Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Seminarium 2

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy na dole
Dodatkowy na dole

Fizycy modelują suchą i wilgotną skórę

Palce stają się pomarszczone po długiej kąpieli, dlatego, że zewnętrzna powłoka skóry absorbuje wodę i puchnie, formując charakterystyczne wypukłości. Jednocześnie bardzo szybko wraca do swojego poprzedniego kształtu podczas osiągania suchości. Dwóch fizyków, profesor Roland Roth z Uniwersytetu Tubingen i doktor Myfanwy Evans z Uniwersytetu Erlagen, pokazali, dlaczego skóra posiada tą nadzwyczajną zdolność. Ich wnioski zostały opublikowane ostatnio w Physical Review Letters.

Zwiększenie się objętości skóry i absorpcja przez nią wody dotyczy najbardziej zewnętrznej warstwy skóry, składającej się z martwych komórek, które ułożone są tam równo jak cegły. Takie komórki wypełnione są siecią filamentów złożonych z białka zwanego keratyną. Te keratynowe nici zazębiają się, by utworzyć trójwymiarową siatkę, co jest w stanie zwiększyć ich objętość nawet pięciokrotnie podczas rozciągania się na zewnątrz.

Evans i Roth pokazali, jak taka struktura może pomóc komórkom skóry w pęcznieniu się i kurczeniu przy dłuższym przebywaniu w wodzie i po wyjściu z niej. Opracowali model, opisujący, jak energia systemu zmienia się w czasie zmian w przestrzeni siatki. Badacze na początku obliczyli zdolność filamentów do absorbowania wody i okazało się, że ta energia maleje, co znaczy, że ta struktura jest zdolna do rozszerzania się i absorbowania wody.

Badacze założyli, że inne czynniki muszą działać, by odwrócić ekspansję systemu, ponieważ proces dość łatwo odwraca się w normalnych warunkach. Zainspirowani poprzednimi pomiarami elastyczności filamentów, zdali sobie sprawę, że napięcie w rozciągniętych filamentach może zapewnić siłę równoważącą. Podobnie jak to się dzieje ze sprężyną, im bardziej rozciąga się filamenty, tym większa jest ich energia sprężysta.

Wzajemne oddziaływanie tych przeciwnych sobie sił zapewnia, że skóra może absorbować tylko pewne ilości wody, przemieszczając się między dwoma ekstremalnymi stanami, limitowanymi przez fizyczną strukturę skóry. Badacze wywnioskowali, że geometria filamentów keratyny musi być kluczowa w reakcji skóry na wodę, ponieważ utrzymuje system na poziomie energii, która umożliwia także poszerzanie się jej na krawędziach.

Badania Evansa i Rotha będzie mogło pomóc w leczeniu różnych zaburzeń i chorób skóry, a także w tworzeniu materiałów, opierających się na niezwykłych właściwościach skóry.



Ilustracja 1: Model stworzony komputerowo pokazujący strukturę filamentów keratynowych w skórze suchej (po lewej) i skórze mokrej (po prawej)



Autor tłumaczenia: Agata Ogórek

Źródło: http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2554241/Why-fingers-wrinkle-bath-Its-popping-proteins-scientists-say.html

Tagi: skora, model, powloka, woda, kapiel, struktura, absorbcja
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Tlenek cynku na (nie)zdrowie
21-05-2018

Tlenek cynku na (nie)zdrowie

Nanocząsteczki tlenku cynku obecne w puszkowanej żywności w nadmiarze mogą szkodzić, wpływając negatywnie na układ pokarmowy.

Bakterie w walce o czystą wodę
21-05-2018

Bakterie w walce o czystą wodę

Bakterie to cudowne stworzenia, jednokomórkowe zakłady przetwórcze, które w biologicznych oczyszczalniach ścieków mogą utylizować każdy rodzaj odpadów.

Informacje dnia: Zastosowanie egzopolisacharydów syntetyzowanych przez Lactococcus lactis Naukowcy opracowali nowe modyfikacje mRNA Tlenek cynku na (nie)zdrowie Nadchodzi rewolucja w wykrywaniu bakterii i wirusów Helikopter na Marsie? Zaczekajmy do 2020 r. Bałtyk pomoże w prognozowaniu przyszłości oceanów Zastosowanie egzopolisacharydów syntetyzowanych przez Lactococcus lactis Naukowcy opracowali nowe modyfikacje mRNA Tlenek cynku na (nie)zdrowie Nadchodzi rewolucja w wykrywaniu bakterii i wirusów Helikopter na Marsie? Zaczekajmy do 2020 r. Bałtyk pomoże w prognozowaniu przyszłości oceanów Zastosowanie egzopolisacharydów syntetyzowanych przez Lactococcus lactis Naukowcy opracowali nowe modyfikacje mRNA Tlenek cynku na (nie)zdrowie Nadchodzi rewolucja w wykrywaniu bakterii i wirusów Helikopter na Marsie? Zaczekajmy do 2020 r. Bałtyk pomoże w prognozowaniu przyszłości oceanów

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab