Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. Изображение полупроводниковых нитей фосфида галлия GaP (сканирующая электронная микроскопия), выращенных на подложке GaP (ориентация (111)) с помощью катализатора - золотых частиц, осажденных из аэрозоля. Наклон 45°, шкала - 1 μm.
Рис.2. Нейроны спинного мозга, выращенные на нанонитях GaP в течении 72 часов (флуоресцентная микроскопия). Уникальные для нейронов нейрофиламенты и beta III тубулин окрашены зеленым и красным, соответственно. Ядра клеток окрашены в голубой цвет бисбензимидом. Обратите внимание на большое число растущих нервных окончаний. шкала - 50 μm.
Рис.3. Изображение (сканирующая электронная микроскопия), демонстрирующее взаимодействие между нанонитями, клетками и клеточными отростками. (A) Тело нервной клетки на поверхности нанонити. (B) Разросшаяся клетка (не нервная), покрытая огромным количеством нанонитей. Обратите внимание на изгибание нанонитей (показано белыми точками). (C) Обратная сторона клетки (развернута механически), проткнутая нанонитями. Обратите внимание на адгезию мембраны к нанонитям (стрелки). D-F демонстрирует 3 разных способа роста нервных окончаний. (D) Отростки растут на кончиках нитей. (E) Аксон растет в пространстве между подложкой и нитями, прилипая к нитям. (F) Отростки растут на подложке, заглатывая нанонити, встречабщиесвя на их пути. Шкала - 1 μm.

Нервная жизнь

Ключевые слова:  SEM, биоинженерия, периодика, рост нейронов

Опубликовал(а):  Уточникова Валентина Владимировна

25 сентября 2007

Одна из важнейших и сложнейших задач нанотехнологии – исследование жизни на клеточном уровне, и это естественно, поскольку процессы, протекающие в клетках, чей диаметр составляет около 10 μм, характеризуются вполне нанометровой шкалой. Среди последних достижений в этом направлении – изучение механических свойств клеток, регистрация электроактивности нейронов, помещение в клетки макромолекул и т.д. В частности, было показано, что адаптации и выживанию нейронов способствуют нанесенные на поверхность углеродные нанотрубки [1, 2].

Современые синтетические приемы позволяют достаточно простым и контролируемым способом осаждать наноструктуры с высоким соотношением поверхность/объем и, в частности, получать высокочувствительные химические сенсоры. Помимо этого интерес представляет, конечно, и исследование сложных процессов взаимодействия нанонитей с клетками, в частности, нейронами (нервными клетками).

В настоящее время ансамбли нанонитей выращиваются методами "пар-жидкость-твердое тело" или "пар-твердое тело-твердое тело" при использовании катализаторов – частиц золота. Газофазная эпитаксия позволяет получать нити различных А3В5 полупроводниковых материалов на различных подложках А3В5. Среди наиболее интересных материалов – полупроводник А3В5 - типа фосфид галлия, чьи электрические и оптические свойства хорошо изучены, однако этого нельзя сказать о его биологических и биохимических свойствах, а также о его биосовместимости. Однако то, что на подложке GaP могут быть выращены практически идеальные нанонити GaP, делает его сразу потенциально интересным для применения в биологии.

Вальдемар Хелльштём и коллеги исследовали взаимодействие клеток со стеклом, фосфидом галлия и нанонитями фосфида галлия, которые были ими выращены на подложках фосфида галлия с ориентацией (111) (рис. 1). Нервные клетки были получены из спинных нервных узлов взрослой мыши, которые является частью периферической нервной системы. Мыши были усыплены, после чего убиты, и нервные узлы были извлечены и растворены в 0,25% коллагеназе, как описано в [3]. Клеточная суспензия была нанесена на стекло, планарный GaP и нанонити GaP, после чего для стимуляции роста аксонов снова был добавлен раствор, обогащенный телячьей эмбриональной сывороткой и фактором роста нервов. Было показано, что адгезия существенно выше в случае нанонитей GaP. При исследовании жизнеспособности нервных клеток было показано, что она не зависит от подложки; на всех подложках был обнаружен интенсивный рост аксонов (рис. 2).

