• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
14 января, 19:40
Максим Абдулаев
1,3 тыс

Ученые превратили участок кожи живой мыши в светящийся биосенсор

❋ 3.9

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.

Мышь с участком кожи, работающим как биосенсор / © Jun Sawayama et al.

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор пишет про зоологию, палеонтологию и другие науки о живом. Интересуется тем, как люди исследуют мир.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
21 февраля, 12:18
Игорь Байдов

Ученые проверили 100 популярных кормов для собак и кошек и во многих из них нашли ПФАС, так называемые «вечные химикаты», причем одни из самых высоких концентраций обнаружили в продуктах на основе рыбы. Во многих случаях их уровень превышает пороги безопасности для людей, установленные европейским регулятором.

23 февраля, 10:00
Evgenia Vavilova

Оказалось, что насекомые активно избегают влажных поверхностей.

22 февраля, 10:18
Игорь Байдов

Во время обследования почти 900 собак ученые выявили 12 пород, склонных к брахицефалическому обструктивному синдрому дыхательных путей, который может ухудшать сон и влиять на переносимость физических нагрузок. Авторы нового исследования выяснили, что список пород, предрасположенных к серьезным нарушениям дыхания, куда шире, чем считалось ранее.

21 февраля, 12:18
Игорь Байдов

Ученые проверили 100 популярных кормов для собак и кошек и во многих из них нашли ПФАС, так называемые «вечные химикаты», причем одни из самых высоких концентраций обнаружили в продуктах на основе рыбы. Во многих случаях их уровень превышает пороги безопасности для людей, установленные европейским регулятором.

17 февраля, 10:00
ФизТех

Ученые из Института космических исследований РАН и МФТИ раскрыли химический механизм, объясняющий появление молекул воды на поверхностях астероидов.

17 февраля, 09:30
СПбГУ

Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета разработали эффективный способ обнаружения в крови важнейшего биомаркера иммунитета — неоптерина — с помощью нанотехнологий и лазера.

12 февраля, 07:52
Адель Романова

Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
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
Закрыть
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