Шелкопрядный материал применяют в медицине из-за его прочности, отсутствия токсичности и безвредности для живых клеток по сравнению с искусственными волокнами.
Учёные предложили использовать паучий шелк для создания линз в биологических системах визуализации.
Пауки Изготавливают различные типы шелка с особыми характеристиками. Один из них – драглайн-шелк, из которого состоит паутина. Его можно назвать прекрасным оптическим волокном: показатель преломления равен примерно 1,55 (для сравнения, у стекла около 1,5). Он обеспечивает контрастное и яркое изображение, с ним комфортно работать. «Высокая эластичность, вязкость и прочность на растяжение делают драглайн-шелк привлекательным природным материалом», – подчеркнул Чэн-Ян Лю, один из авторов исследования и профессор Национального университета Янь-мин. Результаты опубликованы в журнале… Journal of Applied Physics
Группа ученых собрала паутину фаланговидного фолькуса из семейства пауков-сенокосцев, обитающего в Европе. Из крупной ампульной железы получили нить, которую превратили в плотное, гладкое и однородное шелковое волокно. Затем на него налили немного воска и смолы. Под их воздействием полотно сформировало купола в местах попадания капель смолы. После этого его поместили в печь для затвердевания.
б) Механизм наматывания.
в) Производство декоративного паутинного шелка.
г) Шелковая нить паутины с куполообразной линзой на держателе.
д) Микрофотография линзы в виде купола.
е) Система цифрового микроскопа сканирования лазера для измерения объектива купола.
ж) Схема рассеивателя-купола для генерации PNJ.
В такой форме его можно применять в качестве оптической линзы. «Купольная линза с гибкими фотонными нанометрами подходит для визуализации наноразмерных объектов на разных глубинах внутри биологической ткани», — заявил Лю.
Механизмы, генерирующие фотонные наноэлектриты (PNJПрименение такого метода возможно в научных исследованиях, биологической визуализации клеток и микроорганизмов, а также в хирургических операциях. PNJУченые предложили ряд способов управления частицами. В данный момент каждый из них слишком дорог. Использование паучьего шелка может упростить и удешевить работу с PNJ.
В ходе экспериментов учёные обнаружили, что размеры и положения протяжённостей … . PNJКачество луча, который создает хорошо освещенная линза, в большой степени определяется ее размером. Для получения оптимального пучка PNJ,Для этого требуется средняя диэлектрическая купольная линза. PNJ Телеобъектив позволяет получать большие снимки.
Шелковое волокно со сферической линзой будет особенно полезным для биологической визуализации благодаря своей биосовместимости и гибкости. «Натуральные шелковые волокна интересны для приложений в оптике, связанных с визуализацией и зондированием в разных областях. Естественная оптическая линза на основе паутинного шелка вполне осуществима и заслуживает дальнейшего изучения», — утверждает автор исследования.