疟疾媒介蚊翅纳米拓扑结构与分形特征的跨物种比较研究

本研究通过原子力显微镜(AFM)和分形分析技术，首次系统揭示了巴西两种主要疟蚊(Anopheles darlingi与An. aquasalis)翅面纳米级拓扑差异：An. darlingi腹面(V-Ad)呈现最高粗糙度(Sq=45.34±3.20 nm)和显著取向性结构，其赫斯特系数(H=0.96±0.02)显示持久性粗糙特征，这些发现为蚊虫飞行适应机制和仿生材料设计提供了量化依据。

　　

亮点

本研究通过高分辨率原子力显微镜(AFM)三维成像结合分形几何分析，首次在纳米尺度解析了两种重要疟疾媒介蚊虫翅面的功能形态差异。

蚊虫采样

实验选用巴西纳尔逊费雷拉昆虫学单位保种的An. aquasalis和An. darlingi雌蚊（羽化后3天），在标准实验室条件下（温度24-26°C，相对湿度12/12小时光周期）培育。幼虫投喂商业鱼饲料(Tetramin Gold?)，成虫饲喂10%蔗糖溶液。

扫描电镜形态

扫描电镜(SEM)图像清晰展现了蚊翅的多层级结构特征。图1a低倍镜下可见翅脉网络支撑着薄膜状翅膜，高倍镜(图1b)则显示翅膜表面分布着规则排列的纳米柱状结构，这些结构在翅脉交界处(图1c)形成特殊的拓扑梯度，暗示其可能具有调控气流附面层的功能。

结论

定量分析表明：An. darlingi腹面(V-Ad)展现出最显著的表面粗糙度(Sq=45.34±3.20 nm)和高度振幅(Sz=399.17±65.46 nm)，其快速傅里叶变换(FFT)谱图显示独特的取向性纳米结构；分形分析揭示该表面具有最高赫斯特系数(H=0.96±0.02)，表明其粗糙特征具有长程相关性。相较之下，An. aquasalis背面(D-Aa)表面更为平滑(Sq=23.54±3.47 nm)，其空间相关性较低(H=0.82±0.03)。这些纳米级功能差异可能反映了两者在飞行力学和生态适应策略上的分化。