«Наноподсказка» для кровеносных сосудов
Американские исследователи решили проблему стимулирования роста сосудов в поврежденной ткани. Такая задача является одной из важнейших в регенеративной медицине и трансплантологии.
Сэмюэл Стапп и его коллеги из Северо-Западного университета разработали жидкость, которая, будучи введенной в ткани пациента, превращается в спутанную матрицу из нановолокон. Каждое такое волокно покрыто выступами молекулярного размера, подражающими фактору роста эндотелия сосудов — белку VEGF. В результате нановолокна предоставляют фон для ускоренного размножения клеток сосудов, включая формирование последних на новом месте.
По информации «Technology Review», исследователи протестировали изобретение на мышах. Биологи ограничили кровоснабжение задних лап подопытных зверьков, что должно было привести к отмиранию конечностей. Введение нановолокон вызвало рост новых сосудов, привело к увеличению кровообращения в лапах и улучшению двигательных функций.
Ранее медики не раз пробовали вызывать рост сосудов в поврежденных тканях при помощи белка VEGF, но он плохо работал, так как быстро выводился из нужного участка. Поэтому для должного эффекта его необходимо было вводить вновь и вновь. Такой способ лечения мало того что инвазивный, так еще и дорогой. А вот наноматериал находится в нужном месте длительное время, обеспечивая стойкий эффект стимуляции роста сосудов. При этом по окончании своей работы новые волокна разлагаются в организме.
-----------------------------------------------
Дельфины — супернавигаторы
Дельфины славятся своими эхолокационными способностями, но, видимо, природа посчитала, что этого недостаточно, и наградила дельфинов вида Sotalia guianensis чувством электрического поля. Оно, вероятно, помогает дельфинам в поиске добычи на коротких дистанциях, когда эхолокация не столь эффективна.
О своем открытии в журнале «Proceedings of the Royal Society B» рассказали доктор Вольф Ханке и его коллеги из университета Ростока. Они пишут, что, когда просматривали изображения тепловизора, их заинтересовали углубления на верхней части морды дельфинов, явно свидетельствующие об активности данных зон. Были проведены опыты, в ходе которых животное удалось научить реагировать на поле, создаваемое рыбой (слабые наводки генерируются в ходе работы мускулов и нервной системы).
Вполне возможно, что другие крупные жители океана имеют такую же способность, ведь и они иногда кормятся близ морского дна.
-----------------------------------------------
«Спать как суслик» — это как же?
Вызвав спячку у животных по своему желанию, экспериментаторы приблизились к пониманию ее механизма. А его изучение важно не только для зоологов, но и для медиков, разрабатывающих методы защиты мозга пациентов, перенесших сердечный приступ или инсульт. Ведь, несмотря на замедление кровотока, животные, впадающие в гибернацию, то есть зимнюю спячку, обходятся без повреждения мозга.
По информации «Medical Xpress», чтобы детальнее разобраться с происходящим, ученые из Аляскинского университета провели опыт с сусликами. Мишенью для различных веществ выступали рецепторы аденозина в мозге. Считается, что они регулируют сонливость.
В эксперименте рецепторам «предъявлялись» как составы, стимулирующие их, так и блокирующие, подобные кофеину. Известно, что кофеин связывается в мозге с теми же рецепторами, конкурируя за них с аденозином и, тем самым, замедляя его действие.
Итак, шесть арктических сусликов были подвергнуты испытанию три раза в течение года. Первый раз летом, когда они не находились в состоянии спячки, второй — в начале сезона зимней спячки и третий — в середине сезона спячки. Если животные находились в состоянии гибернации перед тестом, авторы исследования будили их, чтобы узнать, может ли тестовое вещество заставить их вернуться в спячку.
«Мы показали, что активации рецепторов аденозина достаточно, чтобы вызвать оцепенение у сусликов в сезон спячки», — заявил ведущий автор работы Тулази Джинка. При этом, как и ожидалось, кофеиноподобные соединения прерывали оцепенение сусликов.
Выяснилось, что рецепторы аденозина, критически важные для старта процесса гибернации, в течение года меняют чувствительность. Как именно это происходит, биологам еще предстоит понять. Однако важно, что такие рецепторы есть у всех млекопитающих, в том числе и у человека. Следовательно, гипотетически можно разработать стратегию воздействия и на него.
-----------------------------------------------
Грызун в ядах разбирается
Биологи впервые обнаружили пример сбора растительного яда плацентарным млекопитающим. Хотя получение животными ядов от растений известно в природе, грызуны, виртуозно освоившие такой прим, удивили специалистов.
