I et forsøk på å ta høytoppløselige bilder og videoer av organismer, har forskere ved Hamamatsu i Japan funnet ut at ved å bombardere insektene med elektroner før den legges i vakuum, så vil en slags «nanodrakt» legge seg rundt insektkroppen. (Bilde: Colourbox)

NANO OG ROMFART

Insekter i nanodrakt overlever ekstreme forhold

Spennende som beskyttelse mot stråling i verdensrommet, mener NASA.

Når forskere tar bilder av insekter i nanometerskala, er prosessen som oftest dødelig for insektet.

Når et såkalt Scanning Electron Microscope (SEM) skal tas i bruk, må objektet nemlig plasseres i vakuum for at luftmolekyler ikke skal absorbere elektronene som mikroskopet bruker til å ta bilder.

Kun et lite antall skapninger overlever denne prosessen, mens de fleste andre insekter dør i løpet av kort tid idet vakuumet suger til seg vannet fra insektkroppen, i tillegg til at den mottar store mengder stråling.

I et forsøk på å ta høytoppløselige bilder og videoer av organismer, har forskere ved Hamamatsu i Japan imidlertid funnet ut at ved å bombardere insektene med elektroner før den legges i vakuum, så vil en slags «nanodrakt» legge seg rundt insektkroppen.

Les også: Dette er verdens letteste materiale

Mini-romdrakt

En millimeter-stor bananfluelarve fikk gjennomgå denne behandlingen og overlevde en time i vakuum, for så å vokse opp til å bli en frisk bananflue.

Det forskerne fant da de saumfarte huden på bananfluelarven, var at energien fra elektronene hadde endret den tynne filmen larvens hudoverflate. Hudmolekylene var blitt polymerisert, og resultatet var et 50 til 100 nanometer tykt lag som var fleksibelt nok til at larven kunne bevege seg, og samtidig holdbart nok til at larvens gasser og væsker ikke fordampet fra kroppen.

- Selv om vi pirket i larven, så førte ikke dette til at den polymeriserte overflaten ble ødelagt. Det var nesten som en miniatyrisert romdrakt, uttalte forskeren Takahiko Hariyama til nettstedet Science.

Forskerne bestemte seg så for å lage kunstige «nanodrakter» til andre insekter som ikke opplever den samme polymeriseringsprosessen i huden som bananfluer gjør.

De dynket en mygglarve i en blanding av vann og Tween 20, et ugiftig kjemikalie som finnes blant annet i kosmetikk og sukkertøy. Deretter fikk mygglarven gjennomgå en behandling hvor den ble bombardert med elektroner før den ble lagt i mikroskopet, slik at laget med Tween 20 polymeriserte og dannet en kunstig nanodrakt rundt mygglarven. Deretter plasserte de mygglarven i SEM-mikroskopets vakuum, hvor den overlevde i om lag 30 minutter.

Eksperimentet ble gjennomført med forskjellige typer insekter, og alle insektene med nanodrakt overlevde vakuumprosessen.

Les også: «Det mest fantastiske materialet menneskeheten noen gang har fått tilgang til»

Fleksibelt skjold

Astrobiolog Lynn Rothschild ved NASA Ames Research Center i California sier til nettstedet Science at funnet er interessant, fordi det kan bety at levende vesener kan overleve i verdensrommet, og at teknologien kan få bruksområder innen romfart.

- Se for deg at et tynt, fleksibelt skjold skal kunne beskytte deg mot dehydrering og strålig i verdensrommet, sier Rothschild.

Den japanske forskeren Hariyama håper nå at nanodrakten kan føre til at man kan lage videoer av bittesmå insekter i bevegelse. Men i tillegg til et dødelig vakuum, kan også strålingen fra elektronmikroskopet drepe insektet. Den samme forskergruppen har derfor startet arbeidet med å lage en ny nano-drakt fra andre kjemikalier enn Tweet 20 for å beskytte insekter mot både vakuum og stråling.

Jeremy Skepper, som spesialiserer seg på forskning ved bruk av mikroskopi ved Universitetet i Cambridge, sier til Science at det er fantastisk at insektene var i stand til å motstå nanodrakt-prosessen bra nok til at insektene kunne vokse seg ut av larvestadiet. Han fastslår likevel at det vil bli en utfordring å skulle beskytte insektene mot elektronstrålen fra SEM-mikroskopet.

- Det er det samme som om du eller jeg skulle solt oss nakne på toppen av Mount Everest under et hull i ozonlaget, sier Skepper.

Les også:

NASA lærer av norsk oljeindustri

Her er NASAs nye superteleskop

Unike bilder av Norge fra verdensrommet