Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Farbspiel in der Fischhaut

19.05.2015

Lichtwechsel bewirkt Farbwechsel in der Haut des Neontetras durch Kippen von Guaninkristallschichten

Wie manche Reptilien, Amphibien und andere Fischarten kann der vom Amazonas stammende Neontetra-Zierfisch auf photonische Strukturen in seiner Haut zurückgreifen, um auf einen äußeren Auslöser hin die Hautfarbe zu ändern.


Untersuchung der physiologisch aktiven Hautzellen des farbigen Streifens des Neontetra durch Microspot-Röntgenbeugungsanalyse

(c) Wiley-VCH

Ein breiter Streifen auf der Fischseite erscheint im Hellen grün-blau, im Dunkeln indigo. Wie dieser Mechanismus funktioniert, konnten nun israelische Wissenschaftler eindeutig klären. Ihre Ergebnisse, die auf das sogenannte Jalousiemodell hinweisen, präsentieren die Forscher in der Zeitschrift Angewandte Chemie.

Nach dem Jalousiemodell führen Lagen von Kristallen der Nucleobase Guanin eine Kippbewegung durch, wodurch sich die Dicke der zwischen den Kristallen liegenden Schichten aus Zellplasma ändert, was die Farbe beeinflusst. Das ebenfalls diskutierte Akkordeon-Modell sieht jedoch den Einstrom von Flüssigkeit in die Zwischenschichten als alleinige Ursache für die Dickenänderung vor.

Welches der Modelle ist das richtige? Die Forschungsgruppen von Lia Addadi und Steve Weimar vom Weizmann Institute of Science in Israel sowie Peter Fratzl am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung untersuchten nun physiologisch aktive Hautzellen des farbigen Streifens des Neontetra durch Microspot-Röntgenbeugungsanalyse. Weil sich unter Hell- und Dunkelanpassung die Spots im Beugungsmuster deutlich verschoben, erkannten die Wissenschaftler das Jalousiemodell als gültig.

Mit diesen Ergebnissen in der Hand wollen die Forscher nun auch die Auslösung der Verkippung durch das Lichtsignal erklären. Kann man den Farbwechsel der Guaninkristallschichten steuern, bieten sich unzählige interessante Anwendungen an.

Dvir Gur, Koautor des Artikels, erklärt: "Guaninkristalle sind unbedenklich und biokompatibel und werden deshalb sehr gerne von der kosmetischen Industrie verwendet ... Sie verleihen Produkten wie Nagellack, Wimperntusche und Makeup einen schimmernden Glanz".

Man stelle sich nur einen Lidschatten vor, der bei Wechsel von Sonnenlicht in Kunstlicht seine Farbe anpasst! Neben rein dekorativen Anwendungen sind auch optische Elektroniken interessant wie zum Beispiel die Anwendung als neuartiger Bandpassfilter, oder im Bereich neuer Materialien für die Industrie.

Mit Blick auf die Manipulationsmöglichkeiten erläutert Gur weiter: "Will man die Strategie des Fischs nachahmen, muss man gezielt den Abstand der Guaninkristalle beeinflussen ... Hält man die Guaninkristalle an einem Ende fest, ändert sich der Kippwinkel, ähnlich wie im Neontetra-System." Der Neontretra und sein Spiel mit den Guaninkristallen könnte also zur wertvollen Inspirationsquelle für das Design neuer Materialien avancieren.

Angewandte Chemie: Presseinfo 19/2015

Autor: Lia Addadi, Weizmann Institute of Science (Israel), http://www.weizmann.ac.il/sb/faculty_pages/Addadi/

Permalink to the original article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201502268

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Weitere Informationen:

http://presse.angewandte.de

Dr. Renate Hoer | GDCh

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neue Maßstäbe für eine bessere Wasserqualität in Europa
27.02.2017 | Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

nachricht Neurobiologie - Vorausschauend teilen
27.02.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Poseidon goes Politics – Wer oder was regiert die Ozeane?

27.02.2017 | Veranstaltungen

Fachtagung Rapid Prototyping 2017 – Innovationen in Entwicklung und Produktion

27.02.2017 | Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Herz-Untersuchung: Kontrastmittel sparen mit dem Mini-Teilchenbeschleuniger

27.02.2017 | Medizintechnik

Neue Maßstäbe für eine bessere Wasserqualität in Europa

27.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wenn der Schmerz keine Worte findet - Künstliche Intelligenz zur automatisierten Schmerzerkennung

27.02.2017 | Medizintechnik