به گزارش ثریا تار عنکبوت مدتهاست که دانشمندان را با خواص شگفتانگیز خود متحیر کرده است، اما مطالعه آن بدون آسیب رساندن به آن همواره یک چالش بوده است. اکنون دانشمندان مؤسسه فناوری ماساچوست موفق شدهاند با استفاده از میکروسکوپ به بافت واقعی این ماده نگاه کنند.
تار عنکبوت شبکهای از رشتههای پروتئینی است که توسط عنکبوتها تنیده میشود. این پروتئین سرشار از آمینو اسیدهای آلانین و گلیسین است. بیشتر رشتههای پلی پپتیدی سازنده این پروتئین، به صورت صفحات بتا آرایش یافتهاند. این صفحات در زمینهای از رشتههای آمینو اسید به صورت صفحات آلفا جای گرفتهاند. مارپیچهای آلفا با بینظمی زیادی به هم پیچیدهاند و همین بینظمی باعث خاصیت کشسانی تار میشود. یکی از ویژگیهای جالب تار عنکبوت این است که مقدار زیادی نمک و مواد ضد باکتری و ضد قارچ دارد که در برابر حمله باکتریها و قارچها از آن محافظت میکند.
همه عنکبوتان تار میتنند که معمولاً به صورت رشتهای پروتئینی از غدههای تارتنِ انتهای شکمشان ترشح میشود. این تارها ابتدا به صورت مایع هستند و به شکل نخ نازکی از بدن عنکبوت خارج میشوند و سپس در تماس با هوا خشک شده و مانند نخ میشوند.
قطر تار عنکبوت حدود یک دهم تار موی انسان است. این تارهای صاف و شفاف، بسیار نرم و سبک و در عین حال بسیار مقاوم هستند و حتی میتوان گفت تار عنکبوت از فولاد هم سختتر است.
این مطالعه توسط دو زیستفیزیکدان به نام ایرینا ایاکینا و جاناتان بروئر هدایت شده است.
بروئر توضیح داد: ما از چندین تکنیک میکروسکوپی پیشرفته استفاده کردهایم و همچنین نوع جدیدی از میکروسکوپ نوری را ایجاد کردهایم که به ما امکان میدهد به عمق یک تار نگاه کنیم و ساختار داخلی آن را تجسم کنیم.
مطالعات قبلی از روشهایی استفاده میکردند که مستلزم برش دادن الیاف تار عنکبوت بود که به هر حال ساختار طبیعی تار و همچنین به طور بالقوه نتایج را تغییر میداد.
ایاکینا میگوید: ما آرزو داشتیم این الیاف خالص و منحصر به فرد را بررسی کنیم، در حالی که به هیچ وجه بریده، منجمد یا دستکاری نشده باشد.
این دو پژوهشگر برای دستیابی به این هدف از روشهای طیفبینی رامان ضد استوکس همدوس(Coherent Anti-Stokes Raman Scattering, Confocal Microscopy)، میکروسکوپ همکانونی(Confocal Microscopy)، میکروسکوپ همکانونی کاهش انعکاس فلورسانس با وضوح فوق العاده(Ultra-resolution Confocal Reflection Fluorescence Depletion Microscopy)، میکروسکوپ روبشی یون هلیوم(Scanning Helium Ion Microscopy) و پاشش یون هلیوم(Helium Ion Sputtering) استفاده کردند.
نتایج این کار نشان داد که الیاف تار عنکبوت حداقل از دو لایه لیپیدی بیرونی و چندین رشته یا فیبریل(fibril) محکم قرار گرفته در یک آرایش خطی تشکیل شده است.
ایاکینا میگوید: فیبریلها به طور خاص در یک پیکربندی خاص هستند. آنطور که ما تصور میکردیم پیچ خورده نیستند و این به ما نشان میدهد که هنگام ایجاد تار عنکبوت مصنوعی، نیازی به پیچاندن آنها نیست.
اما کار پژوهشگران به همین جا ختم نشد. این تیم همچنین شبیهسازیهای رایانهای را برای درک تبدیل پروتئینها به تار انجام میدهند تا این فرآیند را بازسازی کنند.
