Hvordan mælkebøttefrø fungerer som en perfekt pipette i laboratoriet

Taraxacum officinale, bedre kendt som den almindelige mælkebøtte, er en meget ondskabsfuld ukrudt forbandet verden over for dens evne til at angribe græsplæner og afgrøder. Plantens faldskærmslignende frøspredningssystem gør det svært at udrydde, selv for dem med de grønneste tommelfingre.

Imidlertid, ny forskning fra en ingeniør ved Washington University i St. Louis finder en stor fordel et usandsynligt sted for den irriterende mælkebøtte:hver af dens små frø kan bruges som en perfekt pipette i laboratoriemiljøet.

"Vi fandt ud af, at du faktisk kan bruge mælkebøttefrø til at udføre præcis dråbehåndtering. Der findes ikke mange værktøjer til dette, "sagde Guy Genin, professor i maskinteknik på School of Engineering &Applied Science.

Genin arbejdede sammen med gartnere på Washington Universitys McDonnell International Scholars Academy -partner Xi'an Jiaotong University i Xi'an, Kina, hvor han også har udnævnelsen til professor i Yangtze -floden. Teamet undersøgte fugtbarheden af ​​mælkebøttefrø, eller hvordan de er mættet af en væske. Selvom de fleste materialer kun kan befugtes med vand (hydrofilt) eller olie (oleofilt), forskerne fandt pappus af en mælkebøtte - den fluffede, hvid struktur omkring frøet - er allestedsnærværende, kan mættes af begge materialer. Det sjældne træk gør det til et yderst nyttigt laboratorieværktøj, især når det kommer til at flytte små mængder af enten væske fra en indstilling til en anden.

"Disse mælkebøtte pappi er kemisk og strukturelt sammensat, så de vil falde sammen på en særlig måde, hvis du dypper dem i enten olie eller vand, "sagde Feng Xu, Genins samarbejdspartner og direktør for Bioinspired Engineering and Biomechanics Center ved Xi'an Jiaotong University. "Ved hjælp af pappi, du kan løfte en dråbe vand og lægge den dråbe vand ned i et oliebad. Og du kan gå tilbage i olien, brug pappi til at hente dråben vand, og flyt det andre steder. "

Genin sagde, at brug af mælkebøtter i laboratoriet muliggør præcis håndtering af små mængder væske, noget særligt vigtigt for de mindste eksperimenter.

"Fordi den har denne særlige allestedsnærværende egenskab, frøet giver os en ny måde at håndtere dråber i nanoliter-størrelse på i laboratoriet. De er et smukt kontrolleret miljø; de forsegler i bund og grund arbejdet omkring dem, så vi kan køre en meget kontrolleret kemisk reaktion med dem. Mælkebøtten kommer selvsamlet, naturligt dyrket, og dets frø er i stand til pålideligt og gentagne gange at opsamle disse små mængder væske, som vi skal transportere i et laboratorium. "

Frøene kan bruges enten individuelt eller i store assays til at opsamle større mængder væske. Genin sagde, at det næste trin er at replikere den irriterende mælkebøtte omnifile egenskaber i menneskeskabte materialer.

"Vi håber at kunne udvikle bioinspirerede omnifile overflader for at skabe yderligere muligheder for håndtering af væske til laboratorieforsøg, "Sagde Genin.

Ud over McDonnell International Scholars Academy, Xi'an Jiaotong og Washington University samarbejder gennem University Alliance of the Silk Road, et akademisk netværk forbundet med Kinas "One Belt, En vej "-politik.

"Vi samler forskere på tværs af kulturelle og globale grænser, "sagde Shuguo Wang, formand for Xi'an Jiaotong University og direktør for University Alliance of the Silk Road, der ikke var involveret i mælkebøtteforskningen. "Vores partnerskab med Washington University muliggjorde opdagelsen af ​​en spændende ny teknologi, taget fra et almindeligt skadedyr. "

Avancerede funktionelle materialer for nylig offentliggjort denne undersøgelse.