به گزارش ایسنا و به نقل از اس اف، دانشمندان می گویند که نیش، پنجه و گزش زنبور، مار یا سایر حیوانات می تواند الهام بخش تولید سوزن هایی برای واکسن ها باشد. این جنبه های خطرناک طبیعت ممکن است به دانشمندان کمک کند تا انواع جدیدی از سوزن ها را برای واکسن ها و همچنین مواد محافظ در برابر این نوع زخم های وارده به انسان ایجاد کنند.
یکی از موارد وحشتناکی که میتواند در طبیعت وجود باشد، نیش مار افعی است. دندان های تیز و بلند این مار همانند سرسوزن است.
اکنون، گروهی از پژوهشگران دانشگاه ایلینوی در اربانا- شمپین، در یک مدل" سینتیک نیش"- انرژی ناشی از حرکت یک حیوان- را بررسی کرده اند. آنها با این مدل ریاضی همین کار را برای نیش زنبور و پنجه نیز انجام دادند. این یافته ها راه را برای توسعه بسیاری از انواع ابزارهای سوراخ کننده( puncturing tools) هموار می کند و دریچه ای را به روی توسعه سوزن ها، مواد سوراخ کننده و لباس های محافظ جدید باز می کند.
برخی از مارها مانند افعی ها برای گاز گرفتن طعمه به سرعت خود متکی هستند. آنها میتوانند با سرعت سه متر در ثانیه و در یک چشم بر هم زدن، به طعمه خود حمله کنند. سلول های نیش زن عروس دریایی، نماتوسیست ها( nematocysts)، تقریباً هفت مرتبه کوچک تر از نیش هستند و با سرعت ۳۸ متر در ثانیه حرکت می کنند.
" فیلیپ اندرسون"( Philip Anderson)، استاد تکامل، بوم شناسی و رفتار دانشگاه ایلینوی گفت:ایده پشت این کار، ارائه یک چارچوب کمّی برای مقایسه انواع سیستم های سوراخ بیولوژیکی( biological puncture systems) با یکدیگر بود. یک سؤال نخست این پژوهش این بود که چگونه این سیستم های مختلف را اندازه گیری کنیم تا آنها را قابل مقایسه کنیم.
حیوانات چگونه از این سلاح ها در طبیعت استفاده می کنند؟
مارها از دندان های سوزنی مانند خود برای تزریق سم کشنده استفاده می کنند. آنها به گونه ای تکامل یافته اند که میتوانند طعمه های مورد علاقه خود از گونه های مختلف( از خرچنگ های پوسته سخت گرفته تا پستانداران پشمالو) را هضم کنند.
" بینگ یانگ ژانگ"( Bingyang Zhang)، پژوهشگر مقطع فوق دکترا و یکی از نویسندگان این مطالعه گفت:پیش بینی ویژگی های سیستم های بیولوژیکی یک مشکل چالش برانگیز است. برخی از مارها روی موش ها یا خزندگان از جمله مارهای دیگر تمرکز و آنها را شکار می کنند. عموم خواران( generalist) نیز وجود دارند که تقریباً هر چیزی را که در دهانشان جای می گیرد، می خورند. حیوانات و گیاهان، استراتژی های مختلفی را برای گرفتن طعمه یا دفاع از خود در برابر شکارچیان به کار می گیرند. اهداف آنها نیز متفاوت است.
اندرسون افزود:برای مثال برخی افعی ها، پستانداران را گاز می گیرند، به این معنی که آنها باید نیش خود را از بافت های نرم پوشیده شده در پوست وارد کنند، در حالی که برخی دیگر، خزندگانی را مورد هدف قرار میدهند که فلس هایی دارند و سوراخ کردن آن ها کاری سفت تر و سخت تر است.
به عنوان مثال، زنبورهای انگلی( Parasitic wasps) از یک لوله انعطاف پذیر برای تزریق تخم به میزبان خود استفاده می کنند. پروفسور اندرسون تأکید می کند، آنها می توانند در پوست کرم پیله ساز و همچنین به میوه یا حتی چوب نیز نفوذ کنند.
ژانگ خاطرنشان کرد:در صورتیکه مورفولوژی یا شکل آسیب ایجاد شده توسط یک ابزار سوراخ کننده را بدانیم، می توانیم از این مدل برای پیش بینی میزان مصرف انرژی در طول سناریوی سوراخ کردن استفاده کنیم یا می توانیم جنبه های مختلفی از ویژگی های ماده را پیش بینی کنیم. ارگانیسم ها از ابزارهای مختلفی مانند نیش، دندان یا خارها برای سوراخ کردن سایر موجودات در همه مراحل از شکار تا دفاع و تولید مثل استفاده می کنند. یک مدل ریاضی برای محاسبه میزان مصرف انرژی در فرایند سوراخ کردن ارائه می کنیم. این چارچوب نظری، عملکرد نیش حشرات، خارهای رز، نیش مار یا سایر سیستم های سوراخ کننده را باهم مقایسه می کند و به ما اجازه می دهد تا چگونگی تأثیر قوانین فیزیکی بر تکامل آنها را بررسی کنیم.
- 9
- 1
