Вырастить сетчатку — высший пилотаж
Японские биологи в лабораторных условиях вырастили из колонии стволовых клеток мыши зачаток сетчатки, или, если точнее, оптический бокал, который по мере роста эмбриона должен становиться задней частью глаза. Такой результат позволяет мечтать о возможном выращивании из стволовых клеток полноценных глазных яблок.
Ученые давно научились включать-выключать и даже вставлять нужные гены, трансформировать эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) в клетки сетчатки, пересаживать их грызунам для восстановления зрения. Но, чтобы вырастить полноценный глаз, необходимо было сформировать из клеток объемную структуру. А с этим были проблемы.
Решить задачу удалось группе Есики Сасаи из Центра биологии развития в Кобе, которая при помощи смеси белков «Matrigel» сумела-таки заставить культуру, состоящую примерно из трех тысяч ЭСК, сформировать оптический бокал. В конечном счете в лабораторном сосуде «выросли» так называемые зрительные пузыри.
Выходит, что форма будущего органа изначально заложена в генетических данных ЭСК: клетки сами определяют свое дальнейшее развитие. Это в свою очередь позволяет надеяться, что со временем биологи научатся выращивать in vitro сетчатку в достаточном количестве для терапевтических целей.
При помощи двухфотонного лазерного микроскопа ученые смогли изучить все четыре фазы изменения формы и появление оптического бокала. Этот процесс занимал несколько дней.
Если японцам или их коллегам из других стран удастся повторить опыт с ЭСК человека, то люди с врожденными повреждениями сетчатки, а также те, чье зрение ухудшается из-за возрастных изменений, получат надежду на восстановление зрения. И, конечно же, на полученных тканях можно будет испытывать действие новых лекарств. Не случайно «Nature» называет полученные образцы «самой сложной тканью, когда-либо выращенной из стволовых клеток».
------------------------------------------
У динозавров вшивости хватало?
Систематик Винсент Смит из лондонского Музея естествознания и его коллеги из других стран построили древо эволюции вшей. Биологи сравнили части ДНК 69 существующих видов бескрылых насекомых, а также проанализировали относительно недавно найденные окаменелости древних представителей этого подотряда возрастом 44 и 100 миллионов лет.
По итогам исследования ученые выпустили статью в журнале «Biology Letters», в которой делают вывод, что эти паразиты появились на Земле примерно 115—130 миллионов лет назад, то есть задолго до так называемого K-T вымирания (одно из пяти «великих массовых вымираний», на границе мелового и палеогенового периода, около 65 миллионов лет назад, которое привело к исчезновению динозавров).
Исследователи также установили, что предки современных птичьих паразитов появились на свет раньше, чем их собратья, выбравшие млекопитающих. Это может означать, что изначально неприятные насекомые жили среди перьев птиц. Более того, существует вероятность, что первыми жертвами паразитов стали оперенные динозавры.
Однако у ученых пока нет прямых доказательств того, что вши когда-то кусали динозавров. Возможно, первые настоящие хозяева паразитов попросту исчезли с лица Земли, например, в эпоху все того же К-Т вымирания.
Каждый вид вшей обладает чертами, позволяющими максимально приспособиться к определенному хозяину, поясняет «PhysOrg.com». Поэтому ученые могут по окаменелостям насекомого предположить, на каком создании оно паразитировало.
------------------------------------------
Пластик с сюрпризом
Такие пластины могли бы стать не только оригинальным элементом декора. Отработав технологию на художественных изображениях, ученые смогут создавать рассеиватели для фар с необычайно точным контролем формы луча.
На первый взгляд перед нами простой лист пластика, на котором можно разглядеть только хаотичные и неясные мелкие насечки. Но с проходящим светом он совершает маленькое волшебство — на любой ровной поверхности формирует заранее заданную картину из света и теней.
Похожие светлые и темные узоры можно наблюдать в жизни. Прозрачный стакан на столе, аквариум, фонтан с играющей поверхностью воды... Причудливо преломленные лучи складываются в яркие дуги и темные полосы — это каустика (caustic).
Теперь исследователи из университетского колледжа Лондона, лаборатории Диснея в Цюрихе и принстонского университета разработали метод обработки пластиковых листов, после которой те формируют каустики в виде фотографических изображений.
Сначала экспериментаторы вычисляют, какое распределение световой энергии необходимо для получения нужного рисунка. Затем по компьютерной модели автомат вырезает на поверхности прозрачного листа множество маленьких изогнутых участков. Каждый при прохождении света дает на стене только неясное пятно, но вместе после наложения всех волн армия этих оптических элементов генерирует желаемый рисунок.
