News image News image News image News image News image News image News image News image


Методы физики позволяют исследовать клеточные волны
Нанотехнологии в технике - Технологии

методы физики позволяют исследовать клеточные волны

Физические методы помогают глубже понять аспекты перемещения биологических клеток. Группа Тайваньских ученых предложила методику для исследования волн, возникающих на поверхности клеток; реализация метода на практике позволила получить количественные характеристики, подтверждающую разработанную ранее теорию.

Один из аспектов процесса заживления ран – перемещение особых клеток в нашей коже. Наблюдения показывают, что клеткам, склонным к перемещению, свойственны необычные механические колебания, возникающие на поверхности.

Над наблюдением поверхностных волн в биологических клетках, способных к перемещению, параллельно работает несколько исследовательских групп. Движение таких клеток во многом напоминает поведение амебы: клетка сначала выпускает вперед несколько «щупалец», после чего «подтягивает» вслед за ними остальное «тело». Волны проходят по поверхности клетки в тот момент, когда «щупальца» прикрепляются к очередной точке. В биохимических процессах перемещения клетки разобраться достаточно сложно, однако, некоторые исследователи полагают, что поверхностные волны являются логической составляющей этого процесса. Многие считали, что волны являются «побочным» продуктом белков цитоскелета, определяющего форму клетки и параметры ее движения.

Гибкая мембрана биологической клетки, как на распорках, держится на отдельных нитях полимеризованного белка актина. Выпускание «щупальцев» начинается с того, что белки, вызывающие полимеризацию актина (т.к. формирование нитей), концентрируются в какой-то области на поверхности клетки, где они формируют дополнительную нить. В конечном итоге белок миозин, соединяющий нити актина, вызывает крупномасштабное сокращение «щупальца», которое как бы «подтягивает» клетку вслед за ним.

Последние исследования показали, что волны на поверхности клетки и выпускаемых ею «щупалец», - это отражение процесса перемещения в миниатюре. Созданная биологами теоретическая модель волновых процессов не просто описывала качественно последовательность появлений и прекращений колебаний, но и предсказывала определенные частоты и амплитуды волн на поверхности клеток. Увы, но из-за отсутствия подходящего инструментария до сих пор никто не мог точно измерить эти параметры на практике.

Группа ученых из Тайваня предложила собственную методику по наблюдению и измерению параметров этих колебаний. Отчет о своей работе ученые опубликовали в журнале Physical Review Letters. Технология, получившая название неинтерференционной широкопольной оптической профилометрии (non-interferometric wide-field optical profilometry, NIWOP), подразумевает фиксацию света, отраженного от образца, когда сам образец размещен слегка не в фокусе. Волны (изменения высоты поверхности) в данном случае отображаются как изменения интенсивности отраженного света.

В качестве объекта исследований были выбраны клетки человеческой кожи, так называемые фибробласты, мигрирующие для затягивания ран. Измерения проводились на 23 различных клетках и дали одну и ту же амплитуду колебаний – 300 нанометров. Согласно теории, скорость распространения волн зависит от концентрации миозина; такой же результат был получен и на эксперименте. Было подтверждено и ожидаемое соотношение между частотой, амплитудой и длиной волн.

Полученные доказательства показывают, что относительно простой модели вполне достаточно, чтобы объяснить, казалось бы, столь сложное явление. Однако, работы в этом направлении будут продолжаться.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Применение нанотехнологий

Что дадут нам нанотрубки

News image

Не исключено, что на основе углеродных нанотранзисторов будут работать процессоры, которые придут на смену кремниевым. В ...

Один из способов разбогатеть Добыча редк

News image

Ушли в прошлое времена золотой лихорадки, с легкой добычей, в виде крупных самородков, давно иссяк Кл...

Самовоспроизводящиеся материалы

News image

В природе организмы способны к воспроизводству, но человеку пока не удавалось создать искусственный материал, который мо...

