Sharks are famous for their sandpap

Sharks are famous for their sandpaper skin. Its roughness is caused by thousands of microstructures called dermal denticles ("tiny skin teeth"). To call them bumps is to miss the elegance of their forms, for they are shaped like so many ribbed delta-wings and overlap in a precise and beautiful geometry. These denticles maintain a smooth flow of water by creating micro-vortices at each placoid scale. The micro-votices are a turbulence management system, if you will, and obviate the creation of large swirls of liquid against the shark's skin by creating many smaller swirls. Less turbulence means less drag, and therefore faster and quieter movement.

This efficiency of fluid flow appears to have an added benefit: algae and bacteria can't anchor on its skin. The micro-roughness of the surface that reduces drag also makes it inhospitable to attachment by single algae or colonies. The energy required to form a biofilm with other algae is apparently too great and they seek other, easier surfaces.

Anthony Brennan, a materials science and engineering professor at the University of Florida, was touring the Pearl Harbor shipyard when he was asked by the U.S. Office of Naval Research (ONR) to come up with a solution to the fouling of ships' hulls, a major maintenance and operational problem for the world's fleets. Brennan searched for a swimming organism that did not acquire the algae film and found the shark, specifically the Galapagos Shark. After taking a cast of the shark's skin and examining it in a scanning electron microscope, he reproduced the dimensions and proportions of the surface topography and manufactured a material that reduced green algae growth by 86 percent. ONR has funded his research since 1999.

Brennan realized that the same surface geometry could work against bacteria as well as algae and began development in 2002. In 2007, he founded the privately held company Sharklet Technologies, the first commercial antibiotic strategy based on surface structure.

The company makes films based on a microtopographical surface. It is testing the surface on urinary catheters with plans to expand into medical devices and OEM (original equipment manufacturer) of consumer products. The films are applied to high-touch surfaces such as counters, doorknobs and restroom surfaces. Sharklet claims to reduce bacterial colonization of MRSA by 86 percent, Enterococcus faecalis by 99 percent and Pseudomonas aeruginosa by 100 percent after one hour of air exposure. Each Sharklet diamond measures nearly 25 microns across (about 1/5th the thickness of a human hair) and nearly three microns deep. Each diamond contains seven ribs of varying length.

Pathogenic bacteria by Lukiyanova Natalia / frenta via Shutterstock.

Algae's biofilm defense

The common alga, Delsea pulchra, has a different approach to avoiding being covered by biofilm. It releases chemicals called furanomes that interfere with the communication between different bacteria. This communication is called "quorum signaling" because of its initiation of the grouping that eventually forms the biofilm.

Furanomes are molecules that bind to the protein-covered receptor sites on bacteria and block the reception of signaling molecules from the neighboring bacteria (N-acyl homoserine lactone).

