Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Новый метод проверки полимеров ускорит создание безопасных искусственных тканей
Ученые Курчатовского института создали установку, которая позволяет изучать свойства материалов — например, полимеров для искусственных органов — под нагрузкой прямо внутри электронного микроскопа, даже в условиях, близких к естественной среде (без высушивания образцов). Это помогает точнее анализировать, как материалы взаимодействуют с живыми клетками при растяжении и сжатии.
Один из трендов современной науки — разработка и улучшение технологии создания искусственных органов и тканей. Для этого необходимы абсолютно новые материалы, которые можно использовать для разработки полимерных матриксов. Такие матриксы служат основой, на которую высаживают живые клетки, чтобы они могли расти и развиваться, формируя ткани. Но как проверить, насколько прочными, упругими и биосовместимыми будут такие материалы?
Для измерения физико-механических свойств материалов и их поведения под нагрузкой ученые используют специальные испытательные установки. С их помощью можно выяснить, как материал реагирует на растяжение и сжатие, что помогает понять его свойства и поведение при определенных нагрузках. В НИЦ «Курчатовский институт» разработали уникальную установку, которая позволяет проводить такие испытания прямо в камере растрового электронного микроскопа (РЭМ) в режиме естественной среды, in situ.
— Главная причина создания установки для РЭМ — визуализация поверхности образцов во время механических нагрузок. Установка важна для того, чтобы видеть взаимодействие клеток с поверхностью образца во время механических нагрузок при сжатии и растяжении. Однако для работы в РЭМ необходимо создать особые условия. Источник сигнала в таком микроскопе — поток электронов, позволяющий собирать информацию с поверхности образца различными детекторами обратно-рассеянных и вторичных электронов.
Поэтому в камере электронного микроскопа обычно поддерживается высокий вакуум, иначе сигнал будет пропадать при столкновении электронов с газом по пути к образцу и от образца к детекторам. Кроме того, из-за низкого давления в камере РЭМ органические образцы нужно заранее обезвоживать специальными методами, чтобы избежать повреждения их поверхности из-за резкого перепада давления. Также образцы, не проводящие электрический ток, покрывают тонким слоем золота или углерода, чтобы не дать их поверхности зарядиться от электронов первичного пучка и начать отклонять их от исследуемой области.
Таким образом, для исследования живых клеток и влажных образцов необходим специальный режим естественной среды, при котором образец охлаждается до 10°C, а давление в камере опускается до около 1200 Па, что позволяет достигнуть 100% влажности водяных паров у поверхности образца и сохранить его в нативном состоянии в течение примерно получаса, — рассказал Тимофей Пацаев, младший научный сотрудник Ресурсного центра зондовой и электронной микроскопии НИЦ «Курчатовский институт».
Новая установка позволяет изучать механические свойства материалов как в режиме высокого вакуума, так и в режиме естественной среды без необходимости дополнительной пробоподготовки. Это особенно важно при исследовании биологических объектов — клеток и тканей, которые сохраняют свою естественную структуру в ходе изучения.
С помощью новой установки ученые исследовали нетканые и губчатые образцы из поли-L-лактида — полимера, который используют для создания искусственных органов. Они выяснили, как эти материалы реагируют на растяжение и сжатие, как меняется структура полимеров при их разрушении в специальных условиях.
Визуализация образцов на микроуровне при использовании РЭМ одновременно с получением механических данных с помощью разработанной установки в режиме естественной среды позволит ученым изучать новые материалы с высокой точностью, в условиях, максимально приближенных к реальным. Это открывает новые возможности для создания более эффективных и безопасных материалов для искусственных органов и тканей.
Результаты работы опубликованы в журнале «Приборы и техника эксперимента».
Telegram 
Дзен 
VK Резкий крен, падение в воздушную яму и тревожный сигнал ремней безопасности — знакомые ощущения для любого, кто часто летает. Для миллионов пассажиров турбулентность остается главным источником дискомфорта и страха в полете. Но авторы нового исследования обещают перевести ее из разряда непредсказуемых явлений в область точной науки. Они заявили о создании, возможно, самой передовой математической модели турбулентности, которая поможет сделать полет гораздо спокойнее.
Одни романы, едва появившись на свет, мгновенно взрывают чарты книжных рейтингов, но через пару лет о них забывают все, кроме литературоведов. Другие, не так удачно стартовавшие в год публикации, продолжают завоевывать сердца новых читателей даже спустя век. В чем их секрет? Оказывается, разгадка кроется не только в сюжете, но и в самой ткани повествования.
Один из крупнейших ударных кратеров на видимой стороне Луны — Море Ясности (Mare Serenitatis) — образовался на 300 миллионов лет раньше, чем считалось. К такому выводу ученые пришли, проанализировав камень, доставленный на Землю астронавтами «Аполлона-17» в 1972 году. Открытие может привести к пересмотру ранней истории Солнечной системы.
Археологи Института истории материальной культуры РАН (ИИМК РАН), при поддержке фонда «История отечества» в ходе раскопок обнаружили на всемирно известной стоянке каменного века Костенки-17 в Воронежской области редчайшие украшения из зубов песца и окаменелой раковины, а также уникальный для этого времени нуклеус из бивня мамонта для снятия заготовок.
Резкий крен, падение в воздушную яму и тревожный сигнал ремней безопасности — знакомые ощущения для любого, кто часто летает. Для миллионов пассажиров турбулентность остается главным источником дискомфорта и страха в полете. Но авторы нового исследования обещают перевести ее из разряда непредсказуемых явлений в область точной науки. Они заявили о создании, возможно, самой передовой математической модели турбулентности, которая поможет сделать полет гораздо спокойнее.
Вопреки прогнозам о деградации тропических джунглей из-за антропогенных изменений климата, их деревья быстро наращивают биомассу и размеры. Причем это относится и к крупным, и к более мелким из них.
Посадка, включая выгорание куска степи, прошла штатно, но часть грызунов на борту погибли. Правда, погубила их не повышенная космическая радиация полярной орбиты, влияние которой на млекопитающих планировали выявить в миссии, а более банальные причины.
Исследования самодержавия могут пролить свет на феномен, исконно свойственный российской государственности, а значит, переосмыслить исторический путь России и выработку новых направлений развития, к такому выводу пришел ученый ТюмГУ.
Третий известный межзвездный объект 3I/ATLAS летит примерно вдвое быстрее обоих своих предшественников. По расчетам, его вряд ли могло выбросить из родной планетной системы с подобной скоростью, и так разогнаться по пути он тоже не мог.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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