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蝴蝶翅膀激发了纳米结构医疗植入物

22 May 2018 Ingrid Paredes. 
可见光下的C. Faunus蝴蝶。

据世界卫生组织称,青光眼是全球失明的第二个主要原因,现在每年都会增加。虽然青光眼的原因仍然尚不清楚,但研究表明,这种疾病通过随机增加了眼睛内的压力。药物可以缓解压力以防止长期损害,但目前,不存在治疗疾病。来自的发展 Choo Lab. 在CALTECH和 SRetavan Lab. 然而,在加利福尼亚大学,旧金山可以通过为其眼内压的实时读数来缓解青光眼患者的生命。

团队 最近发表了 新的微尺寸可植入眼压(IOP)传感器的成功制造和测试 自然纳米技术 (DOI:10.1038 / S41565-018-0111-5)。制作五年,该装置依赖于光学特性的纳米结构,团队首先在LogTail玻璃蝴蝶物种的翅膀中发现 Chorinea Faunus..

一个灵感的颤动

根据机翼上的位置,蝶形翅片的某些部分涂覆在约100nm或150nm的纳米结构中。该分布给出了物种的翅膀是一个名为角度无关的抗反射的光学性质,其中它们的翼在变速器期间在所有方向上均匀地散射光。因此,翅膀看起来是透明的。

“自然常常随着多功能纳米结构而发展,以实现各种各样的生物学功能,”Choo实验室的博士后研究员联合作者Radwanul Hasan Saddique表示。 “Longtail Glasswing不是一个例外。”

翅膀'透明度的角度独立性启发了Choo组,因为在此工作之前的现有IOP传感器在这里报告的是信号的读出角度,将检测范围限制为10度。因此,该组旨在制造具有与翼相同的透明度的纳米结构,以了解它们是否可以消除IOP传感器的角度依赖性。他们发现了使用氮化硅的成功(Si3N4)膜,将读数范围增加到30度。

除了光学性质之外,膜还通过强大的结构介导的亲水性在装置上防止生物污垢或生物材料的积聚。据博士·纳卡斯米姆(Vinayak Narasimham)的说法,博士生在Choo Lab中,预防生物污染可以改善寿命 体内 传感器。

现在该团队进行了初始的动物研究,他们正在追求长期 体内 动物研究。他们希望在五年内看到葡萄糖患者可用的技术。

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