Farve-Ændring af Tyrkiet Wattles Inspirer New Toxin and Germ Detector
Indholdsfortegnelse:
- Glad Tyrkiet, Angry Turkey
- For at skabe deres sensor havde Lee's team brug for en byggesten af deres egen. De valgte M13-viruset, som kan holde sig til sig selv i et simpelt gentagende mønster, der danner fibre. "M13-viruset har en fysisk form som en naturlig byggesten og kan nemt producere identiske kopier," forklarede Lee.
- Farvekodede kemiske detektorer er nemmere og hurtigere at læse end sensorer, der bare viser en numerisk aflæsning. De fleste kemiske detektorer er også dyre at fremstille og er kun følsomme for et lille antal kemikalier. Lee's teknologi er billig, hurtigvirkende og kunne tilpasses til næsten enhver kemikalie.
Det viser sig, at kalkuner ikke kun er store med sovs og tranebærsauce. Forskere har længe trukket inspiration fra naturen, og den ydmyge kalkunvattle er deres næste mus.
Kalkuner kan ændre hudens farve på hovedet fra rød til blå til hvid, afhængigt af om de er rolige eller spændte. Denne egenskab er så karakteristisk, at det tjener kalkuner navnet "syv-faced bird" på koreansk.
advertisementAdvertisementI en ny undersøgelse udgivet i dag Nature Communications, forklarer et forskerhold ved University of California, Berkeley, ledet af Seung-Wuk Lee, hvordan de har udviklet en syntetisk toksinsensor baseret på kalkunens farveændringsteknik.
Glad Tyrkiet, Angry Turkey
En kalkuns hoved er normalt lyse rødt, en farve forårsaget af synlige blodkar ligger direkte under hudens hud. Blodkarrene er omgivet af lange bånd af bindevæv kaldet collagen, som er en af de grundlæggende byggesten af dyrelivet. Når kalkunen bliver forvirret, kontraherer blodkarrene og udsætter flere af collagenbåndene.
Lær hvordan sollys beskadiger din huds kollagen.
AnnonceDette ændrer måden, som indkommende lys spredes og afspejler kalkunens hud, hvilket får det til at se ud som blåt eller hvidt. Det er den samme spredende virkning, der gør himlen til at blive blå, men solnedgange gul eller rød. Det er også grunden til, at blodkar vises blå under lys hud, selvom blodet i dem er rødt.
AnnonceAdvertisement En Viral RainbowFor at skabe deres sensor havde Lee's team brug for en byggesten af deres egen. De valgte M13-viruset, som kan holde sig til sig selv i et simpelt gentagende mønster, der danner fibre. "M13-viruset har en fysisk form som en naturlig byggesten og kan nemt producere identiske kopier," forklarede Lee.
Disse fibre viser sig at have egenskaber svarende til kollagen. De kan udvide eller kontrakt for at skifte farve, skifte fra blå til grøn til gul til rød. Som held ville have det, er fibrene naturligt lydhør over for en række kemiske dampe, herunder vand og alkohol.
"Farveskiftet er så indlysende for højdampkemikalierne, vi kan let registrere farveændringer selv med det blotte øje," sagde Lee.
Læs om en ny sensor, der skærer dit blod til narkotika i realtid »
Lee's team udviklede en smartphone-app kaldet iColour Sensor, som bruger et telefonkamera til at læse farveændringerne og opdage, hvor meget af den målte kemikalie er til stede i luften.
AnnonceAdvertisement
Sensoren er ikke begrænset til kun vand og alkohol. For at demonstrere fleksibiliteten i deres opfindelse fremstillede Lee's team M13-viruset for at indeholde et websted, der er følsomt over for det kemiske eksplosive TNT. Når de udsættes for TNT-dampe, ekspanderede fibrene hurtigt, og de ændrede sig fra mørkeblå til gule eller røde.Testen var også ret selektiv - holdet forsøgte deres TNT-følsomme test på to relaterede, men ikke-eksplosive kemikalier, DNT og MNT. IColour Sensoren var i stand til nemt at fortælle forskellen mellem farlige kemikalier og de harmløse.
Selvom testen ikke er helt følsom nok til at være nyttig til at detektere TNT på militærområdet, er Lee overbevist om, at det er en god proof of concept-test. Han siger, at virale fibre potentielt kan være bioengineered til at indeholde steder, der er følsomme for et hvilket som helst antal toksiner og mikrober.
Annonce
Lav en bedre detektorFarvekodede kemiske detektorer er nemmere og hurtigere at læse end sensorer, der bare viser en numerisk aflæsning. De fleste kemiske detektorer er også dyre at fremstille og er kun følsomme for et lille antal kemikalier. Lee's teknologi er billig, hurtigvirkende og kunne tilpasses til næsten enhver kemikalie.
Og vi har kalkuner til at takke.
AnnonceAdvertisement
"Naturen giver en rig kilde til inspiration," sagde Lee. "Alle de naturlige produkter, vi ser, er et eksempel på [vindende tilpasninger til] deres givne miljøer. Kun en brøkdel af dem opdages og anvendes til videnskabelige og tekniske fag. Der er mange bemærkelsesværdige strukturer og fænomener, der stadig venter på at blive opdaget. "Læs mere: En guld- og DNA-cocktail kan hurtigt screenes for malaria og andre sygdomme»
