Ученые превратили участок кожи живой мыши в светящийся биосенсор
Японские исследователи разработали «живой дисплей» — имплантат из искусственно выращенной кожи, который начинает светиться зеленым светом при обнаружении воспаления в организме. Технология позволяет непрерывно отслеживать уровень биомаркеров в крови без электроники, проводов или регулярных анализов.
Современная медицина балансирует между двумя несовершенными методами. Анализы крови точны, но болезненны и дают лишь мгновенный «снимок» состояния организма. Носимые гаджеты удобны, однако измеряют только поверхностные параметры вроде пульса или температуры. Врачам не хватало инструмента, который мог бы непрерывно отслеживать химические бури внутри тела — например, хроническое воспаление или цитокиновый шторм — в фоновом режиме.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, превратили живые клетки в датчики. Ученые взяли стволовые клетки эпидермиса (кератиноциты) и внедрили в их ДНК синтетическую инструкцию.
В клетки внедрили генетическую схему, связанную с сигнальным путем NF-kB. Если клетка «чувствует» молекулу воспаления TNF-α (фактор некроза опухоли), этот путь активируется и запускает синтез зеленого флуоресцентного белка (EGFP). Из этих модифицированных клеток в лаборатории вырастили полноценную многослойную 3D-модель кожи. Полученную «кожу-сенсор» пересадили на спины мышей. Трансплантат успешно прижился, пророс кровеносными сосудами и стал частью организма, получая питание напрямую из кровотока хозяина.
Мышам вводили провокаторы воспаления (TNF-α или бактериальные токсины LPS) и наблюдали за свечением кожи через специальные фильтры. Тесты показали, что «живой дисплей» реагирует на химические изменения внутри тела в реальном времени. Когда у грызунов провоцировали иммунный ответ, пересаженный участок кожи начинал светиться, причем яркость коррелировала с уровнем воспаления. Как только организм успокаивался, свечение угасало, но сенсор оставался активным.
Главным достижением стала долговечность системы. Обычные клетки со временем умирают, но использованные учеными стволовые клетки постоянно делились, обновляя слои кожи. Благодаря этому сенсор не «выгорал»: он продолжал исправно сигнализировать об опасности более 200 дней, не требуя технического обслуживания.
Технология превращает тело пациента в диагностический прибор. В будущем вместо смарт-часов люди смогут использовать небольшие участки собственной модифицированной кожи, чтобы визуализировать скрытые болезни на ранней стадии.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно

Последние комментарии