A quoi sert le web. L'incroyable utilisation du Web à des fins médicales

Alors qu'une araignée tisse une toile, des experts ont tourné une vidéo où l'on peut voir en détail les actions d'un arthropode. La capacité de tisser un tissu ajouré, des filets en forme d'entonnoir, des cocons pour les larves est transmise génétiquement. La jeune araignée répète toutes les actions de sa mère, sans jamais voir comment c'est fait. Les araignées rendent la toile différente en forme, taille, structure, utilisée à des fins différentes.

Composition de la toile d'araignée

C'est le secret des glandes araignées. Après isolation, il s'étire, durcit sous forme de fils fins. À l'avenir, ils sont entrelacés, renforcés. Utilisé pour former un motif ou comme matériau de construction.

En quoi consiste la toile d'araignée - une protéine enrichie en alanine, sérine, glycine. À l'intérieur arachnoïde la substance est sous forme liquide. En passant à travers les tubes en filature, il durcit, se transforme en fil.

D'où vient la toile d'araignée - des verrues situées près des organes génitaux. Une protéine cristalline se forme à l'intérieur du fil, ce qui augmente la résistance et la flexibilité des fibres. Selon le but pour lequel la bande sera utilisée, l'épaisseur et la résistance changent.

Intéressant!

La résistance de la toile d'araignée est proche du nylon, elle conserve la tension lors de l'étirement, comprimant les fils. Un objet suspendu sur une longue toile peut être tourné pendant longtemps dans une direction, il ne s'emmêlera pas, il ne montrera même pas de résistance lors du déplacement. Grâce à cette caractéristique, l'araignée peut rester longtemps dans les airs, en attachant l'extrémité à la plante, ainsi que sur de longues distances à l'aide de rafales de vent.

Pourquoi une araignée tisse-t-elle une toile - fonctions principales

Le Web n'est pas attribué arbitrairement, mais lorsque le besoin s'en fait sentir. Différentes personnes utilisent des fils à des fins différentes, mais absolument toutes les femmes utilisent un secret spécial pour attirer les hommes.

• Si vous examinez attentivement l'endroit où la femelle libère la toile, vous remarquerez que les verrues secrètes sont situées près des organes génitaux. Une femelle sexuellement mature libère en outre des substances odorantes, dont l'odeur est capturée par le mâle.
• La famille tisse des filets de piégeage. La création de grands spécimens dans un rayon atteint 2 m.La densité de la toile est telle qu'un oiseau, un petit rongeur et des amphibiens s'y empêtrent. Les insectes et leurs larves s'emmêlent dans les filets.
• Le sol, les spécimens souterrains construisent des terriers dans le sol avec de nombreux labyrinthes. Les filets de piégeage ne se construisent pas, mais protègent l'entrée avec une toile d'araignée, tirez les fils de signalisation. Par leur vibration, ils déterminent l'approche d'une victime potentielle, ils partent instantanément en chasse.
• Les araignées vivent séparées, se rassemblant par paires uniquement pour s'accoupler. Les possessions sont partagées, lorsque les frontières sont violées, des combats meurtriers se produisent. Pour la réinstallation, le développement d'une nouvelle zone, l'araignée tisse un long fil solide, l'attache à une feuille, une brindille, descend, attend une rafale de vent. Dans les airs, un arthropode peut parcourir plusieurs centaines de kilomètres ou atterrir sous un buisson voisin. La migration active commence après la naissance d'une jeune génération d'araignées.
• Après la fécondation, la femelle commence à former un cocon à partir de la toile. Pond à l'intérieur de 50 à 1000 œufs. Il se fixe dans un endroit isolé ou traîne toute la période de développement des larves.
• À partir de fils solides, l'arachnide se construit une maison, un abri pour l'hivernage. Créature unique- construit un nid sous l'eau. Au départ, il tisse une maison de fils, la remplit d'air, vit à l'intérieur, laisse le mâle entrer dans la saison des amours, y fait éclore les petits, traîne la victime capturée à l'intérieur.
• Un prédateur enveloppe sa proie dans une toile après avoir injecté une toxine. Après cela, il laisse la proie, la regarde de côté jusqu'à ce que les convulsions cessent. Si le prédateur n'a pas faim, il accroche la proie capturée sur une toile dans un endroit isolé en réserve.
• Certaines espèces d'arthropodes enveloppent les feuilles de toiles d'araignées, étirent un long fil, le tirent pour détourner l'attention des prédateurs de leur abri. Ils fabriquent une marionnette, qui est ensuite habilement contrôlée. D'autres artisans tissent un radeau à partir de moyens improvisés, flottent à la surface de l'eau, attrapent des alevins, des larves et des crustacés.

L'araignée quitte les filets de piégeage avec des dommages importants aux fils par les insectes. Commence à former une nouvelle toile après 12 victimes capturées.

Sur une note!

L'arthropode mange souvent son invention. Ce phénomène s'explique par la reconstitution du corps en protéines, la présence d'humidité qui s'accumule sur la toile à cause de la rosée.

Comment une araignée tisse une toile

De nombreux arachnides sont nocturnes, engagés dans le "tissage" dans l'obscurité. La durée pendant laquelle une araignée tisse une toile dépend du type d'arthropode. En moyenne, le tisserand orbe prend environ 1 heure pour former de solides filets de piégeage. Si une reconstruction est nécessaire, le processus prend quelques minutes.

La vitesse à laquelle une araignée tisse une toile peut être vue dans la vidéo ci-dessous. Cet arthropode le fait automatiquement, en répétant à chaque fois le même schéma. Les plus attrayants sont les motifs ajourés des orbes. Initialement, une toile solide est prise, étirée en forme de triangle, puis des cellules de différentes tailles sont formées.

Intéressant!

