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

 

Опал наизнанку
Опал наизнанку

XIX Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов «Физико-химия и технология неорганических материалов»
XIX Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов «Физико-химия и технология неорганических материалов» пройдет 18 - 21 октября 2022 года в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН), г. Москва, в очно-дистанционном формате.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Флуоресцентный шёлк можно получить,подкармливая шелковичных червей углеродными точками. Вопрос выживания кота Шрёдингера. Решение фундаментального вопроса об основном состоянии нитрида бора. Обнаружен новый источник затухания спиновых волн в пленках ферритов гранатов.

DataCon «Искусственный интеллект в химии»
DataCon «Искусственный интеллект в химии» — мероприятие, направленное на обучение школьников и бакалавров принципам машинного обучения и программирования для решения наукоемких задач, который заканчивается решением реальной проблемы.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2022 году
коллектив авторов
24 - 27 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Пятилетка Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!": что было и что может быть в будущем
Е.А.Гудилин , А.А.Семенова
Уже более 15 лет живет и развивается Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!". За всю историю Олимпиады было предложено много инновационных решений, охват олимпиадой составил более 50 000 участников по всей Российской Федерации и странам ближнего зарубежья. В статье приводятся статистические данные по Олимпиаде и возможные пути ее дальнейшего развития.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

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.



 
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.