Нанороботы для здоровья человека

24.01.2001

В настоящее время ведутся интенсивные исследования по созданию микроскопических устройств размером с молекулу, так называемых нанороботов, которые смогут, например, проплывать по кровеносным сосудам человека, очищая их стенки от отложений холестерина, убивать зарождающиеся раковые клетки или же синтезировать новые вещества.

В биологии давно известны белковые двигатели, размещающиеся в живой клетке. В качестве горючего эти двигатели используют химическое топливо всего живого - аденозинтрифосфорную кислоту (АТФ). Благодаря им обеспечивается перенос в клетку разных веществ, работа мышц, они используются даже при копировании ДНК.

Группа исследователей из Корнелльского университета под руководством Карло Монтеманьо для создания нанодвигателя использовала фермент AT Фазу. Это комплекс из нескольких белков, которые, действуя совместно, производят АТФ. Выглядит он как цилиндрик диаметром 12 нм и такой же высоты и состоит из шести белков, собранных вокруг единой оси. АТ Фаза превращает движение протонов внутри энергетической станции клетки - митохондрии в механическое вращение оси.

Это движение помогает образовать АТФ. Причем действие АТФазы обратимо: если на этот цилиндрический моторчик подавать АТФ, он будет "сжигать" ее и ось придет во вращение. КПД этого нанодвигателя близок к 100%. "Если бы этот двигатель был размером с человека, говорит Монтеманьо, - он мог бы вращать деревянный столб длиной 2 км со скоростью 1 об/с".

Другая группа исследователей из Токийского университета разработала сверхминиатюрную "шестеренку" высотой не более 1 нм. Она состоит из трех частей - иона металла и двух молекул порфирина, сложного циклического соединения, в состав которого входит хлорофилл, известный способностью преобразовывать свет в органические вещества.

При определенной температуре ион притягивает с двух сторон молекулы, и под воздействием света и электрического напряжения они начинают вращаться.

<< Назад: Абсолютно гладкие поверхности 26.01.2001

>> Вперед: Есть ли вода на Марсе 23.01.2001

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Температура воздуха в Арктике достигла максимума 06.12.2020 В Национальном управлении океанических и атмосферных исследований США (NOAA) свидетельствуют: из-за глобального потепления в Арктике установился "совершенно иной климат". Климатический кризис, спровоцированный деятельностью человека, изменил северный континент до неузнаваемости. Об этом рассказали в своем новом исследовании эксперты NOAA. В течение последних семи лет в Арктике фиксировали самые высокие температуры с 1900 года. До сентября 2020 года в северном полярном регионе зарегистрировали второй самый теплый 12-месячный период. Арктика нагревается со скоростью вдвое большей, чем вся остальная планета и уже превратилась в более жаркую, зеленую территорию, где льдов с каждым годом становится все меньше. Антропогенный климатический кризис привел к тому, что в некоторых арктических областях в 2020 году было аномально жарко. В отдельных регионах Сибири, например, средняя температура первой половины года достигла рекордных 5 °С . А в июне в городе Верхоянске столбики термометров поднялись до 38 °С. Это самая высокая температура, которую когда-либо регистрировали к северу от Полярного круга. Между тем, толщина морского льда Арктики за последние 42 года сократилась вдвое. В 2020 году стремительное таяние ледников и потепление арктических вод спровоцировали активный рост океанической флоры и изменили поведение гренландских китов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025