Вольтметр для живой клетки

17.01.2008

Американские биофизики обнаружили, что внутри живой клетки существуют гигантские электрические поля.

Самый маленький из вольтметров представляет собой не электронное, а фотонное устройств. Это наночастица красителя диаметром в 30 нм. Если ее осветить синим светом, частица даст двойной импульс - зеленого и красного цветов, а соотношение интенсивностей этих цветов будет зависеть от напряженности электрического поля в том месте, где расположена частица. В одну живую клетку можно поместить тысячи таких вольтметров.

Именно это и сделали создатели метода - ученые из Мичиганского университета во главе с Раулем Копельманом. Полученный результат их сильно удивил. Оказалось, что в цитозоле, который заполняет внутренность клетки, электрическое поле чрезвычайно велико, его напряженность составляет до 15 миллионов В/м. Это в полторы тысячи раз больше, чем под высоковольтной линией электропередач!

"До сих пор считалось, что потенциал имеется только на мембране клетки, а внутри нее поле отсутствует. Впрочем, до нас никто и не мог измерить это поле. Теперь придется искать механизм, который вызывает появление столь сильного поля внутри живой клетки. Я подозреваю, что этот поиск доставит много хлопот биофизикам", - считает Рауль Копельман.

<< Назад: Ультразвуковая медицина 18.01.2008

>> Вперед: Стекло для отталкивания воды 16.01.2008

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Квантовая батарея с мгновенной зарядкой и кратким хранением 14.09.2026

Аккумуляторы постепенно совершенствуются, однако между скоростью зарядки и способностью долго хранить энергию по-прежнему существует заметный компромисс. Исследователи, работающие в области квантовой физики, ищут принципиально иные способы накопления энергии. Одно из таких направлений связано с квантовыми батареями, использующими необычные свойства света и материи. Новый прототип продемонстрировал впечатляющую скорость зарядки, хотя до полноценного практического устройства ему еще далеко. Разработанная специалистами система способна получать энергию за фемтосекунды - квадриллионные доли секунды. Для сравнения, одна фемтосекунда составляет 10^-15 секунды. После завершения зарядки прототип удерживает накопленную энергию в течение наносекунд, то есть миллиардных долей секунды. Это примерно в миллион раз дольше самой зарядки. Однако столь эффектные показатели времени пока не означают, что устройство способно заменить обычный аккумулятор: запас энергии остается крайне небольшим. В осн ...>>

Загрязнение воздуха ослабляет ледники Гималаев 13.09.2026

Ледники высокогорных районов долгое время считались одними из наиболее удаленных от человеческой деятельности природных объектов. Однако даже эти гигантские массивы льда не защищены от загрязнения атмосферы. Частицы сажи, минеральной пыли и других веществ переносятся на большие расстояния, оседают на снегу и льду и изменяют их способность отражать солнечную энергию. На фоне глобального потепления подобное воздействие способно ускорять таяние ледников и усиливать связанные с ним природные риски. Особое внимание специалистов привлекают Гималаи, где ледники играют важную роль в формировании речного стока и поддержании водных ресурсов. Один из наиболее показательных регионов - Лангтанг в Непале. Несмотря на удаленность и живописный высокогорный ландшафт, он расположен по направлению переноса воздушных масс от одних из наиболее загрязненных промышленных районов Южной Азии. Недавний обвал ледника в этой местности сопровождался разрушительными внезапными паводками. При этом точная причина ...>>

Случайная новость из Архива Новый метод превращения углекислого газа в метан 02.03.2020 Японские ученые под руководством профессора университета Васэда Ясуши Секинэ (Yasushi Sekine) предложили проводить низкотемпературную каталитическую реакцию синтеза водорода и углекислого газа в метан с помощью электрического поля. Существующий промышленный способ превращения углекислого газа в метан посредством каталитической реакции водорода и диоксида углерода имеет ряд технологических трудностей. В частности, выход метана сильно зависит от требуемой температуры, которая должна быть от 300 до 400 градусов по Цельсию. Ученые предложили новый, низкотемпературный способ (100 градусов по Цельсию), при котором происходит более эффективное получение метана из углекислого газа, чем при других аналогичных способах. В разработанном методе используется взаимодействие двуокиси углерода с наночастицами оксида церия на рутениевом катализаторе при наложении электрического поля. Такой катализатор проявил высокую и стабильную каталитическую активность для превращения диоксида углерода в метан посредством гидрирования в электрическом поле. Исследователи уверяют, что таким методом можно получать метан из углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу промышленностью. Полученный таким образом газ может не только заменить ископаемое топливо, но и в долгосрочной перспективе предотвратить глобальное потепление. Метод получения метана с помощью электричества состоит из двух стадий. Посредством электролиза вода разлагается на кислород и водород. После этого водород смешивается в присутствии катализатора с диоксидом углерода для получения метана. На химической реакции получения метана из углекислого газа основана технология "Энергия-Газ" (Power-to-gas), разработанная в Германии в 2008 году. Идея состояла в том, чтобы направить избыток сгенерированного электростанциями электричества на производство газа. Таким образом можно не только "хранить электроэнергию", потом используя газ как топливо для электростанций, но и получить газ для промышленности.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026