Ученые из Университета Южной Миссисипи повторили уникальное изобретение природы – создали тонкие молекулярные «волоски», напоминающие реснички, с помощью которых организмы чувствуют запах, видят, слышат звуки и чувствуют жидкости.

Хотя новый материал не является полным аналогом натуральных ресничек, тем не менее он реагирует на тепловую, химическую и электромагнитную стимуляции, что открывает большие возможности для использования его в науке и технике.

Рис. 1. Реснички собирают сенсорную информацию, а также служат движителем для одноклеточных и простых многоклеточных организмов.

Реснички – микроскопические структуры, похожие на волосы – имеют множество различных организмов, например, они находятся на поверхности человеческой кожи. Люди, животные и одноклеточные организмы используют реснички для сбора информации об окружающей среде и адаптации к ней. Ученые часто фантазировали на тему использования аналогов таких ресничек, ведь они сулят большие возможности в качестве универсальных сверхчувствительных сенсоров.

И наконец американские ученые разработали новую тонкую пленку кополимера (полимерная молекула, состоящая из двух и более типов мономеров) с похожими на усы образованиями, которые имитируют природные реснички. Для изготовления пленки использовался процесс, применяемый в течение многих лет для производства латексных красок. Химический состав «волосков» полимера позволяет им реагировать на температуру, кислотность и ультрафиолетовое излучение. Кроме того, нити способны двигаться – сгибаться, сокращаться и расширяться – в ответ на раздражители. Также искусственная ресничка обладает флуоресценцией, то есть поглощает и излучает свет, меняет цвет под воздействием ультрафиолетовых лучей.

Новый ресничковый биосенсор поможет ученым выявлять, например, наличие токсинов или даже нехватку кислорода в окружающей среде. В перспективе станет возможным создание датчиков уровня глюкозы, наличия наркотиков или контроля качества воздуха и воды.

По матералам: