Клетки увеличиваются в объеме при сгибании тканей

14.05.2022

Ученые из Женевского университета (UNIGE) обнаружили, что, когда ткань изгибается, объем составляющих ее клеток увеличивается, а не уменьшается. Это открытие дает новые возможности для выращивания органов in vitro. Они позволят в какой-то степени сократить количество экспериментов на животных.

За то, как клетки распределяются в пространстве, чтобы придать форму и структуру нашим органам, отвечает морфогенез. Этот процесс запускается во время эмбрионального развития и объясняет, как, например, формируются складки нашего кишечника или альвеолы наших легких. Другими словами, его механизмы лежат в основе нашего развития и развития всех живых существ.

В новом исследовании команда UNIGE изучала, как клетки, из которых состоит ткань, реагируют и адаптируются, когда ткань сгибается. Свернув монослой клеток in vitro, который представляет собой компактный плоский "лист" клеток, расположенных рядом друг с другом, ученые сделали парадоксальное открытие. Они обнаружили, что объем клеток, расположенных на сгибе, увеличился примерно на 50% через пять минут вместо того, чтобы уменьшиться, и вернулся в обычное состояние в течение 30 минут. Это противоположно тому, что можно наблюдать при изгибе эластичного материала.

Изгибая "лист" клеток, похожий на тот, из которого состоит наша кожа, исследователи заметили, что клетки набухают, принимая форму небольших куполов. Объем клеток увеличивается благодаря сочетанию двух явлений: механическому и биологическому. Клетки развиваются в среде, состоящей из соленой воды. Полупроницаемая мембрана, отделяющая их от окружающей среды, пропускает воду, но не соль, оказывающую определенное давление на клетку. Чем больше концентрация соли снаружи - и, следовательно, чем выше так называемое осмотическое давление, - тем больше воды будет проходить через клеточную мембрану, увеличивая ее объем. Когда ткань изгибается, клетки реагируют так, как если бы осмотическое давление увеличивалось. Поэтому они поглощают больше воды - и набухают.

Понимая, как клетки реагируют на изгиб ткани, ученые смогут контролировать спонтанный рост органоидов in vitro и в результате получить желаемую форму и размер органа. Эти трехмерные многоклеточные структуры, разработанные для имитации микроанатомии органа и его функций, можно использовать в экспериментах вместо лабораторных животных. Кроме того, открытие может привести к разработке новых материалов, которые увеличиваются в объеме при складывании.

<< Назад: Беспроводные наушники Google Pixel Buds Pro 15.05.2022

>> Вперед: Электрическая батарея из водорослей 14.05.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Рисовый гель 31.08.2015 Ученые из Национального института пищевых исследований Японии разработали технологию переработки риса в гелеобразный полуфабрикат с длительным сроком хранения. "Рисовый гель" был открыт одним из исследователей института в результате экспериментов с рисовой пастой. Спустя несколько дней сотрудник обнаружил, что получившийся гель сохранил свои плотность и форму, при этом не испортившись. Теперь гель научились производить в промышленных масштабах из вареного риса, взбивая и вспенивая в специальной машине. Плотность геля можно регулировать, изменяя уровень влажности и продолжительность времени взбивания. Продукт почти не имеет вкуса и запаха, не содержит глютен, а также обладает длительным сроком хранения. Рисовый полуфабрикат легко смешивается с яйцами или другими ингредиентами для приготовления лапши. Впрочем, некоторые детали о продукте пока остаются тайной. Например, неизвестно, почему гель не портится столь долгое время - содержит ли он консерванты или же причина в его плотности и консистенции.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025