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:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Носимый ультразвуковой пластырь UPatch для мониторинга беременности 19.06.2026

Беременность - один из самых ответственных периодов в жизни женщины, когда выявление любых отклонений может сыграть решающую роль в здоровье матери и ребенка. Современные методы мониторинга, такие как периодическое ультразвуковое исследование и кардиотокография, имеют серьезные ограничения: они дают лишь кратковременные снимки состояния и часто сопровождаются ложными тревогами. Ученые предложили инновационное решение в виде носимого ультразвукового пластыря, который способен вести непрерывное наблюдение за плодом прямо в утробе матери. Эта технология, получившая название UPatch, открывает новые возможности для раннего обнаружения осложнений и более полного понимания развития ребенка. Разработка UPatch представляет собой первый в своем роде мягкий носимый ультразвуковой датчик, способный в реальном времени фиксировать анатомические структуры плода, кровоток в сосудах и работу пуповины. Устройство компенсирует движения плода и слабые сигналы из глубоких тканей благодаря специальным ал ...>>

Планшет-бумбокс Lenovo Tab Plus Gen 2 18.06.2026

Компания Lenovo представила Tab Plus Gen 2 - обновленную версию популярной модели 2024 года. Новинка получила более крупный дисплей, усиленную аудиосистему и современное программное обеспечение, что делает ее привлекательным выбором для тех, кто любит смотреть видео, слушать музыку и работать в мобильном формате. Устройство сочетает в себе возможности планшета и портативной колонки, подчеркивая акцент на развлечениях. Одним из главных улучшений стал экран, диагональ которого выросла с 11,5 до 12,1 дюйма. Это LCD-панель с высоким разрешением 2560 х 1600 пикселей (2,5K), частотой обновления 120 Гц, поддержкой Dolby Vision и HDR10. В режиме высокой яркости дисплей способен достигать 800 нит, что обеспечивает комфортное восприятие контента даже в хорошо освещенных помещениях. Благодаря этим характеристикам изображение становится более детализированным и плавным. Особое внимание производитель уделил звуку. Аудиосистема планшета теперь включает девять динамиков JBL с поддержкой Dolby A ...>>

Случайная новость из Архива Новый фильтр отделит нефть от воды 27.04.2015 Ученые из Университета штата Огайо (США) разработали новый тип фильтра из нержавеющей стали, который эффективно отделяет нефть от воды. В ходе лабораторных испытаний сетка с покрытием из поверхностно-активных веществ выполняла две функции: эффективно разделяла нефть и воду (вода свободно проходит сквозь фильтр, а нефть остается на сетке), а также отфильтровала сторонние загрязнения. Технология может быть использована для очистки океанской воды от нефтяных загрязнений. Интересно, что идею создания фильтра исследователям показала сама природа. Изучив лист лотоса, ученые выяснили, что растение способно отталкивать воду, в то время как тяжелые капли масла остаются на поверхности листьев. В результате было разработано покрытие, состоящее из полимерных молекул и поверхностно-активных веществ - соединений, которые используются в качестве ингредиентов моющих средств, мыла и пенообразующих агентов. Обработанная таким покрытием металлическая сетка способна разделять молекулы нефти и молекулы воды. Фильтр сделан из нетоксичных, недорогих и легкодоступных материалов, при этом сетка практически прозрачна (70% прозрачности). Это ведет к другому потенциальному применению: ученые стремятся повысить прозрачность фильтра до 90%, чтобы его можно было использовать в качестве грязеотталкивающего покрытия оконных стекол.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026