Ультразвуковой пинцет перемещает живые клетки

13.07.2012

Биоинженеры и биохимики из Пенсильванского университета разработали миниатюрное ультразвуковое устройство, способное захватывать и перемещать одиночные клетки и крошечные живые организмы. Устройство размером с монету можно использовать для работы с живыми образцами, такими как клетки крови или бактерии. С помощью нового прибора, получившего название акустический пинцет, ученые уже смогли манипулировать аскаридой (Caenorhabditis elegans) длиной 1 мм. Этот организм является важной моделью для изучения некоторых заболеваний человека.

Акустический пинцет также способен управляться с живыми клетками, которые имеют важное значение для многих областей фундаментальных биомедицинских наук. Устройство основано на использовании пьезоэлектрического материала, который вибрирует под электрическим напряжением. Вибрации вызывают поверхностные акустические волны в жидкой среде вокруг клеточной культуры. С помощью простой электроники можно управлять акустическими волнами и перемещать органические и неорганические материалы.

Главным преимуществом акустического пинцета является его безвредность для живых клеток. В настоящее время для манипуляции с подобными образцами ученые используют лазеры. Однако они потребляют в 10 млн раз больше энергии и могут нагревать и повреждать клетки.

Акустический пинцет получился весьма универсальным: с его помощью можно управлять как одной частицей, так и десятками тысяч. Например, ультразвуковой пинцет может помещать лекарственные препараты непосредственно на бактерию и одновременно оказывать давление на ее клеточную стенку. Также с его помощью можно сортировать клетки крови и раковые клетки.

В настоящее время размер объектов, которые можно перемещать с помощью акустического пинцета, варьируется в диапазоне от микрометров до миллиметров. Разработчики отмечают, что при использовании более высоких частот можно будет перемещать и наноразмерные объекты.

<< Назад: Взрослые стволовые клетки превращаются в органы 13.07.2012

>> Вперед: Американский штурмовик на алкогольном топливе 12.07.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Твердотельные батареи Panasonic 04.10.2025

Твердотельные аккумуляторы считаются следующим шагом в эволюции энергосистем: в отличие от традиционных литиево-ионных, они не содержат жидкого электролита, что существенно снижает риск возгорания и утечки. Именно на это делает ставку Panasonic, намереваясь завершить подготовку первых образцов к марту 2027 года, то есть к концу 2027 финансового года. Как сообщил технический директор подразделения Panasonic Energy Сеичиро Ватанабе, после выпуска опытных моделей клиенты проведут тесты, которые могут занять около двух лет, прежде чем начнется полноценное серийное производство. Хотя основным направлением для компании по-прежнему остаются литиево-ионные аккумуляторы, Panasonic стремится использовать свой опыт в сфере электромобильных технологий, чтобы выйти на новые рынки - прежде всего в области роботов и промышленных систем. На этом направлении японская корпорация намерена соперничать с такими компаниями, как TDK, уже закрепившимися в сегменте твердотельных решений. Интерес к новой ...>>

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Случайная новость из Архива Музыкальная эволюция с помощью компьютера 01.07.2012 Музыка гениев всегда захватывает, поражает и затрагивает самые тонкие душевные струны. И еще она эволюционирует. Но имеет ли отношение к созданию музыкальных традиций сам потребитель музыки, и если да, то какое? Ответить на этот вопрос британским биологам из лондонского Имперского колледжа помогла программа для ПК. Ученые отнеслись к вопросу биологически, предположив, что влияние потребителей музыки на ее мотивы осуществляется эволюционно, по законам дарвиновского естественного отбора. А для того, чтобы подтвердить или опровергнуть гипотезу, надо было подойти к созданию музыки, исключив из этого процесса участие композиторов и творческий акт вообще. С этой целью исследователи создали компьютерную программу DarwinTunes, которая для начала синтезировала сто случайных музыкальных треков по 8 секунд каждый, состоявших из случайно выбранных тонов, стуков и пр. и являвшихся почти белым шумом, но имевших одинаковый ритм. Затем ученые предложили добровольцам - студентам колледжа и посетителям сайта DarwinTunes - оценить эти треки по пятибалльной шкале по принципу "нравится-не нравится". Далее они запустили процесс "сексуальной репродукции" - из десятки наиболее популярных треков они составили двадцать новых пар, заменили ими "родителей" и десятку самых непопулярных треков, создав таким образом новое поколение. Для полноты картины в дочерние треки были внесены "мутации" - случайные изменения тонов. Когда такая музыкальная эволюция продвинулась достаточно далеко, участникам эксперимента было предложено оценить по 20 случайно выбранных треков из разных поколений. В результате оказалось, что наибольшее количество баллов набрали треки из самых поздних поколений, тем самым подтвердив, что "музыка толпы" действительно эволюционирует в сторону большей музыкальности. На сегодня музыкальная эволюция по Дарвину пережила больше трех тысяч поколений, в оценке треков участвует больше семи тысяч посетителей сайта, и, похоже, процесс подходит к концу - кривая "музыкальности" (то есть приятности для слуха) поколений выходит на насыщение, и новые поколения уже мало отличаются от предыдущих. По мнению авторов этого не очень обычного эксперимента, его главный результат состоит в том, что в создании музыкальных традиций участвуют не только композиторы, но и слушатели. Создавая свои произведения, композиторы вольно или невольно учитывают музыку, к которой привыкла их аудитория.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025