Professors Staffan Kjelleberg and Peter Steinberg of the University of New South Wales in Sydney began research in this area in the early 1990s, and started making synthetic furamones for antifouling applications. They formed BioSignal Ltd. of Australia to also solve the boat hull antifouling challenge in 1999.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ปลาฉลามที่มีชื่อเสียงสำหรับผิวของกระดาษทราย ความหยาบที่เกิดจากการพัน microstructures เรียกว่า denticles ประมาณ ("เล็ก ๆ ผิวฟัน") เรียกการกระแทกจะพลาดของฟอร์มของพวกเขา สำหรับพวกเขามีรูปร่างคล้ายรมเดลต้าปีกและซ้อนในรูปทรงเรขาคณิตที่แม่นยำ และสวยงามมาก Denticles เหล่านี้รักษาน้ำไหลเรียบ โดยการสร้างไมโคร vortices ที่สเกลแต่ละ placoid ไมโคร-votices มีระบบจัดการความวุ่นวาย ถ้าคุณจะ obviate สร้าง swirls ของของเหลวกับผิวของปลาฉลามขนาดใหญ่ โดยสร้าง swirls เล็กมาก ความวุ่นวายน้อยลงหมายถึง น้อยลาก และเคลื่อนไหวได้เร็วขึ้น และเงียบสงบดังนั้นนี้ประสิทธิภาพของการไหลของเหลวที่ดูเหมือนจะ ได้รับประโยชน์: สาหร่ายและแบคทีเรียไม่สามารถยึดบนผิวของมันได้ ไมโครความหยาบของพื้นผิวที่ช่วยลดการลากยังทำให้ต้องการแนบเดียวสาหร่ายหรืออาณานิคม เห็นได้ชัดคือพลังงานที่จำเป็นเพื่อสร้าง biofilm กับสาหร่ายอื่น ๆ มากเกินไป และพวกเขาหาพื้นผิวอื่น ๆ ง่ายเบรนแนน Anthony วัสดุศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยฟลอริดา ได้ท่องเที่ยวต่อเรือเบาชวนเพิร์ลฮาร์เบอร์เมื่อเขาถูกถามโดยสหรัฐอเมริกาสำนักงานของกองทัพเรือวิจัย (ONR) มากับโซลูชันการ fouling ของเรือ hulls หลักการบำรุงรักษา และปฏิบัติปัญหาโลก fleets เบรนแนนค้นหาสิ่งมีชีวิตว่ายน้ำที่ได้รับฟิล์มสาหร่าย และพบปลาฉลาม ปลาฉลามกาลาปาโกสโดยเฉพาะ หลังจากการโยนของผิวหนังของปลาฉลาม และตรวจในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนการสแกน เขาทำซ้ำขนาดและสัดส่วนของภูมิประเทศผิว และผลิตวัสดุที่สาหร่ายสีเขียวเจริญเติบโตลดลงร้อยละ 86 ONR ได้สนับสนุนการวิจัยของเขาตั้งแต่ปี 2542เบรนแนนรู้ว่า เรขาคณิตพื้นผิวเดียวกันสามารถทำงานกับแบคทีเรียตลอดจนสาหร่าย และเริ่มพัฒนาในปี 2002 ในปี 2007 ก่อตั้งจัดขึ้นบริษัท Sharklet เทคโนโลยี แรกค้ายาปฏิชีวนะกลยุทธ์ตามโครงสร้างพื้นผิวบริษัทช่วยให้ฟิล์มยึดพื้นผิว microtopographical มันคือการทดสอบพื้นผิวบน catheters ท่อปัสสาวะกับแผนการขยายเข้าไปในอุปกรณ์ทางการแพทย์และ OEM (ผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม) ของสินค้าอุปโภคบริโภค ภาพยนตร์มีใช้สูงสัมผัสพื้นผิวเคาน์เตอร์ doorknobs และพื้นผิวห้องน้ำ Sharklet อ้างว่า ลดแบคทีเรียสนาม MRSA โดยร้อยละ 86, faecalis Enterococcus 99 เปอร์เซ็นต์และ Pseudomonas aeruginosa 100 เปอร์เซ็นต์หลังจากหนึ่งชั่วโมงของการสัมผัสอากาศ เกือบ 25 microns ข้ามวัดเพชรแต่ละ Sharklet (ประมาณ 1/5 ความหนาของเส้นผมมนุษย์) และลึกเกือบสาม microns เพชรแต่ละประกอบด้วยซี่โครง 7 ความยาวแตกต่างกันแบคทีเรีย pathogenic โดยนาตาเลีย Lukiyanova / frenta ผ่าน Shutterstockป้องกัน biofilm ของสาหร่ายทั่วไป alga, Delsea pulchra มีวิธีแตกต่างกันเพื่อหลีกเลี่ยงการถูกครอบคลุม โดย biofilm จะปล่อยสารเคมีที่เรียกว่า furanomes ที่รบกวนการสื่อสารระหว่างแบคทีเรียแตกต่างกัน การสื่อสารนี้จะเรียกว่า "ควอรัมตามปกติ" เพราะการเริ่มต้นของกลุ่มที่สร้าง biofilm ในที่สุดFuranomes มีโมเลกุลที่ผูกกับไซต์ครอบคลุมโปรตีนตัวรับบนแบคทีเรีย และบล็อกการรับของสัญญาณโมเลกุลจากแบคทีเรียใกล้เคียง (N acyl homoserine lactone)Kjelleberg Staffan อาจารย์ปีเตอร์ Steinberg ของมหาวิทยาลัยนิวเซาธ์เวลส์ในซิดนีย์เริ่มวิจัยในพื้นที่นี้ในช่วงปี 1990 และเริ่มต้นการสังเคราะห์ furamones สำหรับโปรแกรมประยุกต์ที่ชื้น พวกเขาเกิด จำกัด BioSignal ของออสเตรเลียยัง แก้ความชื้นตัวเรือเรือในปี 1999