Toile d'araignée vivant dans forêts tropicales Brésil, si durable qu'il est utilisé par les pêcheurs locaux pour attraper du poisson. Les fils sont utilisés pour tisser un tissu fin mais très résistant. Kraig Biocraft fabrique des gilets pare-balles à partir de matières premières naturelles d'araignées.

Comment une araignée tisse une toile entre les arbres peut être vue dans le jardin, dans des conditions faune. Le tissu ajouré ou l'entonnoir scintille au soleil, attire les insectes. Mais le processus lui-même, comme une araignée tirant une toile entre deux arbres, mérite l'admiration. Au départ, le prédateur descend, attend une rafale de vent, se déplace dans les airs jusqu'à un arbre voisin et y fixe la deuxième extrémité. Alors l'affaire reste petite.

Pendant le vol, l'araignée contrôle la vitesse en ajustant la longueur du fil. Lorsqu'il est allongé, il se déplace plus lentement ; lorsqu'il est contracté, il se déplace plus rapidement. Pour atterrir, vous devez lancer une toile sur une plante, un arbre.

La toile est une sorte de secret produit par les glandes de l'araignée. Un tel secret, peu de temps après l'isolement, est capable de se solidifier sous la forme de filaments de protéines solides. La toile est sécrétée non seulement par les araignées, mais également par certains autres représentants du groupe des arachnides, notamment les faux scorpions et les tiques, ainsi que les mille-pattes.

Comment les araignées produisent-elles des toiles ?

Un grand nombre de glandes d'araignées sont situées dans la cavité abdominale de l'araignée. Les conduits de ces glandes s'ouvrent dans les plus petits tubes en rotation, qui ont accès à la partie terminale des verrues d'araignées spéciales. Le nombre de tubes tournants peut varier selon le type d'araignée. Par exemple, une araignée croisée très courante en compte cinq cents.

C'est intéressant! Dans les glandes arachnoïdes, il produit un secret protéique liquide et visqueux, dont la caractéristique est la capacité de durcir presque instantanément sous l'influence de l'air et de se transformer en longs fils minces.

Le processus de filage de la toile consiste à presser les verrues de la toile d'araignée contre le substrat. La première partie insignifiante du secret libéré se solidifie et adhère solidement au substrat, après quoi l'araignée extrait le secret visqueux à l'aide de ses pattes postérieures. Lors du retrait de l'araignée du lieu de fixation de la toile, le secret protéique est étiré et durcit rapidement. À ce jour, il existe sept bien connus et bien étudiés différents types glandes stellaires qui produisent différents types fils.

La composition et les propriétés du web

La toile d'araignée est un composé protéique, qui comprend également la glycine, l'alanine et la sérine. Partie intérieure les fils formés sont représentés par des cristaux de protéines rigides dont la taille ne dépasse pas quelques nanomètres. Les cristaux sont maintenus ensemble par des liaisons protéiques hautement élastiques.

C'est intéressant! Une propriété inhabituelle du Web est sa charnière interne. Lorsqu'il est suspendu sur une toile d'araignée, tout objet peut être tourné un nombre illimité de fois, sans se tordre.

Les fils primaires sont entrelacés par l'araignée et deviennent une fibre arachnoïdienne plus épaisse. Les indicateurs de résistance de la toile sont proches de ceux du nylon, mais bien plus solides que le secret du ver à soie. Selon le but pour lequel la toile est censée être utilisée, non seulement un fil collant, mais aussi un fil sec, dont l'épaisseur varie considérablement, peut être libéré par l'araignée.

Fonctions Web et son objectif

La toile est utilisée par les araignées à diverses fins. Tissé à partir de matériaux durables et Internet fiable l'abri vous permet de créer les conditions microclimatiques les plus favorables pour les arthropodes, et sert également de bon abri, à la fois contre les intempéries et contre de nombreux ennemis naturels. De nombreux arachnides arthropodes sont capables de tresser les parois de leur vison avec leur toile ou d'en faire une sorte de porte d'entrée dans une habitation.

C'est intéressant! Certaines espèces utilisent la toile comme moyen de transport et les jeunes araignées quittent le nid parental sur de longues toiles d'araignées qui sont ramassées par le vent et transportées sur des distances considérables.

Le plus souvent, les araignées utilisent des toiles pour tisser des toiles de piégeage collantes, ce qui permet d'attraper efficacement des proies et de fournir de la nourriture à l'arthropode. Non moins célèbres sont les soi-disant cocons d'œufs de la toile, à l'intérieur desquels apparaissent de jeunes araignées.. Certaines espèces tissent des fils de sécurité en toile pour empêcher l'arthropode de tomber pendant le saut et pour se déplacer ou attraper des proies.

Toile de reproduction

La saison de reproduction est caractérisée par l'attribution de fils de toile d'araignée par la femelle, ce qui vous permet de trouver le couple optimal pour l'accouplement. Par exemple, les escargots mâles sont capables de construire, à côté des filets créés par les femelles, des lacets de toile d'araignée d'accouplement de taille miniature, dans lesquels les araignées sont attirées.

Les araignées croisées mâles attachent habilement leurs toiles horizontales à des fils disposés radialement de toiles de piégeage faites par les femelles. En frappant la toile à grands coups de leurs membres, les mâles font vibrer la toile et, de manière si inhabituelle, invitent les femelles à s'accoupler.

Toile pour attraper des proies

Afin de capturer leurs proies, de nombreuses espèces d'araignées tissent des filets de piégeage spéciaux, mais certaines espèces se caractérisent par l'utilisation de lassos et de fils d'araignée particuliers. Les araignées qui se cachent dans les habitations des terriers placent des fils de signalisation qui s'étendent de l'abdomen de l'arthropode jusqu'à l'entrée même de son abri. Lorsque la proie tombe dans le piège, la vibration du fil de signal est instantanément transmise à l'araignée.

