Вирощування штучної ноги. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Вирощування штучної ноги

20.06.2015

Наші ноги і руки зроблені з м'язів, кісток, хрящів, кровоносних судин, зв'язок, шкіри, і все воно з'єднується так майстерно, що, здається, замість втраченої руки або ноги простіше зробити повністю штучний протез, ніж намагатися точно повторити природу. Тим не менш, саме це вдалося зробити дослідникам із загальноклінічної лікарні штату Массачусетс, які зуміли відтворити кінцівку з клітинного матеріалу. Щоправда, поки що йдеться не про людські руки та ноги, а про лапку щура.

Суть роботи полягала у наступному. Як відомо, крім клітин у будь-яких органах і тканинах є ще міжклітинний матрикс, що складається з білків, глікопротеїнів, ліпідів тощо. Їх можна видалити за допомогою спеціальних детергентів, причому сам каркас залишиться недоторканим. І ось, пропускаючи детергент через передню кінцівку, взяту у мертвого щура, Харальд Отт (Harald C. Ott) та його колеги зчистили з неї всі клітини, але так, що матрикс кровоносних судин та м'язів залишився на місці. Процедура зайняла 52 години, а що при цьому відбувалося з лапкою, можна побачити тут. В результаті вийшло щось на кшталт об'ємного контуру кінцівки, який тепер мав наповнити новим клітинним вмістом.

Лапку поміщали в біореактор, в якому вона мала обрости клітинами. Спочатку їх вирощували окремо, а потім вводили в "порожню" кінцівку: клітини, які мали відновити судини, поміщали в матрикс, що залишився від вен і артерій, ті, які мали відновити м'язи, вводили в м'язові оболонки. Через п'ять днів кінцівку обробляли слабким електричним струмом, щоб клітини м'язів сформували правильні м'язи, а через два тижні перевіряли, що вийшло.

У статті в Biomaterials автори пишуть, що і судинні та м'язові клітини зробили все правильно. Пацюкова лапка отримала нові судини та нові м'язи, і, коли її пересадили іншому щуру, судини забезпечили циркуляцію крові, а м'язи скорочувалися у відповідь на електричну стимуляцію - лапка згиналася в зап'ястя та згинала фаланги пальців. Варто, правда, помітити, що нервів у лапці не було, тож щур керувати новою передньою ногою не міг. Дослідники збираються найближчим часом зайнятися відновленням саме нервової системи, щоб пересаджену кінцівку можна було відчувати і щоб її можна було керувати.

Сама по собі пересадка руки або ноги від однієї людини іншій зараз уже не новина, проте в такому разі часто доводиться утихомирювати імунітет, який атакує нову кінцівку як чужорідне тіло. За допомогою клітин-попередників, взятих у самого пацієнта, можна було б виростити всі необхідні тканини ноги або руки, але тут виникає інша проблема: як ці тканини правильно організувати. З нуля виростити кінцівку поки що не виходить (хіба що спробувати надрукувати її на 3D-принтері), але можна спробувати використовувати який-небудь каркас. Звичайно, тут теж можуть бути проблеми з імунною системою, проте зовсім не такі, як при пересадці всієї ноги чи руки, з усіма їхніми клітинами.

До речі, авторам роботи тим самим способом вдалося очистити від клітин передню руку павіана, так що залишилося лише правильно "начинити" її людськими м'язовими, нервовими та епітеліальними клітинами - і нова рука буде готова.

<< Назад: Розумний купальник 21.06.2015

>> Вперед: L7987 - асинхронний 61V 3A DC/DC регулятор з обмежувачем струму 20.06.2015

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Доведено існування правила ентропії для квантової заплутаності 09.05.2024

Квантова механіка продовжує дивувати нас своїми таємничими явищами та несподіваними відкриттями. Нещодавно Бартош Регула із Центру квантових обчислень RIKEN та Людовіко Ламі з Амстердамського університету представили нове відкриття, яке стосується квантової заплутаності та її зв'язку з ентропією. Квантова заплутаність відіграє важливу роль у сучасній квантовій інформатиці та технологіях. Однак складність її структури робить розуміння та керування нею складними завданнями. Відкриття Регулу та Ламі показує, що для квантової заплутаності справедливе правило ентропії, подібне до того, що існує для класичних систем. Це відкриття відкриває нові перспективи в галузі квантової інформатики та технологій, поглиблюючи наше розуміння квантової заплутаності та її зв'язку з термодинамікою. Результати дослідження вказують на можливість оборотності перетворень заплутаності, що може спростити їх використання в різних квантових технологіях. Відкриття нового правила е ...>>

