• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
4 января
Александра Медведева
1 190

Ученые выяснили, как эмбриональные клетки обмениваются механическими сигналами

4.2

Американские исследователи описали, как клетки растущего эмбриона обмениваются друг с другом механическими сигналами, чтобы согласованно начать формирование тканей. Для этого они формируют пенообразное состояние, постоянно притягивая и отталкивая друг друга. Результаты исследования позволят улучшить методы тканевой инженерии.

Эмбрион данио-рерио
Эмбрион данио-рерио/ © UC Santa Barbara

В процессе эмбриогенеза решение о формировании тканей не исходит от отдельных клеток. Это — коллективная задача, требующая от клеток постоянного общения друг с другом. Существуют различные способы коммуникации. На данный момент хорошо известно, как клетки общаются друг с другом при помощи биохимических сигналов, однако об использовании ими осязания до сих пор известно крайне мало.

Теперь ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США) описали в статье, опубликованной в журнале Nature Materials, как клетки эмбриона взаимодействуют со своим окружением, и какие механические параметры они при этом воспринимают. Именно это коллективное механическое восприятие помогает клеткам совместно принимать важные решения о движении, делении и даже превращении в специализированные клетки различных тканей.

Ранее осязание эмбриональных клеткок исследовалось на синтетических субстратах, которые не позволяли полностью воссоздать сложную трехмерную среду внутри растущего эмбриона. Ученые смогли преодолеть это ограничение. Сперва они исследовали, как клетки механически проверяют свое микроокружение в процессе построения оси тела. Оказалось, что для этого они закрепляются на различных выступах и пробуют отталкивать или тянуть на себя окружающую их среду.

Авторы смогли количественно оценить, насколько быстро и сильно клетки это делают. Для этого ученые использовали каплю ферромагнитного масла, которую они поместили между эмбриональными клетками и подвергли воздействию магнитного поля. Это позволило имитировать крошечные механические силы и измерить механическую реакцию окружения клеток.

Решающее значение в этом процессе имело коллективное физическое состояние клеток, которое ученые назвали «активная пена». По консистенции оно было похоже на мыльную или пивную пену, в которой клетки слипались вместе и тянули друг друга к себе. Именно так они обменивались информацией о коллективном состояние «активной пены», проверяли, насколько она жесткая и насколько ограничена.

Когда приходило время дифференцироваться, то есть превращаться в специализированные клетки тканей, «активная пена» исчезала. Результаты исследования крайне важны для тканевой инженерии. Дело в том, что материалы, имитирующие пенообразные характеристики эмбриональной ткани (в отличие от широко используемых синтетических полимерных или гелевых каркасов), могут позволить создать более прочные и сложные синтетические ткани, органы и имплантаты с нужной геометрией и механическими характеристиками.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Сегодня, 07:07
Мария Азарова

Согласно выводам авторов нового исследования, прием витамина D коррелирует с более низкой вероятностью того, что взрослый мужчина предпримет попытку суицида или членовредительства.

Сегодня, 10:33
Сергей Васильев

Эксперименты показали, что инъекции кисспептина могут возвращать сексуальный интерес и тягу к противоположному полу. Метод успешно работает и на мужчинах, и на женщинах, хотя нуждается в дополнительных испытаниях.

4 февраля
Анна Новиковская

В черных дырах заключено множество тайн, и теперь астрономам удалось раскрыть одну из них: почему раскаленные диски вокруг них иногда мерцают.

2 февраля
НИУ ВШЭ

Изучая потребление алкоголя, экономисты и социологи обычно связывают его с условиями жизни людей и их человеческим капиталом: образованием, опытом работы, знаниями. Ученые из Лаборатории исследований рынка труда и Лаборатории экономико-социологических исследований НИУ ВШЭ обратили внимание на некогнитивные навыки, формирующиеся в детстве и подростковом возрасте, и выяснили, что эти качества во многом определяют вероятность злоупотребления спиртным и сокращают степень влияния образования.

31 января
ФизТех

Ученым из МФТИ и ОИВТ РАН удалось построить теоретическую модель для описания процесса роста оксидной пленки на поверхности стали в контакте с тяжелым жидкометаллическим расплавом свинец-висмут — теплоносителем, который может использоваться в реакторах нового поколения на быстрых нейтронах. Оксидная пленка — результат коррозии, но ее образование защищает от очень быстрой (жидкометаллической и межкристаллитной) коррозии. Понимание процесса коррозии стали в контакте с теплоносителем необходимо для обоснования безопасности эксплуатации подобных реакторов.

3 февраля
Василий Парфенов

«Недостаточно комковатая» — так описал обнаруженную аномалию один из авторов нового исследования. В нем на основе наблюдений сразу двух обсерваторий, работающих с разными диапазонами излучений, удалось создать карту распределения материи во Вселенной с беспрецедентной точностью. Благодаря этому выяснилось, что стандартная модель — главная современная теория мироустройства, описывающая все частицы, поля и взаимодействия, кроме гравитации — имеет все шансы быть неполной.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

9 января
Александр Березин

Избыточный вес убивает куда больше людей, чем войны с голодом вместе. До самых недавних пор это объясняли то «мусорным» фастудным питанием, то недостаточными физическими нагрузками. Научные работы показывают: эти гипотезы были неверны. За последние полвека сильно потолстели даже лабораторные животные, корм и нагрузки которых не менялись. Эпидемия лишнего веса действительно убийственна, но ее причина не в калориях или нехватке нагрузки. А в чем же? Naked Science исследует для вас этот вопрос.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: