Реакцию клетки на воздействие внешней силы можно измерить

Новая наносистема, состоящая из миниатюрных рычагов (кантилеверов) и магнитной нанопроволоки, позволяет оценивать физическую реакцию индивидуальной клетки на воздействие внешних сил.
Нанопроволока.
Нанопроволока.
Эксперименты с использованием этой системы продемонстрировали, что приложение внешней силы к клетке в одной точке не ведет к развитию локализованной реакции, а вызывает удаленный ответ, обеспечиваемый внутренними силами клетки. Образно это можно сравнить с разгибанием колена в ответ на почесывание локтя.

По словам доцента Криса Чена (Chris Chen), руководителя группы исследователей университета штата Пенсильвания, разработавшей наносистему, клетка ощущает прикладываемую к ней извне силу и регулирует свои внутренние механизмы для компенсации воздействия. Это происходит за счет изменений цитоскелета, либо запуска каких-то биохимических процессов. И в том, и в другом случае адаптация клетки происходит на микроуровне.

Для изучения биомеханической реакции клетки на воздействие внешних сил авторы воздействовали на каждую клетку с помощью миниатюрных наборов магнитных штырьков, содержащих кобальтовую нанопроволоку, распределенных между немагнитными штырьками.

Находясь в магнитном поле, содержащие нанопроволоку элементы создавали внешнюю силу, воздействующую на культивируемые на поверхности прибора клетки. Немагнитные штырьки выступали в роли детекторов, измеряющих силу тяги, развиваемую каждой клеткой. Регистрация силы тяги выявила две возможные реакции клеток на воздействие внешней силы: резкую утрату сжимаемости, развивающаяся в течение первой минуты стимуляции, и постепенную утрату сжимаемости в течение нескольких минут.

При обоих типах ответа внутриклеточное распределение снижения силы тяги не ограничивалось зоной, прилегающей к активированному штырьку, и не распределялось по всей клетке. Оно регистрировалось в изолированных участках периферии клетки. Полученные данные свидетельствуют о том, что клетки активно регулируют свое внутреннее давление в соответствии с воздействующими на них внешними силами, а также указывают на существование важных динамических взаимодействий между внутри- и внеклеточными силами.

Физические силы играют важную роль в процессах роста и функционирования клеток и тканей, в том числе в изменении генной экспрессии, пролиферации и дифференцировке. Поэтому разработка системы для измерения реакции клеток на внешние воздействия имеет значение не только для улучшения понимания механики отдельных клеток.

Прелагаемую систему можно использовать для мониторинга различий в реакциях нормальных и патологически измененных клеток на внешние воздействия. Полученные данные могут быть полезны при разработке новые лекарственных препаратов и методов регулирования межклеточных взаимодействий.

Кроме того...
Прогулки с собаками "могут наносить вред дикой природе"
Согласно работе, в которой впервые предпринята попытка исследовать влияние выгула собак на городских птиц,...
Созданы прототипы квантовых компьютеров
Сразу две группы исследователей, одна из Китая, одна из Австралии, построили управляемые лазером прототипы...
  • Текущие обсуждения статей
Бионическая рука-протез
Телепортация - фантастика или реальность?
Ученые вывели формулу удачи
Смех не лечит раковых больных
Приливы и отливы вызывают сейсмические колебания
Нью-Йорк и Лос-Анджелес уйдут под воду к 2015-му году
Посмотреть весь форум

