Bioinspired अनुसंधान परियोजना की ओर एक पहला कदम आंतरिक रूप से पारदर्शी ऊतक — ScienceDaily


ऑक्टोपस, व्यंग्य और अन्य समुद्री जीव कर सकते हैं एक गायब कार्य का उपयोग करके विशेष ऊतकों में उनके शरीर में हेरफेर करने के लिए पारेषण और प्रकाश का प्रतिबिंब है, और अब शोधकर्ताओं ने कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन इंजीनियर है मानव कोशिकाओं के लिए इसी तरह पारदर्शी क्षमताओं.

एक समाचार पत्र में आज प्रकाशित में प्रकृति संचार, वैज्ञानिकों ने बताया कि कैसे वे से प्रेरणा आकर्षित किया सेफैलोपॉड त्वचा प्रदान करने के लिए स्तनधारी कोशिकाओं के साथ ट्यून करने योग्य पारदर्शिता और प्रकाश बिखरने के लक्षण हैं ।

“सदियों के लिए, लोगों के द्वारा मोहित हो गया है पारदर्शिता और अदर्शन है, जो प्रेरित दार्शनिक अटकलें, काम करता है की विज्ञान कथा, और बहुत शैक्षिक अनुसंधान,” ने कहा कि सीसा लेखक Atrouli चटर्जी, एक यूसीआई डॉक्टरेट छात्र में रासायनिक और biomolecular इंजीनियरिंग. “हमारी परियोजना-जो निश्चित रूप से के दायरे में विज्ञान-केन्द्रों पर डिजाइन और इंजीनियरिंग सेलुलर प्रणालियों और ऊतकों के साथ चलाया हुआ गुण के प्रसारण के लिए, को दर्शाती है और प्रकाश को अवशोषित.”

चटर्जी प्रयोगशाला में काम करता है के Alon Gorodetsky, यूसीआई के एसोसिएट प्रोफेसर रासायनिक और biomolecular इंजीनियरिंग, जो एक लंबा इतिहास रहा है की खोज कैसे cephalopods’ रंग बदलती क्षमताओं हो सकता मजाक उड़ाया विकसित करने के लिए अद्वितीय प्रौद्योगिकियों के लोगों के लाभ के लिए. उनकी टीम के bioinspired अनुसंधान का नेतृत्व किया है करने के लिए सफलता के घटनाक्रम में अवरक्त छलावरण और अन्य उन्नत सामग्री.

इस अध्ययन के लिए, समूह से प्रेरणा आकर्षित किया है की तरह महिला Doryteuthis opalescens squids से बचने कर सकते हैं शिकारियों द्वारा गतिशील रूप से स्विचन की एक पट्टी पर उनकी विरासत से लगभग पारदर्शी अपारदर्शी सफेद करने के लिए. शोधकर्ताओं तो उधार के कुछ कहनेवाला प्रोटीन आधारित कणों में शामिल इस जैविक cloaking तकनीक और एक रास्ता मिल गया है उन्हें लागू करने के लिए मानव कोशिकाओं का परीक्षण करने के लिए है कि क्या प्रकाश बिखरने शक्तियों हस्तांतरणीय हैं करने के लिए अन्य जानवरों.

इस प्रजाति के व्यंग्य है विशेष चिंतनशील कोशिकाओं बुलाया leucophores जो बदल सकते हैं कैसे वे प्रकाश तितर बितर. के भीतर इन कोशिकाओं रहे हैं leucosomes, झिल्ली-बाउंड जो कणों से बना रहे हैं प्रोटीन के रूप में जाना जाता reflectins, उत्पादन कर सकते हैं जो इंद्रधनुषी छलावरण.

उनके प्रयोगों में, शोधकर्ताओं सुसंस्कृत मानव भ्रूण गुर्दे की कोशिकाओं और आनुवंशिक रूप से इंजीनियर व्यक्त करने के लिए उन्हें reflectin. उन्होंने पाया कि प्रोटीन में इकट्ठा कणों में कोशिकाओं की कोशिका द्रव्य में एक बेक़ायदा व्यवस्था है । उन्होंने यह भी देखा के माध्यम से ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी और स्पेक्ट्रोस्कोपी कि शुरू की reflectin-आधारित संरचनाओं के कारण कोशिकाओं को बदलने के लिए अपने प्रकाश के प्रकीर्णन.

“हम हैरान थे कि खोजने के लिए कोशिकाओं को न केवल व्यक्त किया reflectin लेकिन यह भी पैक में प्रोटीन गोलाकार nanostructures और उन्हें वितरित भर में’ कोशिकाओं निकायों ने कहा,” Gorodetsky, एक सह-लेखक इस अध्ययन पर. “के माध्यम से मात्रात्मक चरण माइक्रोस्कोपी, हम निर्धारित करने में सक्षम थे कि प्रोटीन संरचनाओं विभिन्न ऑप्टिकल विशेषताओं की तुलना में जब कोशिका द्रव्य कोशिकाओं के अंदर; दूसरे शब्दों में, वे ऑप्टिकली व्यवहार लगभग के रूप में वे करते हैं उनके देशी सेफैलोपॉड leucophores.”

में एक और महत्वपूर्ण भाग के अध्ययन, टीम है कि क्या परीक्षण किया reflectance हो सकता है पर और बंद toggled के माध्यम से बाहरी उत्तेजनाओं. वे sandwiched कोशिकाओं के बीच में लेपित गिलास प्लेट और लागू के विभिन्न सांद्रता सोडियम क्लोराइड. मात्रा को मापने के लिए किया गया था कि प्रकाश के माध्यम से प्रेषित कोशिकाओं, वे पाया है कि लोगों को उजागर करने के लिए सोडियम उच्च स्तर अधिक बिखरे हुए प्रकाश है और बाहर खड़ा था और अधिक से परिवेश.

“हमारे प्रयोगों से पता चला है कि इन प्रभाव में दिखाई दिया, इंजीनियर कोशिकाओं, लेकिन नहीं है कि कोशिकाओं में कमी रह गई थी reflectin कणों का प्रदर्शन, एक संभावित मूल्यवान विधि ट्यूनिंग के लिए प्रकाश बिखरने गुण मानव कोशिकाओं में,” चटर्जी ने कहा.

जबकि अदृश्य मनुष्य अभी भी कर रहे हैं मजबूती के दायरे में विज्ञान कथा, Gorodetsky ने कहा कि उनके समूह के अनुसंधान की पेशकश कर सकते हैं कुछ ठोस लाभ निकट भविष्य में.

“इस परियोजना से पता चला है कि यह संभव विकसित करने के लिए मानव कोशिकाओं के साथ उत्तेजनाओं उत्तरदायी ऑप्टिकल गुण द्वारा प्रेरित leucophores में celphalopods, और यह पता चलता है कि इन अद्भुत reflectin प्रोटीन कर सकते हैं, उनके गुणों को बनाए रखने में विदेशी सेलुलर वातावरण,” उन्होंने कहा.

उन्होंने कहा कि नए ज्ञान भी खोल सकता है का उपयोग करने की संभावना reflectins के रूप में एक नए प्रकार के biomolecular मार्कर के लिए चिकित्सा और जैविक माइक्रोस्कोपी अनुप्रयोगों ।



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