ایاکینا میگوید: در حال حاضر، من غرق در شبیهسازی رایانهای تبدیل پروتئین به تار هستم. هدف اصلی به طور طبیعی، تعیین چگونگی سنتز تار عنکبوت مصنوعی است. اما فراتر از این، من عمیقاً متعهد به پرورش درک گستردهتری از دنیایی هستم که در آن زندگی میکنیم.
این پژوهش ممکن است منجر به معرفی مواد جدید مشابه و شاید حتی بهتر از تار عنکبوت شود.
دانشمندان دانشگاه واشنگتن در ژوئیه سال ۲۰۲۱ نوعی تار مصنوعی ساختند که از تار واقعی قویتر بود.
آنها برای دستیابی به این پیشرفت، باکتریها را در آزمایشگاه مهندسی ژنتیک کردند تا بتوانند پروتئینهای هیبریدی آمیلوئیدی تار عنکبوت را تولید کنند. یکی از کلیدهای دستیابی به این نسخه، یافتن چگونگی افزودن مقدار لازم نانوبلور به تار مصنوعی بود.
فوژونگ ژانگ، پژوهشگر ارشد این مطالعه در آن زمان، توضیح داد که چگونه او و تیمش این فرآیند را با موفقیت تقلید کردند. وی گفت: عنکبوتها دریافتهاند که چگونه این الیاف را با مقدار مطلوبی از نانوبلورها بپیچانند.
منبع: ایسنا
بازخوانی پنج فرمان راهبردی امام رضا (ع) در سلوک عاشورایی
فلسفه اسلامی و غفلت از «باید و نباید»های اجتماعی؛ یک شکاف تاریخی
اقتصاد فقط نان نیست؛ سلاح علی(ع) برای امنیت ملی و استقلال در برابر دشمنان
انتشار آثار میانرشتهای مسئلهمحور؛ اولویت جدید گروه سیاستپژوهی علوم انسانی
تغییر زمان آزمونهای کشوری و دانشگاهی به دلیل مراسم وداع و تشییع رهبر شهید
احیای اخلاق در زندگی فردی و اجتماعی با بازخوانی فلسفه عاشورا
بنی امیه چگونه به قدرت رسید؟/ تبارشناسی ۹۱ سال حکومت استبدادی
دعوت از عاشقان اهل بیت برای شرکت در طرح توسعه حرم امام حسین (ع)
منطقه زینبیه استانبول سیاهپوش محرم شد؛ آغاز برنامه های عزاداری
رئیس سازمان فضایی ایران خبر داد: بهکارگیری ظرفیتهای ویژه ماهوارهای در تشییع رهبر شهید انقلاب
زنگ میراث فرهنگی و موزه در مدارس نواخته میشود
معافیت برخی المپیادها از کنکور و همزمانی آزمونها؛ همچنان چالش اصلی دانشآموزان
قابل توجه دانش آموزان: برنامه جدید امتحانات نهایی اعلام شد+جدول
هشدار به مدارس غیردولتی؛ با هرگونه دریافت شهریه غیرقانونی برخورد میشود
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: اختیار پذیرش دانشجویان به دانشگاهها واگذار شود
حاج اکبر مولایی در اولین شب از ماه محرم آسمانی شد
روایت شیخ حسین انصاریان از سه حقی که خداوند بر انسانها نهاده است
تجمعات خیابانی و مراسم ویژه در میادین تهران برای عزاداری محرم
مصرفگرایی؛ پارادایم فرهنگی که تمام زندگی بشر را تسخیر کرد
شروع برنامه ملی «میناب ۱۵۶»؛ بورسیه تحصیلی برای دانشجویان مستعد کمبرخوردار
علی دایی به دیدار اکبر عبدی رفت+عکس
خروج هواپیماهای سوخترسان آمریکایی از فلسطین اشغالی پس از تفاهم با ایران
امیرحسین مدرس برنامه نغمههای حسینی را به مناسبت ماه محرم اجرا میکند
منوچهر هادی: درآوردن سکانس صدای رئیس جمهور در سریال ۴۸ ساعت وقت گرفت
دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) حال و هوای محرمی گرفت
