Разработан метод ускоренной ферментации «кожи» для медицины
В медицине и тканевой инженерии в качестве биоматериала для искусственной кожи и кровеносных сосудов активно используют бактериальную целлюлозу. Это продукт жизнедеятельности некоторых видов бактерий, которые синтезируют пленочную структуру в процессе ферментации. В отличие от растительного, этот материал отличается хорошей биосовместимостью, высокой степенью чистоты, прочностью и эластичностью. Ученые Пермского Политеха изучили, как температура и доступ кислорода влияют на количество целлюлозы, выработанной отдельными культурами микроорганизмов. Полученные результаты позволят улучшить процесс биосинтеза и повысить производительность особого материала для медицины и других отраслей.
Статья опубликована в сборнике «Химия. Экология. Урбанистика». Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Помимо биомедицины, бактериальная целлюлоза применяется в косметической и пищевой промышленности, а также в материаловедении для получения биоразлагаемых пленок и композитных продуктов. Это перспективный материал с большими возможностями в науке и промышленности.
Обычно такую целлюлозу синтезируют бактерии рода Komagataeibacter. В питательной среде в процессе ферментации они вырабатывают биополимер, который позже очищается и обрабатывается для получения пленочной структуры.
Ученые Пермского Политеха изучили особенности биосинтеза бактериальной целлюлозы с использованием отдельных культур микроорганизмов, а именно штамма Acetobactеr xylinus и симбиотической культуры Мedusomyces чайного гриба, ранее выращенного в лабораторных условиях. В результате определили, какие факторы могут значительно повысить количество получаемого материала.
Количественный выход продукта биосинтеза во многом зависит от условий культивирования бактерий в питательной среде, в частности от температуры и доступа кислорода. Политехники провели эксперименты по получению целлюлозы в интервале температур 25-35 градусов и различным контактом образцов с воздухом. После образования пленок образцы очищали от клеток микроорганизмов, стерилизовали, сушили и взвешивали.
– Результаты показали, что температурный фактор существенно влияет на синтез продукта. Так, для штамма Acetobactеr xylinus оптимальна температура 30 градусов, ее увеличение, например, до 35 градусов уже сильно (до двух раз) снижает количество материала. Такая же зависимость характерна и для культуры чайного гриба, но в этом случае рост бактериальной целлюлозы более интенсивный, – рассказывает Николай Ходяшев, заведующий кафедрой «Химия и биотехнология» ПНИПУ, доктор технических наук.
Доступность кислорода к культурам клеток также влияет на массу получаемых образцов. Политехники отмечают, что эта разница кратна соотношению поверхностей контакта образцов с воздухом, то есть, например, если увеличить площадь контакта в восемь раз, то и пленочной бактериальной целлюлозы можно получить в восемь раз больше.
Таким образом, для максимального выхода перспективного биоматериала в процессе синтеза важно поддерживать температуру около 30 градусов и обеспечивать необходимый доступ кислорода в процессе биосинтеза. Полученные результаты исследований ученых Пермского Политеха позволяют дать рекомендации для увеличения производительности бактериальной целлюлозы пленочного типа.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из МФТИ и ИППИ РАН выяснили, что у квантовых полей вблизи черных дыр (или ускоренно расширяющейся Вселенной) есть «порог нагрева». До этого порога чем выше температура, тем быстрее поле «забывает» свое прошлое. А выше порога нагрев уже не помогает: скорость забывания становится постоянной и определяется не температурой, а самой формой пространства (например, размером горизонта).
Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.
Почему один человек легко заводит друзей, а другой предпочитает держаться в стороне? Откуда берется привычка все планировать? Почему некоторые люди сомневаются в себе? Международный коллектив ученых проанализировал данные о геномах миллиона человек и выявил 1260 независимых генетических вариантов, связанных с основными пятью чертами личности человека. Результаты исследования показали, что на индивидуальные особенности личности влияет не только воспитание, опыт и окружающая среда, но также гены.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Мумии сохраняют следы не только болезней и травм, но и самих процедур, которым подвергали тела после смерти. Компьютерная томография головы мумии, много десятилетий пролежавшей в музее, раскрыла не совсем привычный способ извлечения мозга и другие детали бальзамирования.
Инженеры компании HONOR выпустили смартфон с кремний-углеродной батареей на 7000 миллиампер-часов, сохранив толщину устройства в пределах 7,8 миллиметра. Разработка доказала, что переход на кремниевые аноды окончательно решил проблему громоздких аккумуляторов высокой емкости.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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