Les filets en spirale de piégeage collants sont construits sur un principe légèrement différent.. Lors de sa création, l'araignée commence à tisser à partir du bord et se déplace progressivement vers la partie centrale. Dans ce cas, le même écart entre toutes les spires est nécessairement maintenu, d'où ce que l'on appelle la "spirale d'Archimède". Les fils de la spirale auxiliaire sont spécialement mordus par l'araignée.

Web pour l'assurance

Les araignées sauteuses utilisent les fils de toile comme assurance lorsqu'elles attaquent une victime. Les araignées attachent le fil de sécurité de la toile à n'importe quel objet, après quoi l'arthropode saute sur la proie visée. Le même fil, attaché au substrat, sert d'hébergement pour la nuit et assure l'arthropode de l'attaque de toutes sortes d'ennemis naturels.

C'est intéressant! Les tarentules du sud de la Russie, quittant leur terrier d'habitation, tirent derrière elles le fil de toile d'araignée le plus fin, ce qui leur permet de trouver rapidement, si nécessaire, un chemin de retour ou une entrée dans un abri.

Le Web comme moyen de transport

À l'automne, certaines espèces d'araignées éclosent des juvéniles. Les jeunes araignées qui ont survécu en grandissant essaient de grimper le plus haut possible, en utilisant des arbres, de grands arbustes, des toits de maisons et d'autres bâtiments, des clôtures à cet effet. Attendre assez vent fort, une petite araignée libère une fine et longue toile d'araignée.

La distance de déplacement dépend directement de la longueur d'une telle bande de transport. Après avoir attendu une bonne tension de la toile, l'araignée mord son extrémité, et s'envole très rapidement. En règle générale, les "voyageurs" sont capables de voler plusieurs kilomètres sur le web.

Les araignées argentées utilisent la toile comme moyen de transport par eau. Cette araignée a besoin de respirer pour chasser dans l'eau air atmosphérique. En descendant vers le bas, l'arthropode est capable de capter une partie de l'air, et sur plantes aquatiques une sorte de cloche à air est construite à partir de la toile, qui retient l'air et permet à l'araignée de chasser sa proie.

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Ksenia Dementieva - Natalya Maretskaya, la femme de Grekov

Ilya Rogovin - Ilya Golitsyn , expert médico-légal, informaticien(à partir de la saison 6)

Sergueï Plaskine - Stepanych, expert médico-légal(à partir de la saison 6)

Kirill Gratsinski - Grigory Zhurbin, lieutenant de police, ancien employé du département "K", technicien(à partir de la saison 6)

Anna Bachalova - Anastasia Malinkina , cardiologue, amante de Tumanov(à partir de la saison 7)

Anastasia Sapozhnikova - Olga Medyanik, employée du Département de la sécurité intérieure(à partir de la saison 8)

Classements de télévision

L'audience de la première émission de la série sur la chaîne NTV

Saison	Qté épisodes	Premier épisode de la saison		Dernier épisode de la saison		Audience moyenne (en millions)
		la date	Nombre de spectateurs (en millions)	la date	Nombre de spectateurs (en millions)
1	16	10 septembre 2008
2	12	15 janvier 2009

Les araignées font partie des habitants les plus anciens de la Terre : des traces des premiers arachnides ont été trouvées dans des roches vieilles de 340 à 450 millions d'années. Les araignées ont environ 200 à 300 millions d'années de plus que les dinosaures et plus de 400 millions d'années de plus que les premiers mammifères. La nature a eu suffisamment de temps non seulement pour multiplier le nombre d'espèces d'araignées (environ 60 000 d'entre elles sont connues), mais également pour équiper bon nombre de ces prédateurs à huit pattes d'un moyen de chasse incroyable - les toiles d'araignées. Le motif de la toile peut être différent non seulement chez différentes espèces, mais aussi chez une araignée en présence de certains substances chimiques tels que des explosifs ou des drogues. Des araignées allaient même être lancées dans l'espace pour étudier l'effet de la microgravité sur la structure de la toile. Cependant, la plupart des mystères étaient cachés par la substance dont se compose le Web.

La toile, comme nos cheveux, poils d'animaux, fils de vers à soie, est constituée principalement de protéines. Mais les chaînes polypeptidiques de chaque toile d'araignée sont entrelacées d'une manière si inhabituelle qu'elles ont atteint une force presque record. Le fil unique produit par l'araignée est aussi solide qu'un fil d'acier de diamètre égal. Une corde en toile d'araignée d'environ l'épaisseur d'un crayon pouvait contenir un bulldozer, un char et même un Airbus aussi puissant qu'un Boeing 747 en place. Mais la densité de l'acier est six fois supérieure à celle des toiles d'araignées.

On sait à quel point la résistance des fils de soie est élevée. Un exemple classique est une observation faite par un médecin de l'Arizona dès 1881. Devant ce médecin, une fusillade a eu lieu au cours de laquelle l'un des tireurs a été tué. Deux balles ont touché la poitrine et sont passées de part en part. En même temps, des morceaux de mouchoir de soie sortaient du dos de chaque blessure. Les balles ont traversé les vêtements, les muscles et les os, mais n'ont pas réussi à déchirer la soie qu'elles ont rencontrée.

Pourquoi, alors, les structures en acier sont-elles utilisées en ingénierie, et non des structures plus légères et plus élastiques faites d'un matériau similaire aux toiles d'araignées ? Pourquoi les parachutes en soie ne sont-ils pas remplacés par le même matériau ? La réponse est simple : essayez de fabriquer un matériau que les araignées produisent facilement au quotidien - cela ne fonctionnera pas !

Scientifiques différents pays Le monde a longtemps étudié la composition chimique de la toile des tisserands à huit pattes, et aujourd'hui l'image de sa structure a été plus ou moins complètement révélée. Le filament de la toile a un noyau interne d'une protéine appelée fibroïne et autour de ce noyau se trouvent des couches concentriques de nanofibres de glycoprotéine. La fibroïne représente environ 2/3 de la masse de la toile (et aussi, soit dit en passant, de la fibre de soie naturelle). C'est un liquide visqueux et sirupeux qui polymérise et se solidifie à l'air.

