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:

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Ультраширокий монитор LG 40HT513D 07.09.2026

Компания LG Electronics презентовала свой новый профессиональный дисплей 40HT513D, сочетающий большую рабочую площадь с функциями, ориентированными специально на медицинские учреждения. Монитор оснащен 40-дюймовой изогнутой IPS Black-панелью с соотношением сторон 21:9 и разрешением 5120 x 2160 пикселей, что соответствует примерно 11 мегапикселям. Такая конфигурация позволяет разместить на одном экране несколько диагностических изображений без разделительных рамок, которые неизбежно возникают при использовании отдельных мониторов. Устройство предназначено для работы с рентгеновскими снимками, компьютерной и магнитно-резонансной томографией, а также другими медицинскими изображениями и получило разрешение Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) в качестве медицинского устройства. По оценке LG, по площади рабочего пространства один 40HT513D способен заменить конфигурацию из трех 3-мегапиксельных медицинских мониторов. Для специалистов по лучевой диагностике это ...>>

Происхождение изображений ИИ становится все труднее установить 06.09.2026

Генеративный искусственный интеллект способен создавать изображения, в которых угадываются особенности определенных художественных стилей, однако установить источник конкретного визуального элемента оказывается значительно сложнее. Исследование специалистов лаборатории MIT CSAIL показывает, что по мере увеличения обучающего набора данных надежно определить, какое именно изображение повлияло на результат работы модели, становится практически невозможно. Чтобы изучить эту проблему, исследователи создали около двух десятков собственных диффузионных моделей и обучили их на наборах, содержащих от нескольких сотен до сотен тысяч изображений. В экспериментах использовались фотографии лиц, а также произведения различных художников. Независимо от размера и состава наборов данных ученые наблюдали одну закономерность: чем больше изображений использовалось для обучения, тем труднее становилось определить вклад отдельной работы в последующий результат. Это явление авторы назвали "утратой атрибуц ...>>

Часы Casio G-Shock GBX-H5600KI-5 06.09.2026

Casio представила новую модель часов G-Shock GBX-H5600KI-5, которая сочетает характерную для серии механическую прочность с возможностями, свойственными современным спортивным часам. Новинка создана на базе G-LIDE GBX-H5600 в сотрудничестве с профессиональным серфером Каноа Игараси. Часы оснащены оптическим датчиком сердечного ритма и акселерометром, а обработку собранных данных обеспечивают алгоритмы Polar. Благодаря этому устройство способно оценивать тренировочную нагрузку, восстановление во время сна и другие спортивные показатели. Кроме того, часы определяют уровень насыщения крови кислородом, хотя Casio отдельно подчеркивает, что данная функция не предназначена для медицинской диагностики. Важной особенностью GBX-H5600KI-5 остается продолжительное время автономной работы. При активном использовании пульсометра и спортивных функций часы способны работать около 35 часов, тогда как в обычном режиме без постоянного измерения пульса этот показатель достигает примерно одного меся ...>>

Краски из природных кристаллов дают яркий цвет без токсичных пигментов 05.09.2026

Яркие цвета окружают человека повсюду - от лакокрасочных покрытий и тканей до косметики и декоративных материалов. Однако многие привычные красители постепенно разрушаются под воздействием солнечного света, из-за чего поверхность теряет первоначальную насыщенность. Кроме того, некоторые синтетические пигменты содержат токсичные соединения и тяжелые металлы. Исследователи Северо-Восточного университета предложили альтернативный подход, вдохновленный природой, где насыщенные и устойчивые цвета формируются не за счет химических красителей, а благодаря микроскопической структуре материала. Именно такой механизм отвечает за характерное сияние опалов, переливы павлиньих перьев и яркие оттенки крыльев некоторых бабочек. В данном случае цвет возникает не потому, что вещество поглощает определенные длины волн света, а благодаря взаимодействию света с особым расположением мельчайших кристаллов. Они преломляют и отражают свет, вызывая интерференционные эффекты, в результате чего формируются на ...>>

Случайная новость из Архива Моделирование сетчатки биочипом 21.01.2024 Международная группа исследователей под руководством Франчески Санторо из Юлиха представила инновационный биочип, который точно имитирует сетчатку глаза человека. Это новаторское устройство становится частью всесторонних исследований в области биоэлектроники, направленных на восстановление физических и нейрологических функций. Исследование и разработка инновационного биочипа, имитирующего сетчатку глаза человека, предоставляет перспективные возможности для медицины и биоэлектроники, открывая путь к новым методам восстановления и поддержки человеческих функций. Слияние человека с машиной, долгое время остававшееся фантастическим сюжетом, теперь приобретает реальные очертания. Ранее уже существовали технологии, такие как кардиостимуляторы для лечения аритмии и кохлеарные импланты для улучшения слуха. Теперь биочип, способный эффективно взаимодействовать с человеческим телом, открывает новые перспективы для будущего. Используя ведущие полимеры и светочувствительные молекулы, чип имитирует сетчатку глаза и зрительные пути. Разработанный исследовательской группой Франчески Санторо в Институте биоэлектроники Юлиха в сотрудничестве с Аахенским университетом RWTH, Итальянским технологическим институтом в Генуе и Неаполитанским университетом, чип представляет собой полупроводник, состоящий исключительно из нетоксичных органических компонентов. Его гибкость и взаимодействие с ионами делают его более пригодным для интеграции с биологическими системами, чем традиционные полупроводниковые компоненты, созданные из кремния, которые жесткие и работают только с электронами. Этот чип, кроме функции искусственной сетчатки, может действовать как искусственный синапс. Путем воздействия света на полимер, используемый в чипе, меняется его проводимость как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. Этот механизм подобен работе настоящих синапсов, что открывает возможности для изучения процессов обучения и памяти в мозге. Возможности использования биочипа для коррекции ошибок в обработке и передаче информации, характерных для нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона или Альцгеймера, а также для поддержки дефектных органов, открывают перспективы для будущих медицинских технологий. Эти компоненты также могут служить интерфейсом между искусственными конечностями или суставами.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026