Biológiai mini futball-labdák finom porban

Meglepően nagy a korábban ismeretlen bioaeroszolok mért aránya

Labdarúgás a legkisebb formátumban: Brochosomes © GSF
felolvasta

A finom port nem mindig kell ember alkotta - a természet is hozzájárul ehhez: A finom por gyűjtése során a tudósok felfedezték, hogy a korábban nagyrészt ismeretlen típusú bioaeroszolok, az úgynevezett brochoszómák teljesen váratlanul magas koncentrációban fordulnak elő a levegőben. A brochoszómákat kis cikókák állítják elő, hogy megvédjék a vízcseppek általi nedvességtől.

Megfésülése után kiválasztanak egy brochoszómát tartalmazó szekréciót, és hátsó lábaikkal elosztják azt az egész testükön. Az így előállított brochoszómákkal ellátott burkolatok rendkívül víztaszítóak, és hatékonyan impregnálják az állatokat az eső ellen. A szekréció elosztásakor valószínűleg viszont pazarló: gyakran a brochoszómák egész csomagja a földre esik, majd a legkisebb szellő elviszi őket. Az egyes brochoszómák átmérője 0, 25 és 0, 6 mikron között van, az emberi haj összehasonlítása legalább 100 mikronnal történik, átlagosan 250-szer nagyobb.

Háromdimenziós mikroformázott golyók

A brochoszómák lenyűgöző szépségét elektronmikroszkópos vizsgálatok tárták fel, amelyeket Dr. Ing. Klaus Wittmaack a GSF Sugárvédelmi Intézetéből, a Környezet és Egészség Kutatóközpontjából, Helga Wehnes támogatásával, a GSF Patológiai Intézetében. A fehérje- és lipidtartalmú vázból készült apró mikrogömbök tökéletesen formájú, mikroformált gömbök formájában jelennek meg.

Wittmaack különösen lenyűgözte az üreges gömbök geometria:

"A ötszög- és hatszögletű szerkezetek tükrözik az univerzális tervezési alapelvet." Csak ilyen szerkezettel léphetnek fel háromdimenziós szerkezetek, például gömbök vagy csövek; Ezért ez a forma a természet és a technológia minden szintjén áthat: Display

a fullerének (C60) és a nanocsövek molekuláris szintjétől - a szén két olyan módosítása, amelynek felépítése ezen az elven alapszik

- futball-labdákon keresztül hatalmas kupola alakú épületekig.

A finom por hatása még mindig nem ismert

Az aeroszolgyűjteményben eddig szinte minden kutató elmenekült a brochoszómákból. "Bolyhos szerkezetük miatt a brochoszómákat nehéz elfogni" - magyarázza Wittmaack. Ezért finomította a technikát úgy, hogy a kicsi Bioaerosolteilchen beragadt a gyűjtőbe. Kiderült, hogy legalább a meleg évszakban a brochosomák tömegesen lebegnek a levegőn, általában sok ezer darab aggregátumaiban.

"Az összes brochoszómát figyelembe véve, számuk a levegőben koncentrációja majdnem olyan magas, mint az ásványi részecskéké, amelyek mérete meghaladja az egy mikront" - mondja Wittmaack. Teljesen tisztázatlan a kérdés, vajon a brochoszómák nagy összefonódott felületükkel mérgező anyagok hordozóiként működnek-e, és ezáltal valószínűleg jelentősen hozzájárulnak-e az egészségre jelentett kockázatokhoz, amelyekről jelenleg a részecskék belégzésével foglalkoznak.

Meglepő interakciók a gyűjtőeszközön

Az aeroszol részecskéket általában úgynevezett ütközőkkel gyűjtik, amelyek a fúvókákkal ellátott fúvókák és az azt követő terelőlemez legegyszerűbb esetben állnak. Működés közben a fúvókákon keresztül beszívják a levegőt és a terelőlemez felé hajlanak. Azok a aeroszol részecskék, amelyek nem tudják követni a gyors levegőáramlást, lefagynak a terelőlemezen vagy az arra kialakított gyűjtőfólián, akárcsak a repülés és a szúnyogok a gyorsan mozgó autó szélvédőjén, és hozzátapadnak.

Gyakran a brochoszóma aggregátumok szétesnek az ütközésmérőn történő ütközés során, az egyes részecskék általában érintetlenek maradnak. A friss brochoszómák nagyon reakcióképesek lehetnek: ha megfelelő dokkolópontot találnak, az üreges gömbszerkezet kinyílhat és a brochoszóma többé-kevésbé érintkezésbe kerülhet a szomszédos ásványi részecskékkel vagy magával a flapperrel.

"Csodálatos változásokat találtunk. Néhány brochoszóma köldökszerű összeköttetések révén kötődött a szomszédos részecskékhez, mások kupolaszerű szerkezeteket alkottak. Egy brochoszóma már teljesen kinyílt, és egy pókhálóként lógott a szervetlen aeroszol részecskék falai között "- mondja Wittmaack. Különösen a brochoszómák, amelyek a kutató csapdájába estek a meleg évszak elején, mutattak ilyen reakciókat. "Ez a reakcióképesség nyilvánvalóan eltűnik az öregedési folyamatban" - magyarázza. "A brochoszómák, amelyeket csak nyár végén vagy ősz elején gyűjtöttek össze, nem mutattak jelentős szerkezeti változásokat."

(GSF - Környezetvédelmi és Egészségügyi Kutatóközpont, 2005.9.29. - NPO)