MIA-MED

Ученые создали первый в мире биологический лазер

МИА-МЕД: Это не совсем Циклоп, Sci-Fi супергерой из франшизы X-Men, чьи глаза производят разрушительные лучи света, но первый в мире лазер, созданный с помощью биологической клетки.

Для создания лазера использовались клетки человеческой почки. В будущем такие "биологические лазеры" могут быть созданы в живых животных с целью сканирования органов и выявления заболеваний в них.

Это не первый нетрадиционный лазер. Другие попытки включали в себя лазеры, сделаные из желе и получающие питание от ядерных реакторов. Но как вы представляете себе предоставление живой клетке такой странной способности?

Как правило, лазер состоит из двух зеркал по обе стороны от активной среды - материала, структурные свойства которого позволяют усиливать свет. Источник энергии, такой как импульсная лампа или электрический разряд, возбуждает атомы в активной среде, выпуская фотоны. Как правило, они будут выстреливать в случайных направлениях, как и в широком пучке фонарика, но лазер использует зеркала для создания направленного пучка.

В то время, как фотоны прыгают туда и обратно между зеркалами, многократно проходя сквозь активную среду, они стимулируют освобождение фотонов точно такой же длины волны, фазы и направления. В конце концов, концентрированный луч одной частоты света прорывается через одно из зеркал.

Были использованы сотни различных средств усиления в том числе различные красители и газы. Но до сих пор никто не использовал живую ткань. Главным образом из любопытства, Мэлт Сбор и Сок Хен Юн из Гарвардского университета решили поэкспериментировать с клетками млекопитающих. Они вводили в клетки человеческой почки петлю ДНК, которая кодирует зеленое флуоресцентное свечение медуз.

После размещения клетки между двумя зеркалами, исследователи обстреливали ее импульсами голубого света до тех пор, пока клетка не начала светиться. Как только зеленый свет отскочил от зеркала, определенные длины волн начали усиливаться, пока не прорвались через полупрозрачные зеркала как лазерный луч. Даже после нескольких минут генерации, клетка осталась живой и здоровой.

Основной целью Юна была простая проверка возможности существования биологического лазера, но он также обдумывал несколько возможных применений. "Мы хотели бы иметь лазер в теле животного, для генерации лазерного излучения непосредственно в его ткани", говорит он.

Для включения в клетки животных "лазерных клеток", им потребуются специальные "микрозеркала". Такими зеркалами могут стать нанокусочки металла, которые действуют как антенны для сбора света. "Ранее лазер считался исключительно достижением инженеров, теперь же мы обнаружили, что концепция лазера может быть интегрирована в биологических системах", говорит Юн.

Источник: www.infuture.ru

Опробован метод доставки молекул в клетки в контейнерах из ДНК

МИА-МЕД: Группа учёных из Оксфордского университета показала, что искусственно созданные контейнеры из ДНК успешно доставляют макромолекулы в клетки.

Использованные авторами ДНК-структуры имеют вид тетраэдров и формируются путём самосборки из четырёх недлинных синтетических нитей. Такие тетраэдры, как было установлено ранее, могут удерживать молекулы белков и «открываться», высвобождая содержимое, при встрече с определёнными молекулами. «Мы выяснили, что размер частиц сильно влияет на то, насколько легко им удаётся проникать в клетку, - рассказывает руководитель исследования Эндрю Тёрберфилд (Andrew Turberfield). - Если их радиус составляет менее 50 нм, задача существенно упрощается. Наши контейнеры диаметром около 7 нм без проблем преодолевают защитные барьеры, оставаясь при этом достаточно крупными для того, чтобы нести полезный груз».

В новых опытах ДНК-тетраэдры, снабжённые флуоресцентными метками, взаимодействовали с живыми эмбриональными клетками почки человека. Изучая образцы методами конфокальной микроскопии, биологи убедились в том, что бόльшая часть тетраэдров попадает внутрь клеток и задерживается в цитоплазме.

Кроме того, контейнеры сохраняли целостность, выдерживая «атаки» клеточных ферментов, в течение как минимум 48 часов. Этот результат сами экспериментаторы считают самым важным: если ДНК-тетраэдры действительно будут использоваться для доставки лекарств или каких-то других полезных молекул, им обязательно потребуется возможность удерживать груз в течение заданного времени.

Источник:  www.SciTecLibrary.ru

Вирусы помогли сформировать генетическую изменчивость человека

МИА-МЕД: Вирусы сыграли роль в формировании генетической изменчивости человека, согласно исследованию, опубликованному в журнале PLoS Genetics.

Учёные из научно исследовательских институтов Don C. Gnocchi и Eugenio Medea, Университета Милана и Politecnico di Milano, Италия, использовали подходы популяционной генетики чтобы идентифицировать варианты генов, которые увеличивают восприимчивость к вирусным инфекциям, для защиты от таких инфекций.

На протяжении всей истории вирусы представляли угрозу для человеческого населения и до сих пор являются причиной большого процента заболеваний и смертей во всём мире. Идентификация видов генов, которые модулируют восприимчивость к вирусным инфекциям, таким образом, является центральной для разработки новейших терапевтических подходов и вакцин. В силу длительных отношений между человеком и вирусами, варианты генов обладающих повышенной резистентностью к этим патогенам, определялись естественным отбором. Эта концепция была применена для определения вариантов в человеческом геноме, которые модулируют восприимчивость к инфекции или серьёзности вытекающего заболевания.

В частности авторы основывают своё исследование на теории о том, что население, живущее в разных географических районах, подвергалось разным вирусным нагрузкам, и потому подвергалось различному селективному давлению. Проанализировав генетические данные 52 популяций, рассредоточенных по всему миру, авторы определили варианты, которые проявляют более высокую частоту, где вирусная нагрузка также высокая. С помощью такого подхода они обнаружили 139 человеческих генов, которые модулируют восприимчивость к вирусным инфекциям, белковые продукты нескольких из этих генов взаимодействуют друг с другом и часто с вирусными компонентами.

Исследование основывалось на данных компьютерной модели, поэтому потребуется экспериментальное подтверждение этих результатов.

Источник: www.infuture.ru

Мобильные телефоны добавлены в список потенциальных канцерогенов

МИА-МЕД: Дебаты по поводу опасности или безопасности мобильных телефонов не утихают годами, но, в конце концов, Всемирная организация здравоохранения сдалась под натиском фактов и добавила их в список потенциальных канцерогенов.

Есть вероятность, что долговременное использование мобильных телефонов приводит к повышению риска образования глиом - наиболее распространенных первичных опухолей головного мозга. 

Решение о внесении телефонов в список потенциальных канцерогенов было принято после проведения дополнительных исследований и пересмотра сотен научных публикаций учеными из 14 стран мира, посетившими собрание Международного агентства ВОЗ по изучению рака (IARC). 

И хотя отчеты не утверждают того, что мобильные телефоны напрямую вызывают рак, ученые считают необходимым провести более широкие исследования и попытаться прийти к однозначным выводам по этому вопросу. Особое беспокойство при таком положении дел вызывает распространение мобильных телефонов среди детей и подростков.

В группу потенциальных канцерогенов, куда добавили мобильные телефоны, также входят еще 266 различных факторов вроде пестицида ДДТ и выхлопов автомобилей.

Источник: www.iscience.ru