Ученые собрали искусственную мышцу из природных белков
Двухслойная, полностью биосовместимая структура из белковых нитей эластина способна сокращаться, расходуя химическую энергию, и снова принимать исходную форму.
Ученые из Фрайбургского университета в Германии создали искусственную мышцу из эластина — распространенного белка животных. Она способна сокращаться под влиянием температуры и кислотности среды и полностью биосовместима. Теоретически в будущем такие мускулы могут найти применение в регенеративной медицине, восстанавливая фрагменты безвозвратно утраченных тканей. Об этом Стефан Шиллер (Stefan Schiller) и его коллеги пишут в статье, опубликованной в журнале Advanced Intelligent Systems.
Эластин — фибриллярный, напоминающий длинные нити белок, входящий в состав соединительной ткани. Он формирует межклеточный каркас, который поддерживает клеточные структуры, направляет их рост и миграции отдельных клеток. Именно эластин придает упругость коже, стенкам сосудов, мочевого пузыря и другим тканям. Ученые из Фрайбурга слегка изменили аминокислотную последовательность эластина, получив две схожие молекулы, одна из которых реагирует на кислотность (рН) среды, а другая — на температуру; с помощью фотохимических реакций обе цепочки сшили в двухслойную структуру.
В присутствии химического источника энергии (в этом случае — сульфита натрия) такие белки способны обратимо менять свою структуру. Следуя за колебаниями рН, один из них сокращается и растягивается снова, заставляя всю такую мышцу то изгибаться, то принимать исходную форму, превращая химическую энергию в механическое движение. Дополнительным температурным воздействием эти колебания можно «включать» и «выключать», обеспечивая искусственной мышце «эффект памяти».
По мнению ученых, в будущем удастся создать аналоги этой системы, способной реагировать и на прочие стимулы внешней среды, а также использовать другие химические соединения как источники энергии. Программируемые мускулы могут найти применение не только в медицине, но и робототехнике. Ну а пока разработчики машин экспериментируют с целыми живыми мышечными клетками, приводя свои устройства в движение.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
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.
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