Электропластырь д/костей. Жизнь на Энцеладе. Охлаждающая ткань. Смазка у жуков. Новости QWERTY №178
Из этого ролика вы узнаете, как растения помогают выращивать мясо из пробирки, как электрический пластырь сращивает кости, какую высокотехнологичную смазку используют жуки, как сшить охлаждающую футболку и есть ли жизнь на Энцеладе.
[Музыка]
Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал QWERTY, а меня зовут Владимир. Именно в этот день, 12 июля, всего десять лет назад Нептун, самая дальняя планета солнечной системы, завершил свой первый оборот вокруг Солнца с момента своего открытия. Год на Нептуне длится почти сто шестьдесят пять земных лет. Не удивительно, раз сама планета находится в четырех с половиной миллиардах километрах от Солнца.
Интересно, что Нептун был открыт не благодаря наблюдениям, а благодаря математическим расчетам. К этому сподвигли астрономов странности в орбите Урана, на которую действовала загадочная гравитационная возмущение. Все странности и интересности из мира науки мы предложим вам в нашем новостном выпуске. А еще мы рассчитываем, что совершить открытие всех подробностей и ссылок вы сможете в описании к этому видео.
До недавнего времени одной из загадок ученого мира была смазка. В самом деле, наши с вами суставы находятся в капсулах, сумках, заполненных специальной синовиальной жидкостью, которая не позволяет стираться хрящам. А вот у насекомых суставы открытые и сухие. Почему же они не стираются? Да, на конечностях в местах сочленения есть какие-то поры, которые выделяют какой-то секрет из эпителиальных клеток, но конкретики раньше особо не было.
Но теперь ученые смогли изучить этот секрет, и этот секрет, понимаете, о чем я? Ученые исследовали смазку жуков и семейства чернотелок, и знаете что? Она оказалась лучше чем политетрафторэтилен. То есть фторопласт-4. Посмотрите, множество некры метровых пор на суставах жуков выделяют вещество в виде цилиндрических нитей. Их длина очень разная: от нескольких микрометров до нескольких десятков микрометров. При этом они могут скатываться в компы, а могут располагаться по отдельности.
Под воздействием движения суставы это вещество распределяется по поверхности и ведет себя очень по-разному в зависимости от нагрузки. Если нагрузка невелика, то эти цилиндры остаются цилиндрами и работают как сухая смазка. А если нагрузка возрастает, то они деформируются и начинают вести себя как вязкая смазка. В состав вещества входят белки и немного жирных кислот. Растворяется она плохо, причем даже в соляной кислоте.
Зачем биологическую смазку ученые растворяли в соляной и других кислотах, а также в спирте? В нем, кстати, она растворяется достаточно хорошо. Вполне понятно, ведь это весело! Не просто коэффициент трения двух стеклянных пластин, скрученной смазкой, был очень низким — даже ниже на 0,1 чем у политетрафторэтилена, того самого знаменитого тефлона, который является самым крутым смазочным материалом и обладает очень низкой адгезией. Вообще, по нему даже насекомые не могут забраться: так скользят их лапки. Поэтому изученная смазка была бы достойным конкурентом тефлона, если бы не тот факт, что добывать смазку у жуков достаточно неблагодарное дело.
А вот воспроизвести точно белковую копию — это очень дорого. Остается только научиться синтезировать. Жители средней полосы, да и других полос, у которых столбик термометра в последнее время редко опускается ниже 30, поймут, почему мы взяли эту новость. В Ухане, где-то я уже слышал про этот город, разработали метод фабри. Это ткань, которая не только отражает свет, но еще и излучает тепло.
Предметы под этой тканью могут быть гораздо прохладнее, чем без нее. Ткань состоит из волокон оксида титана и тефлона, как видите, востребованный материал, и еще молочной кислоты. Такая структура позволяет не только отражать излучение, но и достичь почти идеальной инфракрасной случайности и максимизировать рассеяние тепла. То есть эта ткань может поглощать тепло объекта под ней, будь то тело, автомобиль или банка с напитком, и рассеивать излучение в среднем инфракрасном диапазоне в пространство.
