Искусственная легочная ткань по примеру легких ящериц

09.01.2022

В отличие от легких человека с их сложной древовидной структурой, легкие ящерицы вида коричневый анолис развиваются намного проще. И могут стать подходящей моделью для создания искусственных легких, разработанных учеными Принстонского университета (США).

У птиц и млекопитающих легкие развиваются в очень непростые структуры из-за бесконечного ветвления и сложной биохимической передачи сигналов. Легкие же коричневого анолиса формируются более простым способом: как будто мягкий шарик выдавливается из сетки, как в обычной игрушке-антистрессе.

Легкое ящерицы начинает развиваться в виде полой удлиненной мембраны, окруженной однородным слоем гладкой мускулатуры. Во время развития клетки легких выделяют жидкость, и при этом внутренняя мембрана медленно раздувается и истончается, как воздушный шар. Это оказывает давление на гладкую мускулатуру, заставляя ее сжиматься и распространяться на пучки волокон, которые в конечном итоге образуют сетку в форме сот.

Давление жидкости продолжает выталкивать эластичную мембрану наружу, через щели в жилистой сетке. В результате образуются заполненные жидкостью "луковицы", которые покрывают легкие. Эти выпуклости создают большую площадь поверхности, на которой происходит газообмен. И это все.

Весь процесс занимает менее двух дней и завершается в течение первой недели инкубации. У вылупившейся ящерицы воздух входит в верхнюю часть легкого, циркулирует вокруг полостей, а затем выходит обратно.

Для биоинженеров эта скорость и простота формирования легкого создают новую парадигму дизайна легочной ткани. Исследование также открывает новые возможности для более подробного изучения развития рептилий.

<< Назад: Интеллектуальный датчик STMicroelectronics на базе IO-Link-трансивера L6364W 10.01.2022

>> Вперед: Термоядерный реактор в пять раз ярче Солнца 09.01.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Восприятие музыки зависит от цвета концертного зала 03.03.2026

Восприятие живой музыки традиционно связывают с слухом, однако на впечатления от концерта влияют и другие факторы, включая визуальное оформление и освещение. Вопрос о том, может ли цвет интерьера напрямую изменять то, как мы слышим звук, долго оставался открытым. Недавнее исследование ученых из Технического университета Берлина проливает свет на эту связь и демонстрирует, что визуальная среда способна влиять на субъективное восприятие музыки. Чтобы изучить эффект цвета, исследователи предложили участникам прослушать записи концерта в виртуальных залах, оформленных в красные, зеленые и синие оттенки. Цвета варьировались по яркости и насыщенности, что дало 12 различных вариантов оформления. Поскольку построить физические залы с таким разнообразием цветов было невозможно, использовалась технология виртуальной реальности. Звук воспроизводился через наушники с бинауральной технологией, адаптирующей звучание к движениям головы, что создавало ощущение реального присутствия в зале. Участ ...>>

Chrysalis: концепт межзвездного корабля для 400-летнего путешествия 03.03.2026

Межзвездные полеты остаются одной из самых амбициозных целей человечества. Международный научный проект Chrysalis предложил концепцию космического корабля, способного совершить 400-летнее путешествие с экипажем из 2400 человек. Победивший в конкурсе 2025 года дизайн демонстрирует не только инженерные решения, но и социальную архитектуру, рассчитанную на 16 поколений людей, живущих на борту. В основе концепции лежит вращательная конструкция длиной 58 километров. Такая масштабная система должна создать искусственную гравитацию, достаточную для нормального функционирования организма, без вызывающей дезориентацию центробежной нагрузки. Для стабилизации конструкции проект предусматривает несколько цилиндров, вращающихся в противоположных направлениях, что минимизирует колебания и вибрации. Сборка корабля планируется в точках Лагранжа - участках космоса, где можно минимизировать расход топлива. Движение корабля предполагается обеспечить прямым термоядерным двигателем на гелии-3 и дейте ...>>

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Использование костюмов со съемок фильма для исследований заболеваний 27.01.2023 Технологию фиксации движений актеров, использовавшей в своем культовом фильме "Аватар" Джеймс Кэмерон, ученые адаптировали для отслеживания прогрессирования заболеваний опорно-двигательного аппарата. С помощью новейшей технологии ученые смогут отслеживать развитие заболевания, которые мешают двигаться. К ним относятся какие-либо заболевания, связанные с мозгом и нервной системой, сердцем, легкими, мышцами, костями и ряд психических расстройств. Во время тестов с использованием костюмов для фиксации движения, новая система которых использует искусственный интеллект для анализа, британские эксперты измерили тяжесть двух генетических расстройств вдвое быстрее лучших врачей. В перспективе это поможет пациентам быстрее получить подходящую поддержку и лечение. Кроме того, это может вдвое сократить время и значительно снизить затраты, необходимые для разработки нового лекарства в клинических испытаниях. Доктор Рикотти, входивший в группу исследователей Имперского колледжа и Университетского колледжа Лондона, вместе с коллегами протестировал метод на пациентах с атаксией Фридрейха (FA) и мышечной дистрофией Дюшенна (DMD) в двух отдельных исследованиях. У пациента Great Ormand Street Hospital Джеймси заболевание под названием мышечная дистрофия Дюшенна. С помощью датчиков, прикрепленных на запястьях, локтях и коленях, врачи отслеживают, как на его движения влияет это редкое генетическое заболевание. Профессор Альдо Фейсал из Имперского колледжа был одним из ученых, придумавших эту идею. "Наш новый подход выявляет тонкие движения, которые люди не могут уловить. У него есть возможность трансформировать клинические испытания, а также улучшить диагностику и мониторинг пациентов", - отмечает ученый. Исследователи из Имперского колледжа впервые опробовали костюмы с датчиком движения на пациентах с ФА. Они обнаружили, что искусственный интеллект может предугадать обострение болезни в течение двенадцати месяцев, что вдвое меньше, чем обычно нужно экспертам.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026