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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

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 ...>>

Случайная новость из Архива Реактивный двигатель гасит пожары 13.05.2000 Идея, предложенная еще в ГДР, осуществляется в объединенной Германии: реактивным двигателем можно тушить пожары. Более десяти лет назад в рамках конверсии в ГДР поставили турбины от МИГа, выработавшие свой ресурс, на списанный танк. В дюзы запущенных турбин стали впрыскивать воду. Подхваченная мощным потоком выхлопов вода превращалась в тончайший туман, быстро и эффективно гасящий огонь. Такие установки впервые были применены при тушении нефтяных скважин в Кувейте после войны в Персидском заливе. Теперь противопожарная служба химической фирмы БАСФ самостоятельно разработала свой вариант такой установки. На мощном грузовике смонтированы две турбины от истребителей. Их выхлопные струи уносят воду, пенообразующую смесь или гасящий порошок на расстояние до 130 метров. Запаса горючего хватает на час, при этом распыляется почти полмиллиона литров воды. При испытании искусственный пожар в туннеле километровой длины был погашен за минуту. Площадь размером с футбольное поле покрывается огнегасящей пеной за 26 секунд.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026