Нанотехнологии на основе эффекта лотоса

News image

В середине 70-х годов прошлого века немецкими учеными-ботаниками Боннского университета Вильгельмом Бартхлоттом (WilhelmBarthlott) и Кристофом Найнуйсом (C...

Наноспирали оксида кремния

News image

Во многих научных журналах публикуются статьи, в которых учёные синтезируют и описывают всё новые и но...

Однофазная интеркаляция/деинтеркаляция л

News image

Рис.1. Рентгенограммы образцов LiFePO4 S40 и S140: (a) общий вид профиля, (b) увеличение пика (211/020), де...

Как бактерии в недрах Земли влияют на кл

News image

О том, что жизнь существует не только на поверхности Земли и в самом верхнем слое зе...

10 фактов об устрашающем адронном коллай

News image

Новость о проводимом в Европе эксперименте сколыхнула общественное спокойствие, поднявшись на первые позиции списка обсуждаемых те...

Новости нанотехнологий

Кремниевые нанотрубки выращивают без применения золота

Кремниевые нанопроволоки помогут уменьшить размеры микрочипов. Ученые из Института Физики микроструктур Макса Планка в Галле впервые разработали нанопроволоки на кре...

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из графена желаемой формы оказалась подвластна капелькам воды – о пластичности графеновых наноструктур сообщают химики из...

Влияние полярности электрического поля на рост вертикал

Одно из наиболее перспективных направлений использования углеродных нанотрубок (УНТ) связано с разработкой холодных полевых эмиттеров на их основе. Уникальные особенности та...

Наноальтернатива таблеткам

  Одним из первых медицинских применений нанотехнологии стало разработанное учеными из США быстродействующее лекарство от импотенции, которое сможет соперничать таблетками Частицы препарата ...

Композиты медицинские «MBM — ЛН»

Справка о применении в клинической практике композитного материала «MBM — ЛН» Композитный материал «MBM — ЛН» представляет собой ткань черного цвета. Развитая по...

More in: Технологии, Наноматериалы, Наномедицина, НаноТехника , Новости

Популярные заметки:

Космический лифт и нанотехнологии

От фантастики к реальности КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ - это лента, один конец которой присоединен к поверхности Земли, а другой находится на...

Социальные розетки для доступа в интернет и вызова мили

Способ обеспечить всех желающих москвичей Интернетом и проводным телевидением нашли столичные связисты. Сделать это планируется с помощью существующей городской радиосети. До...

Новый метод создания электродов для измерения свойств н

Ученые, изучающие физические явления на наноуровне, хорошо знают, что «припаять» контакты к единичной органической молекуле зачастую намного сложнее, чем синтезировать са...

ИЗОБРЕТЕН ОПТИЧЕСКИЙ МИКРОСКОП С ЗОЛОТЫМ ПЕРОМ

Немецкие и швейцарские физики придумали оптический микроскоп с золотым пером , который сможет конкурировать с громоз...

Ветряные двигатели для домашнего использования работают

Леверкузен (Германия). Небольшие, очень прочные и ультралегкие Baytubes - углеродные нанотрубки производства компании Байер - дают отличные возможности для ветроэнергетики. Он...

Your are currently browsing this site with Internet Explorer 6 (IE6).

Your current web browser must be updated to version 7 of Internet Explorer (IE7) to take advantage of all of template's capabilities.

Why should I upgrade to Internet Explorer 7? Microsoft has redesigned Internet Explorer from the ground up, with better security, new capabilities, and a whole new interface. Many changes resulted from the feedback of millions of users who tested prerelease versions of the new browser. The most compelling reason to upgrade is the improved security. The Internet of today is not the Internet of five years ago. There are dangers that simply didn't exist back in 2001, when Internet Explorer 6 was released to the world. Internet Explorer 7 makes surfing the web fundamentally safer by offering greater protection against viruses, spyware, and other online risks.

Get free downloads for Internet Explorer 7, including recommended updates as they become available. To download Internet Explorer 7 in the language of your choice, please visit the Internet Explorer 7 worldwide page.