Αλλαγή χρώματος Τουρκία Wattles Εμπνευσμένος νέος ανιχνευτής τοξινών και μικροβίων

Αποδεικνύεται ότι οι γαλοπούλες δεν είναι μόνο ωραίοι με σάλτσα σάλτσας και βατόμουρου. Οι επιστήμονες έχουν μακρά έμπνευση από τη φύση και η ταπεινή καραμέλα είναι η επόμενη μούσα τους.

Οι γαλοπούλες μπορούν να αλλάξουν το χρώμα του δέρματος στα κεφάλια τους από κόκκινο σε μπλε σε λευκό, ανάλογα με το αν είναι ήρεμοι ή ενθουσιασμένοι. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι τόσο διακριτικό που έχει κερδίσει γαλοπούλες το όνομα "επτά περιστατικά πουλί" στην κορεατική.

Nature Communications, συνθετικό αισθητήρα τοξίνης βασισμένο στην τεχνική αλλαγής χρώματος της γαλοπούλας. Happy Turkey, Angry Turkey

Το κεφάλι της γαλοπούλας είναι κανονικά έντονο κόκκινο, ένα χρώμα που προκαλείται από ορατά αιμοφόρα αγγεία που βρίσκονται ακριβώς κάτω από το δέρμα του φλοιού. Τα αιμοφόρα αγγεία περιβάλλουν μεγάλες ζώνες συνδετικού ιστού που ονομάζεται κολλαγόνο, το οποίο είναι ένα από τα βασικά δομικά στοιχεία της ζωικής ζωής. Όταν η γαλοπούλα γκρινιάζει, τα αιμοφόρα αγγεία συστέλλονται, εκθέτοντας περισσότερες από τις ζώνες κολλαγόνου.

Μάθετε πώς το φως του ήλιου καταστρέφει το κολλαγόνο του δέρματός σας »

Διαφήμιση

Αυτό αλλάζει τον τρόπο που το εισερχόμενο φως διασκορπίζεται και αντανακλά το δέρμα της γαλοπούλας, προκαλώντας το να εμφανιστεί μπλε ή λευκό. Είναι το ίδιο αποτέλεσμα σκέδασης που κάνει τον ουρανό να φαίνεται μπλε, αλλά το ηλιοβασίλεμα κίτρινο ή κόκκινο. Είναι επίσης ο λόγος που τα αιμοφόρα αγγεία φαίνονται μπλε κάτω από το χλωμό δέρμα, παρόλο που το αίμα μέσα τους είναι κόκκινο.

ΔιαφήμισηΔιαφήμιση

Ένα Viral Rainbow

Για να δημιουργήσουν τον αισθητήρα τους, η ομάδα του Lee χρειαζόταν ένα δικό τους δομικό στοιχείο. Επιλέγουν τον ιό M13, ο οποίος μπορεί να κολλήσει στον εαυτό του με ένα απλό, επαναλαμβανόμενο μοτίβο που σχηματίζει ίνες. "Ο ιός M13 έχει φυσική μορφή σαν φυσικό δομικό στοιχείο και μπορεί εύκολα να παράγει ταυτόσημα αντίγραφα", εξηγεί ο Lee.

Αυτές οι ίνες, αποδεικνύεται, έχουν ιδιότητες παρόμοιες με το κολλαγόνο. Μπορούν να επεκταθούν ή να συμβληθούν για να αλλάξουν το χρώμα, αλλάζοντας από μπλε σε πράσινο σε κίτρινο έως κόκκινο. Όπως η τύχη θα είχε, οι ίνες απαντούν φυσικά σε μια σειρά χημικών ατμών, συμπεριλαμβανομένου του νερού και του οινοπνεύματος.

"Η αλλαγή χρώματος είναι τόσο προφανής για τις χημικές ουσίες υψηλού ατμού, μπορούμε να ανιχνεύσουμε εύκολα τις αλλαγές χρώματος ακόμα και με γυμνό μάτι", δήλωσε ο Lee.

Η ομάδα του Lee ανέπτυξε μια εφαρμογή smartphone που ονομάζεται iColour Sensor, η οποία χρησιμοποιεί μια φωτογραφική μηχανή τηλεφώνου για να διαβάσει τις αλλαγές χρώματος και να ανιχνεύσει πόση από τις μετρηθείσες χημικές ουσίες είναι παρούσα στον αέρα.

ΔιαφήμισηΗ διαφήμιση

Ο αισθητήρας δεν περιορίζεται σε νερό και αλκοόλ. Για να αποδειχθεί η ευελιξία της εφεύρεσης τους, η ομάδα του Lee ανέστειλε τον ιό M13 να περιέχει μια περιοχή που είναι ευαίσθητη στο χημικό εκρηκτικό TNT. Όταν εκτίθενται σε καπνούς ΤΝΤ, ​​οι ίνες διογκώνονται γρήγορα, μετατρέποντας το από σκούρο μπλε σε κίτρινο ή κόκκινο.

Η δοκιμή ήταν επίσης αρκετά επιλεκτική - η ομάδα προσπάθησε την ευαίσθητη δοκιμή TNT σε δύο συναφή αλλά μη εκρηκτικά χημικά, DNT και MNT. Ο αισθητήρας iColour κατάφερε να διακρίνει εύκολα τη διαφορά μεταξύ του επικίνδυνου χημικού και των αβλαβών.

Παρόλο που η δοκιμή δεν είναι αρκετά ευαίσθητη ώστε να είναι χρήσιμη για την ανίχνευση της TNT στον στρατιωτικό τομέα, ο Lee είναι βέβαιος ότι είναι μια καλή δοκιμασία proof-of-concept. Λέει ότι οι ιογενείς ίνες θα μπορούσαν ενδεχομένως να βιοτεχνοποιηθούν για να περιέχουν θέσεις που είναι ευαίσθητες σε οποιοδήποτε αριθμό τοξινών και μικροβίων.

Διαφήμιση

Κάνοντας έναν καλύτερο ανιχνευτή

Οι χρωματισμένοι ανιχνευτές χημικών είναι ευκολότεροι και πιο γρήγοροι στην ανάγνωση από τους αισθητήρες που εμφανίζουν μόνο μια αριθμητική ένδειξη. Οι περισσότεροι χημικοί ανιχνευτές είναι επίσης ακριβοί για την κατασκευή τους και είναι ευαίσθητοι μόνο σε μικρό αριθμό χημικών ουσιών. Η τεχνολογία του Lee είναι φθηνή, γρήγορη και μπορεί να προσαρμοστεί σε σχεδόν οποιαδήποτε χημική ουσία.

Και εμείς οι γαλοπούλες ευχαριστούμε.

ΔιαφήμισηΗ διαφήμιση

"Η φύση παρέχει μια πλούσια πηγή έμπνευσης", δήλωσε ο Lee. "Όλα τα φυσικά προϊόντα που βλέπουμε είναι ένα παράδειγμα [κερδίζοντας προσαρμογές για] το δεδομένο περιβάλλον τους. Μόνο ένα μέρος αυτών ανακαλύπτεται και χρησιμοποιείται για επιστημονικά και μηχανικά θέματα. Υπάρχουν πολλές αξιόλογες δομές και φαινόμενα που περιμένουν να ανακαλυφθούν. "

Διαβάστε περισσότερα: Ένα κοκτέιλ χρυσού και DNA μπορεί να εκτεθεί γρήγορα για ελονοσία και άλλες ασθένειες»