По информации «New Scientist», десятисантиметровый квадратик из такого пластика содержит более тысячи своего рода микролинз. На изготовление одной такой фотографии уходит три дня, ведь тут нужна высокая точность обработки. Но авторы изобретения считают, что в будущем темп производства может быть повышен.
Параллельно исследователи апробировали методику на металлических поверхностях. В этом случае каустики возникают за счет отраженных лучей. Такая микрогравировка с зашифрованным в ней рисунком могла бы стать одним из средств защиты от подделок, рассуждают разработчики технологии, поскольку ее трудно скопировать.
------------------------------------------
«Примитивно», но эффективно
Нечто среднее между классическим огнетушителем и банкой с водой придумали японские инженеры для защиты домов и офисов от пожаров. В применении новинка проста до безобразия.
Затушить пожар быстро и просто можно с помощью устройства под названием SAT 119. Гордое звание «огнетушитель» обычной поллитровой бутылке с чудо-жидкостью присвоить как-то не получается, но именно его функцию выполняет SAT 119.
В состав голубой жидкости входят фосфат, сульфат и бикарбонат аммония, хлорид натрия, карбамид и ПАВы. Когда хрупкий контейнер разбит, образуется пена, и пламя уходит на удивление быстро. Производители обещают, что рабочее вещество безвредно для окружающей среды, животных и людей.
Новинка, с эксплуатацией которой справятся даже старик, инвалид или ребенок, продается по цене $ 71 за штуку.
Кстати, содержимое бутылки можно вылить в ведро с обычной водой и затем полученным составом заливать место возгорания. В этом случае можно будет затушить пожар на большей площади, однако действовать подобным образом получится лишь в относительно спокойных условиях.
------------------------------------------
Пещерные рыбы «страдают» бессонницей
Рыбы, эволюционно приспособившиеся к жизни в пещерах, в сравнении со своими ближайшими сородичами на поверхности почти не спят. Ученые предполагают, что эта находка позволит разобраться с причинами различных расстройств сна у людей.
Американские биологи провели исследование сна обычных рыбок, живущих на поверхности, и представителей трех популяций пещерных рыбок того же самого вида (Astyanax mexicanus). Сравнение двух форм одной и той же разновидности рыбки позволило выявить отличия, обусловленные средой обитания и «запечатленные» в генах после бесчисленных поколений, живших, соответственно, на свету и во тьме.
Это оказалась не только потеря глаз и пигмента, что было известно давно, но и радикальное сокращение сна. Серия опытов в аквариумах, при которых проверялась реакция на внешние раздражители, типа стука по стеклу, позволила выяснить, что поверхностная форма A. mexicanus спит в среднем 800 минут в сутки, в то время как пещерная версия этой рыбки довольствуется 110—250 минутами. Это огромная разница для существ генетически предельно родственных, которые даже считаются одним видом.
Как сообщает «ScienceDaily», исследователи попытались выяснить, определяет ли генетика столь аномальный сон. Авторы работы вывели гибрид пещерной и поверхностной рыбки. Опыт показал, что «помесь» почти сравнялась по времени сна с пещерной рыбкой, а не поверхностной. Значит, слепые рыбы несут некие доминантные гены, обуславливающие феноменальную бессонницу.
В дальнейшем биологи намерены определить эти гены. А далее можно будет попытаться вычислить аналогичные гены и у людей с нарушениями сна. Так что чисто академическое, на первый взгляд, исследование из области ихтиологии может обрести вполне прикладное медицинское значение.
------------------------------------------
Болтуна «выключить» просто
Электромагнит, поднесенный к определенной точке на голове, способен оказывать немедленное и сильное воздействие на работу выбранных участков коры головного мозга.
Опыт провели исследователи из института когнитивной нейронауки университетского колледжа Лондона. Они использовали транскраниальную магнитную стимуляцию (TMS) для воздействия на речевой центр человека.
Как рассказывает «PhysOrg.com», в ходе тестов людей просили вслух читать стихи, в частности, про Шалтая-Болтая. Когда ученые на несколько секунд включали магнит, речь прерывалась, как бы человек не старался ее продолжить.
Эксперимент призван проторить дорогу для лечения мигреней и других заболеваний, которые могут быть связаны с аномальным возбуждением или торможением нейронов. По мнению авторов работы, изучение воздействия TMS на мозг поможет научиться балансировать отклик нервных клеток в случае нарушений.
Кстати, в одном из недавних экспериментов с TMS ученым удавалось, напротив, не тормозить, а стимулировать активность в пострадавшем от кровоизлияния речевом центре у пациентов.
