Gesundheit
Wie Insekten Flügel Zerstören Bakterien

In einer neuen Studie, die Forscher beschreiben, wie die geäderten Flügel der Lärmmacher Zikade ist das erste bekannte Beispiel für ein natürliches biomaterial, das tötet Bakterien bei Kontakt, nur mit seiner physischen Struktur, die ohne Hilfe von chemischen oder biologischen Kampfstoffen. Winzige nanopatterns auf die Heuschrecken-wie Insekten, die Flügel Oberfläche einfach reißen die Mikroorganismen auseinander. Durch das Studium, wie physikalische Eigenschaften, die Forscher hoffen, Sporn der Gestaltung von neuen antibakteriellen Materialien, die verwendet werden können, die auf Handläufe und ähnliche Häufig berührte Oberflächen.

Das internationale team von biophysikern berichten, wie Sie produziert ein detailliertes Modell des Biomaterials ist nanoskaligen Eigenschaften im Biophysical Journal, eine vor der print-Ausgabe veröffentlicht wurde online am 19.Februar.

Lead-Autor Elena Ivanova an der australischen Swinburne University of Technology in Hawthorn, Victoria, und Kollegen zeigen Ihre „Ergebnisse zeigen die potenziellen Vorteile der Einbeziehung von Zikade Flügel nanopatterns in das design der antibakteriellen Nanomaterialien“.

Die manipulation der Materie auf atomarer und molekularer Skala zu erstellen, die Materialien mit bemerkenswert vielfältigen und neuen Eigenschaften, die Nanotechnologie ist ein rasch expandierendes Forschungsgebiet.

Die Skala der Nanotechnologie ist der nanometer (nm) ist der milliardste Teil eines meters, also einer Länge von 0,000000001 Meter. Ein nanometer-das ist ungefähr drei bis fünf Atomen besteht und über 40.000-mal dünner als ein menschliches Haar.

Die Flügel der Lärmmacher Zikade (Psaltoda claripennis) sind abgedeckt durch die nano-Größe „Säulen“, arrangiert in einem riesigen sechseckigen Muster. Auf der Ebene von Bakterien, Sie sehen aus wie stumpfe Spitzen.

Wenn ein Bakterium landet auf der Oberfläche der Flügel, der die Membran umgibt, dass der Einzellige Mikroorganismus-sticks auf der Oberfläche der nano-Größe Säulen, woraufhin es beginnt, sich zu Strecken in die Spalten zwischen Ihnen. Hier, das Bakterium Membran ist unter einer Menge von Belastung, und wenn es weich genug ist, wird es reißen.

Ivanova und Kollegen experimentierten mit Bakterien mit verschiedenen physikalischen Eigenschaften zu sehen, was passiert, wenn Sie landen auf der Oberfläche der Flügel. Sie fanden diejenigen, die mit den meisten starren Membranen waren diejenigen mit der geringsten Wahrscheinlichkeit zum Bruch auf der nanopillars auf den Flügeln.

Sie experimentierte weiter, indem Sie das weitere starre Bakterien zu Mikrowellen zu erweichen Ihre Membranen, und zeigten, wenn Sie waren weich genug ist, wird die nano-Säulen getötet.

Die Forscher sagen, Sie brauchen, um mehr zu erfahren über die Zikade die Flügel Eigenschaften, bevor Sie versuchen, eine künstliche version des nanopattern material, aber die Ergebnisse Ihrer Studie sind genug, zu unterbreiten:

„… eine biophysikalische Modell der Interaktionen zwischen bakteriellen Zellen und Zikade Flügel Oberflächenstrukturen und zeigen, dass die mechanischen Eigenschaften, die in bestimmten Zelle Steifigkeit sind die wichtigsten Faktoren bei der Bestimmung der bakteriellen Resistenz/Empfindlichkeit gegenüber der bakteriziden Natur von der Oberfläche der Flügel“.

Anne-Marie Kietzig, ein Chemie-Ingenieur an der McGill University in Montreal, Kanada, wurde in der Studie nicht beteiligt. Sie sagt in einem Bericht von Nature NEWS, dass das Modell Ivanova und Kollegen entwickeln könnte eines Tages helfen, machen bus-Geländer und andere Häufig berührte Oberflächen, die üblicherweise in der öffentlichkeit. Diese oft Hafen von Krankheit-verursachenden Bakterien.

Ein offensichtlicher Vorteil eines solchen Materials ist, dass es „nicht erforderlich, Wirkstoffe wie Detergentien, die sind oft ökologisch schädlich“, fügt Sie hinzu.

März 2012-Ausgabe von Nano Letters, Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) beschreiben, wie Sie sich entwickelt, Nanopartikel, Proteine zu produzieren, wenn utraviolet (UV -) Licht leuchtet auf: Sie schlagen vor, die Idee könnte verwendet werden, um „nano-Fabriken“, machen protein-basierte Medikamente zur tumor-Websites, um Krebs zu bekämpfen.

Geschrieben von Catharine Paddock PhD

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