Для тестирования сшили жилет, наполовину состоящий из мета-фабри, а наполовину из хлопка. Натянули его на человека. Для того чтобы ткань действовала, она должна прилегать к телу на манер термобелья и оставили человека на солнце. Под мета-тканью кожа нагрелась с 31 до 32 градусов, а под хлопком — до 37.
С автомобилями получилось еще интереснее: стоящий два часа под солнцем автомобиль прогрелся до 60 градусов. Помните об этом и не оставляйте животных, детей и шоколад в машинах летом! Автомобиль под обычным чехлом из магазина прогревся до 57 градусов, а под мета-фабри — всего до 30. Понятно, что для максимального эффекта футболка из такой ткани должна быть белой и обтягивающей.
Ну, в общем, у меня есть примерно год, чтобы привести себя в порядок до того, как такая ткань ориентировочно появится на рынке. В чем человечество до сих пор на удивление достаточно консервативно, ну, наверное, кроме религии. Так это увлечение переломов. Максим, терпение тебе и здоровье!
Давайте обездвижим место перелома и дадим организму самому справиться с проблемой? Прекрасно же? Нет, ибо это месяцы. Некоторые попытки делаются в отношении терапии стволовыми клетками и размещаем их внутри кости и специальных каркасов, но там все сложно. Пара титановых пластин. Даже не говорите это, что собой папку. Чтоб ним по совету все равно сами как-то не по себе.
В Штатах предложили метод восстановления костей при помощи электрического тока. Электростимуляция заставляет клетки лучше пролиферировать и подстегивает регенерацию. Разумно! А подобное оборудование есть в больницах, но тогда туда придется регулярно ходить, а человечество от такого отвыкло. Поэтому ученые предложили электро-пластырь, который накладывается прямо на кость через микро-операцию. Энергию такой пластырь берет из организма.
Гуглите по кодовому слову 3Б: электричество. Это значит, что на генератор в составе пластыря реагирует на сжатие ткани внутри конечности и производит электричество из механических движений. Ну а электроны уже доставляют его в нужную локацию. У крыс с переломом большой берцовой кости срастание произошло за 6 недель, хотя в контрольной группе оно не завершилось и за 10 недель.
К тому же с прибором минеральная плотность сломанной кости увеличивается на 27 процентов. Да и крысы, судя по видео, во время ношения пластыри вели обычный образ жизни. Хоть одумается, и это зависит от веса организма. И вряд ли про котят с людьми.
Если вы спросите, а что происходит с этим прибором после срастания костей? То тут все просто: он рассасывается, потому что сделан из биоразлагаемых материалов. В дальнейшем нужно испытать этот киберпанк на людях и приспособить генерации электричества, например, от артериального давления.
Нет, нет, а иногда мы вступаем на шаткую дорожку спекуляций и предположений. Причина проста: наличие загадки, тайны, которые будоражат сознание. Энцелад — ледяная луна Сатурна. Его гигантские гейзеры, вырывающиеся из-под поверхности, уже давно завораживают ученых, вызывая рассуждения об обширном океане, зажатом между каменным ядром и ледяной оболочкой.
Когда зонд Кассини пролетел сквозь гейзеры, состав выбросов — высокая концентрация водорода, метана, двуокиси углерода — напомнил о гидротермальных источниках на дне океанов Земли. Особенно неожиданным оказалось чрезмерное количество метана. Ученые задались вопросом: могли бы бактерии, подобные земным, поглощать водород и вырабатывать метан в таких огромных количествах?
Но нырнуть под поверхность Энцелада, к сожалению, мы не сможем еще несколько десятков лет. Но можно пойти более простыми логическими ходами, и мы пойдем вместе. Ученые построили математическую модель, объединяющую данные по геохимии, микробиологии и дел активности, чтобы определить возможные процессы, объясняющие состав гейзеров.
