Bí mật về đặc tính của ráy tai giúp ngăn côn trùng

Nghiên cứu của David Hu, nhà kỹ thuật sinh học tại Viện Công nghệ Georgia (Georgia Tech), Mỹ cho thấy ráy tai có khả năng hút nước, tạo độ bám dính và đồng thời khiến bề mặt trở nên trơn trượt đối với côn trùng.

Nhóm nghiên cứu phân tích 36 mẫu ráy tai lấy từ 6 loài động vật gồm lợn, cừu, chó, bò, thỏ và người. Họ đồng thời quan sát phản ứng của kiến lửa đỏ (Solenopsis invicta) khi tiếp xúc với ráy tai tự nhiên và vật liệu ráy tai tổng hợp.

1000037430.jpg
Ráy tai có những đặc tính cơ học có thể sao chép dùng để chống côn trùng.

Kiến lửa là loài côn trùng có khả năng leo trèo tốt, dễ dàng di chuyển trên nhiều bề mặt để tìm thức ăn. Tuy nhiên, khi tiếp xúc với ráy tai, chúng gặp khó khăn rõ rệt. Những con kiến cố gắng leo lên một lớp ráy tai mỏng phủ trên lam kính thường bị trượt xuống, không thể bám chắc như trên các bề mặt thông thường.

1000037432.jpg
Cấu trúc ống tai và ráy tai, minh họa vị trí lớp vật chất có chức năng bảo vệ.

Theo Hu, ráy tai có thể hút độ ẩm ở chân kiến, làm suy giảm khả năng bám dính. Đồng thời, chất này bám vào cơ thể khiến kiến liên tục dùng chân chải, gỡ bỏ vật liệu dính trên mình. Hai tác động kết hợp khiến côn trùng vừa khó di chuyển, vừa mất thời gian và năng lượng để tự làm sạch.

Phân tích hóa học cho thấy khoảng 60% ráy tai là tế bào da chết, phần còn lại gồm các loại dầu và nước. Cấu trúc vật liệu có những lỗ nhỏ, được Hu cho rằng có hình dạng gần giống chai mực: miệng hẹp và phần bên trong rộng hơn. Cấu trúc này có thể giúp ráy tai hấp thụ lượng nước tương đương khoảng hai lần khối lượng của chính nó.

Khả năng giữ nước có thể giúp điều hòa độ ẩm trong ống tai, đồng thời hạn chế nước dịch chuyển tự do bên trong. Đặc tính này cũng góp phần tạo nên tính chất bề mặt khiến côn trùng khó bám.

1000037431.jpg
David Hu, kỹ sư sinh học tại Georgia Tech, người dẫn đầu nhóm nghiên cứu về đặc tính vật lý của ráy tai.

Ráy tai không có độ đặc đồng nhất ở mọi người. Có người có ráy tai khô, dễ vụn; người khác có dạng ẩm, mềm và dính hơn. Sự khác biệt này chịu ảnh hưởng của thành phần sinh học và yếu tố di truyền.

Một chi tiết đáng chú ý là ráy tai sẽ khô dần và trở nên vụn trong khoảng 10 tuần. Khi lớp này khô, nó được đẩy ra phía ngoài nhờ hoạt động của các tế bào lót ống tai. Các tế bào này di chuyển theo hướng từ trong ra ngoài, tạo thành một cơ chế tự làm sạch tự nhiên.

Hu cho rằng lớp ráy tai mỏng có thể phát huy tác dụng ngăn côn trùng tốt hơn. Khi tích tụ quá dày, bề mặt lại có thể tạo ra những điểm bám để côn trùng sử dụng các móng nhỏ leo lên.

1793951175354-2216474995922108857-2454670578495876971-39ade0c4c30c62ae5774c9bb5899c759.jpg
Mô phỏng những đặc tính cơ học này có thể tạo ra chất chống côn trùng hiệu quả nhưng không dùng hóa chất độc hại.

Các nhà nghiên cứu cho rằng đặc tính của ráy tai có thể truyền cảm hứng cho việc phát triển những bề mặt chống côn trùng không cần sử dụng hóa chất độc hại. Một lớp phủ vừa hút ẩm, vừa tạo độ trơn và bám dính có thể khiến côn trùng khó di chuyển hoặc khó tiếp xúc với bề mặt cần bảo vệ.

Video: Ráy tai - Bí mật không như bạn nghĩ

Hợp chất có mùi 'kinh khủng' khiến cả phòng thí nghiệm náo loạn

Trong thế giới hóa học, có những phân tử nhỏ bé nhưng sở hữu mùi kinh khủng đến mức chỉ lượng cực nhỏ cũng đủ khiến con người chết khiếp.

Mùi hôi là một trong những trải nghiệm mạnh mẽ nhất của con người. Chỉ một lượng cực nhỏ của một số hợp chất trong không khí cũng có thể kích hoạt hàng triệu thụ thể khứu giác, tạo ra cảm giác khó chịu gần như ngay lập tức. Trong số hàng triệu chất hóa học đã được biết đến, một số hợp chất chứa lưu huỳnh được xem là những "kẻ vô địch mùi hôi", với khả năng tạo ra mùi kinh khủng dù chỉ tồn tại ở nồng độ cực thấp.

Loài nấm sản sinh hàng nghìn hợp chất sinh học để bảo vệ khỏi côn trùng

Theo nghiên cứu mới, nhóm nấm Hypocreales có thể sản sinh hàng nghìn hợp chất sinh học chưa từng biết đến giúp bảo vệ vật chủ khỏi côn trùng, vi khuẩn...

Trong nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Chemical Biology, các chuyên gia cho biết nhóm nấm Hypocreales có thể sản sinh hàng nghìn hợp chất sinh học chưa từng được biết đến.

Theo các nhà nghiên cứu, nhóm nấm Hypocreales thường sống gần rễ hoặc trong mô cây, giúp bảo vệ vật chủ khỏi côn trùng, vi khuẩn và nhiều tác nhân gây hại khác.

Phát hiện hợp chất mới trong keo ong Việt Nam mở ra tiềm năng dược liệu

Nghiên cứu phân lập 11 hợp chất, trong đó có 4 neolignan mới, giúp nâng cao giá trị keo ong và khám phá ứng dụng chống viêm tiềm năng.

Các nhà khoa học thuộc Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và Viện Hàn lâm Khoa học Bulgaria đã tập trung phân tích thành phần hóa học của mật ong và keo ong từ ong mật Apis mellifera và các loài ong không ngòi đốt. Các mẫu keo ong trong nghiên cứu được thu thập tại khu vực Kon Ka Kinh (Gia Lai).

Đọc nhiều nhất

Tin mới