Героем исследования, проведенного группой ученых из Великобритании, Кении и США, стала африканская гривастая крыса (Lophiomys imhausi), у нас называемая косматым хомяком. Это животное обитает в Восточной Африке. Биологи давно подозревали, что оно ядовито. Однако раньше высказывалась идея, что зверек сам генерирует защитный яд. А оказалось, он заимствует его у дерева — акокантеры абиссинской. Примечательно, что некоторые африканские охотники используют тот же самый источник яда для смачивания наконечников своих стрел.
Исследователи подтвердили эту гипотезу, предоставляя пойманным гривастым крысам ветви и корни акокантеры. Грызуны принимались грызть и жевать кору и размазывать слюни по своим бокам, пишет «Proceedings of The Royal Society B».
Анализ шерсти косматого хомяка под электронным микроскопом показал, что волосы на боках L. imhausi отличаются по своему строению от прочих. Они сильно перфорированы и насыщены порами, как губка или фитиль, а потому превосходно впитывают и сохраняют смертельный яд (карденолид, близкий аналог уабаина, способного убить слона). Этот «подарок» попадает в пасть любому животному, которое пробует отведать косматого хомяка.
Как L. imhausi использует яд, не поддаваясь его действию? Почему в ходе эволюции этот хомяк получил свои удивительные волоски? На эти вопросы биологи пока не могут ответить.
-----------------------------------------------
Тест на ВИЧ — моментально
Миниатюрный чип позволил удешевить и ускорить тесты на присутствие у пациента вируса иммунодефицита и не только. Предназначена разработка для развивающихся стран.
Прибор под названием mChip создал Сэмюэл Сиа из университета Колумбии в кооперации со специалистами компании «Claros Diagnostics», пишет «Nature Medicine».
Устройство устраняет необходимость в квалифицированных специалистах для взятия крови, а также для ее анализа, сообщает «Inhabitat». Пластиковая пластинка mChip размером примерно с кредитную карту пронизана несколькими микроскопическими каналами, направляющими кровь к зонам анализа. Эти участки содержат различные антигены, которые связываются с антителами, появляющимися в организме при заражении. В результате такого связывания немного меняется яркость зоны детекции, что фиксируется недорогим оптическим датчиком.
Ранее другие группы биоинженеров уже демонстрировали анализаторы крови на базе микропотоковых чипов, но новичок в их ряду выделяется сочетанием точности диагноза, скорости работы, миниатюрности и низкой цены. По словам Сиа, mChip может быть настроен не только на одновременное обнаружение ВИЧ и сифилиса, но еще и гепатитов В и С, герпеса, гонореи и хламидиоза. При этом для выполнения полного анализа пациент должен поделиться с чипом всего несколькими каплями крови.
-----------------------------------------------
Почему Луна асимметрична?
Лунная дихотомия — различие видимой и обратной стороны нашего спутника — является следствием давнего крушения второй земной луны. К такому выводу пришла группа исследователей из США и Швейцарии, которые изложили свои идеи в статье в «Nature».
Загадка явного отличия двух полушарий Селены мучает астрономов десятки лет, с тех пор как космические аппараты позволили взглянуть на обратную сторону Луны. Ближняя к нам часть спутника более гладкая, покрыта «морями» и имеет меньшее число кратеров, чем дальняя сторона. Последняя к тому же может похвастать обширными горными системами, возвышающимися более чем на три километра.
Для объяснения различия не раз выдвигались гипотезы, в частности, версии о различии в приливном разогреве недр Селены и ранней вулканической активности дальней стороны, асимметрии в конвекции и кристаллизации магмы и так далее. Но новая работа предполагает, что ключ ко всему — гибель второй земной луны.
Наиболее проработанная гипотеза образования самой Луны гласит, что более четырех миллиардов лет назад в молодую Землю врезалась планета размером с Марс. Удар был не лобовой, а скользящий. От него в космос было выброшено множество материала, который постепенно собрался в Луну. Однако нет никаких причин, почему бы при том мощном ударе не возникнуть сразу двум спутникам. Один — это тот, что мы и видим ныне каждую ночь на небе, а второй был заметно меньшего диаметра (всего 1200 км против 3476 у Луны). Он оказался пойманным в гравитационную ловушку между Землей и Луной. Вторая земная луна просуществовала миллионы лет, но, в конце концов, орбита ее стала нестабильной и она врезалась в Луну.
Столкновение объясняет не только высокие горы дальней стороны, но и, к примеру, обилие калия, редкоземельных элементов и фосфора на видимой стороне. При ударе меньшей луны слой с этими элементами был вытеснен на противоположную сторону. Скорость столкновения была сравнительно небольшой — 2 — 3 км/с. Потому большая Луна не разрушилась, хотя временно превратилась в «океан магмы».
Именно относительно мягким прилунением (аккрецией) маленькой луны на свою старшую сестру авторы расчетов объясняют особенности дальней стороны Селены, ее толстую кору и высокие горы, некоторые различия в химическом составе.
