ドロソフィラの角膜ナノコーティングのリバース・フォワード・エンジニアリング
Mikhail Kryuchkov1,2, Oleksii Bilousov2, Jannis Lehmann3
1Department of Cell Physiology and Metabolism, Faculty of Medicine, University of Geneva, Geneva, Switzerland.
Nature
|September 17, 2020
まとめ
昆虫の角膜ナノコーティングは チューリングパターンにインスパイアされ 反射と粘着性の特性を有しています 研究者は重要なタンパク質とワックスを特定し 低コストで生物分解可能な人工ナノコーティングを 生産することができました
科学分野:
- バイオミメティクスとナノテクノロジー
- 発達生物学とパターン形成
背景:
- 昆虫の角膜はナノ構造で 屈折率のグラデーションを作り 反反射する性質を備えています
- これらのナノコーティングは,抗粘着機能も示し,関節足類の様々な形状を表示します.
- 角膜のナノコーティングパターンは,反応拡散機構とアラン・チューリングのパターン形成原理と関連しています.
研究 の 目的:
- ナノコーティングの形態とドロソフィラの角膜の機能との明確な関連を確立する.
- ナノ構造の形成と機能に 責任を負う分子構成要素を特定する.
- 昆虫のような性質を持つ人工ナノ構造のコーティングを経済的に生産する方法を開発する.
主な方法:
- ドロソフィラの角膜ナノコーティングの形態と反射防止機能と相関性の分析
- 生物化学分析と遺伝子組み換えで レチニンタンパク質と角膜ワックスを 重要な成分として特定した.
- 合成レチニンとワックスを用いた人工ナノコーティングのリバースとフォワードエンジニアリング.
主要な成果:
- 個々のナノプロトルーションは反射防止性能を高め,統合された構造は抗粘着性を高めます.
- レチニンはトリューリングパターンメカニズムでアクティベーターとして,角膜ワックスは阻害剤として作用する.
- 低コストのレチニンの合成と 昆虫のような機能を持つ人工ナノコーティングの作成に成功しました
結論:
- 昆虫の角膜ナノコーティングの形状は 光学および粘着性特性を直接決定します
- 網膜と角膜のは,ナノ構造の形成を促す重要なバイオ分子成分として特定されています.
- 昆虫の目からインスピレーションを得た 機能的で生物分解性の ナノ構造のコーティングを 生み出すための 新しく経済的アプローチです