Появление и рост индивидуальных клеток были также исследованы с помощью сканирующей электронной микроскопии (рис. 3), где было показано значительное взаимодействие между клетками и нанонитями, несмотря на огромную разницу в размерах. Рост нервных волокон происходит на концах нитей, между нитями и субстратом равно как и на самой поверхности подложки

[1] Gabay, T.; Jakobs, E.; Ben-Jacob, E.; Hanein, Y. Physica A 2005, 350, 611.
[2] Lovat, V.; Pantarotto, D.; Lagostena, L.; Cacciari, B.; Grandolfo, M.; Righi, M.; Spalluto, G.; Prato, M.; Ballerini, L. Nano Lett. 2005,5, 1107.
[3] Mårtensson, T.; Svensson, C. P. T.; Wacaser, B. A.; Larsson, M.W.; Seifert, W.; Deppert, K.; Gustafsson, A.; Wallenberg, L. R.; Samuelson, L. Nano Lett. 2004, 4, 1987.

Валентина Уточникова (ФНМ МГУ)

Оригинал статьи Waldemar Hallstrom,Thomas Mårtensson, Christelle Prinz, Per Gustavsson, Lars Montelius, Lars Samuelson, and Martin Kanje (Division of Solid State Physics & The Nanometer Structure Consortium, Lund UniVersity, P.O Box 118, 221 00 Lund, Sweden, Cell and Organism Biology, Lund UniVersity, Sweden) "Gallium Phosphide Nanowires as a Substrate for Cultured Neurons" опубликован в Nano Lett.,ASAP Article 10.1021/nl070728eS1530-6984(07)00728-X


Источник: Нанометр




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

 

Мезоудавчик
Мезоудавчик

4 февраля объявили лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке»
4 февраля в здании Минобрнауки РФ состоялась торжественное награждение лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке». 11 научно-просветительских проектов были отмечены престижной наградой.

Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии
5 февраля в Московском университете в Шуваловском корпусе МГУ состоится Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии, посвященный Международному году Периодической таблицы химических элементов, начало - 10 часов.

II Всероссийский химический диктант пройдет 18 мая 2019 года
В 2019 году периодическому закону Дмитрия Менделеева исполнится 150 лет! В честь великого открытия этот год объявлен Международным годом Периодической таблицы химических элементов. Одним из наиболее ярких событий, приуроченных к этому году, станет II Всероссийский химический диктант, который пройдет 18 мая и который в этом году выходит на международный уровень. Мероприятие было анонсировано в рамках церемонии открытия Международного года Периодической таблицы химических элементов 29 января 2019 года в Париже, в штаб-квартире ЮНЕСКО.

Самые необычные таблицы Менделеева на выставке Международного года Периодической таблицы химических элементов

6-8 февраля в Российской академии наук состоялось торжественное открытие Международного года периодической таблицы химических элементов в России и приуроченная к этому масштабная интерактивная выставка

Почувствовать живое...
Е.А.Гудилин, А.А.Семенова, Н.А.Браже
Неразрушающее исследование живых клеток и клеточных структур является в настоящее время важным направлением научных изысканий, которые во многих зарубежных и российских научных группах направлены на достижение вполне прагматической цели – разработку новых принципов биомедицинской диагностики и эффективных подходов в нарождающейся персональной медицине.

Российская газета: Перевернуть пирамиду. Президент РАН: как повысить наши шансы на Нобеля
Юрий Медведев
Почему Россия по числу Нобелей отстает от ведущих стран мира, уступая, например, даже маленькой Швейцарии? Замалчиваются ли достижения отечественных ученых? Почему без привлечения в науку российского бизнеса мы не сможем успешно конкурировать в борьбе за престижную научную премию? Об этом корреспондент "РГ" беседует с президентом РАН Александром Сергеевым, который побывал в Стокгольме на вручении Нобелевских премий и поделился своими впечатлениями.

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

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.