Les fibres de glycoprotéine, qui peuvent n'avoir que quelques nanomètres de diamètre, peuvent être parallèles à l'axe du filament de fibroïne ou former des spirales autour du filament. Les glycoprotéines - protéines complexes contenant des glucides et ayant un poids moléculaire de 15 000 à 1 000 000 uma - sont présentes non seulement chez les araignées, mais également dans tous les tissus des animaux, des plantes et des micro-organismes (certaines protéines du plasma sanguin, des tissus musculaires, des membranes cellulaires, etc. .).

Lors de la formation de la toile, les fibres de glycoprotéines sont interconnectées en raison de liaisons hydrogène, ainsi que de liaisons entre les groupes CO et NH, et une proportion importante de liaisons se forme dans les glandes arachnoïdiennes des arachnides. Les molécules de glycoprotéine peuvent former des cristaux liquides avec des fragments en forme de tige qui sont empilés parallèlement les uns aux autres, ce qui confère à la structure la résistance d'un solide tout en conservant la capacité de s'écouler comme un liquide.

Les principaux composants de la toile sont les acides aminés les plus simples : la glycine H 2 NCH 2 COOH et l'alanine CH 3 CHNH 2 COOH. La toile contient également des substances inorganiques - hydrogénophosphate de potassium et nitrate de potassium. Leurs fonctions sont réduites à protéger la toile des champignons et des bactéries et, probablement, à créer des conditions pour la formation du fil lui-même dans les glandes.

Une caractéristique distinctive du Web est le respect de l'environnement. Il est constitué de substances facilement absorbées par le milieu naturel et ne nuit pas à ce milieu. À cet égard, le Web n'a pas encore d'analogues créés par des mains humaines.

Une araignée peut distinguer jusqu'à sept fils de structure et de propriétés différentes : certains pour piéger des "filets", d'autres pour son propre mouvement, d'autres pour la signalisation, etc. Presque tous ces fils pourraient être largement utilisés dans l'industrie et la vie quotidienne s'ils étaient capable d'établir leur large production. Cependant, il n'est guère possible d '«apprivoiser» les araignées, comme les vers à soie, pour organiser des fermes d'araignées particulières: les habitudes agressives des araignées et les traits de caractère d'un agriculteur individuel ne le permettent probablement pas. Et pour la production d'à peine 1 m de tissu à partir de la toile, plus de 400 araignées sont nécessaires pour «travailler».

Est-il possible de reproduire les processus chimiques qui se déroulent dans le corps des araignées et de copier du matériel naturel ? Les scientifiques et les ingénieurs ont depuis longtemps développé la technologie du Kevlar - fibre aramide :

obtenus à l'échelle industrielle et se rapprochant des propriétés de la toile. Les fibres de Kevlar sont cinq fois plus faibles que les toiles d'araignées, mais toujours si solides qu'elles sont utilisées pour fabriquer des gilets pare-balles légers, des casques de protection, des gants, des cordes, etc. Mais le Kevlar est obtenu dans des solutions chaudes d'acide sulfurique, alors qu'une araignée a besoin d'une température ordinaire. Les chimistes ne savent pas encore comment aborder de telles conditions.

Cependant, les biochimistes ont abordé la solution du problème de la science des matériaux. Tout d'abord, les gènes de l'araignée ont été identifiés et déchiffrés, programmant la formation de fils d'une structure ou d'une autre. Elle concerne aujourd'hui 14 espèces d'araignées. Ensuite, des spécialistes américains de plusieurs centres de recherche (chaque groupe indépendamment) ont introduit ces gènes dans des bactéries, essayant d'obtenir les bonnes protéines en solution.

Les scientifiques de la société canadienne de biotechnologie Nexia ont introduit de tels gènes chez des souris, puis sont passés aux chèvres, et les chèvres ont commencé à donner du lait avec la protéine même qui forme le fil de la toile. À l'été 1999, deux chèvres naines africaines, Peter et Webster, ont été génétiquement programmées pour produire des descendants de chèvres dont le lait contenait cette protéine. Cette race est bonne car la progéniture devient adulte dès l'âge de trois mois. La société ne dit toujours pas comment fabriquer des fils à partir de lait, mais a déjà enregistré le nom du nouveau matériau qu'elle a créé - «BioSteel» («biosteel»). Un article sur les propriétés du "bio-acier" a été publié dans la revue "Science" ("Nauka", 2002, vol. 295, p. 427).

Les spécialistes allemands de Gatersleben sont allés dans l'autre sens : ils ont introduit des gènes ressemblant à des araignées dans des plantes - pommes de terre et tabac. Ils ont réussi à obtenir jusqu'à 2% de protéines solubles dans les tubercules de pomme de terre et les feuilles de tabac, constituées principalement de spidroïne (la principale fibroïne des araignées). On suppose que lorsque les quantités de spidroïne produites deviendront importantes, des pansements médicaux en seront d'abord fabriqués.

Le lait obtenu à partir de chèvres génétiquement modifiées peut difficilement être distingué par son goût du naturel. Les pommes de terre génétiquement modifiées sont similaires aux pommes de terre ordinaires : en principe, elles peuvent aussi être bouillies et frites.

Noter!

Éditorial

La biomolécule accorde une grande importance à la curiosité et à l'intérêt pour l'invention. Pour la deuxième fois dans le cadre du concours bio/mol/text, l'inventeur Yuri Shevnin partage ses idées et découvertes avec le public de notre portail. Les éditeurs sont impressionnés par l'approche créative de l'auteur et le désir de partager ses connaissances avec les autres, cependant, il faut garder à l'esprit que cet article n'est pas une étude scientifique rigoureuse et que les nouveaux pansements médicaux qui y sont décrits doivent encore être testés. la possibilité d'application dans la pratique clinique.

