Открытия и гипотезы, 2015 №02

Электрический угорь (Electrophorus electricus) — это одна из немногих рыб, которая охотится, генерируя электрические импульсы, чье напряжение может доходить до 600 Вольт. Долгое время считалось, что угри просто парализуют свою добычу ударом тока, однако, как оказалось, охотничья техника этих хищников является куда более изощренной.

В ходе эксперимента биолог Кеннет Катаниа из Университета Вандербильта поместил в одну половину аквариума угря, а в другую — маленькую рыбешку. Чтобы угорь не мог сразу наброситься на добычу, их разделяла прозрачная перегородка, не мешающая проведению тока.

Выяснилось, что на первом этапе охоты угорь генерирует импульсы с высокой частотой, что заставляет рыбешку подергиваться на одном месте. Затем угорь продуцирует несколько парных импульсов — в ответ на них добыча резко «подпрыгивает» по направлению к его пасти. Как отмечает исследователь, в природе это не дает рыбе скрыться из поля зрения угря. Как только рыба пропадает из виду, угорь сразу же «возвращает» ее назад.

«Мы не можем заставить одновременно сокращаться все мышцы нашего тела, но угри добиваются этого от своей добычи. По своему усмотрению угри могут как обездвижить жертву, так и заставить ее плыть», — пояснил Катаниа.

Подготовил К. Кириенко

МЕДНОВОСТИ

Наноботы спешат на помощь

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего представили всему миру доказательства того, что созданные ими микроскопические машины могут перемещаться внутри живого организма и доставлять груз лекарственных препаратов в необходимое место. Микродвигатель имеет химическую природу, он продвигает наноботов за счет пузырьков газа, выделяющихся в ходе реакции между жидкостью внутри организма и материала, запас которого находится внутри передвижной капсулы. И, как это давно заведено в науке, первыми живыми существами, испытавшими на себе воздействие наноботов, стали подопытные грызуны.

Крошечные роботы, задействованные в эксперименте, имели форму трубки, длиной около 20 микрометров и диаметром 5 микрометров. Как только эти трубки, изготовленные из специального полимера и покрытые достаточно толстым слоем цинка, вводились в пищеварительный тракт животного и достигали его желудка, цинк начинал реагировать с соляной кислотой, входящей в состав пищеварительных соков. Выделяющийся при этом водород вырывался из внутренней полости трубок-наноботов, превращая их в подобие миниатюрных ракет.

Двигаясь со скоростью около 60 микрометров в секунду, наноботы покинули пределы желудка, где сработал заложенный в них еще один механизм, позволивший наноботам закрепиться на стенках кишечника и высвободить наночастицы из лекарственных препаратов, которые попали на кишечную ткань. Согласно собранной в результате экспериментов информации, наноботы, "развернутые" в кишечном тракте подопытного животного, оставались прикрепленными к стенкам кишечника в течение 12 часов даже несмотря на прием пищи животным, что является доказательством их эффективности.

После этого ученые произвели тщательный анализ тканей желудка и кишечника животного. Этот анализ показал, что присутствие наноботов не послужило причиной повреждений тканей и увеличения концентрации токсичных веществ в организме.

Полученные учеными другие результаты показали их полное соответствие ожиданиям.

Следует отметить, что успех калифорнийских ученых является лишь первым шагом на пути создания технологий доставки лекарственных препаратов при помощи специально сконструированных нанороботов, которые будут использоваться по отношению к людям в не таком уж и далеком будущем. Конечно, ученым потребуются еще годы работы и масса экспериментов, прежде чем будет получено разрешение контролирующих органов на использование таких технологий на людях.

Но когда это произойдет подобные технологии перейдут из разряда научной фантастики в разряд обыденных вещей.

Биоинженеры вырастили мышцу

Биоинженеры из Университета Дьюка заявили о том, что им впервые удалось вырастить в лаборатории аналог человеческой мышечной ткани, по своим свойствам не отличающийся от настоящей скелетной мускулатуры.

Мышечные волокна выращивались в разных лабораториях и раньше — например, недавно специалисты смогли вырастить из стволовых клеток даже мясо для гамбургера. Однако полностью функциональный аналог поперечнополосатой мускулатуры авторы смогли получить только сейчас. В качестве отправной точки были использованы миобласты — одноядерные предшественники мышечных волокон, извлеченные из мышцы взрослого человека в ходе биопсии. Клетки помещались в специальный трехмерный каркас, заполненный гелем. В результате из 50 миллиграммов миобластов специалисты получили примерно 5 граммов полноценных многоядерных мышечных волокон, увеличив исходную массу биоматериала в 100 раз. Полученная мышечная ткань отвечала сокращениями на электрические стимулы так же, как и обычная мышца.

Роды — не мужское занятие