تلاش برای نامرئی کردن انسان با الهام از ماهی‌های مرکب!

اختاپوس‌ها، ماهی‌های مرکب و دیگر موجودات دریایی می‌توانند با استفاده از بافت‌های خاصی که در بدنشان وجود دارد، در انتقال و بازتاب نور دست ببرند و عمل ناپدید شدن را انجام دهند.

پژوهشگران "دانشگاه کالیفرنیا، ارواین"(UCI)، سلول‌های انسان را مهندسی کرده‌اند تا توانایی‌های مشابه این موجودات را داشته باشند. آنها در این پژوهش تلاش کردند تا ویژگی پراکندگی و تنظیم نور را برای سلول‌های پستانداران نیز فراهم کنند.

"آترولی چاترجی" (Atrouli Chatterjee)، نویسنده ارشد این پژوهش گفت: هزاران سال است که انسان‌ها، شیفته ویژگی نامرئی شدن هستند و این موضوع، الهام‌بخش بسیاری از حدس و گمان‌های فلسفی، آثار علمی- تخیلی و پژوهش‌های دانشگاهی بوده است. پروژه ما که در قلمرو علم جای می‌گیرد، بر طراحی و مهندسی سیستم‌ها و بافت‌های سلولی تمرکز دارد که ویژگی‌های قابل کنترلی را برای انتقال، بازتاب و جذب نور شامل می‌شوند.

چاترجی و گروهش امیدوارند که پژوهش آنها، به پیشرفت‌های غیرمنتظره‌ای در حوزه‌های مرتبط با استتار از امواج مادون قرمز ختم شود. آنها در این پژوهش، از روشی الهام گرفته‌اند که نوع ماده یک ماهی مرکب موسوم به "Doryteuthis opalescens" می‌تواند با استفاده از آن، از شکارچیان فرار کند. این ماهی برای فرار از شکارچیان، خطوط راه راه روی پوسته خود را از رنگ سفید تقریبا شفاف، به سفید مات تغییر می‌دهد.

پژوهشگران، از برخی از ذرات بیناسلولی مبتنی بر پروتئین را که در این روش استتار بیولوژیک نقش دارند، الهام گرفتند و راهی یافتند تا آنها را به سلول‌های انسان نیز وارد کنند و به ارزیابی این موضوع بپردازند که آیا این قدرت پراکنده کردن نور، قابل انتقال به حیوانات نیز هست یا خیر.

گونه‌های ماهی مرکب، سلول‌های خاصی موسوم به "leucophores" را شامل می‌شوند که توانایی منعکس کردن نور دارند. این سلول‌ها، ذراتی را در خود جای داده‌اند که از پروتئین‌هایی موسوم به "رفلکتین" (Reflectin) تشکیل شده‌اند.

پژوهشگران در آزمایش‌های خود، سلول‌های کلیه انسان را کشت کردند و به مهندسی آنها پرداختند تا بیان رفلکتین در آنها صورت بگیرد. آنها دریافتند که این پروتئین را می‌توان در ذرات موجود در سیتوپلاسم سلول‌ به کار گرفت. همچنین، پژوهشگران با استفاده از میکروسکوپ نوری و طیف‌سنجی دریافتند که ساختارهای مبتنی بر رفلکتین موجب می‌شوند که سلول‌ها، پراکندگی نور خود را تغییر دهند.

"آلون گورودتسکی"(Alon Gorodetsky)، استادیار مهندسی شیمی و بیومولکولی دانشگاه کالیفرنیا، ارواین گفت: ما دریافتیم که سلول‌ها نه تنها به بیان رفلکتین می‌پردازند، بلکه پروتئین را در قالب نانوساختارهای کروی در سراسر سلول پخش می‌کنند. ما دریافتیم که ساختارهای پروتئین در مقایسه با سیتوپلاسم داخل سلول‌ها، ویژگی‌های نوری متفاوتی دارند.

چاترجی افزود: آزمایش‌های ما نشان دادند که این اثرات، در سلول‌های مهندسی شده ظاهر می‌شوند اما در سلول‌هایی که فاقد ذرات رفلکتین هستند، وجود ندارند.

اگرچه انسان‌های نامرئی فقط در قلمرو موضوعات علمی- تخیلی ظاهر می‌شوند اما گورودتسکی و گروهش باور دارند که می‌توانند نتایج ملموسی نزدیک به این مفهوم ارائه دهند.

این پژوهش، در مجله "Nature Communications" به چاپ رسید.

منبع: ایسنا

24