485.25
-0.08
569.44
-2.72
8.18
-0.02
+5
Погода в Ереване
Рус
Американские и канадские ученые создали искусственную мышечную ткань
13:24
06 Мая 2010

Ученые из США и Канады создали из искусственных белковых молекул полимерный материал с уникальными свойствами естественных мышечных тканей - комбинацией упругости и прочности, новый материал может найти применение в технике и восстановительной медицине, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Nature в четверг.

"Нашей целью является использование этих биоматериалов для разработки тканей, играющих роль шаблона для регенерации мышц", - сказал соавтор публикации Дэн Дюдэк (Dan Dudek) из Политехнического института Вирджинии, США, слова которого приводит пресс-служба этого учебно-научного заведения.

По данным разработчиков, передает РИА Новости, новый материал может служить неким имплантируемым каркасом для вновь нарастающих мышечных клеток, постепенно разлагаясь и уступая место регенерирующей собственной мышечной ткани человека.

Кроме того, данная разработка является очень важным шагом в попытке воссоздания людьми уникальных свойств природных материалов в синтетических аналогах. Речь идет о способности определенного сорта мышечной ткани, образованной белком титином, сохранять высокую упругость при малых нагрузках, и рассеивать энергию, затрачиваемую при сильном растяжении таких мышечных тканей.

В результате даже при очень большой деформации мышца остается невредимой и вскоре после устранения напряжения возвращается в исходное состояние. Синтетические полимеры до сих пор могли выполнять только одну из этих двух функций: сохраняли большую упругость при малых деформациях, но разрушались при сильном растяжении или, напротив, "умели" противостоять сильным нагрузкам за счет низкой эластичности.

Авторы исследования показали, что добиться свойств природной мышечной ткани в синтетических материалах можно путем имитации строения такой ткани на молекулярном уровне.

Ученые обратили внимание, что белок титин представляет собой гигантские молекулы, по своей структуре напоминающие бусы. "Драгоценными камнями" в них являются фрагменты белковых молекул свернутой глобулярной формы, соединенных между собой спутанными неструктурированными белковыми фрагментами.

При приложении небольшой механической нагрузки к таким молекулам неструктурированные фрагменты вытягиваются в первую очередь, делая ткань очень упругой, тогда как глобулярные белковые фрагменты начинают частично "разворачиваться" только при приложении дополнительной нагрузки. Это разворачивание поглощает часть механической энергии, препятствуя разрушению как отдельных молекул, так и всей ткани. После снятия напряжения такие молекулы вновь возвращаются в исходную свернутую форму, восстанавливая свою эластичность.

Авторам публикации удалось воссоздать эти функции в искусственном белковом материале, организованном по тому же принципу, что и природный белок титин. Глобулярным компонентом в данном случае выступил белок, полученный с помощью генетически модифицированных бактерий E.coli. В ходе синтетического процесса молекулы этого белка смешиваются с короткими аминокислотными цепочками, выполняющими впоследствии роль упругих спутанных фрагментов "бус" и сшиваются в объемный материал под действием света.

"С фундаментально-научной точки зрения мы показали, что механические свойства отдельных белковых молекул могут быть перенесены на механические свойства объемных материалов, которые они образуют", - подытожил соавтор публикации Хунбинь Ли (Hongbin Li), профессор канадского Университета Британской Колумбии.

Авторы исследования полагают, что аналогичный принцип может быть использован при разработке других полимерных материалов.—0--

Loading...
Материалы по теме
Другие материалы раздела
09:56
11 Декабря 2017
Ученые обнаружили неожиданную опасность недосыпания
Ученые Йельского университета выяснили, что к чему может привести недосыпание
10:15
08 Декабря 2017
Ученые нашли предел возможностей человеческого организма
Французские ученые определили предельные возможности человеческого организма
21:29
07 Декабря 2017
Ученые обнаружили неожиданные последствия частого приема болеутоляющих
Ученые Ньюкаслского университета в Великобритании выяснили, к чему может привести частый прием болеутоляющих средств
21:23
05 Декабря 2017
Ученые обнаружили признак скорой смерти
Специалисты проанализировали электронные медицинские записи 46 тысяч британцев, которые умерли в возрасте 60 лет и старше
11:32
04 Декабря 2017
Исследователи назвали опасные последствия ожирения
Исследователи из Бристольского университета пришли к выводу, что имеющиеся оценки смертности от ожирения являются недооцененными
19:08
03 Декабря 2017
NASA обнародовало снимок таинственных облаков на Юпитере (ФОТО)
NASA опубликовало эффектную фотографию необычных облаков в северном полушарии Юпитера
09:06
03 Декабря 2017
Чем опасен отказ от завтрака
Согласно выводам специалистов, потребление завтрака вызывает правильную экспрессию генов, которые должны включаться в определенное время суток
18:50
01 Декабря 2017
"Роскосмос" перепутал Байконур и Восточный: сгорел спутник
Источник в космической отрасли рассказал о предварительных выводах, полученных в ходе анализа телеметрической информации аварийного пуска ракеты "Союз-2.1б"
09:43
01 Декабря 2017
В районе секретной Зоны 51 в США замечена странная активность
В окрестностях Зоны 51 энтузиастам и журналистам за последние полтора года удалось сделать ряд наблюдений
21:09
30 Ноября 2017
Ученые раскрыли происхождение снежного человека
Ученые раскрыли происхождение йети — похожего на человека существа, наблюдаемого, в частности, в Гималаях
20:15
30 Ноября 2017
Исследователи нашли универсальный способ продления жизни
Американские, британские и нидерландские ученые нашли универсальный способ продления жизни
17:01
29 Ноября 2017
Ученые доказали возможность возникновения космических объектов рядом с черными дырами
Группа астрономов из Северо-Западного университета смогли найти 11 активных протозвезд неподалеку от сверхмассивной черной дыры, которая находится в центре Млечного Пути