https://bitly.su/DXCk
Укусы комаров - это не просто помеха летним походам или внутренним дворикам. Для миллионов людей во всем мире они могут принести смертельные заболевания. Теперь исследователи предложили новую стратегию, чтобы наша кожа оставалась свободной от укусов. Добавьте слой графена в верхнюю одежду.
Графен - это однослойный слой атомов углерода. Обнаруженный в 2004 году, графен получил Нобелевскую премию по физике 2010 года. Миллионы графеновых слоев образуют графит в школьных карандашах. Прикрепление атомов кислорода к графену приводит к образованию пленки, известной как оксид графена (GO). И это основа новой ткани.
Ученые говорят: "Графен".
Синтия Кастильо - аспирантка инженерно-технического факультета Университета Брауна. Это в Провиденсе, Р.И. Она была заинтригована, когда Роберт Херт, ее советник, упомянул о защите от комаров на собрании команды.
"Наша группа использовала одежду GO для защиты от химических паров, - вспоминает Кастильо. "Из этого и других областей применения мы знали, что это чрезвычайно универсальный материал." И все же, это может уберечь комара от укусов?
Этот проект показал Кастильо, что стоит попробовать любую идею, даже если некоторые из ваших коллег скептически относятся к ней. Ее команда описала ее успех в сборнике трудов Национальной академии наук от 10 сентября.
Уникальный набор инструментов комаров.
Кастильо узнал, что рот комара состоит не только из соломинки, чтобы пропитать кровью. На самом деле, есть шесть частей рта. Они в некотором роде похожи на столовые приборы.
"Москит держит вашу кожу двумя частями рта, которые действуют как вилка", - объясняет она. Еще четыре части имеют зазубренные края, похожие на нож. Они порезали тебе кожу.
Только женщине нужна кровь. Это будет питать ее яйца. Ротовые части самцов не могут проникать в кожу. Некоторые укусы мух имеют частицы рта, похожие на частицы женского комара. Но ни один из них не настолько уникален и силен, как ее.
Некоторые самки комаров предпочитают человеческую кровь. Ярким примером является Aedes aegypti, который передает многие опасные заболевания. К ним относятся лихорадка Зика, денге (ДЕНГЕ), желтая лихорадка и чикунгуня (Чих-кун-ГУН-Ях).
"Мы думаем, что Эйдес Эгипти приехал из Африки и вместе с нашими предками достиг других континентов, - говорит Лора Харрингтон. Люди, вероятно, перевозили его в контейнерах с водой, сделанной человеком, говорит она. "Это домашнее животное, которое не может выжить без людей."
Самки комаров передают заболевания через канал, сформированный их ротовыми полостями. Они вводят свою слюну (слюну) перед тем, как откачать кровь хозяина. Слюна комара содержит молекулы, которые стимулируют кровоток и предотвращают свертывание крови. Но иногда эта слюна переносит вирусы из источника крови, на который насекомое питалось ранее.
Мы стараемся предотвращать переносимые комарами заболевания с помощью защитной одежды, химических репеллентов, постельных сеток - даже некоторых лекарств. Но эти лекарства слишком дороги для большинства людей в бедных странах. То же самое относится и к вакцинам. Их разработка сопряжена с трудностями и большими затратами. А для многих болезней их даже не существует.
Мы проигрываем битву с инфекционными заболеваниями", - говорит она. "Любая многообещающая новая технология защиты от комаров - это то, к чему мы должны стремиться."
https://bitly.su/UZoMw
Оксид графена против комара
В течение пяти минут исследователи предоставили 100 комарам доступ к руке человека. Насекомые не кусали, когда рука была защищена сухой пленкой из оксида графена (GO) плюс сыро-вяленая ткань. Только с творожной тканью, было много зудящих укусов.
Чтобы проверить мастерство графено-оксида, группе Кастильо нужны были новобранцы, готовые подвергать свое оружие воздействию комаров. Исследователи покрыли кожу волонтера клеенкой, легкой, воздушной тканью. Потом они выпустили 100 комаров на добровольца на пять минут. (Исследователи убедились, что эти комары не содержат опасных вирусов.) Добровольцы в конечном итоге получат около 10 укусов на квадратный дюйм обнаженной кожи.
Затем исследователи снова провели тест. На этот раз они использовали марлю, чтобы удержать фильм GO на месте. Еще через пять минут общения с насекомыми у добровольца не будет укусов комаров. Исследователи думали, что фильм станет механическим барьером - как стена. В этом случае комары все равно должны приземлиться на руку. На самом деле, почти ни один комар не приземлился на руку, защищенную GO.
Чтобы лучше понять почему, исследователи добавили воды в фильм. Это имитирует человеческий пот, который, как известно, привлекает комаров. А теперь комары приземлились на руку. Они также могли кусаться. Таким образом, хотя сухой GO был полностью защищен, влажный GO не был полностью защищен. (Укусы комаров были еще реже при влажном GO, чем при использовании только сыровой тканью).
Микроскоп показал, что произошло. Мокрый GO имеет мягкую структуру, которая делает его менее эффективным щитом. Чтобы восстановить первоначальную защиту, исследователи изменили химический состав GO. Они нанесли пар на пленку. Это удалило большую часть молекул кислорода. Теперь это то, что химики называют восстановленным оксидом графена (RGO). Мокрая РГО не становится мягкой. А мокрая пленка RGO не давала комарам кусаться, даже когда они приземлялись.
Механизм GO
Пленка Dry GO - это молекулярный барьер, который блокирует способность комара обнаруживать местонахождение человека. Мокрая пленка rGO является механическим барьером. Москит падает на кожу человека, но не может проникнуть в нее.
Эти результаты показали, что мокрая ткань была механическим барьером, который исследователи ожидали найти. С другой стороны, Dry GO блокирует некоторые (вонючие) химические вещества, которые наша кожа испускает с потом.
Эти химикаты помогают комарам найти людей, которые могут кусаться поблизости. Другие аттрактанты включают тепло, влажность, углекислый газ и визуальные подсказки. Кастильо уверен, что РГО будет работать и с другими видами комаров. Размеры мундштуков и сенсорной системы очень похожи у всех видов.
Существует два типа барьеров для исследования
Мэтью Дэйли - инженер по материалам, изучающий графен в Университете Иллинойса в Чикаго. Он не участвовал в проекте, но впечатлен его результатами. "Наука превосходна", - говорит Дэйли. "И использование графена для борьбы с комарами является новым и своевременным."
Исследователи из Университета Брауна знают, что не является воздухопроницаемым материалом. Поэтому они планируют проверить, могут ли другие химические изменения полностью защитить в условиях повышенной влажности. Дэйли отмечает, что одна из проблем будет заключаться в поиске правильной химии. Идеальный материал должен слипаться, сохраняя воздухопроницаемость.
Ракеш Джоши также впечатлен работой, особенно потенциалом РГО. Является учёным-материаловедом в Университете Нового Южного Уэльса. Это в Сиднее, Австралия. "Я думаю, что композитные ткани можно изготавливать с покрытием RGO, - говорит Джоши. Композитные материалы содержат два или более компонентов с различными свойствами.
Джош считает, что сотрудничество с текстильными компаниями было бы отличным следующим шагом. Дальнейшие исследования могут показать, какой графеновый материал является наилучшим барьером. Компания может помочь переодеть его в одежду, удобную для ношения и легко чистящуюся.
Цель заключается в создании прочной и доступной по цене одежды, которая предотвращает появление комаров и защищает от болезней. Дальнейшие исследования технологии также могут привести к созданию продуктов, воздействующих непосредственно на кожу.