Вообще, возможны два варианта: либо во всем виновата микробная жизнь, вызывающая гидротермальную активность, либо небиологические процессы, но такие, о которых нам неизвестно. На Земле гидротермальные источники работают так: холодная вода просачивается по дну океана, проходит рядом с источниками магматического тепла и выбрасывается в подогретом виде. Но метана при этом производится очень мало. Большая его часть производится микроорганизмами.
Хорошо, тогда возможно на Энцеладе идут сразу несколько разных процессов. Компьютерные модели помогли подсчитать вероятности существования гипотетических микробных метаногенов, похожих на земные, при текущих химических и температурных условиях. Результат оказался таков: даже близко чистая геологическая активность не может выдать имеющееся количество метана. Такое возможно только при добавлении биологических организмов. То есть ученые не могут отвести гипотезу жизни как в высокой степени неправдоподобную.
Запасаемся поп-корном! Интересно это в любом случае, ведь если в конце концов жизни там не будет, то небиологические процессы окажутся для нас совершенно новыми: например, разложение никакого первоначального органического вещества, завезенного, предположим, кометами, ну или еще что-то поэкзотичнее.
Не могу перестать говорить о культивируемом мясе, потому что вы не можете перестать обсуждать его в комментах. Горошочек, не вари! И одна из проблем с мясом из пробирки в том, что выглядит оно совсем не как кусок мышцы животного. Все потому, что клетки в пробирке сами по себе не собираются в волокна. Для этого нужен каркас.
Вариантов каркасов много, и еще один к ним добавили британцы. Они подметили, что некоторые растения по своей структуре напоминают мышечные волокна. В кампусе университета у них произрастала ложь, синица и мятлик, который они и приспособили для нужд будущей слой промышленности. Для начала из растений удалили все клетки при помощи химии, остался только каркас — целлюлозный внеклеточный матрикс.
Выглядит он вот так (правое изображение). Затем его заселили мышечными клетками — милобластами. Клетки, правда, были машинами. Треть клеток успешно закрепилась на каркасе, стали пролиферировать, ориентироваться вдоль каркаса и выстраиваться параллельными рядами, образуя подобие волокон. А в итоге и объемную мышечную ткань. Не то чтобы это прям промышленный вариант, но эксперимент показывает работоспособность метода, особенно если увеличить процент закрепляющихся клеток.
Ну и использовать, ну хотя бы коровьими. Область каркаса съедобна, дешева и прочая. А еще этот метод можно использовать для восстановления повреждений мышц у людей. Кстати, приложить, так сказать, my областный подорожник. Самой интересной новостью прошлого выпуска вы признали новость про то, что впервые генетическая терапия была применена сразу внутри человеческого организма, введена внутривенно, а не отработана на отдельных клетках пациента в лаборатории, которые затем уже ввели в организм.
До ранее были случаи введения комплекса кори спарк не в глаз, но это не считается, так как эта область не связана с кровотоком, и система генетического редактирования не могла попасть в остальной организм. Редактирование генов непосредственно внутри человеческого тела — это важная веха, даже можно сказать новая эра в медицине, открывающая двери к лечению разнообразных заболеваний.
В случае с транстиретиновым амилоидозом система редактирования должна была сработать в печени. В общем-то, это легко туда сходятся все дорожки кровотока. Но ученые заявляют, что могут доставлять компоненты и в костный мозг, например, для лечения серповидно-клеточной анемии. Да и другие методы доставки прогрессируют очень быстро. В интересное время мы все же живем!
Ну что ж, а на этом на сегодня все. Большое спасибо вам за просмотр! Вы можете проголосовать за самую интересную новость выпусков в нашем Telegram-канале, оставляйте свое мнение в комментариях, ставьте лайки, делитесь этим видео со своими друзьями и не забудьте подписаться на QWERTY. И, пожалуйста, щелкните колокольчик.
До скорых встреч! Пока.
[Музыка]