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ฉลามที่มีชื่อเสียงสำหรับผิวกระดาษทรายของพวกเขา ความหยาบกร้านของมันมีสาเหตุมาจากหลายพันจุลภาคเรียก denticles ผิวหนัง ("ฟันผิวเล็ก ๆ ") จะเรียกพวกเขาคือการกระแทกพลาดความสง่างามของรูปแบบของพวกเขาเพราะพวกเขามีรูปร่างเหมือนยางจำนวนมากดังนั้นเดลต้าปีกและทับซ้อนกันในรูปทรงเรขาคณิตที่แม่นยำและสวยงาม เหล่านี้ denticles รักษาไหลที่ราบรื่นของน้ำโดยการสร้าง vortices ขนาดเล็กในแต่ละระดับ placoid votices ไมโครมีระบบการจัดการความวุ่นวายถ้าคุณจะและลบล้างการสร้าง swirls ขนาดใหญ่ของของเหลวกับผิวของปลาฉลามโดยการสร้าง swirls ขนาดเล็กจำนวนมาก . ความวุ่นวายน้อยลงหมายถึงการลากน้อยลงและการเคลื่อนไหวจึงได้เร็วขึ้นและเงียบกว่าประสิทธิภาพของการไหลของของไหลนี้ดูเหมือนจะมีประโยชน์เพิ่ม: สาหร่ายและแบคทีเรียที่ไม่สามารถยึดอยู่บนผิวของมัน ไมโครความขรุขระของพื้นผิวที่ช่วยลดการลากยังทำให้ไม่เอื้ออำนวยสิ่งที่แนบโดยสาหร่ายเดียวหรืออาณานิคม พลังงานที่จำเป็นในรูปแบบไบโอฟิล์มที่มีสาหร่ายอื่น ๆ เห็นได้ชัดมากเกินไปและพวกเขาพยายามที่อื่น ๆ บนพื้นผิวได้ง่ายขึ้น. แอนโทนี่เบรนแนนเป็นวัสดุศาสตร์และอาจารย์ด้านวิศวกรรมที่มหาวิทยาลัยฟลอริด้าได้รับการการท่องเที่ยวอู่ต่อเรืออ่าวเพิร์ลเมื่อเขาถูกถามโดยสหรัฐอเมริกา สำนักงานวิจัยนาวี (ONR) จะเกิดขึ้นกับวิธีการแก้เหม็นของลำเรือที่มีการบำรุงรักษาที่สำคัญและปัญหาการดำเนินงานสำหรับกลุ่มยานยนต์ของโลก เบรนแนนค้นหาสิ่งมีชีวิตว่ายน้ำที่ไม่ได้รับฟิล์มสาหร่ายและพบว่าปลาฉลามโดยเฉพาะฉลามกาลาปาโกส หลังจากการโยนของผิวของปลาฉลามและตรวจสอบในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสแกนเขาทำซ้ำขนาดและสัดส่วนของพื้นผิวภูมิประเทศและผลิตวัสดุที่ลดการเจริญเติบโตของสาหร่ายสีเขียวร้อยละ 86 ONR ได้รับการสนับสนุนการวิจัยของเขาตั้งแต่ปี 1999 เบรนแนนรู้ว่ารูปทรงเรขาคณิตพื้นผิวเดียวกันอาจทำงานกับเชื้อแบคทีเรียเช่นเดียวกับสาหร่ายและเริ่มพัฒนาในปี 2002 ในปี 2007 เขาได้ก่อตั้ง บริษัท เอกชน Sharklet เทคโนโลยีกลยุทธ์ยาปฏิชีวนะเชิงพาณิชย์ครั้งแรกขึ้นอยู่กับโครงสร้างผิว . บริษัท ทำให้ภาพยนตร์ขึ้นอยู่กับพื้นผิว microtopographical มันคือการทดสอบบนพื้นผิวท่อสวนปัสสาวะมีแผนจะขยายเป็นอุปกรณ์ทางการแพทย์และ OEM (ผู้ผลิตอุปกรณ์เดิม) สินค้าอุปโภคบริโภค ภาพยนตร์ที่ถูกนำมาใช้กับพื้นผิวสูงสัมผัสเช่นเคาน์เตอร์, ลูกบิดประตูห้องน้ำและพื้นผิว Sharklet อ้างเพื่อลดการล่าอาณานิคมของแบคทีเรีย MRSA ร้อยละ 86, Enterococcus faecalis โดยร้อยละ 99 และเชื้อ Pseudomonas aeruginosa ร้อยละ 100 หลังจากหนึ่งชั่วโมงของการเปิดรับอากาศ แต่ละมาตรการเพชร Sharklet เกือบ 25 ไมครอนข้าม (ประมาณ 1/5 ความหนาของเส้นผมมนุษย์) และเกือบสามไมครอนลึก เพชรแต่ละคนมีเจ็ดซี่โครงของความยาวที่แตกต่างกัน. เชื้อแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคโดย Lukiyanova Natalia / frenta ผ่าน Shutterstock. การป้องกันของไบโอฟิล์มสาหร่ายสาหร่ายทั่วไป Delsea รวีมีแนวทางที่แตกต่างเพื่อหลีกเลี่ยงการถูกปกคลุมด้วยฟิล์ม มันออกสารเคมีที่เรียกว่า furanomes ที่ยุ่งเกี่ยวกับการสื่อสารระหว่างแบคทีเรียที่แตกต่างกัน การสื่อสารนี้เรียกว่า "การส่งสัญญาณองค์ประชุม" เพราะของการเริ่มต้นของการจัดกลุ่มว่าในที่สุดรูปแบบไบโอฟิล์มที่. Furanomes เป็นโมเลกุลที่เชื่อมโยงกับเว็บไซต์รับโปรตีนที่ปกคลุมไปด้วยแบคทีเรียและป้องกันการรับสัญญาณโมเลกุลจากเชื้อแบคทีเรียที่อยู่ใกล้เคียง (N-acyl lactone homoserine). อาจารย์ Staffan Kjelleberg และปีเตอร์สไตน์เบิร์กของมหาวิทยาลัยนิวเซาธ์เวลส์ในซิดนีย์เริ่มงานวิจัยในพื้นที่ในช่วงปี 1990 นี้และเริ่มทำ furamones สังเคราะห์สำหรับการใช้งานกันเพรียง พวกเขากลายเป็น BioSignal จำกัด ของออสเตรเลียยังแก้ปัญหาความท้าทายกันเพรียงเรือเรือในปี 1999

