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

 

Личная жизнь атомов под пучком (часть 2)
Личная жизнь атомов под пучком (часть 2)

Крабовый панцирь побеждает грязную нефть
Химики МГУ разработали уникальную люминесцентную методику определения маркеров «грязной нефти» (дибензотиофенов) с использованием селективной сорбции в оптически прозрачных материалах на основе сшитых гелей хитозана.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

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!



 
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.