgálták, hogy mi történt, kiderült, hogy az elektronok energiája megváltoztatta a lárva bőrének legkülső rétegét: az itt található molekulák polimerizációs folyamatokban összekapcsolódtak, és rugalmas védőburkot képeztek a lárva körül, amely megakadályozta a gázok és folyadékok elszökését, életben tartva ezzel az állatot. A „miniatűr szkafander”, vagy ahogy a kutatócsoport elnevezte, a nanopáncél ráadásul a mechanikai hatásokkal szemben is ellenállónak bizonyult.

A nanopáncél tehát megoldást jelenthet az ecetmuslica-lárvák mikroszkópos vizsgálatára, a legtöbb élőlény azonban nem rendelkezik olyan külső molekularéteggel, amely elektronoknak kitéve ilyen védőruhává alakulhat. Harijama és kollégái ezért úgy döntöttek, hogy megpróbálják elkészíteni a nanopáncél mesterséges változatát. Egy moszkitó lárváját egy ártalmatlan vegyszer (Tween 20) vizes oldatába áztatták, majd elektronsugaraknak tették ki: a lárva testét borító vegyszermolekulák polimerizálódtak, és védőréteget képeztek az állat körül. A nanopáncéllal ellátott lárvát pedig már nyugodtan vákuumba lehetett helyezni.

A mesterséges nanopáncél nagyjából fél óráig nyújtott védelmet a légüres tér hatásai ellen, ami jelentős fejlődést jelent ahhoz képest, hogy a védőréteggel nem rendelkező lárvák perceken belül borzalmas halált halnak hasonló körülmények között. A kutatók más rovarokkal is megismételték a kísérletet, és a „személyre szabott” nanopáncél a laposférgek és a hangyák számára is hathatós védelmet nyújtott.

Lynn Rothschild, a NASA asztrobiológusa szerint a felfedezés azért is nagyon izgalmas, mert felveti annak lehetőségét, hogy hasonló nanopáncéllal rendelkező élőlények túlélhetik az űr viszontagságait, és akár egy meteor vagy üstökös hátán való utazást is. A szakértő szerint a fejlesztés egy napon talán újfajta űrpajzsok megalkotásához vezethet, amelyek a hajlékonyak, rendkívül vékonyak, mégis védelmet nyújtanak a vákuum és a kártékony sugárzás ellen.

Harijama és kollégái pedig abban reménykednek, hogy a nanopáncélos megoldásnak köszönhetően végre működés közben figyelhetik meg az aprócska rovarok még apróbb szerveit. A vákuum ugyanakkor nem az egyetlen kihívás, amellyel az elektronmikroszkópok használóinak meg kell küzdeniük: a felbontás növelésével ugyanis egyre nő az elektronok energiája is, amely egy bizonyos szint fölött szintén a vizsgált organizmus pusztulásához vezet. A japán kutatók ezért most egy olyan nanopáncélon dolgoznak, amely a sugárzástól is megvédi a rovarokat.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward