ساختن سوزن واکسن با الهام از نیش مار



پژوهش جدید آمریکایی آمریکایی نشان می‌دهد، نیش مار می‌تواند به ساخت و توسعه نسل نسل از سوزن‌ها کمک کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از اس افدانشمندان می‌گویند که نیش، پنجه و گزش زنبور، مار یا سایر حیوانات می‌توانند الهام‌بخش سوزن‌هایی برای واکسن‌ها باشند. این جنبه‌های خطرناک طبیعت ممکن است برای کمک به ساختن انواع سوزن‌ها برای واکسن‌ها و همچنین مواد محافظ در برابر این نوع زخم‌های وارد شده به انسان ایجاد شود.

یکی از موارد وحشتناکی که می‌تواند در طبیعت وجود داشته باشد، نیش مار افعی است. دندان‌هاییز و بلند این مار تیز سرسوزن است.

اکنون، گروهی از پژوهشگران دانشگاه ایلینوی در اربانا-شمپین، در یک مدل “تیک نیش” – انرژی ناشی از حرکت یک حیوان – را بررسی کرده‌اند. آنها با این مدل ریاضی همین کار را برای نیش زنبور و پنج نیز انجام دادند. این یافته‌ها راه را برای توسعه بسیاری از ابزارهای سوراخ‌کننده (ابزار سوراخ‌کننده) هموار می‌کند و دریچه‌های را به روی توسعه سوزن‌ها، مواد سوراخ‌کننده و لباس‌های محافظ جدید باز می‌کند.

برخی از مارها مانند افعی‌ها برای گرفتن طعمه به سرعت خود متکی هستند. آنها می‌توانند با سرعت سه متر در یک چشم بر هم زدن، به طعمه خود حمله کنند. سلول‌های نیش‌زن عروس دریایی، نماتوسیست‌ها (nematocysts)، تقریباً هفت مرتبه کوچک‌تر از نیش هستند و با سرعت ۳۸ متر در حرکت می‌کنند.

«فیلیپ اندرسون» (Plip Anderson)، استاد هنر، بوم‌شناسی و رفتار دانشگاه ایلینوی گفت: ایده پشت این کار، یک بررسی کمّی برای مقایسه انواع سیستم‌های سوراخ بیولوژیکی (biologicalcture systems) با یکسان بود. یک سوال اولیه این بود که چگونه این سیستم‌های مختلف را اندازه‌گیری کنیم تا آنها را مقایسه کنیم.

چگونه از این سلاح ها در طبیعت استفاده می کنند؟

مارها از دندان‌های سوزنی‌مانند خود برای تزریق سم کشنده استفاده می‌کنند. به‌گونه‌های توسعه یافته‌اند که می‌توانند طعمه‌های مورد علاقه خود را از گونه‌های مختلف (از خرچنگ‌های پوسته‌سخت گرفته‌شده تا پستانداران پشمالو) داشته باشند.

«بینگ یانگ ژانگ» (Bingyang Zhang)، پژوهشگر مقطع فوق دکترا و یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: پیش‌بینی ویژگی‌های سیستم‌های بیولوژیکی یک مشکل چالش برانگیز است. برخی از مارها روی موشها یا خزندگان از جمله مارهای دیگر تمرکز دارند و آنها را شکار می‌کنند. عموم‌خواران (عمومی) نیز وجود دارند که تقریباً هر چیزی را که در دهانشان جای می‌گیرند، می‌خورند. حیوانات و گیاهان، استراتژی‌های موجود را برای گرفتن طعمه یا دفاع از خود در برابر شکارچیان به کار می‌گیرند. موضوعات آنها نیز متفاوت است.

اندرسون افزود: برای مثال برخی افعی‌ها، پستانداران را گاز می‌گیرند، به این معناست که باید نیش خود را از بافت‌های نرم پوشیده شده در پوست وارد کنند، در حالی که برخی دیگر، خزندگانی را هدف قرار می‌دهند که فلس‌هایی دارند و آن‌ها را سوراخ می‌کنند. کاری سفت تر و سخت تر است.

به عنوان مثال، زنبورهای انگلی (Parasitic wasps) از یک مفهوم مفهوم برای تزریق به میزبان خود استفاده می‌کنند. پروفسور اندرسون می‌کند، آنها می‌توانند در پوست کرم پیله‌ساز و همچنین به میوه یا حتی چوب نفوذ کنند.

ژانگ: اگر مورفولوژی یا شکل آسیب ایجاد شده توسط یک ابزار سوراخ‌کننده را بدانیم، می‌توانیم از این مدل برای پیش‌بینی میزان مصرف انرژی در طول سناریوی سوراخ استفاده کنیم یا می‌توانیم جنبه‌های ظاهری از ویژگی‌های مواد را پیش‌بینی کنیم. ارگانیسم‌ها از ابزارهای جایگزین نیش، دندان یا خارها برای سوراخ کردن سایر موجودات در همه مراحل از شکار تا و تولید مثل استفاده می‌کنند. یک مدل ریاضی برای محاسبه میزان مصرف انرژی در پردازش ارائه می‌کنیم. این مارهای نظری، عملکرد نیش حشرات، خاررز، نیش یا سایر سیستم‌های سوراخ‌کننده را باهم مقایسه می‌کنند و به ما اجازه می‌دهیم تا نحوه تأثیرگذاری قوانین فیزیکی بر آنها را بررسی کنیم.

انتهای پیام



منبع