Le parrain de la nomination Meilleur article sur les mécanismes du vieillissement et de la longévité » est la Science for Life Extension Foundation. Le prix du choix du public a été sponsorisé par Helicon.

Commanditaires du concours : Laboratoire de solutions de bioimpression 3D pour la recherche en biotechnologie et Studio de sciences visuelles pour le graphisme scientifique, l'animation et la modélisation.

Je suis entré dans la pièce voisine, où les murs et le plafond étaient entièrement recouverts de toiles d'araignées, à l'exception d'un passage étroit pour l'inventeur. Dès que j'apparais à la porte, ce dernier cria fort pour que je fasse plus attention et que je ne casse pas ses toiles. Il a commencé à se plaindre de erreur fatale ce que le monde a fait jusqu'ici, en utilisant le travail des vers à soie, tandis que nous avons toujours sous la main une multitude d'insectes, infiniment supérieurs aux vers cités, car ils sont doués des qualités non seulement de filateurs, mais encore de tisserands. L'inventeur a en outre souligné que l'élimination des araignées éliminerait complètement les frais de teinture des tissus, et j'en étais tout à fait convaincu lorsqu'il nous a montré beaucoup de belles mouches multicolores avec lesquelles il nourrissait les araignées et dont la couleur, selon lui, doit nécessairement être transféré au fil fabriqué par l'araignée. Et comme il avait des mouches de toutes les couleurs, il espérait satisfaire les goûts de tout le monde, dès qu'il pourrait trouver de la nourriture convenable pour les mouches sous forme de gomme, d'huile et d'autres substances collantes, et ainsi donner plus de densité et de force aux mouches. fils de la toile d'araignée.

D.Swift

Les voyages de Gulliver. Voyage à Laputa (1725)

Pansements médicaux en toile d'araignée

Étant donné que le don coûte cher, avoir un grand nombre de restrictions dans le sens de la médecine, les scientifiques et les médecins du monde entier travaillent à développer méthodes alternatives restauration des dommages au corps humain. Dans le même temps, l'apparition généralisée de formes de micro-organismes résistants aux médicaments, la présence d'effets secondaires toxiques, allergènes et autres dans les antibiotiques et les médicaments de chimiothérapie imposent la recherche de nouveaux médicaments non toxiques avec action antimicrobienne et effet stimulant sur les processus de récupération. Des propriétés similaires peuvent être dotées, par exemple, de pansements et de bandages anti-brûlures. Les brûlures sont l'une des plus courantes au monde. lésions traumatiques. En Russie, plus de 600 000 brûlures sont enregistrées chaque année. En termes de décès, les brûlures viennent juste après les blessures subies dans les accidents de voiture.

L'auteur semble prometteur pour obtenir des pansements et pansements anti-brûlures du net. La soie est une matière plus accessible, et sa production existe déjà. Cependant, le Web, en raison de la topologie particulière des molécules et de la structure dans son ensemble, a grandes perspectives pour pansements médicaux et matrices en technologie d'échafaudage * ( technologie d'échafaudage, de l'anglais. échafaud- forêts, échafaudages) - culture de cellules sur des substrats tridimensionnels d'origine naturelle ou artificielle dans le but de la formation spatiale de l'organe cultivé ou de son fragment (Fig. 1).

* - À propos de certains autres merveilleuses propriétés toiles d'araignée "Biomolecule" a dit plus tôt: " Colle web "intelligente"» . - Éd.

Figure 1. Internet Linothele megatheloides sous le microscope

Selon la microscopie électronique, les matrices de fibroïne de soie et de spidroïne recombinante (protéine du web) diffèrent par les paramètres des pores. Les parois des pores dans les matrices de fibroïne ont une structure plus uniforme avec une surface rugueuse écailleuse, tandis que les matrices de spidroïne ont une structure plus lâche avec une surface perforée. La structure nanoporeuse interne de la matrice de spidroïne recombinante explique sa capacité à former un microenvironnement plus favorable à la régénération des tissus dans le corps. L'interdépendance des structures est condition nécessaire pour une répartition uniforme des cellules et une croissance tissulaire efficace in vivo, car il favorise l'échange actif de gaz, la livraison nutriments et un bon métabolisme.

Cette étonnante propriété du web est connue depuis longtemps. À Médecine populaire il existe une telle recette: pour arrêter le sang, vous pouvez attacher une toile à une plaie ou à une abrasion, en la nettoyant soigneusement des insectes collés et des petites brindilles.

La toile a un effet hémostatique et accélère la cicatrisation des peaux abîmées. Les chirurgiens et les transplantologues pourraient l'utiliser comme matériau pour suturer et renforcer les implants, ainsi que comme cadre pour la croissance d'organes artificiels. Par exemple, si un cadre maillé fait de toiles d'araignées est imprégné d'une solution de cellules souches, elles s'enracineront rapidement dessus, les vaisseaux et les nerfs s'étireront jusqu'aux cellules. Le Web lui-même finira par se dissoudre sans laisser de trace. Avec l'aide du web, il est possible d'améliorer considérablement les propriétés de nombreux matériaux actuellement utilisés en médecine. Par exemple, la toile a une charge électrostatique qui aide les araignées à attirer leurs proies. Cette charge de la nappe peut également être utilisée dans le cadre de pansements médicaux. La toile est chargée négativement et la partie endommagée du corps est chargée positivement. Ainsi, lorsque la plaie interagit avec la toile, un équilibre électrique s'établit, ce qui a un effet positif sur le processus de cicatrisation. Les bandages avec des toiles d'araignées, en raison de l'interaction électrostatique avec la plaie, en extraient les micro-organismes et les maintiennent à l'intérieur du bandage lui-même, les empêchant de se multiplier.

