481.93
+0.2
569.16
+0.19
8.37
-0.02
+18
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
20:34
20 Октября 2017
Жители Армении смогут полюбоваться звездопадом
Жители Армении на протяжении нескольких ночей смогут наблюдать за метеорным дождем, заявил агентству "Новости-Армения" директор Бюраканской астрофизической обсерватории Арег Микаелян
12:51
20 Октября 2017
Раскрыта тайна одного из шедевров Леонардо Да Винчи (ФОТО)
Выводы журналиста были основаны также на том, что Да Винчи был одержим исследованиями в области оптики и света
21:24
19 Октября 2017
Европа стоит на грани экологического Армагеддона
В настоящее время Европа находится на пути к экологическому Армагеддону, считают ученые
11:36
19 Октября 2017
Премьер-министр Армении: наша цель - конкурентоспособная и передовая нация
Армения имеет хорошие возможности для продвижения технологического развития, заявил премьер-министр Армении Карен Карапетян
18:40
18 Октября 2017
Армянские разработчики смарт-кошелька намерены создать первую в мире левитирующую камеру (ВИДЕО)
Армянские разработчики смарт-кошелька Volterman-Ring сообщили о создании первой в мире левитирующей камеры Moon
14:55
18 Октября 2017
Ученые назвали смертельную опасность переливания крови
Нидерландские медики допустили, что переливание крови при определенных условиях сопряжено с высоким риском смерти
22:48
17 Октября 2017
Давид Ян назвал самообучающиеся машины опасными для человечества
Бизнесмен не исключает вариант, при котором машина может физически уничтожить человека, которые ограничивает её возможности
21:12
17 Октября 2017
Ученые вычислили сроки смертоносной солнечной вспышки
Солнечный "супершторм" 1859 года привел к геомагнитной буре, известной как Событие Кэррингтона
21:03
16 Октября 2017
Ученые назвали причину смертоносного рака
Ученые из Левенского католического университета в Бельгии выяснили, что провоцирует быстрый рост злокачественных опухолей
19:42
15 Октября 2017
Прорыв астрономов: обнаружены шесть новых галактик
Это открытие, по мнению ученых, является прорывом в сфере наблюдения галактик так называемой эпохи реионизации
16:51
14 Октября 2017
Землю ожидает гиперпотепление: грядет термальная катастрофа
Ученые определили концентрацию углекислого газа, при которой атмосфера нашей планеты начнет катастрофически нагреваться
20:14
13 Октября 2017
BBC: перед человечеством открывается огромный мир новых сверхвозможностей
Если людям дать возможность наблюдать, что происходит у них в мозгу, они быстро научатся снимать боль, улучшать себе настроение и распоряжаться невиданными умственными способностями