Fysiologien af ​​uigennemtrængelig hud:Colossus of the X-men

En supermagt, der får konstant opmærksomhed, er uigennemtrængeligheden, en magt besat af superhelte som Luke Cage, Vidunderkvinden, Superman og Colossus. I en nylig artikel i Advances in Physiology Education, Barry W. Fitzgerald overvejer, hvordan Colossus' hud kan fungere.

Colossus er medlem af X-Men og har medvirket i film som f.eks X-Men:The Last Stand , X-Men:Days of Future Past , Deadpool og Deadpool 2 . Ligesom de andre X-Men, Colossus' DNA indeholder X-genet, som står bag hans supermagt. Colossus har evnen til at skabe et "organisk stål" lag på hans hud, der er uigennemtrængeligt og beskytter hans krop.

"Nøglen til Colossus' kraft af uigennemtrængelighed er en ændring i strukturen af ​​hans hud, " siger Fitzgerald. Når Colossus skifter til sin "organiske stål" form, dette påvirker direkte epidermis og dermis i huden, som kan have alvorlige fysiologiske konsekvenser for Colossus. For eksempel, termoregulering er en vigtig proces, der holder kernetemperaturen på omkring 37°C. "Når Colossus er i sin stålform, hans krops evne til at termoregulere kan være alvorligt hæmmet, " siger Fitzgerald. Som et resultat, Colossus' superkraft kunne faktisk være fatal.

Grafen-muligheden

Når tegneserieforfattere skaber en ny karakter, videnskabelige love behøver ikke at begrænse deres historier. Mens "organisk stål" virker som et levedygtigt materiale, Fitzgerald afkræfter det, med henvisning til manglen på jern i den menneskelige krop og energibegrænsninger. I stedet, Fitzgerald foreslår, at grafen er et mere realistisk materiale, da det "drager fordel af den menneskelige krops elementære sammensætning."

Et enkelt kulstofatom i tykkelse, graphens atomer danner et honeycomb gitter arrangement. Det har unikke mekaniske og elektriske egenskaber. Grafen er blevet brugt i udviklingen af ​​lægemiddelleveringsanordninger, sårhelende behandlinger, og ballistiske beskyttelsesmaterialer.

Fitzgerald hævder, at Colossus kunne danne et grafenlag via en proteinfoldning og protein-selvsamlingsproces. Fitzgerald skitserer de vigtigste trin i produktionen af ​​hans foreslåede Colossus bio-grafen lag, og problemer, der kan opstå under dannelsen, såsom ændringer i blodets viskositet.

Fitzgerald siger, "Hvis Colossus' uigennemtrængelige hud var sammensat af et bio-grafen-proteingitterlag, en række fysiologiske problemer kunne løses." Han beskriver derefter, hvordan et bio-grafenlag ville tillade Colossus at termoregulere, tilbageholde elektrolytter, mens de kæmper mod skurke, og sikre, at Colossus altid kan se, selv når det er dækket af et uigennemtrængeligt bio-grafenlag.

Brug af Colossus i klasseværelset

Fitzgerald diskuterer også, hvordan Colossus kan integreres i klasseværelset. "I klasseværelset, Colossus kan fremme et tværfagligt læringsmiljø, hvor begreber i fysiologi kan overlappe med emner i fysik, ingeniørarbejde, og materialevidenskab, " foreslår Fitzgerald. Papiret giver en række spørgsmål eller undersøgelser til studerende i fysiologi og biomedicinske ingeniørkurser.

Ud over, Fitzgerald diskuterer, hvordan han har brugt Colossus i forbindelse med andre karakterer i videnskabelig kommunikation og outreach, inklusive Iron Man og Hawkeye, om hvem han også har udgivet et papir i Fremskridt i fysiologiuddannelsen .