La composition de la toile comprend trois substances qui contribuent à sa durabilité : pyrrolidine, hydrogénophosphate de potassium et nitrate de potassium. La pyrrolidine absorbe fortement l'eau; cette substance empêche les toiles d'araignées de se dessécher. L'hydrogénophosphate de potassium acidifie la toile et empêche la croissance fongique et bactérienne. Un pH bas provoque la dénaturation des protéines (les rend insolubles). Le nitrate de potassium inhibe la croissance des bactéries et des champignons.

Un pansement en toile d'araignée permet un écoulement de l'exsudat de la plaie et des micro-organismes de la surface de la plaie, inhibe la microflore pathogène et a des effets anti-oedémateux et anti-inflammatoires. Imprégné d'un anesthésique, il anesthésiera également, créant des conditions optimales pour que le processus de guérison ait lieu.

Histoire de la production Web

Le principal problème pour l'utilisation généralisée des produits contenant le web est la difficulté de l'obtenir à l'échelle industrielle. Pendant des centaines d'années en Europe, les gens ont essayé de construire des fermes de soie d'araignée. En mars 1665, les prairies et les clôtures près du Merseburg allemand étaient couvertes d'une quantité incroyable de toiles d'une sorte d'araignées, et à partir de là, les femmes des villages environnants se fabriquaient des rubans et d'autres décorations.

En 1709, le gouvernement français demande au naturaliste René Antoine de Réaumur de trouver un substitut à la soie chinoise et d'essayer d'utiliser la toile pour confectionner des vêtements. Il a rassemblé une toile de cocons d'araignées et a essayé de fabriquer des gants et des bas, mais après un certain temps, il a abandonné cette entreprise en raison du manque de matériel, même pour produire une paire de gants. Il a calculé qu'il faudrait 522 à 663 araignées pour traiter une livre de soie d'araignée. Et la production industrielle nécessitera des hordes d'araignées et des nuées de mouches pour les nourrir - plus que des mouches sur toute la France. "Cependant," écrit Réaumur, "peut-être qu'avec le temps il sera possible de trouver des araignées qui donnent plus de soie que celles que l'on trouve habituellement dans notre état."

De telles araignées ont été trouvées - c'étaient des araignées du genre Néphila. Récemment, une cape pesant plus d'un kilogramme a été tissée à partir de leur toile. Où vivent ces merveilleuses araignées - au Brésil et à Madagascar - des locaux utiliser la toile pour fabriquer du fil, des écharpes, des capes et des filets, ramasser des buissons ou dérouler des cocons d'œufs. Parfois, le fil est tiré directement de l'araignée, qui est mise dans une boîte - seul le bout de son abdomen avec des toiles d'araignée en ressort. Des verrues et tirez les fils de la toile.

Diverses méthodes et différentes araignées les expérimentateurs ont reçu, par exemple, des fils de cette longueur: 1) en deux heures de 22 araignées - cinq kilomètres, 2) en quelques heures d'une araignée - 450 et 675 mètres, 3) en neuf "déroulages" d'une araignée en 27 jours - 3060 mètres. L'abbé Camboué a exploré les possibilités de l'araignée de Madagascar Goleba ponctué: il a tellement amélioré son entreprise qu'il a "connecté" des araignées vivantes dans de petits tiroirs directement à un type spécial de métier à tisser. Le métier à tisser a tiré des fils d'araignées et en a immédiatement tissé le tissu le plus fin. Araignées Goleba ponctué ils ont essayé de s'acclimater en France et en Russie, mais rien n'y fait. Dans un large réseau de production Néphila ne le font presque jamais : pour le contenu Néphila ou les croix ont besoin de fermes spéciales, bien qu'en été, elles puissent être conservées sur une loggia ou un balcon. Pour résoudre ce problème séculaire, une approche intégrée moderne et la création de conditions optimales pour les araignées et les insectes, aussi proches que possible des conditions naturelles, sont nécessaires.

La production Web aujourd'hui

Au XXe siècle, avec l'avènement des pesticides chimiques et des tissus synthétiques, les insectes et araignées bénéfiques ont été oubliés. Cependant, les pesticides seuls n'ont pas résolu le problème des ravageurs des cultures. Une stratégie de conservation a été élaborée biodiversité qui prévoit l'intégration d'insectes et d'araignées bénéfiques dans le système de culture pour la lutte naturelle contre les ravageurs.

Aujourd'hui, la création de nouveaux emplois en Russie nécessite une nouvelle stratégie pour réduire les monocultures et la construction de mini-fermes non seulement pour la culture de vertébrés, mais aussi pour la culture d'araignées et d'insectes.

Cela peut aussi être fait dans les villes. Le problème de l'utilisation des déchets organiques urbains est particulièrement aigu aujourd'hui. Ces déchets peuvent être utilisés pour nourrir les insectes. Dans les villes, il n'y a que de petites fermes pour l'élevage de grillons, de cafards et de zofobas. Les araignées sont élevées par seulement quelques gardiens enthousiastes. Dans le même temps, les sous-sols et les greniers, où vivent principalement ces animaux, ne sont en aucun cas utilisés pour l'élimination des déchets organiques et pour la culture des larves d'insectes et d'araignées.

Les objectifs de la nouvelle stratégie agricole sont de cultiver de manière écologique, d'augmenter la biodiversité et de générer des revenus grâce à la construction et à l'exploitation de petites exploitations familiales d'élevage d'insectes et d'araignées. Ces organismes, leur venin et leurs toiles peuvent également être vendus à l'exportation.

