Cara gurita, cumi-cumi dan makhluk laut lain berjaya menyamarkan diri mereka, mengubah warna dengan cepat dan bahkan tekstur menggunakan kain khusus untuk memanipulasi penghantaran dan pantulan cahaya, selalu memikat sains.
Kini para penyelidik di University of California di Irvine sedang mencari cara untuk merancang sel manusia agar mempunyai kemampuan yang serupa (dan tidak, mewujudkan manusia yang tidak kelihatan belum mungkin).
“Selama ribuan tahun, orang selalu terpesona dengan ketelusan dan ketidaklihatan haiwan ini.
Projek kami memfokuskan pada sistem kejuruteraan dan tisu selular dengan sifat terkawal untuk menghantar, memantulkan dan menyerap cahaya”, kata pengarang utama karya itu, jurutera kimia dan biomolekul Atrouli Chatterjee.
Penyelidikan yang diterbitkan di Komunikasi Alam, sebagai objek kajian perempuan dari Doryteuthis opalescens, cumi opalescent kecil yang menggunakan, sebagai strategi utamanya untuk menipu pemangsa (terutamanya ikan hiu dan singa laut), mengubah warna jalur di punggungnya – dari tembus ke putih legap.
Untuk menipu pemangsa, wanita Doryteuthis opalescens mengubah warna tubuhnya.Sumber: Kevin Lee / Pembiakan
Hasil kerja pasukan Chatterjee terdiri daripada mengekstrak protein yang terlibat dalam teknik penyamaran biologi dan kemudian memasukkannya ke dalam sel manusia.
Tujuannya adalah untuk mengetahui apakah kekuatan cumi-cumi untuk menyebarkan cahaya akan berulang dalam sel-sel haiwan lain.
Sebagai penerima, para penyelidik menggunakan sel-sel ginjal embrio manusia, diubahsuai secara genetik untuk menyatakan protein yang bertanggungjawab untuk muslihat penyamaran, reflectin.
Sotong mempunyai sel reflektif khusus, leukofor; di dalamnya terdapat leukosom, zarah-zarah yang melekat pada membran dan terdiri dari reflectin, yang menghasilkan penyamaran warna-warni ketika menyebarkan cahaya yang diterima.
Penyerakan cahaya pada sel manusia
Setelah mengekstraksi protein dari haiwan, melalui mikroskopi optik dan spektroskopi adalah mungkin untuk melihat bagaimana struktur berdasarkan reflectin, ketika diperkenalkan ke dalam sel manusia, mengubah penyerakan cahaya.
“Kami terkejut apabila mendapati sel-sel itu tidak hanya mengungkapkan reflektin, tetapi juga menyebarkannya ke seluruh sel manusia.
Kami dapat menentukan bahawa struktur protein berperilaku optik hampir seperti pada leukofor cumi-cumi,” jelas penulis bersama kajian dan jurutera kimia dan biomolekul, Alon Gorodetsky.
Makmalnya mempunyai sejarah mengembangkan teknologi yang memberi manfaat kepada bidang seperti perubatan.
Penyelidikan ini, misalnya, dapat menyebabkan penggunaan reflectin sebagai penanda biomolekul dalam mikroskopi perubatan dan biologi.
Pada gambar mikroskop di sebelah kiri adalah mungkin untuk melihat di mana reflektin terdapat dalam sel manusia (kawasan gelap, ditunjukkan oleh anak panah putih).Sumber: UCI / Atouli Chatterjee / Pembiakan
Sel manusia reflektif
Selain membuktikan bahawa reflectin tetap stabil dan utuh dalam sel selain cumi-cumi, Chatterjee dan Gorodetsky menguji sama ada protein tersebut dapat diaktifkan dan dinyahaktifkan oleh rangsangan luaran.
Untuk ini, mereka menekan sel di antara pinggan kaca dan menggunakan kepekatan natrium klorida (garam meja yang popular) dalam kultur.
Mereka yang terdedah kepada tahap natrium yang lebih tinggi tersebar lebih banyak cahaya.
Menurut Gorodetsky, “projek ini menunjukkan bahawa mungkin untuk mengembangkan sel manusia dengan sifat optik sensitif terhadap rangsangan, melalui reflektin cephalopod; protein ini dapat mengekalkan sifatnya di persekitaran sel asing. “
Tujuan kajian ini bukanlah untuk menghasilkan manusia yang tidak kelihatan; bagi para penulis, “penemuan ini dapat menyebabkan pengembangan alat biofotonik yang eksklusif untuk aplikasi di beberapa bidang, seperti sains bahan dan bioengineering, di samping memfasilitasi pemahaman yang lebih baik mengenai pelbagai sistem biologi, yang masih belum diketahui.”