  • поиск статей на сайте
Введите фразу, слово или часть слова
Темы этого номера
Электроэнергия с орбиты
Электроэнергия с орбиты Электроэнергия с орбиты
Новый способ получения электроэнергии предложили сотрудники японского космического агентства
Физики "запутали" два атома на расстоянии метра друг от друга
Физики "запутали" два атома на расстоянии метра друг от друга Физики
Ученым из Мичиганского университета (University of Michigan) впервые удалось привести два атома, находящиеся на расстоянии метра друг от друга, в состояние квантовой запутанности
Мотор для наномира
Мотор для наномира Мотор для наномира
В лаборатории Технологического Института ДжорджииGeorgia Institute of Technology создан миниатюрный электрогенератор, который производит электричество, используя в качестве "сырья" ультразвуковые волны
Реакцию клетки на воздействие внешней силы можно измерить
Реакцию клетки на воздействие внешней силы можно измерить Реакцию клетки на воздействие внешней силы можно измерить
Новая наносистема, состоящая из миниатюрных рычагов (кантилеверов) и магнитной нанопроволоки, позволяет оценивать физическую реакцию индивидуальной клетки на воздействие внешних сил
Разработана модель транзистора, состоящего из одного атома
Разработана модель транзистора, состоящего из одного атома Разработана модель транзистора, состоящего из одного атома
Ученые из Гарвардского университета, США (Harvard University) в сотрудничестве с Институтом Нильса Бора в Копенгагене, Дания (Niels Bohr Institute) создали теоретическую модель транзистора
Британские специалисты создают охотника за снайперами
Британские специалисты создают охотника за снайперами Британские специалисты создают охотника за снайперами
Специалисты из университета Портсмута и компании Ant Scientific работают над созданием летающего робота, который сможет выявлять снайперов и бомбы
Скрытый игровой столик
Скрытый игровой столик Скрытый игровой столик
Современные технологии и научные разработки в области цифровой техники позволяют производителям выпускать электронную продукцию малых размеров и почти без проводов
Построен ходячий микробот с приводом от живых клеток
Построен ходячий микробот с приводом от живых клеток Построен ходячий микробот с приводом от живых клеток
Сукхо Пхарк (Sukho Park) и его коллеги из лаборатории микросистем университета Сеула (Micro System Laboratory), а также – из ряда других университетов и институтов, построили микроскопического робота
Самая большая в мире цифровая камера начинает поиск астероидов
Самая большая в мире цифровая камера начинает поиск астероидов Самая большая в мире цифровая камера начинает поиск астероидов
Американский автоматический телескоп для поиска угрожающих Земле астероидов оснастили новой цифровой камерой, обладающей самой гигантской светочувствительной матрицей в мире: её поперечник составляет 40 сантиметров
Гравитационная постоянная теряет вес
Гравитационная постоянная теряет вес Гравитационная постоянная теряет вес
Для объяснения наблюдаемой эволюции Вселенной в рамках существующих теорий, приходится допустить, что одни фундаментальные постоянные более постоянны, чем другие
На Земле и Титане происходят одинаковые физические процессы
На Земле и Титане происходят одинаковые физические процессы На Земле и Титане происходят одинаковые физические процессы
Изучая явление турбулентности над Землей и в атмосфере Титана, спутника Сатурна, ученые обнаружили много общего
Загадочный Нептун
Загадочный Нептун Загадочный Нептун
История открытия Нептуна похожа на приключенческий роман. Впрочем, истинное открытие самой дальней из исполинских планет произошло 24 августа 1989 года, когда вблизи нее пролетел американский зонд "Вояджер-2"
Найдена человеческая ДНК в артефактах 2-тысячелетней давности
Найдена человеческая ДНК в артефактах 2-тысячелетней давности Найдена человеческая ДНК в артефактах 2-тысячелетней давности
Стивену Леблану (Steven LeBlanc), хранителю коллекции музея археологии и этнологии Гарвардского университета (Peabody Museum of Archaeology and Ethnology)
Критерии выбора пары не изменились со времен неандертальцев
Критерии выбора пары не изменились со времен неандертальцев Критерии выбора пары не изменились со времен неандертальцев
Совместное исследование ученых из нескольких университетов США и Европы показало, что современный человек выбирает себе пару так же, как неандертальцы
«Ген стройности» действительно существует
«Ген стройности» действительно существует «Ген стройности» действительно существует
Ученым удалось доказать, что «ген стройности» действительно существует. Более того, его можно не просто включать или выключать, а более или менее плавно настраивать, изменяя содержание жира в организме
Бактериофаги – антибиотики будущего
Бактериофаги – антибиотики будущего Бактериофаги – антибиотики будущего
Бактериофаги, обнаруженные в реке Кем (Кембридж, Великобритания), могут дать начало новому классу высокоэффективных антибиотиков
Из-за ошибки геологов могут погибнуть миллионы человек
Из-за ошибки геологов могут погибнуть миллионы человек Из-за ошибки геологов могут погибнуть миллионы человек
Ученый из Австралии считает, что граница между литосферными плитами в районе Бенгальского залива проведена в 200 км от того места, где она находится на самом деле. Он утверждает, что в этом месте может произойти сдвиг
Хищник против Чужого: исход поединка решают челюсти
Хищник против Чужого: исход поединка решают челюсти Хищник против Чужого: исход поединка решают челюсти
"В космосе никто не услышит вашего крика", — этот жуткий слоган из рекламы фильма "Чужой" вспоминается, когда знакомишься с результатами новой работы биологов
Во дворе британского паба нашли ладью викингов
Во дворе британского паба нашли ладью викингов Во дворе британского паба нашли ладью викингов
Археологи полагают, что обнаружили единственную сохранившуюся в Великобритании ладью викингов, которая была построена в десятом столетии
Красавицы на болоте
Красавицы на болоте Красавицы на болоте
Дарвиновский заповедник на берегах Рыбинского водохранилица — место обитания уникальных видов российской фауны. Простым любителям дикой природы Дарвинский заповедник известен преимущественно по рассказам журналистов
Степлер или стэплер?
Степлер или стэплер? Степлер или стэплер?
В XII веке люди пытались связывать бумаги вместе небольшими тесемками. Каждый листок бумаги имел прорезь в верхнем левом углу. Этот прием использовался, чтобы запечатать и соединить бумаги с помощью воска и тесьмы
"Глупый сезон" науки
"Глупый сезон" науки
Вниманию всех рок-звезд планеты, как активно действующих, так и вышедших в тираж: ребята, пора и о здоровье подумать. Оказывается, образ жизни члена рок-группы – все эти пьянки, курение, наркотики

