» » Биологи впервые внедрили механический датчик в клетку млекопитающего

Биологи впервые внедрили механический датчик в клетку млекопитающего

Биологи впервые внедрили механический датчик в клетку млекопитающего

Учёные внедрили в живую клетку устройство, которое позволило проследить за течениями во внутриклеточной среде. Такой датчик поможет лучше изучить работу клетки. Возможно, благодаря этим знаниям человечество победит ныне неизлечимые заболевания.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature Materials группой во главе с Энтони Перри (Anthony Perry) из Батского университета.

Биологи давно предполагают, что течения во внутриклеточной среде (цитоплазме) — важная часть работы клетки. Но это движение почти не изучено, потому что до сих пор у исследователей не было для этого подходящих инструментов.

Теперь учёные из Испании, Великобритании и США совершили прорыв, впервые внедрив в клетку млекопитающего механический датчик.

"Это первый взгляд изнутри в таком масштабе на физику любой клетки, — утверждает Перри. — Впервые кто-то увидел изнутри, как вещество клетки перемещается и организуется".

Устройство, способное отслеживать течения внутриклеточной жидкости, выглядит очень просто. Больше всего оно напоминает решётку или двустороннюю расчёску. Это четыре продольные пластины длиной 22 микрометра и шириной 1,5 микрометра каждая. Посередине они соединены одной поперечной пластиной длиной 10,5 микрометра. Вся конструкция имеет толщину в 25 нанометров и состоит из кремния.

Биологи впервые внедрили механический датчик в клетку млекопитающего

Схема микробота, отслеживающего движения внутриклеточной жидкости.
Иллюстрация M. Duch et al./ Nature Materials (2020).

Подобный микробот — это своего рода паучок с восемью лапками. Когда это "членистоногое" оказывается внутри клетки, за движением его "лапок" можно наблюдать в микроскоп. А они настолько тонкие, что сгибаются и разгибаются под действием малейших течений в окружающей жидкости.

Чтобы испытать своих "агентов", исследователи буквально посадили их верхом на мышиные сперматозоиды и дали последним слиться с яйцеклетками. В результате получились оплодотворённые яйцеклетки (зиготы), внутри которых оказались созданные учёными устройства.

Биологи выбрали для первых экспериментов зиготы, поскольку они достигают ста микрометров в диаметре, что вдесятеро больше обычной мышиной клетки.

Наблюдения в микроскоп показали, что "паучки" действительно двигались. Их "конечности" сгибались и разгибались, отмечая этапы развития одноклеточного эмбриона перед делением.

"Иногда устройства были раскручены и скручены силами, превышающими даже силы внутри мышечных клеток, — рассказывает Перри. — В других случаях устройства двигались очень слабо, показывая, что внутренняя среда клетки стала спокойной.

В этих процессах не было ничего случайного. С момента, когда образуется одноклеточный эмбрион, всё происходит предсказуемым образом. Физика [развития эмбриона] запрограммирована".

Изучение внутриклеточной механики наверняка добавит важные кусочки к огромному пазлу под названием "функционирование живой клетки". А от того, насколько успешно он собирается, зависит как сама жизнь, так и успех в нашей борьбе с болезнями и старением.

30 май 2020 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Клеточное старение удалось обратить вспять

На протяжении всей своей истории человечество искало секрет вечной молодости. Но лишь ученым из Стэнфордского университета, возможно, удалось подобраться на шаг ближе к желаемому. Недавно команда

Ученые впервые омолодили человеческие клетки

Группа ученых из Стенфордского университета сумела впервые в истории омолодить клетки человека.

Биологи воскресили мутантные гены последних мамонтов

Биологи воссоздали и внедрили в живые клетки мутантную ДНК последних мамонтов. Так генетики выяснили, какими недугами страдали эти существа перед вымиранием.

Ядовитую железу змей впервые вырастили в лаборатории

Для этого они использовали стволовые клетки южноафриканской щитковой кобры

Как поваренная соль влияет на раковые клетки?

В одной из наших предыдущих статей мы выяснили, какая именно физическая активность способна уберечь человека от развития рака. Также нам уже хорошо известно, что раковые клетки могут быть уничтожены

Клетки организма умеют «считать»

Общеизвестно, что наши тела насчитывают триллионы мельчайших клеток, каждая из которых выполняет свою уникальную функцию. Как сообщает портал phys.org, команда исследователей из Университета Джона
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Существует 50% вероятность того, что мы живем в симуляцииВремя эластично: почему на вершине горы время идет быстрее, чем на пляже?Кого и зачем приносили в жертву Древние Египтяне?Ученые пытаются понять, как могла появиться жизнь на ВенереНа МКС найдено место утечки воздуха. Что дальше?Почему птицы летают клином11 живописных мест на планете, раскрашенных самой осеньюКрупнейшая озоновая дыра зафиксирована над Антарктидой