Вчені зробили справжні спагетті в 1000 разів тонші за людську волосину

Su filindeu, що походить від міста Нуоро на Сардинії та означає «нитки Бога», є найтоншою з відомих макаронних виробів у світі, з одиничними пасмами лише 0,016 дюйма (400 мікрон) завширшки. Однак тепер su filindeu опустився на друге місце, обійшовши незвичайного суперника, так би мовити, приблизно в 1000 разів слабшого.

Студентка хімії Університетського коледжу Лондона (UCL) Беатріс Бріттон використовувала борошно та рідину для виробництва нановолокон приблизно на 15 мільйонних часток дюйма (372 нанометра) тонших за певну довжину хвилі світла. Хоча ця «нанопаста» ніколи не потрапить у меню ресторану (вона буде переварена менш ніж за секунду), висновки, опубліковані минулого місяця в журналі Nanoscale Advances, можуть мати серйозні наслідки для медичних застосувань, таких як пов’язки, риштування для кістки. регенерація та відростання тканин і доставка ліків.

«Щоб зробити спагетті, ви просуваєте суміш води та борошна через металеві отвори. У нашому дослідженні ми робили те саме, за винятком того, що ми тягнули нашу борошняну суміш за допомогою електричного заряду», – сказав Адам Кленсі, дослідник UCL, який брав участь у дослідженні, в заяві університету. «Це буквально спагетті, але набагато менше».

Ключовим інгредієнтом цих нановолокон є крохмаль, який більшість зелених рослин виробляє для зберігання додаткової кількості глюкози. Хоча вилучення та очищення крохмалю з рослинних клітин вимагає багато енергії та води, дослідники стверджують, що просте використання багатих на крохмаль інгредієнтів, таких як борошно, є екологічнішим.

«Крохмаль є багатообіцяючим матеріалом для використання, оскільки він у великій кількості та є відновлюваним — це друге за величиною джерело біомаси на Землі після целюлози — і він піддається біологічному розкладанню, тобто може розщеплюватися в організмі», — пояснив Кленсі. «Але очищення крохмалю вимагає багато обробки. Ми продемонстрували, що можливий більш простий спосіб виготовлення нановолокон з борошна».

Команда використовувала електропрядіння, техніку, за якої електричний заряд протягує суміш борошна та рідини через кінчик голки на металеву пластину, діючи як два кінці ланцюга батареї. Однак крохмалисті інгредієнти містять такі інгредієнти, як білок і целюлоза, які ускладнюють перехід суміші в клітковину, ніж якби це був чистий крохмаль.

Щоб подолати це, дослідники змішали борошно з мурашиною кислотою замість води, щоб розбити спіральну структуру крохмалю, компоненти якої інакше були б занадто великими, щоб утворити нановолокна. Мурашину кислоту випаровували до того, як волокна потрапляли на пластину.

Окремі волокна отриманої нанопасти були занадто тонкими, щоб зафіксувати їх за допомогою камер видимого світла або звичайних мікроскопів, тому дослідники виміряли їх за допомогою скануючого електронного мікроскопа – типу мікроскопа, який сканує поверхню об’єктів за допомогою пучка електронів. Волокна були сплетені в килимок шириною 0,79 дюйма (2 сантиметри), який видно неозброєним оком.

«Наступним кроком буде дослідження властивостей цього продукту. «Ми хотіли б знати, наприклад, як швидко він руйнується, як він взаємодіє з клітинами та чи можна виробляти його в масштабі», — сказав Кленсі.

Італійці, які століттями стверджували, що макарони корисні для серця та душі, не здивуються, дізнавшись, що ефект наших улюблених вуглеводів виходить за межі гастрономії та прямо в медицину.

Su filindeu, що походить від міста Нуоро на Сардинії та означає «нитки Бога», є найтоншою з відомих макаронних виробів у світі, з одиничними пасмами лише 0,016 дюйма (400 мікрон) завширшки. Однак тепер su filindeu опустився на друге місце, обійшовши незвичайного суперника, так би мовити, приблизно в 1000 разів слабшого.

Студентка хімії Університетського коледжу Лондона (UCL) Беатріс Бріттон використовувала борошно та рідину для виробництва нановолокон приблизно на 15 мільйонних часток дюйма (372 нанометра) тонших за певну довжину хвилі світла. Хоча ця «нанопаста» ніколи не потрапить у меню ресторану (вона буде переварена менш ніж за секунду), висновки, опубліковані минулого місяця в журналі Nanoscale Advances, можуть мати серйозні наслідки для медичних застосувань, таких як пов’язки, риштування для кістки. регенерація та відростання тканин і доставка ліків.

«Щоб зробити спагетті, ви просуваєте суміш води та борошна через металеві отвори. У нашому дослідженні ми робили те саме, за винятком того, що ми тягнули нашу борошняну суміш за допомогою електричного заряду», – сказав Адам Кленсі, дослідник UCL, який брав участь у дослідженні, в заяві університету. «Це буквально спагетті, але набагато менше».

Ключовим інгредієнтом цих нановолокон є крохмаль, який більшість зелених рослин виробляє для зберігання додаткової кількості глюкози. Хоча вилучення та очищення крохмалю з рослинних клітин вимагає багато енергії та води, дослідники стверджують, що просте використання багатих на крохмаль інгредієнтів, таких як борошно, є екологічнішим.

«Крохмаль є багатообіцяючим матеріалом для використання, оскільки він у великій кількості та є відновлюваним — це друге за величиною джерело біомаси на Землі після целюлози — і він піддається біологічному розкладанню, тобто може розщеплюватися в організмі», — пояснив Кленсі. «Але очищення крохмалю вимагає багато обробки. Ми продемонстрували, що можливий більш простий спосіб виготовлення нановолокон з борошна».

Команда використовувала електропрядіння, техніку, за якої електричний заряд протягує суміш борошна та рідини через кінчик голки на металеву пластину, діючи як два кінці ланцюга батареї. Однак крохмалисті інгредієнти містять такі інгредієнти, як білок і целюлоза, які ускладнюють перехід суміші в клітковину, ніж якби це був чистий крохмаль.

Щоб подолати це, дослідники змішали борошно з мурашиною кислотою замість води, щоб розбити спіральну структуру крохмалю, компоненти якої інакше були б занадто великими, щоб утворити нановолокна. Мурашину кислоту випаровували до того, як волокна потрапляли на пластину.

Окремі волокна отриманої нанопасти були занадто тонкими, щоб зафіксувати їх за допомогою камер видимого світла або звичайних мікроскопів, тому дослідники виміряли їх за допомогою скануючого електронного мікроскопа – типу мікроскопа, який сканує поверхню об’єктів за допомогою пучка електронів. Волокна були сплетені в килимок шириною 0,79 дюйма (2 сантиметри), який видно неозброєним оком.

«Наступним кроком буде дослідження властивостей цього продукту. «Ми хотіли б знати, наприклад, як швидко він руйнується, як він взаємодіє з клітинами та чи можна виробляти його в масштабі», — сказав Кленсі.

Італійці, які століттями стверджували, що макарони корисні для серця та душі, не здивуються, дізнавшись, що ефект наших улюблених вуглеводів виходить за межі гастрономії та прямо в медицину.