Міні-кондиціонер Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Літо - час відпочинку та подорожей, але часто спека може перетворити цей час на нестерпне борошно. Зустрічайте новинку від Sony – міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який обіцяє зробити літо комфортнішим для своїх користувачів. Sony представила унікальний пристрій - міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який забезпечує охолодження тіла у спекотні дні. З його допомогою користувачі можуть насолоджуватися прохолодою у будь-який час та в будь-якому місці, просто носячи його на шиї. Цей міні-кондиціонер оснащений автоматичним налаштуванням режимів роботи, а також датчиками температури та вологості. Завдяки інноваційним технологіям, Reon Pocket 5 регулює свою роботу залежно від активності користувача та умов довкілля. Користувачі можуть легко настроювати температуру за допомогою спеціальної мобільної програми, підключеної через Bluetooth. Крім того, для зручності доступні спеціально розроблені футболки та шорти, до яких можна прикріпити міні-кондиціонер. Пристрій може ох ...>>

Енергія з космосу для Starship 08.05.2024

Виробництво сонячної енергії в космосі стає все більш реальним з появою нових технологій та розвитком космічних програм. Керівник стартапу Virtus Solis поділився баченням використання Starship від SpaceX для створення орбітальних електростанцій, здатних забезпечувати енергією Землю. Стартап Virtus Solis представив амбітний проект створення орбітальних електростанцій, використовуючи Starship від SpaceX. Ця ідея може значно змінити сферу виробництва сонячної енергії, зробивши її доступнішою та дешевшою. Основою плану стартапу є зниження вартості запуску супутників у космос із використанням Starship. Передбачається, що завдяки цьому технологічному прориву виробництво сонячної енергії у космосі стане конкурентоспроможнішим порівняно з традиційними джерелами енергії. Віртуальна Solis планує створити великі фотоелектричні панелі на орбіті за допомогою Starship для доставки необхідного обладнання. Однак одним із ключових виклик ...>>

Новий метод створення потужних батарей 08.05.2024

З розвитком технологій та розширенням використання електроніки стає все більш актуальним питання створення ефективних та безпечних джерел енергії. Дослідники з Квінслендського університету представили новий підхід до створення потужних батарей на основі цинку, який може змінити пейзаж енергетичної індустрії. Однією з головних проблем традиційних батарей, що перезаряджаються, на водній основі була їх низька напруга, що обмежувало їх застосування в сучасних пристроях. Але завдяки новому методу, розробленому вченими, цей недолік успішно подолано. В рамках свого дослідження вчені звернулися до спеціального органічного з'єднання – катехолу. Воно виявилося важливим компонентом, здатним покращити стабільність роботи батареї та збільшити її ефективність. Цей підхід призвів до значного збільшення напруги цинк-іонних акумуляторів, що зробило їх конкурентоспроможнішими. За словами вчених, такі батареї мають кілька переваг. Вони мають б ...>>

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Випадкова новина з Архіву

Використання графену стане ще ефективнішим. 19.12.2013

Матеріал графен, що є плоскою двовимірною структурою з атомів вуглецю, є перспективним для безлічі додатків. Але для того, щоб його можна було використовувати, необхідно провести легування, тобто введення домішок з метою модуляції електричних властивостей матеріалу або іншу обробку. Легування може виявитися дорогим і важко здійсненним процесом. Але групі вчених з Массачусетського інституту технологій та Каліфорнійського університету в Берклі вдалося розробити простий та порівняно недорогий метод обробки, який може розкрити потенціал графену.

Цей новий метод описано у статті, опублікованій в останньому номері журналу Nature Chemistry. Вчені вже давно цікавляться можливим застосуванням графену в сонячних осередках, термоелектричних приладах, пристроях фільтрації води та багатьох інших додатків. Чистий графен позбавлений деяких властивостей, які необхідні напівпровідникові пристрої. Але додавання атомів кисню дозволяє додати ці властивості, запевняють дослідники.

Існуючі методи не дозволяють передбачувано розподілити атоми кисню вздовж поверхні графену. Крім того, вони передбачають використання агресивних хімікатів або температурний режим 700-900 градусів за Цельсієм. Новий підхід дозволяє покращити графен, використовуючи низькі температури близько 50-80 градусів Цельсія. При цьому немає потреби в хімічних добавках. До переваг свого методу вчені відносять гнучку масштабованість, що важливо для комерційних додатків.

Низькотемпературний процес відпалу змінює розподіл атомів кисню, не вносячи змін у загальну структуру графену. Електричний опір матеріалу може скоротитися в 4-5 раз. Цікаво, що при такому способі можна отримати в структурі матеріалу окремі області чистого графену між ділянками з атомами кисню, які мають властивості так званих квантових точок (вони можуть використовуватися у високоефективних світловипромінювачах). Окремо відзначається висока здатність поглинати світло. Порівняно з традиційним необробленим окисом графену, новий метод дозволяє створити матеріал з покращеною на 38% ефективністю поглинання фотонів.

На думку вчених, їхній метод дозволить відкрити для графена багато корисних додатків.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт