Насекомые помогают создавать новые материалы и методы лечения

Человечество упорно борется с насекомыми, используя при этом самые различные методы. Сотрудники Университета штата Аризона считают, что для удачи в этой затеи необходимо досконально изучить «врага». Используя в лаборатории новейшие рентгеновские приборы, они исследовали особенности структуры материалов, которые производят отдельные виды беспозвоночных членистоногих. Ученые пришли к выводу, что часть этих материалов можно использовать для борьбы с насекомыми.

Например, ручейники создают паутину, которая применяется под водой, для строительства укрытий и ловли добычи. Джефф Яргер утверждает, что на основе этой паутинно можно создать клей, который будет работать под водой. Это не только поможет залатать в трубе течь, без необходимости слива жидкости, но и стать основой для создания искусственных сухожилий и связок. Созданные по подобию паутины ручейников, длинные нити способны вести себя коллаген в соединительных тканях, оставаясь устойчивыми к жидкостям. Благодаря этому удастся усовершенствовать методику полноценного протезирования.

Проведя рентгеноструктурный анализ биополимеров этой паутины, ученые открыли радикальное отличие от нитей шелкопряда или паутины пауков. После того, как организм образует составляющие нить аминокислоты, к молекулярной цепочке присоединяются фосфаты. В современном обществе фосфаты используют в изготовлении водоустойчивых красок, а объединение их с клеящимися веществами может послужить подсказкой для новых разработок в химической промышленности.

Аргентинская национальная лаборатория, используя рентгеновские снимки сверхвысокого разрешения, провела исследования злостного вредителя полей – саранчи, которая ежегодно наносит большой урон полям. Скотт Кирктон из колледжа Юнион обнаружил, что перед каждой линькой в последующей жизненной фазе саранчи ей тяжело умещаться в старой оболочке, что приводит к осложнению дыхания и снижению активности, что и вызывает саму линьку. Из-за недостатка кислорода чересчур маленькая саранча для следующей жизненной фазы линяет до срока, что приводит к плохому аппетиту и меньшей продолжительностью жизни.

А группа ученых из Вашингтонского университета во главе с Томом Дэниэлом исследовала технику мышечных усилий машущей крыльями моли, которая способна как стремительно тормозить, так и резко ускоряться с места, что является давней загадкой. Используя рентген высокого разрешения, учёные обнаружили, что при сокращении мышц нити миозина тянут нити актина и формируют решёткоподобную упругую и способную долго хранить энергию структуру. Эта система построена на принципе накопителя энергии.

Поскольку мышцы моли и человека структурно не особо различаются, это может помочь прогрессу протезирования конечностей и лечения заболеваний мускулатуры человека.