Neue Erkenntnisse darüber, wie Schmetterlinge Futter könnten Ingenieure zur Entwicklung von kleinen Sonden, die Flüssigkeit aus einzelnen Zellen für eine Vielzahl von medizinischen Tests und Behandlungen Siphon, nach Clemson University Forscher.
Die National Science Foundation kürzlich mit dem Projekt 696.514 $ . Es war der Stiftung dritten Zuschuss für das Projekt , womit die Gesamtzahl seit 2009 um mehr als 3 Millionen Dollar.
Die Forschung hat gemeinsam Clemsons Materialwissenschaftler und Biologen, die auf den Rüssel konzentriert haben , die Mundwerkzeuge , die viele Insekten zur Einspeisung verwendet gebracht .
Für Materialwissenschaftler , ist das Ziel, darunter Sonden , die schließlich ermöglichen können Ärzte , um ein einzelnes defektes Gen aus einer Zelle zu pflücken und ersetzen sie durch eine gute Entwicklung , was sie " Glasfaser- Fluidik-Einrichtungen " , sagte Konstantin Kornev , ein Clemson Materialien Physikprofessor . "Wenn jemand wurden programmiert , um eine Krankheit zu haben, es beseitigt werden würde ", sagte er .
Forscher vor kurzem einige ihrer Erkenntnisse über die Schmetterlings Rüssel in The Journal of Experimental Biology veröffentlicht .
Sie sind jetzt voran in eine neue Phase in ihren Studien . Viel ist nicht bekannt , wie Insekten nutzen winzige Poren und Kanäle in den Rüssel zu probieren und zu handhaben Flüssigkeit.
"Es ist wie der sprichwörtliche Zauber gut", sagte Clemson Entomologie Professor Peter Adler . "Je mehr wir über die Schmetterlings Rüssel lernen, desto mehr hat es für uns, darüber zu erfahren. "
Kornev sagte, er sei für ihre Fähigkeit, verschiedene Arten von Flüssigkeiten zu ziehen, um Schmetterlinge angezogen.
"Es kann sehr dick wie Nektar und Honig oder sehr dünn wie Wasser sein", sagte er. " Das machen sie leicht . Das ist eine Herausforderung für Ingenieure . "
Forscher möchte die Sonde in der Lage sein , um Fluid aus einer einzelnen Zelle , die 10-mal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haars ist nehmen, wobei Kornev . Auch Die Sonde muss zwischen verschiedenen Arten von Flüssigkeiten zu unterscheiden , sagte er.
Die Technologie könnte für medizinische Geräte , nanobioreactors , die komplexe Materialien und fliegen "Mikro- Fluggeräte " die Größe eines Insekts machen verwendet werden.
"Es öffnet sich eine große Anzahl von Anwendungen", sagte Kornev . "Wir suchen aktiv nach Zusammenarbeit mit Zellbiologen , Ärzte und andere Fachleute, die diese Forschung spannend und hilfreich in ihren Anwendungen finden könnten. "
Die Studie auch neue Wege in der Biologie. Während Wissenschaftler hatte eine grundlegende Vorstellung davon, wie Schmetterlinge ernähren , war es weniger vollständig als es jetzt ist, sagte Adler .
Wissenschaftler haben lange bekannt, dass die Schmetterlinge mit den Rüssel zu saugen Flüssigkeit , ähnlich wie Menschen mit einem Trinkhalm , sagte Adler . Aber die Studie, dass der Schmetterling Rüssel dient auch als Schwamm, sagte er.
"Es ist ein Dual- Mechanismus ", sagte Adler . "Als sie den Rüssel zu bewegen, kann es helfen, Schwamm die Flüssigkeit und dann erleichtern die Abgabe der Flüssigkeit , so dass es dann nach oben gesaugt werden kann . "
Im Rahmen der Studie beobachteten die Forscher, Schmetterlinge auf den Blumen im Cherry Farm Insectary direkt südlich des Haupt-Campus am Ufer des Lake Hartwell . Schmetterlinge wurden im Labor aufgezogen und auf Video aufgezeichnet , wie sie zugeführt.
Forscher ihre Aufmerksamkeit auf kleinere Insekten, wie Fliegen, Motten und Mücken , aber der Schwerpunkt liegt auf den Rüssel zu bleiben.
In der nächsten Phase der Studie, die Forscher würden gerne verstehen, wie die Nasenformen.
Die Larven geben Sie die Puppe ohne Rüssel und sich als ein Schmetterling mit einem. Zu verstehen, was in der Puppe könnte dazu beitragen, die Entwicklung der Sonden der Fall ist, sagte Adler .
Eine weitere Herausforderung besteht darin, herauszufinden , wie man die Sonde aus , sich mit organischen Material bedeckt ist , wenn es in den Körper eingeführt zu halten , sagte er.
Das ist, warum Forscher fangen an, ihren Fokus auf ein Insekt fast alle anderen scheucht abwenden .
"Es scheint, die Fliegen in der Lage, ein Tier Gewebe zu durchstechen , nehmen das Blut und nicht bekommen, die Rüssel verklebt und mit Bakterien bedeckt ", sagte Adler .
Tanju Karanfil , Associate Dean für Forschung und Studium in der Hochschule für Technik und Wissenschaft, sagte der Studie hat die Bedeutung der Abbau von Silos, die Forscher aus verschiedenen Abteilungen zu trennen unterstrichen , so dass sie für das Gemeinwohl zu arbeiten.
" Die interessantesten Arbeit geschieht an der Schnittstelle von Disziplinen , " sagte er. " In diesem Fall , Biologen und Ingenieure haben zusammen mit verschiedenen Perspektiven kommen auf häufig gestellte Fragen zu beantworten.
"Die Ergebnisse sind ermutigend, und ich freue mich auf das, was sie als nächstes zu entdecken. "