ショウジョウバエの幼虫を宇宙のような真空に置くと、結果はきれいではありません.数分以内に、動物はしわくちゃの生命のない殻に崩壊します。現在、研究者はバグを保護する方法を発見しました。電子で攻撃し、体の周りに「ナノスーツ」を形成します。この進歩は、科学者が小さな生物の高解像度写真を撮るのに役立つ可能性があります。また、生き物が宇宙の過酷な条件を生き抜く新しい方法を示唆しており、人間のための新しい宇宙旅行技術につながる可能性さえあります.
裸で死にかけています。 ナノ スーツを着用していない北イエ蚊の幼虫は、走査型電子顕微鏡の真空中で脱水死します。クレジット:高久保治 他 その他の科学ニュース ビデオショウジョウバエのテングや筋細胞のナノメートル レベルの解像度で写真を撮るのは簡単ではありません。科学者は走査型電子顕微鏡を使用する必要があります。これは、顕微鏡が写真を撮るために必要な電子を空気分子が吸収するため、真空内の物体を観察する必要があります。丈夫で有名なクマムシのように、このプロセスを生き延びることができる生物はごくわずかです。他のほとんどのバグは、真空が体から水分を吸い出すため、脱水症状ですぐに死にます.
ショウジョウバエの幼虫は、そのような犠牲者の 1 つです。しかし、日本の浜松医科大学の針山貴彦と彼の同僚が、ミリメートルサイズの幼虫を走査型電子顕微鏡に入れ、電子を発射したところ、若いハエがすべてが順調であるかのように 1 時間その場で小刻みに揺れていることがわかりました。 .彼らが別の幼虫を同じ真空中に置き、顕微鏡の電子で衝撃を与える前に1時間そこに置いたところ、予想通り脱水して死にました.どういうわけか、電子の流れが幼虫を無傷で生かし続けていたので、後に健康なショウジョウバエに成長しました。
次に、科学者は顕微鏡を使用して、昆虫の皮膚の端を詳しく調べました。彼らは、電子からのエネルギーが幼虫の皮膚の薄膜を変化させ、その分子が互いに結合することを発見しました。これは重合と呼ばれるプロセスです。その結果、厚さわずか 500 億分の 100 億から 1000 億分の 1 メートルの層ができました。この層は、幼虫が動くのに十分柔軟でありながら、ガスや液体が逃げるのを防ぐのに十分な固さを備えていました。 「（層の）表面に触れても、機械的な接触で表面が壊れることはありませんでした」と張山氏は言う。まるでミニチュア宇宙服のようでした。
チームはレイヤーを「ナノスーツ」と呼んだ。ただし、ほとんどの昆虫は、電子流にさらされたときにナノスーツになる自然の層を表面に持っていません。そこで張山らは人工ナノスーツを作ることにした。彼らは蚊の幼虫を、Tween 20 と呼ばれる化学物質を混ぜた水のプールに浸しました。Tween 20 は毒性がなく、洗剤、化粧品、ハード キャンディーによく含まれているため有用です。次に、研究者は各幼虫にプラズマを浴びせることで、Tween 20 が重合してナノスーツになり、ナノスーツの幼虫を顕微鏡の真空に移動して、何が起こったかを観察しました。
人工ナノスーツを着た蚊の幼虫は、約 30 分間真空に耐えることができた、とチームは本日 自然科学アカデミーの議事録 でオンラインで報告しています。 .予想通り、ナノスーツを着用していない蚊の幼虫は、迅速かつ恐ろしく死にました。 「数分で脱水症状になりました」と張山さん。 「彼らはとても悲しい実験です。」研究者は、フラットワーム、アリ、サンドホッパーなどの他の昆虫で実験を繰り返し、人工のナノスーツがそれらすべてを保護しました.
カリフォルニア州モフェット フィールドにある NASA エイムズ研究センターの宇宙生物学者リン ロスチャイルド (Lynn Rothschild) は、この発見は「刺激的」であり、この研究には関与していない。スペースの。彼女は、宇宙旅行にも応用できる可能性があると述べています。 「柔軟なスペース シールドを想像してみてください。およそ人間の髪の毛の直径で、脱水や放射線から身を守ることができます。」
スーツアップ。 走査型電子顕微鏡の真空中で、健康な、ナノスーツを着た北の家の蚊の幼虫が小刻みに動きます。クレジット:高久保治 他 その他の科学ニュース ビデオ針山氏は、ナノスーツによって、最も小さな昆虫の臓器が動いている動画を作成できるようになることを期待しています。顕微鏡内の環境は非常に危険であるため、科学者は通常、生きている昆虫のクローズアップ ビデオを作成できません。しかし、問題は真空だけではありません。顕微鏡の解像度が上がると、電子放射も上昇し、その放射は昆虫に害を与えたり殺したりする可能性もあります。チームは現在、真空と放射線の両方から昆虫を保護するために、Tween 20 以外の化学物質を使用して新しいナノスーツを作成しようとしています。
英国ケンブリッジ大学の実験物理学者アテネ・ドナルドは、この実験は巧妙ではあるが、生きている昆虫器官の動作をクローズアップしたビデオを提供するにはほど遠いと述べている。 「彼らは非常に低い倍率で作業しているので、生物全体を見ることができます」と彼女は言います。
「彼らが思いついた非常に独創的な一連の条件です」と、同じケンブリッジの顕微鏡学者で、この研究には関与していないジェレミー・スケッパーは言います。 Skepper は、昆虫がその後幼虫段階から成長するのに十分なほど十分にナノ スーツ化プロセスに耐えることができたのは「驚くべきこと」であると言うが、彼は電子電流からの放射が依然として主要な問題であることに同意した. 「それは、あなたや私がエベレストの頂上でオゾンの穴の下で裸で日光浴をするのと同じです。」
$(document).ready(function(){ $("#inner-ad").remove(); });