Il est impossible de synthétiser chimiquement la toile - la structure des protéines est trop complexe. Toutes les grandes firmes du monde ont abandonné les tentatives de synthèse du web. Plusieurs laboratoires continuent de travailler et essaient d'obtenir des toiles de levures, de bactéries et même de chèvres [4–6]. Toutes ces approches nécessitent des équipements très sophistiqués et des coûts financiers élevés. Dans le même temps, leurs fils s'avèrent être d'une qualité complètement différente, inférieure à «l'original» en termes de résistance et de propriétés antibactériennes. De plus, la quantité de toile produite dans ces laboratoires est très modeste : des scientifiques sont parfois montrés à la télévision démontrant des échantillons de toile synthétique de la taille d'un ongle dans une pince à épiler ou dans un petit flacon.

Les araignées vivantes ont également été abandonnées pour collecter la toile, bien que cette idée ait été proposée à plusieurs reprises. Il y avait plusieurs obstacles. Tout d'abord, la querelleuse des araignées et la tendance au cannibalisme interfèrent : lorsqu'ils sont maintenus ensemble, ces animaux sont à l'inimitié et se mangent. De plus, la plupart des araignées produisent très peu de toile : on estime qu'il faudrait 27 000 araignées de taille moyenne pour produire 500 grammes de toile ; selon G.P. Kirsanov, les araignées croisées ont produit 230 mg de toiles d'araignées en 24 heures. Quatorze mille araignées du genre Néphila donner environ 28 g de toiles d'araignées. Selon d'autres sources, environ 23 000 araignées sont nécessaires pour obtenir 29 g de toiles d'araignées. Cette différence de chiffres suggère que les données de performance des araignées doivent être confirmées. On ne sait pas quel genre d'araignées et de "taille moyenne" ont développé une toile pour les peser dans tel ou tel cas.

Le premier obstacle décrit à l'élevage des araignées peut et doit être transformé en aubaine : la tendance des araignées au cannibalisme encourage la création de conteneurs pour elles isolés les uns des autres, empêchant ainsi à la fois les épidémies et la mortalité de masse. Dans le même temps, pour la fabrication de matériel médical et de médicaments à partir du Web, il est nécessaire d'utiliser des non-araignées du genre Néphila ou croix, et les araignées avec les plus grands appendices arachnoïdiens eux-mêmes - Linothele megatheloides(Fig. 2) et autres Dipluridés.

Figure 2. Araignée Linothele megatheloides, femelle.

À la suite de l'étude, l'auteur a obtenu des données selon lesquelles les araignées de l'espèce Linothele megatheloides par mois produisent plus de 2 g de toiles d'araignées. Ils ont pour cela de longs (plus de 20 mm) appendices arachnoïdiens (Fig. 3). Ces organes possèdent plus d'un millier de microfilaments à travers lesquels les fils de toile sortent comme un film.

L'auteur a testé le web pour créer des pansements anti-brûlures (Fig. 4). À la suite de l'utilisation de cette toile sur une brûlure, la guérison s'est produite en une semaine. Il n'a pas nécessité de pansements supplémentaires ni d'élimination du pus. Deux semaines plus tard, il ne restait même plus la moindre trace de brûlure.

Figure 3. Appendices des araignées Linothele megatheloides sous un microscope.

Figure 4. Brûlure recouverte d'un pansement avec des toiles d'araignées Linothele megatheloides.

Planté dans un conteneur spécial Linothele megatheloides une heure plus tard, ils commencent leur travail et recouvrent couche par couche le substrat textile d'un conteneur d'une surface de 1 m 2 avec des toiles d'araignées. En deux mois, la toile d'une araignée suffira à couvrir toute la surface du corps humain. Un matériau médical aussi innovant avec des toiles d'araignées pourrait éventuellement sauver la vie d'une personne brûlée sur 60% de la surface corporelle.

À la suite de ses observations, l'auteur a constaté que, grâce à des suppléments nutritionnels spéciaux, la progéniture et la survie de la progéniture Linothele megatheloides sont à 100 %. Il s'agit en moyenne de 50 jeunes individus - producteurs potentiels de "seconde peau" - pendant six mois. Il faut 2 à 3 cafards par semaine pour nourrir une femelle. Les conditions de maintien des araignées sont l'absence de soleil, une humidité élevée (80-90%), une température de 28 ° C, une nutrition complexe et une pulvérisation goutte à goutte de la toile une fois par semaine. Lors de la création de conditions favorables pour nourrir, garder, soigner et "traire" les araignées, il est possible d'augmenter de 2 à 3 fois la rotation de la toile.

Faire des pansements et des bandages à partir de toiles d'araignées Linothele megatheloides

Une base en maille tricotée (par exemple, une gaze avec une teneur en humidité supérieure à 80%) est placée au fond d'un récipient en polyéthylène. Le conteneur a des perforations pour la ventilation, des capteurs d'humidité et de température, un couvercle de levage, une buse capillaire et une valve pour fournir de la nourriture vivante. Les conteneurs sont disposés verticalement, formant un bloc de 1,5 à 2 mètres de haut (Fig. 5).

Figure 5. Logement Linothele megatheloides. un - Araignée dans un récipient avec une base tricotée. b - Schéma du conteneur. dans - Bloc de conteneurs.

Figure 6. Bandage avec des toiles d'araignées Linothele megatheloides (un) et son emballage stérile ( b).

Une fois par mois, le récipient est ouvert, l'araignée est placée dans un autre petit récipient en polyéthylène, les restes de nourriture sont retirés, le substrat textile avec des toiles d'araignées est pulvérisé avec une solution d'acides hyaluronique et pantothénique, anesthésique et antiseptique, recouverte d'un polyéthylène film étirable et tordu. Ensuite, le rouleau, avec la bande, est coupé en 10 parties et placé dans un emballage scellé (Fig. 6). Les rouleaux emballés sont envoyés pour stérilisation par rayonnement. L'araignée est relâchée dans un grand récipient.

Un tel pansement est appliqué en déroulant et en enlevant la couche de polyéthylène, avec une toile d'araignée sur une plaie ou une brûlure. Lorsque la toile et le support textile sont saturés de lymphe, le support est retiré et seule une couche de toile cicatrisante et respirante reste sur la plaie.

