Как крылья стрекоз уничтожают бактерии
Ученые раскрыли детальный механизм, благодаря которому крылья стрекоз убивают бактерии. Это стало возможным благодаря новым методам использования мощных микроскопов для трехмерной визуализации мельчайших природных структур.
Исследователи из Технологического университета Квинсленда (QUT) обнаружили, что крылья стрекоз улавливают бактерии в более чем 10 миллиардах крошечных «пальцев» (наноструктур), покрывающих их поверхность.
«Пытаясь сбежать, бактерии буквально разрывают себя на части», — говорит исследователь QUT доктор Анналена Вольфф. — «"Пальцы" на крыльях настолько малы, что даже миллион из них, выстроенных в ряд, будет размером всего лишь с осу».
Доктор Вольфф отмечает, что они разработали новые методы использования мощных ионных и электронных микроскопов для детального изучения хрупких природных структур шириной всего в несколько сотен атомов. Ранее эти микроскопы легко сжигали биологический материал, но новые техники позволили преодолеть эту проблему.
«Невероятно захватывающе преодолеть это препятствие», — говорит доктор Вольфф. — «Это означает, что мы можем видеть то, что раньше было невозможно визуализировать».
Для исследователей, борющихся со смертельно опасными устойчивыми к антибиотикам бактериями, открытие, связанное с крыльями стрекозы, предлагает потенциально новые методы решения проблемы.
Исследователь QUT доктор Чатуранга Бандара говорит: «Мы работали над разгадкой секрета того, как наноструктуры крыльев стрекозы уничтожают бактерии, чтобы их можно было активно имитировать на поверхностях материалов следующего поколения, особенно для медицинского применения. Трехмерная визуализация естественных наноструктур и их взаимодействия с бактериями дает нам новые подсказки для таких дизайнов поверхностей».
Доктор Вольфф считает, что новые изображения наноструктур крыльев стрекозы помогут исследователям разрабатывать такие вещи, как новые хирургические инструменты и больничное оборудование, убивающие бактерии.
«У природы в рукаве много фантастических трюков, например, антибактериальные свойства крыльев стрекозы», — говорит она. — «Теперь мы можем их видеть и понимать, почему они работают. Огромные микроскопы, с которыми мы работаем, высотой и шириной два метра, и они могут снимать изображения почти чего угодно. Мы можем использовать те же микроскопы для создания вещей. Например, воссоздать "пальцы" крыла стрекозы из других материалов или построить роботов настолько маленьких, что 64 миллиарда из них поместятся в одной капле дождя. Вас ограничивает только ваше воображение».