نمایش تابوت عهد در تالار سایه به روی صحنه میرود
پانتهآ پناهیها در نمایش جدید صابر ابر به روی صحنه میرود
زمان تشییع پیکر بهروز رضوی اعلام شد
مساجد پایگاههایی برای شناسایی استعدادهای درخشان
به یاد کودکان میناب در جام جهانی فوتبال
اخلاص و پیامرسانی؛ کلید ماندگاری عاشورا
نگاهی به پیشینه تاریخی ایرانیان در عزاداری محرم
شبکههای اجتماعی برای زیر ۱۶ سالهها ممنوع شد
تمرکز بر امنیت سایبری و تابآوری شبکه در ایام تشییع رهبر شهید
دانشگاه علوم پزشکی تهران رتبه ۷۰۱ جهان را کسب کرد؛ همچنان صدرنشین دانشگاههای ایران
محقق ایرانی پمپ مینیاتوری برای نرم روباتها ابداع کرد
اندیشمندان مسلمان از شهدای کودک میناب میگویند
خبر خوش برای فناوران علوم شناختی؛ حمایت بدون سقف از طرحهای فناوری
دانشجویان میتوانند اعتراض به احکام انضباطی را به وزارت علوم بدهند
وزیر علوم: دانشجویان جدیدالورود احتمالاً از نیمسال دوم وارد دانشگاه میشوند
زمان برگزاری آزمون کارشناسی ارشد ناپیوسته ۱۴۰۵ جابهجا شد
خودروهای خودران بایدو با نام «AmiGo» مجوز فعالیت در شرق سوئیس گرفتند
رقابت سخت منطقهای برای جذب دانشجویان خارجی؛ هشدار دانشگاه امیرکبیر
امضای تفاهمنامه مشترک دانشگاههای صنعتی UT۵ برای تقویت همافزایی
تغییر زمان امتحانات دانشگاهها در ایام تشییع رهبر شهید انقلاب
تأثیر مثبت نمرات پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵؛ سوابق دوازدهم همچنان ۶۰ درصد
طرح «حامی» برای جبران کاستیهای یادگیری دانشآموزان اجرا میشود
وام ودیعه مسکن دانشجویان علوم پزشکی برای شهر تهران افزایش یافت
شهید لاریجانی؛ الگویی که مصلحت جامعه را بر فرد مقدم میدانست
بحران صندلی خالی در دانشگاهها؛ هشدار درباره آینده نزدیک
رئیس دانشگاه جامع انقلاب اسلامی: روحیه دفاع مقدس را در علم و فناوری بازتولید کنیم
حذف آزمون جامع در راه است؟ برنامه تحول وزارت علوم برای مقاطع کارشناسی تا دکتری
سنت منطقی اسلامی چگونه پشتوانه مواجهه با منطق ریاضی است؟
جهان اسلام به این روحانی فرزانه و اهل ادب میبالد
بانو مجتهده امین نماد توانمندی زنان است
بازیگر معروف: صداپیشگان شایسته دریافت اسکار بازیگری هستند
اختتامیه پویش ملی وطن به روایت من برگزار شد
اهدای نامه سید مجید موسوی و انگشتر یادبود به فرزند شهید سید مصطفی میرغفاری
حرمهای کربلا در آستانه محرم سیاه پوش شدند
زمان تشییع رهبر شهید اعلام شد +جزئیات را اینجا بخوانید
هزینه ثبتنام جهش تحصیلی دانشآموزان اعلام شد
مجموعهکتاب «داستانهای غولی» درباره اهمیت آب به کودکان میآموزد
نگاهی به نقش توییتر در جنگ رسانهای دشمن در کتاب «توئیتری شدن سیاست»
تکرار سنت اهریمنی استکبار در عاشورای ۱۴۰۵ در حمله به یک منابع آب
طراح بازی «نجات دختران اپستین توسط بچههای میناب» از این بازی میگوید
درباره زندگی رازآمیز درختان در این کتاب بخوانید
هکرها پیامرسان دولتی فرانسه را هک کردند
رونمایی آستان مقدس علوی از پروژه نگارش نسخهای نفیس از نهجالبلاغه
