[發明專利]用于損害CASSIE-BAXTER狀態的方法

在審

• 申請號: 201680080515.4
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN108601345A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 戈登·韋恩·戴爾
• 申請（專利權）人: 戈登·韋恩·戴爾
• 主分類號: A01N27/00
• 分類號: A01N27/00;A01P7/00
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 顧一明

本發明涉及使用化學品來干擾某些節肢動物保護自身免受外部環境傷害的能力。本發明教導了將化學品施用于所述節肢動物的身體的特定部分，這些部分維持氣態包膜，所述氣態包膜包覆、保護所述節肢動物的皮膚和如果存在的呼吸孔，并從所述皮膚延伸。該化學品施用導致該保護性包膜失效，使所述節肢動物對外部環境諸如殺蟲劑敏感，并且還可導致呼吸能力問題。

1.技術領域

本發明涉及施用干擾某些節肢動物呼吸能力的化學品。更具體地講，本發明涉及將化學品施用于節肢動物身體的部分上，這些部分通常通過氣態包膜與外部環境隔離，該氣態包膜包覆節肢動物的角質層和如果存在的呼吸孔，并從所述角質層延伸。

2.相關領域的描述

胸甲是保護很多節肢動物免于直接接觸外部環境的表皮氣泡。該保護性氣體屏障特別可見于蜱螨亞綱(蜱蟲、螨蟲)以及異翅亞目(臭蟲)和虱亞目(虱子)的節肢動物(艾琳希伯特,雷金納德·查普曼, 在洪水中生存：無氣管節肢動物中的胸甲呼吸，DigitalCommons@內布拉斯加大學林肯分校，《昆蟲生理學雜志》，第46卷，第1期， 2000年1月，第13-19頁))，(蘇珊M.比利亞雷亞爾，杜魯門州立大學，蜱蟲中的胸甲呼吸，美國生態學學會2005年年會和展會， 2005年12月15-18日))，(佩雷斯-古德溫,P.J.，2007年，異翅亞目(昆蟲)中的防潤濕表面：任何問題的多毛解決方案，載于《生物學中的功能表面》，斯普林格出版社))，(瑪麗亞索萊達利奧地亞,克勞迪奧·R·拉扎里布,深度探秘：兩棲虱子的水下生活，《昆蟲生理學雜志》，第71卷，2014年12月，第164-169頁))。在一些節肢動物物種中，胸甲作為表皮來源的外鰓發揮作用，從而允許氣體交換。在其他節肢動物物種中，由節肢動物的角質層組織的胸甲被認為有助于避免節肢動物受到脫水的影響以及有助于呼吸。在另外其他節肢動物物種中，雖然節肢動物仍可部分地通過其角質層呼吸，但是胸甲主要局限于節肢動物的氣門(氣管樣呼吸開口)，以保護其免受來自節肢動物的外部環境的污染。

無論節肢動物胸甲的最終目的如何，對于維持這種胸甲至關重要的節肢動物角質層各組成部分的形式和組成的化學、物理和幾何要求均彼此非常精確地相互關聯(弗林先生,約翰·W·布什,水下呼吸：胸甲呼吸的機制，《流體力學雜志》，2008年，第608卷，第275-296 頁))。這種具有胸甲的角質層結構的一般組織是許多具有脂質(酯、類固醇和單環萜烯)的“樹”，每棵“樹”被富含蛋白質的“草”包圍，它們均從多層幾丁質的“土壤”生長并由這些土壤支持，且通過鈣來硬化，從而在胸甲的狹窄分段“細胞”內產生不可潤濕的Cassie-Baxter 物理狀態(羅伊A.諾頓,瓦萊麗·貝漢-佩萊蒂耶,碳酸鈣和草酸鈣在甲螨亞目螨蟲中用作表皮硬化劑，《加拿大動物學雜志》，1991年，第69卷，第6期，第1504-1511頁))(磷酸鈣也可用作表皮硬化劑)。這種不可潤濕的狀態更多是由于產生胸甲的許多組成部分之間的精確幾何關系，而不是因為組成部分本身的任何固有的不可潤濕性 (即，當兩種單獨的可潤濕組分以彼此適當精確的布置方式一起使用時，成為不可潤濕的組合)(蒂埃里達爾曼,弗雷德里克·吉塔德, 自然界中的超疏水和超疏油性質，《今日材料》，第18卷，第5期，2015年6月，第273-285頁))。另外，由于實現這種Cassie-Baxter 物理狀態所需的精確物理結構，出乎意料的是，共有這種不可潤濕的性質的植物與節肢動物的角質層之間幾乎沒有差異(宋海阮,海登·K·韋布,彼得·J·馬洪,羅素J.克勞福德和埃琳娜·P·伊萬諾娃,天然昆蟲和植物的微米/納米結構化表面：精選的具有超疏水和自清潔性質的寶貴模板，《分子》，2014年，第19卷，第9期，第 13614-13630頁))。

出乎意料的是，節肢動物胸甲即使在高壓下也非常堅硬，并且具有超疏水性質(特別是針對極性溶液)和強勁但有限的疏油性質。研究人員目前正試圖對胸甲的這種能力進行生物模擬以用于潛水、抗腐蝕涂層、防冰涂層、防液紡織品、油/水分離、納米粒子組裝和微流體裝置。(朱莉婭尼克爾,米哈伊爾·庫爾坎,雷內亨塞爾,克里斯托夫·奈尼斯,卡斯滕沃納,彈尾目的多層保護性表皮：化學分析，《英國皇家學會雜志：界面》，2014年10月，第11卷，第99期))。