Après qu'une personne ait guéri sa blessure avec un pansement avec des toiles d'araignées, elle ne tuera plus jamais ces merveilleux animaux.

Augmentation de la production Web

Figure 7. Conception de la ferme d'araignées Linothele megatheloides.

Afin d'augmenter la production de toiles d'araignées et d'exclure les maladies des aliments vivants (cafards et grillons), les insectes reçoivent un complément nutritionnel sous la forme d'un milieu nutritif - une source supplémentaire de protéines et de vitamines contenant une biomasse mycélienne de déchets de pénicilline et de streptomycine, ainsi que des vinasses délevurées provenant des déchets de production de levure de bière. Le milieu nutritif est conservé jusqu'à deux ans à une température de +5 °C. Pour nourrir les insectes, des carottes et du chou finement hachés sont jetés dans un milieu nutritif broyé. Sur de tels aliments, les cafards et les grillons ne tombent pas malades, ils grandissent et se multiplient rapidement. Les araignées augmentent en même temps la production de toiles de 60%. L'utilisation de la nutrition mycélienne vous permet de stimuler la reproduction des araignées et d'obtenir la toile dans les quantités maximales possibles. Travail de recherche additifs alimentaires pour augmenter la diversité de la nourriture des araignées sera poursuivie. Pour créer une ferme de collecte de toiles, un projet de conception est proposé sous la forme d'une tente ronde d'un diamètre de 12 m avec un revêtement tendu, similaire au travail d'une toile (Fig. 7).

Avec le développement de cette manière écologique de créer des pansements et des bandages médicaux, des expériences sont possibles pour élever des hybrides plus productifs d'araignées de la famille Dipluridés. L'hybridation intraspécifique, la sélection et la nutrition spéciale dans des conditions confortables n'excluent pas les expériences génétiques pour augmenter la taille des araignées. Jusqu'à présent, personne ne le fait, et dans la société des éleveurs d'araignées individuels, ce sujet est tabou.

Il est possible de produire du lait à l'aide de champignons et de bactéries - mais pourquoi, alors qu'il y a des vaches ? La toile a une structure beaucoup plus complexe que la structure protéique du lait. Par conséquent, toutes les recherches d'analogues synthétiques du Web peuvent être retardées pendant la durée de l'évolution des araignées. Nouvelles espèces obtenues par modification génétique et travail de sélection avec la famille Dipluridés augmentera la taille des araignées et leur productivité en toile pour la production de vêtements. La bande peut être traitée avec du silicone et le tissu pour vêtements de dessus peut être obtenu avec propriétés uniques. Un tel tissu ne coûtera pas plus cher que la soie.

Conclusion

Décrit travail de recherche crée la base d'un nouveau type d'élevage. Sur cette base, il est possible de dimensionner la production du voile à moindre coût, et donc de le commercialiser. La demande du marché en pansements biorésorbables est de 400 000 dm 2 /an. La capacité de marché prévue dans ce segment est de 150 millions de dollars.

Le projet peut être étendu à la fois en augmentant la production et en créant des mini-fermes pour la production de toiles d'araignées. Pas d'équipement compliqué hautes températures, haute pression et les matériaux toxiques ne sont pas nécessaires pour cette option technologique. Actuellement, par exemple, environ 5 000 exploitations et 300 000 apiculteurs amateurs, agriculteurs et entrepreneurs individuels pratiquent l'apiculture. Tout le monde ne peut pas utiliser le miel, mais les pansements médicaux ou les pansements en toile d'araignée seront utiles à tout le monde. Pendant que la technologie est développée et certifiée, tout le monde peut être invité à cultiver des araignées et à collecter lui-même des toiles. Pour la stérilisation, vous pouvez utiliser une lampe ultraviolette. Pour vous fournir deux mètres carrés de toile, vous aurez besoin d'un conteneur avec une femelle Linothele megatheloides et deux mois. Femelle Linothele megatheloides vit 10 ans. Sur la parcelle de jardin, vous pouvez mettre une toile d'araignée isolée de 3 mètres sur 6 avec deux pièces (Fig. 8). Dans l'un, vous pouvez récolter des matières premières, et dans l'autre, vous pouvez fabriquer des fils à partir de toiles d'araignées, tisser du lin et coudre des vêtements. Il n'y a tout simplement pas de déchets d'une telle mini-usine.

Figure 8. Culture d'une mini-ferme Linothele megatheloides, ramassant leurs toiles et fabriquant des vêtements dans le jardin.

Souvenirs et bijoux peuvent être fabriqués à partir de vieux coquillages lâchés par l'araignée lors de la mue en les remplissant de résine polymère. Le poison peut être extrait de la tête des araignées mortes pour produire des préparations médicinales*. Les blessés et les malades recevront un nouveau médicament - la "peau" naturelle - et chacun pourra créer une telle mini-production.

L'auteur ne recevra pas de brevets et de certificats sur le thème de la recherche, car il souhaite que ces connaissances soient accessibles à tous.

* - Et il peut y avoir un grand nombre de ces médicaments (en particulier des analgésiques) - malgré le nombre unique du mot "poison": le venin d'une araignée peut contenir des centaines de composants toxiques de complètement différents nature chimique. À propos des bibliothèques de toxines d'araignées, l'article " » . - Éd.

Littérature

1. biomolécule : "colle 'intelligente' du web" ;
2. Agapova O.I., Efimov A.E., Moisenovich M.M., Bogush V.G., Agapov I.I. (2015). Analyse comparative de la nanostructure tridimensionnelle de matrices biodégradables poreuses de spidroïne recombinante et de fibroïne de soie pour la médecine régénérative. ;
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5. En ligneAksenova L. (2013). Les araignées vous aideront à oublier la douleur. Site Web "Gazeta.ru";
6. biomolécule : "Le grand stratège dont on n'a jamais rêvé".