โดยขโมยเคล็ดลับจากแบคทีเรีย ยานพาหนะขนาดเล็กที่มนุษย์สร้างขึ้นสามารถแล่นผ่านสารที่หนาได้
นักวิจัยในเยอรมนีได้ออกแบบ ใบพัดขนาดเล็ก ที่เป็นโลหะและแก้วที่เดินทางผ่านเมือกในบางส่วนโดยการทำให้สภาพแวดล้อมที่หนาของพวกมันกลายเป็นของเหลว ใบพัดเลียนแบบกิจกรรมของแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดแผล และสามารถช่วยในการออกแบบไมโครบอทหรือระบบนำส่งยา นักวิทยาศาสตร์รายงานออนไลน์วันที่ 11 ธันวาคมในScience Advances
Jonathan Celli นักชีวฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์บอสตักล่าวว่า
“นี่เป็นตัวอย่างที่ดีจริงๆ ของแนวคิดด้านวิศวกรรมที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพ: ใช้กลยุทธ์ทางชีวฟิสิกส์ที่ชาญฉลาดจากธรรมชาติเพื่อเอาชนะความท้าทาย”
โดยได้รับแรงบันดาลใจจากแบคทีเรียHelicobacter pylori ใบพัด ขนาดเล็ก จะมีความยาวประมาณ 2 ไมโครเมตร และใช้หางที่เหมือนเหล็กไขจุกเพื่อเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ใบพัดยังเคลือบด้วยยูเรีย ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่H. pyloriปล่อยออกมาเพื่อทำให้เมือกหนาในกระเพาะเป็นของเหลว แบคทีเรียชนิดอื่นติดอยู่ในเมือกหนืด ไม่มียูรีส ไมโครใบพัดก็เช่นกัน
ZOOM ใบพัดขนาดเล็ก (ด้านบน) นี้มีหัวลูกปัดซิลิกาและหางแก้วรูปเกลียว นิกเกิลแม่เหล็ก (มองเห็นได้ที่ด้านล่างซ้าย) ช่วยหมุนใบพัดไปข้างหน้าในสนามแม่เหล็ก
D. WALKER ET AL/SCIENCE ADVANCES , 2015
ใบพัดขนาดเล็กแต่ละตัวมีนิกเกิลแม่เหล็กอยู่ที่หาง
เพื่อให้เกลียวหมุนไปข้างหน้าเมื่อมีสนามแม่เหล็กที่หมุนอยู่ Peer Fischer ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษา นักเคมีกายภาพแห่ง Max Planck Institute for Intelligent Systems ในสตุตการ์ต กล่าวว่า “มันเหมือนกับสว่านระยะไกลที่เราไม่จำเป็นต้องติดต่อ” ฟิสเชอร์และเพื่อนร่วมงานได้ทดสอบใบพัดด้วยส่วนผสมของโปรตีนจากเมือกในกระเพาะสุกรและกรดไฮโดรคลอริก นักวิจัยได้เพิ่มส่วนผสมอื่นๆ อีกสองสามอย่างลงในเมือกเพื่อทำให้ใบพัดเคลื่อนที่ รวมทั้งสารประกอบยูเรีย ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงในการทำให้เป็นของเหลวของยูเรีย และเกลือที่ป้องกันไม่ให้ใบพัดพันกันด้วยสายโซ่ของโมเลกุลของเมือก
ใบพัดขนาดเล็กเหล่านี้ยังคงมีอุปสรรคในการนำส่งยา Alan Mackie นักวิทยาศาสตร์ด้านอาหารจาก Institute of Food Research ในเมือง Colney ประเทศอังกฤษ กล่าวว่า “เป็นเรื่องที่น่าสนใจมากในมุมมองของเทคโนโลยี แต่มีข้อจำกัดบางประการเกี่ยวกับการใช้งานที่อาจเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น กระเพาะอาหารของมนุษย์มักจะมีความเป็นกรดมากกว่า และมีเกลือที่คลายตัวน้อยกว่าสภาพแวดล้อมการทดสอบของไมโครใบพัด เขากล่าว
“ระบบเฉพาะของเราอาจไม่เหมาะสำหรับการใช้งานทางคลินิก” Debora Walker ผู้ร่วมวิจัยซึ่งเป็นนักเคมีกายภาพจากสถาบัน Planck กล่าว แต่เป็นการพิสูจน์แนวคิดแทนเธอกล่าว “มันเป็นระบบแรกที่ใบพัดดังกล่าวจะจัดการกับสภาพแวดล้อมในลักษณะนี้จริงๆ”
credit : simplyblackandwhite.net sjcluny.org sluttyfacebook.com societyofgentlemengamers.org stopcornyn.com
