Синтетический материал, имитирующий функции живых клеток

09.04.2016

Ученые из Оксфордского университета под руководством профессора Хагана Бейли (Hagan Bayley) разработали синтетический материал, обладающий уникальными функциональными свойствами, контролируемыми при помощи света - в том числе возможностью "включать" экспрессию отдельных генов.

На микроуровне ткань состоит из сотен капель жидкости. Такие легкие светочувствительные материи могут быть использованы для изучения взаимодействия клеток в организме, движения лекарственных средств и т. д.

Работа показала, что можно создавать синтетические ткани, которые содержат шаблонные сети взаимосвязанных элементов. Каждый из таких элементов в ткани имитирует минимальную клеточную функцию, которая может управляться светом извне.

"Одной из ключевых задач было создание синтетических клеток, способных выполнять простые функции. Если предыдущие исследования были сосредоточены на отдельных элементах таких сетей, то мы исследовали следующий уровень организации в области синтетической биологии - формирование тканей из подобных материалов", - рассказал профессор Бейли.

К слову, предыдущая работа, проведенная группой профессора Бэйли, была посвящена разработке технологии 3D-печати, которая создает мягкие конструкции из сотен содержащих соли капель размером с пиколитр, соединенных через липидные мембраны. Такие структуры могут иметь заданные функции, недостижимые при использовании отдельных капель, например, возможность складываться в новые формы.

<< Назад: Синтетические нервы работают на свету 09.04.2016

>> Вперед: SSD-накопители Toshiba на базе 15-нм флэш-памяти 08.04.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Генная инженерия для лечения диабета 15.08.2024 Диабет первого типа - это хроническое заболевание, при котором иммунная система ошибочно атакует клетки поджелудочной железы, отвечающие за выработку инсулина. Без этого гормона организм не может эффективно контролировать уровень сахара в крови, что приводит к серьезным осложнениям. Однако ученые из Детского исследовательского центра Сиэтла разработали инновационный метод, который может изменить подход к лечению этого заболевания. Новый метод основан на использовании генной инженерии для работы с иммунными клетками. В норме эффекторные Т-клетки должны защищать организм от инфекций, но при диабете первого типа они атакуют собственные клетки поджелудочной железы, производящие инсулин. Ученые предложили способ перенаправить этот процесс, чтобы Т-клетки, наоборот, способствовали выработке инсулина, когда уровень глюкозы в крови повышается. Ключевым элементом этой технологии стало редактирование генов, направленное на структуру FOXP3 в Т-клетках человека. Этот ген отвечает за регуляцию активности иммунных клеток и может быть использован для создания специальной "инструкции", которая помогает Т-клеткам стимулировать клетки поджелудочной железы к выработке инсулина. Таким образом, вместо того чтобы разрушать клетки, производящие инсулин, иммунные клетки начинают помогать в поддержании его необходимого уровня. Исследователи считают, что этот метод может стать прорывом в лечении диабета первого типа, так как он позволяет восстанавливать естественную регуляцию уровня сахара в крови. В отличие от традиционной терапии, которая требует постоянного введения инсулина извне, новый подход может обеспечить организм этим гормоном на постоянной основе за счет активации собственных клеток. На текущем этапе ученые планируют продолжить исследования и разработать платформу для проведения клинических испытаний нового метода лечения. Если эти испытания окажутся успешными, пациенты с диабетом первого типа могут получить доступ к более эффективной и менее инвазивной терапии, способной значительно улучшить качество их жизни.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025