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ฉลามที่มีผิวกระดาษทราย ความขรุขระเกิดจากการพันของโครงสร้างที่เรียกว่าผิวฟันซี่เล็ก ( " ฟัน " ผิวเล็ก ๆ ) เรียกพวกเขากระแทกให้พลาดความงดงามของรูปแบบของพวกเขา พวกเขามีรูปร่างเหมือนมากยางเดลต้าปีก และทับซ้อนในที่ชัดเจนและสวยงาม รูปทรงเรขาคณิตฟันเล็กๆเหล่านี้รักษาราบรื่นไหลของน้ำ โดยการสร้างไมโครอะลูมิเนียมในแต่ละ placoid มาตราส่วน การ votices ไมโครระบบการจัดการความวุ่นวาย , ถ้าคุณจะ , และป้องกันการสร้างใหญ่ swirls ของของเหลวกับเป็นหนังฉลาม โดยการสร้างกรอบที่มีขนาดเล็กมาก ความวุ่นวายน้อยกว่าหมายถึงลากน้อยลงและดังนั้นจึงเร็วและเงียบกว่าเคลื่อนไหว

ประสิทธิภาพของการไหลของของเหลวนี้ ดูเหมือน จะ ได้ ประโยชน์ที่เพิ่ม : สาหร่ายและแบคทีเรียไม่สามารถยึดบนผิวของ ความขรุขระของพื้นผิวที่ลดไมโครลากยังทำให้สถานที่ที่จะเติมสาหร่ายเดี่ยวหรืออาณานิคม พลังงานที่จำเป็นในรูปแบบฟิล์มกับสาหร่ายอื่น ๆเป็นที่เห็นได้ชัดมากเกินไปและพวกเขาค้นหาพื้นผิวอื่น ๆได้ง่ายขึ้น

