Мышечная ткань изготовлена в космосе

02.11.2025

Освоение космоса ставит перед наукой не только инженерные, но и медицинские задачи. Длительное пребывание в невесомости вызывает у астронавтов потерю мышечной массы и снижение прочности костей. Чтобы лучше понять эти процессы и разработать эффективные методы лечения, ученые начали создавать живые модели тканей, имитирующие работу человеческих органов в космосе. Недавний прорыв в этой области совершили исследователи из ETH Zurich, которым впервые удалось вырастить мышечную ткань в условиях микрогравитации.

Под руководством Парта Чансория команда из Швейцарской высшей технической школы Цюриха провела серию параболических полетов, во время которых самолет на короткое время создает состояние невесомости, имитируя космическую микрогравитацию. Именно в эти несколько секунд ученые смогли напечатать сложную мышечную структуру, используя технологию 3D-биопечати. Эксперимент стал частью программы, направленной на разработку биомоделей для медицинских испытаний в космосе.

Создание живых тканей - одна из самых трудных задач биоинженерии. На Земле силу тяжести приходится компенсировать с помощью поддерживающих структур, чтобы напечатанная ткань не разрушалась под собственным весом. В условиях микрогравитации такие силы исчезают, что позволяет формировать более деликатные и естественные волокна без деформаций и структурных напряжений.

В качестве материала исследователи использовали биочернила - специальную смесь, состоящую из биополимеров и живых клеток. Этот субстрат должен быть достаточно вязким, чтобы сохранять форму, но при этом не мешать клеткам дышать и размножаться. Однако в процессе работы ученым пришлось преодолеть две серьезные проблемы: чрезмерный вес клеток, способный деформировать структуру до ее затвердевания, и неравномерное распределение клеток в биочернилах.

Чтобы избежать этих осложнений, команда ETH Zurich применила уникальную био-смолу, устойчивую к деформации и подходящую для кратковременных условий невесомости. Во время 30 параболических циклов исследователи печатали образцы ткани, контролируя каждый этап формирования волокон. После завершения эксперимента биологи сравнили полученные образцы с тканями, созданными на Земле. Результаты показали, что жизнеспособность клеток и структура мышечных волокон остались идентичными, что подтвердило эффективность метода.

Еще одно преимущество нового подхода заключается в том, что биосмолы с живыми клетками могут храниться длительное время, что делает возможным их использование в будущих космических миссиях, где ресурсы и оборудование ограничены. Это открывает путь к созданию биолабораторий на орбите, где можно будет выращивать модели органов и тестировать препараты в условиях, максимально приближенных к состоянию человеческого организма в космосе.

По мнению ученых, напечатанные в невесомости модели мышечной ткани помогут глубже понять, как невесомость влияет на здоровье астронавтов, а также послужат инструментом для изучения заболеваний, таких как мышечная атрофия или дистрофия. Более того, подобные исследования создают основу для разработки новых методов терапии, применимых как в космосе, так и на Земле.

<< Назад: Портативный маршрутизатор ZTE F50 Pro 5G з Wi-Fi 6 03.11.2025

>> Вперед: Игровой монитор AOC Agon Pro AGP327UZD 02.11.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Открыт новый вид атомарно-тонкого углеродного материала 07.06.2021 Исследователи из Марбургского университета в Германии и Университета Аалто в Финляндии открыли новую углеродную сеть, которая атомарно тонка, как графен, но состоит из квадратов, шестиугольников и восьмиугольников, образующих упорядоченную решетку. Ученые также обнаружили, что электронные свойства новой углеродной сети сильно отличаются от свойств графена. В отличие от графена и других форм углерода, сеть бифенилена, так называется новый материал, обладает металлическими свойствами. Узкие полосы сети, шириной всего в 21 атом, уже ведут себя как металл, в то время как графен такого размера является полупроводником. Ученые из Университета Аалто помогли создать изображение материала и расшифровать его свойства. Группа профессора Питера Лилджерота провела микроскопию с высоким разрешением, которая показала структуру материала, в то время как исследователи под руководством профессора Адама Фостера использовали компьютерное моделирование и анализ, чтобы понять электрические свойства материала. Новый материал изготавливается путем сборки углеродсодержащих молекул на чрезвычайно гладкой золотой поверхности. Эти молекулы сначала образуют цепи, которые состоят из связанных шестиугольников, а последующая реакция соединяет эти цепи вместе, образуя квадраты и восьмиугольники. Важной особенностью цепей является то, что они хиральные, то есть они существуют в двух тапах зеркального отражения, таких как левая и правая рука. Цепи только одного типа собираются на поверхности золота, образуя упорядоченные сборки, прежде чем соединиться. Это критически важно для образования нового углеродного материала, потому что реакция между двумя разными типами цепей приводит к появлению только графена.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025