science >> Wetenschap >  >> Fysica

Spinzijde kan lenzen maken die nuttig zijn voor biologische beeldvorming

Een afbeelding van de spin die in het onderzoek werd gebruikt en de koepellens gegenereerd op zijn dragline-zijde. Krediet:Cheng-Yang Liu

Spinnen - waar zijn ze goed voor? Het antwoord, het blijkt, is meer dan alleen insectenbestrijding.

Spinzijde is nuttig voor een verscheidenheid aan biomedische toepassingen. Het vertoont mechanische eigenschappen die superieur zijn aan synthetische vezels voor tissue engineering, en het is niet giftig of schadelijk voor levende cellen.

Een onverwachte toepassing voor spinzijde is het gebruik ervan bij het maken van biocompatibele lenzen voor biologische beeldvormingstoepassingen. Een team van onderzoekers van Tamkang University en National Yang-Ming University in Taiwan beschrijft de haalbaarheid van het maken van lenzen die profiteren van de eigenschappen van natuurlijk spinzijdemateriaal in de Tijdschrift voor Toegepaste Natuurkunde .

Een spin kan verschillende soorten zijde spinnen, elk met verschillende eigenschappen en functies. Om de spaken van hun web te maken, spinnen gebruiken een soort zijde die bekend staat als draglinezijde.

"Dragline zijde is een interessant natuurlijk materiaal vanwege zijn belangrijke eigenschappen, zoals hoge elasticiteit, grote taaiheid en grote treksterkte, " zei Cheng-Yang Liu, een van de auteurs van de studie en een professor aan de National Yang-Ming University. Vergeleken met zijn gewicht, de sterkte van draglinezijde is groter dan die van staal.

De auteurs verzamelden vlotte, uniform dragline zijde van Pholcus phalangioides spinnen, algemeen bekend als daddy longlegs, en druppelde een hars op de zijdevezel. Terwijl de hars op de vezel condenseerde, de bevochtigende eigenschappen van de zijde vormden het van nature in een koepelvorm, die ze vonden, zou kunnen worden gebruikt als een optische lens. De mechanische en optische eigenschappen van de zijde maken het ook ideaal voor het ondersteunen van de lens.

Toen ze een laser op de lens schenen, het genereerde een fotonische nanojet van hoge kwaliteit - een soort straal die een groot gebied, beeldvorming met superresolutie voor biomedische toepassingen. Door af te stemmen hoe lang de zijde onder de harsdruppel doorbrengt, de grootte van de dome-lens kan worden gewijzigd, waardoor de fotonische nanojets kunnen worden geoptimaliseerd voor het gewenste type beeldvorming.

"De koepellens met flexibele fotonische nanojets is geschikt voor het afbeelden van de nanoschaaldoelen in verschillende diepten in biologisch weefsel, ' zei Liu.

Na extra testen, de onderzoekers hopen dat dit type lens op basis van spinzijde kan worden gebruikt om licht te leveren voor biologische beeldvorming en operatie.