แอนโทนี่ เบรนแนนวัสดุวิทยาศาสตร์และศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมที่มหาวิทยาลัยฟลอริดา , ท่องเที่ยว Harbor เพิร์ลโดยเมื่อเขาถูกถามโดยสหรัฐอเมริกาสำนักงานวิจัยนาวี ( ONR ) ที่จะเกิดขึ้นกับโซลูชันการเปรอะเปื้อนของเปลือกเรือ , การบำรุงรักษาหลักและปัญหาการการขนส่งของโลกเบรนแนนค้นหาว่ายสิ่งมีชีวิตที่ไม่ได้รับการศึกษาภาพยนตร์และพบฉลามโดยเฉพาะปลาฉลามกาลาปากอส หลังจากการโยนของของหนังฉลามและตรวจสอบได้ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด เขาทำซ้ำ ขนาดและสัดส่วนของพื้นผิวภูมิประเทศและผลิตวัสดุที่ลดการเจริญเติบโตของสาหร่ายสีเขียว โดยร้อยละ 86 .ONR ได้ให้ทุนวิจัยตั้งแต่ปี 1999

เบรนแนนว่าพื้นผิวเรขาคณิตเดียวกันสามารถทำงานกับแบคทีเรีย รวมทั้งสาหร่ายและเริ่มพัฒนาในปี 2002 ในปี 2007 เขาได้ก่อตั้ง บริษัท เอกชนที่ sharklet เทคโนโลยีพาณิชย์แรกใช้ยุทธศาสตร์ตามโครงสร้างผิว

บริษัทสร้างหนังจากพื้นผิว microtopographical .มันคือการทดสอบพื้นผิวท่อสวนปัสสาวะ ที่มีแผนจะขยายเข้าไปในอุปกรณ์ทางการแพทย์และ OEM ( ผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม ) ของสินค้าอุปโภคบริโภค ภาพยนตร์มีการใช้สัมผัสสูงพื้นผิว เช่น ลูกบิดประตู และพื้นผิวเคาน์เตอร์ห้องน้ำ sharklet อ้างว่าลดกลุ่มแบคทีเรีย MRSA โดย 86 เปอร์เซ็นต์เอ็นเทโรค็อกคัส faecalis โดย 99 เปอร์เซ็นต์ และ Pseudomonas aeruginosa โดย 100 เปอร์เซ็นต์หลังจากหนึ่งชั่วโมงของแสงอากาศ แต่ละ sharklet เพชรมาตรการเกือบ 25 ไมครอน ทั่วประเทศ ( ประมาณ 1 / 5 ของความหนาของเส้นผมมนุษย์ ) และเกือบ 3 ชั้นลึก เพชรแต่ละเม็ดมีเจ็ดซี่โครงของความยาวแตกต่างกัน

แบคทีเรียก่อโรคโดย lukiyanova Natalia / frenta ผ่าน Shutterstock .



ฟิล์มป้องกันของสาหร่ายพบสาหร่าย , delsea พัลชรา มีวิธีการที่แตกต่างกันเพื่อหลีกเลี่ยงการถูกปกคลุมด้วยฟิล์ม . มันปล่อยสารเคมีที่เรียกว่า furanomes ที่ขัดขวางการสื่อสารระหว่างแบคทีเรียที่แตกต่างกัน การสื่อสารนี้เรียกว่า " องค์ประชุมส่งสัญญาณ " เพราะการเริ่มต้นของการจัดกลุ่มที่ในที่สุดรูปแบบฟิล์ม

furanomes โมเลกุลที่ผูกกับโปรตีนตัวรับบนเว็บไซต์ครอบคลุมแบคทีเรียและป้องกันการรับส่งสัญญาณโมเลกุลจากเพื่อนบ้านแบคทีเรีย ( n-acyl โฮโมเซอรีนแลคโตน ) .

อาจารย์ staffan kjelleberg และปีเตอร์ สไตน์เบิร์ก จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐนิวเซาท์เวลส์ของออสเตรเลียในซิดนีย์เริ่มการวิจัยในพื้นที่นี้ในช่วงต้นทศวรรษ 1990