اختراع کتی که هوا را به آب آشامیدنی تبدیل میکند
وزیر علوم: اساتید دانشگاه با امید و انگیزه در کلاس درس حاضر شوند
مقابله با موج محتوای غیرقانونی در بحرانها؛ بریتانیا شبکههای اجتماعی را ملزم به سازوکار ویژه کرد
شکایت جدید علیه OpenAI؛ ChatGPT نتوانست جلوی خودکشی کاربر را بگیرد
مأموریت دانشگاهها در برنامه «مهر» برای حل بحران آب، ناترازی انرژی و تورم
بازگشت ۴۵۰۰ دانشجوی دانشگاه شریف از امروز
تأکید رئیس مرکز هیئت امنا و ممیزه بر نقش کلیدی فناوری در دفاع ملی
آگهی/ از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
توانمندسازی مدرسان آموزش خانواده با رویکرد جوانی جمعیت
ایلان ماسک نخستین تریلیونر دنیا میشود
افزایش سهمیه بومی در دستیاری دندانپزشکی؛ اعلام آخرین مهلت ثبتنام
تاکید بر ارتقای کیفیت آموزش هُنر در مدارس
افزایش سهمیه بومی در دستیاری دندانپزشکی؛ اعلام آخرین مهلت ثبتنام
مأموریت دانشگاهها در برنامه «مهر» برای حل بحران آب، ناترازی انرژی و تورم
وزیر علوم: دانشجویان جدیدالورود احتمالاً از نیمسال دوم وارد دانشگاه میشوند
اختتامیه پویش ملی وطن به روایت من برگزار شد
اپ ادیتس متا صاحب دستیار هوش مصنوعی می شود
تبدیل شدن آئین تعویض پرچم امام حسین(ع) به رویدادی جهانی
جنجال غیبت زنان در میان فضانوردان آرتمیس ۳
بحران صندلی خالی در دانشگاهها؛ هشدار درباره آینده نزدیک
شهید لاریجانی؛ الگویی که مصلحت جامعه را بر فرد مقدم میدانست
تکرار سنت اهریمنی استکبار در عاشورای ۱۴۰۵ در حمله به یک منابع آب
تأکید رئیس مرکز هیئت امنا و ممیزه بر نقش کلیدی فناوری در دفاع ملی
حذف آزمون جامع در راه است؟ برنامه تحول وزارت علوم برای مقاطع کارشناسی تا دکتری
امضای تفاهمنامه مشترک دانشگاههای صنعتی UT۵ برای تقویت همافزایی
جدایی متا از شریک چینی جنجالی کلید خورد
تاکید بر ارتقای کیفیت آموزش هُنر در مدارس
چه چیزی کلید مرگ را در کهکشانها میچرخاند؟
رئیس دانشگاه جامع انقلاب اسلامی: روحیه دفاع مقدس را در علم و فناوری بازتولید کنیم
اهدای نامه سید مجید موسوی و انگشتر یادبود به فرزند شهید سید مصطفی میرغفاری
خدمات ابری گوگل در هند مختل شد
تغییر زمان امتحانات دانشگاهها در ایام تشییع رهبر شهید انقلاب
زمان برگزاری آزمون کارشناسی ارشد ناپیوسته ۱۴۰۵ جابهجا شد
بازگشت ۴۵۰۰ دانشجوی دانشگاه شریف از امروز
زمان تشییع رهبر شهید اعلام شد +جزئیات را اینجا بخوانید
ایلان ماسک نخستین تریلیونر دنیا میشود
مجموعهکتاب «داستانهای غولی» درباره اهمیت آب به کودکان میآموزد
دانشجویان میتوانند اعتراض به احکام انضباطی را به وزارت علوم بدهند
توانمندسازی مدرسان آموزش خانواده با رویکرد جوانی جمعیت
رونمایی آستان مقدس علوی از پروژه نگارش نسخهای نفیس از نهجالبلاغه
درباره زندگی رازآمیز درختان در این کتاب بخوانید
تأثیر مثبت نمرات پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵؛ سوابق دوازدهم همچنان ۶۰ درصد
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.