 
  • Главные темы / архив
№082текущий номер Технологии
Биоклиматическое здание
    

    

    

    

    

 
  • Человек
  • Планета Земля
  • Из-за ошибки геологов могут погибнуть миллионы человекИз-за ошибки геологов могут погибнуть миллионы человек
    Ученый из Австралии считает, что граница между литосферными плитами в районе Бенгальского залива проведена в 200 км от того места, где она находится на самом деле. Он утверждает, что в этом месте может произойти сдвиг
  • Хищник против Чужого: исход поединка решают челюстиХищник против Чужого: исход поединка решают челюсти
    "В космосе никто не услышит вашего крика", — этот жуткий слоган из рекламы фильма "Чужой" вспоминается, когда знакомишься с результатами новой работы биологов
  • Во дворе британского паба нашли ладью викинговВо дворе британского паба нашли ладью викингов
    Археологи полагают, что обнаружили единственную сохранившуюся в Великобритании ладью викингов, которая была построена в десятом столетии
  • Красавицы на болотеКрасавицы на болоте
    Дарвиновский заповедник на берегах Рыбинского водохранилица — место обитания уникальных видов российской фауны. Простым любителям дикой природы Дарвинский заповедник известен преимущественно по рассказам журналистов
  • История изобретений
  • Степлер или стэплер?Степлер или стэплер?
    В XII веке люди пытались связывать бумаги вместе небольшими тесемками. Каждый листок бумаги имел прорезь в верхнем левом углу. Этот прием использовался, чтобы запечатать и соединить бумаги с помощью воска и тесьмы
  • Чёрный ящик
  • "Глупый сезон" науки
    Вниманию всех рок-звезд планеты, как активно действующих, так и вышедших в тираж: ребята, пора и о здоровье подумать. Оказывается, образ жизни члена рок-группы – все эти пьянки, курение, наркотики
  • Воля случая
  • Технологии
  • Техника
  • Космос
023