Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Пока это лишь сделанная на компьютере картинка, однако наночастицы-биосенсоры, по словам учёных, будут выглядеть примерно так (иллюстрация с сайта physorg.com).
Руководитель группы создателей биосенсоров Джеймс Бейкер (фото с сайта nano.med.umich.edu).
Наночастица, она же - перекати-поле, будет постепенно выстраиваться вокруг ядра (иллюстрация с сайта physorg.com).

Наносенсоры внутри астронавтов предупредят о космической радиации

Ключевые слова:  нанотехнология, периодика

Опубликовал(а):  Кушнир Сергей Евгеньевич

17 ноября 2006


NASA хочет кое-что разместить внутри своих астронавтов. Причём это "кое-что" настолько крошечное, что будет находиться в живых клетках покорителей космоса. И тогда клетки астронавтов будут предупреждать своих хозяев о том, что их здоровье в опасности. Для этого нужны лишь биосенсоры размером с молекулу.

А ведь действительно, как хорошо бы было, если б клетки нашего организма сигнализировали о заболевании до появления видимых его признаков. К примеру, микроскопическая опухоль, едва начавшая расти, в принципе безопасна - только вот мы о ней не знаем, клетки молчат.

Вот аэрокосмическое агентство США и предложило учёным разговорить их с помощью нанотехнологий.

Вкратце идея звучит просто: наночастицы-датчики внедряются внутрь клеток и при появлении признаков неприятностей, например, вторжении вируса, начинают светиться - этот сигнал улавливают приборы.

Разумеется, на финансирование этих исследований NASA сподвиг не интерес к здравоохранению в целом, а решение собственной проблемы - необходимостью борьбы с космической радиацией, одним из главных препятствий на пути осуществления пилотируемой миссии на Марс.

Абсолютной защиты астронавтов от излучения во время 6-месячного путешествия на Красную планету придумать пока не удалось. Однако поиск способов контроля, предотвращения и восстановления после воздействия радиации ведётся усиленно.

Недавно грант от NASA был получен Центром биологической нанотехнологии университета Мичигана (Center for Biologic Nanotechnology - CBN), директор которого Джеймс Бейкер (James Baker) считает, что наночастицы - это как раз то, что нужно.

В идеале "наноборьба" с космическим излучением будет вестись так. Перед стартом астронавт использует шприц для подкожных инъекций, чтобы ввести в кровоток прозрачную жидкость, насыщенную миллионами наночастиц.

На время полёта он вставляет в своё ухо маленькое устройство, наподобие слухового аппарата. В течение миссии приборчик использует крошечный лазер для поиска светящихся тревожным светом клеток - это становится возможным, поскольку клетки "текут" по капиллярам барабанной перепонки.

По беспроводной связи данные мониторинга клеток передаются на главный компьютер космического корабля для последующей обработки. Чуть что - и принимаются меры.

Вышеописанный сценарий может воплотиться в жизнь, по крайней мере, через 5-10 лет, но некоторые детали уже сегодня обретают форму в лаборатории CBN.

Так, в самих наночастицах для учёных нет ничего нового, они используют их уже более 5 лет и успешно экспериментируют с ними на животных.

Специфический вид наночастиц, который используют Бейкер и его коллеги напоминает перекати-поле - это шарообразная связка "прутиков", растущих из центральной точки. Учёные называют эти инертные частицы "dendrimers", так как основаны они на древовидных полимерах.

Они служат платформой для строительства биосенсора. Свободные концы прутиков обеспечивают для желающих закрепиться молекул 128 мест.

Эти молекулы, обнаруживая признаки лучевого повреждения, и выкидывают флуоресцентный "красный флаг". То есть получается такой 128-молекульный индикатор.

Только вот учёные хотят, чтобы к перекати-поле присоединялись наиболее полезные молекулы, а сами биосенсоры попадали в клетки, особенно чувствительные к радиации. Группа Бейкера в этом смысле нацеливается на белые кровяные клетки - лимфоциты.

Однако, находясь в них, наночастицы должны иметь возможность передать сигнал о повреждениях, так сказать, во внешний мир.

Один из путей состоит в том, чтобы наблюдать за приготовлениями клетки к самоликвидации, ведь лимфоциты действительно совершают самоубийство (апоптозис), когда повреждены радиацией.

Исследователи обнаружили, что можно приложить к наносенсору флуоресцентно окрашенную молекулу, которая реагирует на "ферменты самоубийства". Таким образом, суицидальные лимфоциты могут светиться.

Но ведь и "пылающие" клетки тоже нужно суметь заметить. Специально разработанная лазерная система уже показала, что может идентифицировать тревожные сигналы в кровотоке мыши, когда клетки проходят через капилляры в её ухе.

Тем не менее, говорить о применимости технологии в её нынешнем виде для космической миссии пока ещё слишком рано. Для астронавтов, возможно, нужно будет объединить микролазер с подобным слуховому аппарату прибором.

Тогда и удастся осуществлять контроль над клетками в кровотоке астронавта в реальном времени, и никакого другого оборудования для этого не потребуется.


В статье использованы материалы: MEMBRANA: Люди. Идеи. Технологии.



Комментарии
почему комментарии не отправляются?
Оо...уже все...очень интересная статья....
Юнусов Иван Сергеевич, 17 апреля 2014 06:47 
предвижу тотальный контроль) сначала астронавты, а потом и остальные)

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Золото на лавсане. Рельефообразование тонких металлических слоев на полимерной подложке.
Золото на лавсане. Рельефообразование тонких металлических слоев на полимерной подложке.

Научно-популярный лекторий РНФ на Международном молодежном научном форуме «Ломоносов-2019»
С 9 по 11 апреля российские ученые рассказывают о своих научных исследованиях, которые выполняются по грантам Российского научного фонда. Лекции проходят в рамках Лектория РНФ во время проведения Международного молодежного научного форума «Ломоносов-2019».

Фестивали «От Винта!» и NAUKA 0+ представили инновационные проекты на выставке Hannover Messe 2019
Ганновер (Германия) 5 апреля 2019 года. – Объединённая экспозиция Фестиваля детского и молодежного научно-технического творчества “От Винта!” и Всероссийского фестиваля NAUKA 0+ была представлена на крупнейшей выставке промышленных технологий Hannover Messe 2019 в Германии в составе стенда Российской Федерации, организованного Российским экспортным центром при поддержке Министерства промышленности и торговли РФ.

Стань магистрантом в области светодиодных технологий без экзаменов
От бакалавриата к магистратуре без вступительных экзаменов уже сейчас? С портфолио возможно все! Участвуйте в конкурсе «Науке нужен ты!» и получайте бюджетный билет в первую в России магистерскую программу в области светодиодных технологий и оптоэлектроники Университета ИТМО!

Интервью с Константином Козловым - абсолютным победителем XIII Наноолимпиады
А.А.Семенова
Школьник 11 класса Константин Козлов (г. Москва) стал абсолютным победителем Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" 2018/2019 по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология". О своих впечатлениях, увлечениях и немного о планах на будущее Константин поделился с нами в интервью.

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.