Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. Схематическое изображение структуры тканей, выращенных на альгинатном каркасе (а) и на каркасе композита альгинат-золотые нанонити
Рисунок 2. Микрофотографии композитного материала, полученные с помощью ПЭМ и СЭМ
Рисунок 3. Нанонити в "пустынной" (е) области каркаса и по соседству с клетками (f). Сравните концентрацию тропонина в случае "чистого"(g) альгината и композита (h), а также обратите внимание на распределение коннексина 43 между кардиомиоцитами (i,j). Содержание коннексина 43 (j) и саркомерного актинина (k) для обоих каркасов спустя 3 и 8 дней, полученное с помощью вестерн блоттинга
Рисунок 4. Сравните перераспределение концентрации ионов кальция в различных точках (отмеченных римскими цифрами) при приложении внешнего механического воздействия (в точке I). Обратите внимание, что в случае чистого альгината концентрация ионов кальция меняется только в точке приложения механического воздействия, в то время как в случае композита концентрация меняется во всех контрольных точках синхронно. Белой стрелкой изображено направление распределения волнового фронта деполяризации клетки

Сердце, пронизанное золотом

Ключевые слова:  мышечный каркас, нанонити

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

10 ноября 2011

Несмотря на повышение качества медицинского обслуживания в развитых странах, сердечно-сосудистые заболевания продолжают удерживать печальную пальму первенства в списке причин смерти. Некоторые из заболеваний требуют восстановления сердечных тканей, однако существующие наноструктурированные материалы, например альгинат, используемые для в качестве каркаса для восстановления таких тканей, обладают существенным недостатком - весьма посредственной проводимостью, что не позволяет восстановленному участку сердечной мышцы сокращаться / расслабляться синхронно с неповрежденными тканями.

Все дело в том, что пористая структура используемых каркасных материалов препятствует прямому контакту между клетками, затрудняя передачу электрических импульсов. Для обеспечения контакта между разделенными клетками коллектив американских исследователей предложил "навести мосты" золотых (выбранных из-за нетоксичности золота) нанонитей (рис.1), что отчетливо видно на СЭМ-микрофотографиях (рис.2). Увеличение проводимости было подтверждено измерением проводимости (для чего пленка композита альгинат-нанонити была нанесено на подложку, покрытую ITO) и импеданса (для чего все та же пленка была зажата между двумя подложками, покрытыми ITO).

Однако здесь можно задаться уместным вопросом - не будут ли нанесенные нанонити препятствовать росту тканей на альгинатном каркасе? Чтобы развеять все наши сомнения, авторы статьи извлекли клетки кардиомиоцита и фибробласта из левого желудочка падшей смертью храбрых лабораторной крысы и посеяли их на "чистый" альгинат и на композит. Спустя три и восемь дней созревания (первые три в так называемых стационарных условиях без внешнего электрического поля и последние пять с ним) была обнаружена сильная флуоресценция тропонина I (белок, участвующий в связывании ионов кальция и сокращении мышцы) в образце, содержащем композит, но не в чистом альгинате (рис.3). Вместе с тем, в "композитном" образце была обнаружена большая концентрация коннексина-43 (белка образующего щелевые межклеточные контакты, обеспечивающего синхронное сокращения сердечных клеток). Таким образом, добавление золотых нанонитей к альгинату не только способствовало установлению полноценного электрического контакта между клетками, но также обеспечило лучший механический контакт между каркасом и клетками.

Поскольку в процессе сокращения/расслабления мышц существенно изменяется концентрация ионов кальция, то по ее изменению можно судить о синхронности сокращения / расслабления соседних клеток (рис.4).


Источник: Nature Nanotechnology




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

 

Микроэмо
Микроэмо

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Британский крест китайских ученых: элемент памяти на новом типе доменной структуры в FeRh.Волокна из углеродных нанотрубок помогут сердцу. Фуллерены для стабилизации азотного топлива. International Quantum Complex Matter Conference 2020 (QCM2020).

На ВДНХ в Москве отметят День российской науки
День российской науки отпразднуют на ВДНХ в Москве 8 и 9 февраля. Инновационно-образовательный комплекс «Техноград» на ВДНХ приглашает москвичей и гостей столицы отпраздновать «День науки». Гостей ожидают бесплатные мастер-классы, знакомство с инновациями в биомедицине и достижениями нейронаук, занимательные уроки и многое другое.

8 февраля - День Российской науки
День российской науки отмечается 8 февраля

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2020 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

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.