Loading

Созданная в лаборатории медуза будет лечить сердце

Создано 18.08.2012 10:46
Автор: Евгений

Созданная в лаборатории медуза будет лечить сердце

Используя клетки сердца крысы и полимерную пленку, ученым удалось создать искусственную медузу, которая однажды сможет спасти пациентов с сердечными заболеваниями. Изобретение основывается на так называемой биомимикрии, когда мир природы вдохновляет на создание устройств, копирующих живые организмы.

Заинтересованность в медузах заключается в их удивительных плавательных способностях. Мускулы этих созданий раскрывают похожее на колокольчик тело и затем сокращаются, выбрасывая поток воды и заставляя медузу двигаться. Это движение по принципу насоса оттачивалось более 500 миллионов лет эволюции и в итоге стало настолько простым и энергосберегающим, насколько только возможно.

В результате ученые получили отличную возможность поработать над созданием маленьких и надежных сердечных насосов.

«В 2007 году мне пришло в голову, что мы, очевидно, все еще не понимаем основополагающие принципы мышечных насосов, - рассказывает Кит Паркер, профессор биологического проектирования из Гарвардского колледжа машиностроения и прикладных наук. – Я начал изучать морские организмы, пульсирующие для выживания. Затем я обратил внимание на медузу в аквапарке Новой Англии и сразу заметил похожие и различные черты в пульсации медузы и человеческого сердца».

Лабораторное создание называется «медузоид» в честь Медузы Горгоны – мифологического чудовища со змеями вместо волос. Оно имеет тело из сверхтонкого силиконового полимера с восемью отростками, похожими на конечности. Они покрыты белковыми структурами, напоминающими мышечную архитектуру настоящей медузы. Задача белков заключается в том, чтобы стать питательной основой для роста и правильного формирования группы клеток, полученных из сердечной мышцы крысы.

Таким образом, подготовленный к действиям медузоид был выпущен в лабораторный контейнер, заполненный проводящей электричество жидкостью. Ученые пустили небольшое напряжение от 1 до 5 вольт в жидкость, чтобы заставить мышечные клетки медузоида ритмично сокращаться и расслабляться. В результате отростки-конечности начали раскрывать и сжиматься, как пальцы кисти человека, обеспечивая движение создания по резервуару.Созданная в лаборатории медуза будет лечить сердце

«Удивительно, что с относительно небольшим набором составляющих веществ – силиконового основания и клеток – нам удалось воспроизвести довольно сложную схему плавания и питания, которую можно наблюдать у настоящих медуз, - говорят ученые. – Кроме того, очень приятно отметить, что мы не только вплотную приблизились к имитации природного биологического поведения, но и видим возможные способы его оптимизации. Процесс эволюции упустил множество отличных решений».

Медузам мира природы также удалось воодушевить на создание Рободжелли – технической новинки, появившейся в марте этого года при поддержке военного ведомства США.

У создания восемь отростков из специального металлического сплава, способного «запоминать» изначальную форму и принимать ее после искривления. Отростки покрыты платиновым порошком, реагирующим с кислородом и водородом в морской воде для выделения тепла, вызывающего сокращение сегментов. После остывания они расслабляются, выбрасывают воду и, таким образом, толкают Рободжелли вперед.

Источник: MNN

Комментарии: