Биологи впервые внедрили механический датчик в клетку млекопитающего

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

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.

Схема микробота, отслеживающего движения внутриклеточной жидкости.
Иллюстрация M. Duch et al./ Nature Materials (2020).2

nature

Просмотров: 2678
Комментировать:
Введите цифры


kak_v_budushhem_buduКак в будущем будут лечить от старости
12:17 23.06.2021
dlitelnyj_son_pomogaДлительный сон помогает реже болеть — теперь это доказано
10:05 19.03.2024
pochemu_u_koshek_hvoПочему у кошек хвост короче, чем у котов: топ-50 фактов обо всем!
09:21 13.03.2024
gde_eshhe_nahodyatsyГде еще находятся вкусовые рецепторы кроме языка и зачем они нужны
18:09 09.03.2024
uchenye_pridumali_riУченые придумали рис, внутри которого «растет» мясо
12:46 15.02.2024
ot_kishechnika_zavisОт кишечника зависит восприимчивость к инфекциям и осложнением
10:11 04.02.2024
malchiku_vernuli_sluМальчику вернули слух при помощи генной инженерии — медицина шла к этому 20 лет
10:45 01.02.2024
estestvennyj_proczesЕстественный процесс старения: почему появляются морщины
12:12 03.01.2024
7_sposobov_sohranit_7 способов сохранить зуби до старости
17:08 18.12.2023
uchenye_predlagayut_Ученые предлагают делать еду из банановой кожуры
14:22 27.11.2023

Мы в соцсетях:

♥ В "Закладки"
Популярне

























QRcode Наш Топ-100
Новости недели (лента новостей)
Вкусные рецепты блюд
Полезные штучки
Расслабляющая музыка
 
Архив
Интереcно - (С) 2020 Всe права защищены
Использование любых материалов, размещенных на сайте, разрешается при условии ссылки на Интереcно обязательно.