Нанопинцеты извлекают отдельные молекулы из живой клетки, не разрушая ее

09.12.2018

Используя электрические импульсы, "пинцет" может извлекать отдельные ДНК, белки и органеллы из живых клеток, не разрушая их. Над разработкой трудились ученые из Имперского колледжа Лондона. Их исследование может помочь ученым в создании "атласа клеток человека" и дать новое представление о том, как функционируют здоровые клетки и что происходит в пораженных клетках.

Ученые постоянно расширяют свои знания о том, как функционируют клетки, но до сих пор остаются нерешенные вопросы. Это особенно справедливо для отдельных клеток одного типа, таких как клетки мозга, мышц или жировые клетки, которые все же сильно отличаются друг от друга по составу на молекулярном уровне. Составление "атласа" или "каталога" разнообразия клеток, кажущихся идентичными, может помочь исследователям лучше понять фундаментальные клеточные процессы и разработать улучшенные модели болезней и даже новые терапевтические методы для пациентов.

Однако при традиционных методах изучения этих различий клетка обычно разрушается - и в результате все ее содержимое смешивается. Это приводит к потере информации не только о том, как органеллы клетки были расположены относительно друг друга, но и о том, какие молекулярные изменения произошли в клетке со временем.

"Нанопинцет", разработанный учеными из Имперского колледжа Лондона, позволяет сохранить эту информацию. Руководитель проекта, профессор Джошуа Эдель (Joshua Edel), отметил: "С помощью пинцета мы можем извлечь из клетки минимальное количество молекул, которые нам нужны, в реальном времени, не повредив саму клетку. Мы продемонстрировали, что можем манипулировать и извлекать несколько различных частей из разных областей клетки, включая митохондрии из самой клетки, РНК из цитоплазмы и даже ДНК из ядра".

Пинцеты сделаны из острого стеклянного стержня с парой электродов на конце, изготовленных из материала на основе углерода - такого, как графит. Наконечник составляет менее 50 нанометров (нанометр - миллионная часть миллиметра) в диаметре и разделен на два электрода с промежутком 10-20 нанометров между ними.

Метод основан на явлении, называемом диэлектрофорезом. Пинцет генерирует достаточно высокое электрическое поле, которое позволяет захватывать и извлекать небольшое количество клеток, таких как ДНК или транскрипционные факторы - молекулы, которые могут изменять активность генов.

В будущем новый инструмент можно использовать в экспериментах с нервными клетками, который на данный момент невозможны. Добавляя или удаляя митохондрии из отдельных клеток с помощью "нанопинцета", исследователи смогут лучше понять роль этих органелл, особенно в нейродегенеративных заболеваниях.

<< Назад: Устройство, имитирующее работу мозга 09.12.2018

>> Вперед: RAK811 - бюджетный LoRa-модуль для интернета вещей 08.12.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Оптические системы сортировки и AI для черники и фруктов 14.02.2026

Каждый год потребители ожидают увидеть на прилавках свежие, ровные по размеру и цвету ягоды черники без признаков порчи или обезвоживания, при этом производители стремятся минимизировать потери и сохранить естественную привлекательность продукта. В эпоху растущих требований к качеству и дефицита квалифицированной рабочей силы традиционные методы сортировки фруктов уже не всегда справляются с задачей. Именно поэтому компании активно внедряют оптические сканеры в сочетании с искусственным интеллектом, способные анализировать ягоды с невероятной точностью и скоростью, сохраняя при этом их товарный вид. На выставке Fruit Logistica 2026 в Берлине компания Tomra Food презентовала свои последние достижения в области постуборочной обработки. Центральное место на стенде занимает совершенно новая оптическая сортировочная система, специально разработанная для свежей черники и предназначенная для использования непосредственно в упаковочных цехах. Эта машина охватывает весь путь ягод - от загруз ...>>

Монитор ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3 13.02.2026

Для многих поклонников компьютерных игр выбор монитора - это всегда поиск идеального баланса между потрясающей картинкой, молниеносной скоростью отклика и надежностью в длительных игровых сессиях. Технология QD-OLED уже несколько лет задает высокую планку качества изображения, предлагая глубокий черный цвет, яркие краски и практически мгновенную реакцию пикселей. Однако даже у самых продвинутых панелей оставались слабые места: уязвимость к царапинам, цветовые искажения под определенными углами и заметное отражение в освещенных помещениях. Компания ASUS решила серьезно улучшить ситуацию и представила третье поколение своего популярного 32-дюймового флагмана - ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3. В основе новинки лежит современная 32-дюймовая QD-OLED панель с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей), которая обеспечивает невероятную детализацию и точность цветопередачи. Частота обновления достигает 240 Гц, что делает картинку исключительно плавной даже в самых динамичных сценах шутеров или ...>>

Случайная новость из Архива Беспилотный дроид S1000 07.01.2014 На выставке CES 2014 представлен оригинальный дрон от DJI Innovations. Конструкция беспилотного летательного аппарата включает современные фотаппараты Canon 5D Mark II или Mark III. Подобные роботы, имеющие небольшие устройства для фото- и видеофиксации, уже не являются сегодня сверхоригинальным решением, однако дроны, которые смогло бы нести на себе достаточно тяжёлую цифровую зеркальную камеру, - пока что в новинку для данной отрасли. Китайская компания DJI Innovations подготовила для CES 8-роторный дрон модели S1000, который был сконструирован специально для перемещения в воздушном пространстве с зеркальным фотоаппаратом Canon 5D Mark II/Mark III. Эти профессиональные зеркальные камеры могут принимать участие в съёмках художественных и документальных фильмов. Идея использования дронов в коммерческих целях охватывает всё большее число фирм. Компания Amazon уже заявила о своих намерениях в будущем использовать беспилотные летательные аппараты для доставки покупок. Представители DJI прекрасно понимают, насколько сегодня велика конкуренция на рынке роботизированных устройств. Фирмы вроде Parrot уже смогли реализовать огромное количество своих летательных аппаратов, оснащенных встроенными камерами, поэтому разработчики из Поднебесной решили повысить планку и создать нечто такое, что не имело бы на сегодня аналогов среди конкурирующих фирм. В DJI Innovations надеются, что режиссеры как новостных событий, так и в области кинематографа всерьёз заинтересуются их "монстром среди дронов", который по праву заслужил такое название из-за своих массивных размеров. Установленное профессиональное оборудование на нём, которое способен поднять S1000 - и есть та ставка, сделанная разработчиками. На данный момент не совсем ясно, чему будет равняться стоимость дрона. Можно лишь провести аналогию с младшей 6-роторной моделью S800, цена которой составляет $6000. Нет точных данных и о дате релиза устройства, однако представители компании указывали на то, что она должна состояться в первом квартале 2014 года. DJI уверены в своем успехе, называя своё детище выбором журналистов и кинематографистов. Также китайская компания заявила, что на данный момент новостные агентства вроде Associated Press и BBC обучают своих журналистов правилам эксплуатации дронов наподобие S1000.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026