تار عنکبوت، منشا ساخت نوعی لنز عالی

با امکان کاربرد در تصویربرداری زیستی؛

تار عنکبوت دارای کاربردهای مختلفی در علوم پزشکی زیستی است. این ماده خصوصیات مکانیکی بسیار برتری نسبت به فیبرهای مصنوعی در مهندسی بافت دارد و به‌علاوه، برای سلول‌های زنده، سمی یا مضر نیست.

اما اخیراً و در یک تحقیق جالب مشخص شده است که یکی از کاربردهای غیرقابل انتظار تار عنکبوت، استفاده از آن برای تولید لنزهای سازگار با مواد زیستی برای انواع تصویربرداری از نمونه‌های زنده است.

تیمی از پژوهشگران تایوانی از دانشگاه تامکانگ و دانشگاه ملی یانگ-مینگ این کشور در پژوهشی که اخیراً نتایج آن را به چاپ رسانده‌اند، ممکن بودن تولید لنزهای کارا به کمک ویژگی‌های منحصربه‌فرد تار عنکبوت را توصیف کرده‌اند.

به گفته این محققان، عنکبوت می‌تواند چند نوع تار مختلف را تولید کند که هر یک دارای ویژگی‌ها و عملکردهای مخصوص به خود است. ولی این موجودات برای ایجاد شبکه‌های معروف خود، از تارهای موسوم به تار خط‌کشی استفاده می کنند.

پژوهشگران مجری این تحقیق می‌گویند: «تار خط‌کشی، به دلیل خواصی که دارد، یکی از جالب‌ترین مواد طبیعی است. قدرت کشش‌پذیری بسیار زیاد، سفتی و قابلیت انعطاف بالا ازجمله این خواص محسوب می‌شوند. درواقع استحکام تار خط‌کشی با توجه به وزنش، از فولاد هم بیشتر است!».

محققان تایوانی در مطالعه خود، تارهای خط‌کشی نرم و یکنواخت نوعی عنکبوت موسوم به «بابالنگ دراز» را جمع‌آوری کرده و قطره‌ای رزین روی آن‌ها چکاندند. پس‌ازآن که این قطره روی تارها متراکم شد، این مجموعه تار به دلیل خواص مربوط به ترشدگی، شکلی شبیه به یک گنبد پیدا کرد و محققان فوق آن را به عنوان یک لنز، مورد استفاده قرار دادند.

آن‌ها سپس نور لیزر را به این لنز تاباندند و مشاهده کردند که لنز فوق، نوعی از اشعه نوری بسیار باکیفیت به نام نانوجت فوتونیک تولید می‌کند که قادر است امکان تصویربرداری از نمونه‌های زیستی را با رزولوشن و کیفیتی بالا فراهم آورد.

محققان دریافتند، با تغییر زمانی که تارها زیر قطره رزین می‌مانند، می‌توان سایز گنبد لنز را تغییر داده و آن را برای نوع خاص تصویربرداری مد نظر، بهینه‌سازی کرد.

این محققان که نتایج پژوهش خود را در نشریه بین‌المللی Journal of Applied Physics منتشر کرده‌اند، اظهار داشته‌اند: «این لنز، قابلیت تصویربرداری از هدف‌های با مقیاس نانو را در عمق‌های مختلفی از بافت‌های زیستی دارد».

گفتنی است نشریه فوق که این نتایج شگفت را به چاپ رسانده است، متعلق به انستیتوی فیزیک آمریکا است.

نویسنده: محمدرضا شجاعیه