Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • ММИФ-2018
  • БиоМолТекст-18
  • Vitacoin
  • Главная
  • Новости
  • Производство обонятельных рецепторов – шаг к «искусственному» носу

Производство обонятельных рецепторов – шаг к «искусственному» носу

Обоняние является одним из самых старых и примитивных чувств, однако принципы его действия до сих пор во многом не ясны. Расшифровка этих механизмов позволит создать «искусственные носы», которые заменят собак, используемых для поиска наркотиков и взрывчатых веществ, а также облегчат решение различных задач, в том числе медицинских.

Ученые Массачусетского технологического института разработали метод массового производства обонятельных рецепторов в лабораторных условиях. Это достижение не только является шагом на пути к созданию «искусственного носа», способного помочь в решении многих вопросов, но и приближает ученых к расшифровке механизмов, с помощью которых обоняние позволяет человеку и животным различать практически бесконечно большой спектр запахов.

До сих пор попыткам изучения молекулярных основ обоняния препятствовали трудности в работе с обонятельными рецепторами – белками, обеспечивающими распознавание запахов. Ученым не удавалось синтезировать достаточное количество этих белков и очищать их до гомогенного состояния.

Обонятельная система чрезвычайно сложна, у человека она включает около 400 функциональных генов (ни одна из других функций организма не обеспечивается таким количеством генов). У животных, таких как собаки и мыши, количество генов функциональных обонятельных рецепторов достигает 1000.

Такое разнообразие рецепторов позволяет человеку и животным различать десятки тысяч различных запахов. Каждый запах активирует множество рецепторов, а формирующийся при этом профиль активации распознается мозгом как определенный запах.

Обонятельные рецепторы, связывающиеся с «пахнущими» молекулами, представляют собой мембранные белки, покрывающие поверхность клеток. Поскольку в основе клеточной мембраны лежит липидный бислой, белки рецепторов обладают выраженными гидрофобными свойствами.

При удалении из клетки и помещении в водные растворы эти белки агрегируются и утрачивают свою структуру, что делает невозможным их выделение в количествах, достаточных для детального изучения. Авторы потратили несколько лет на разработку многоступенчатого метода выделения и очищения обонятельных рецепторных белков в гидрофобных растворах детергентов.

Предлагаемая ими в настоящий момент методика представляет собой бесклеточный синтез одного из рецепторов с помощью коммерчески доступного экстракта проростков пшеницы и последующее выделение белка посредством нескольких этапов обогащения. Метод позволяет быстро получать количество белка, достаточное для проведения структурного и функционального анализа.

В августе авторы также опубликовали метод синтеза обонятельного рецептора с помощью генетически модифицированных клеток млекопитающих. Этот метод более длителен и трудоемок, чем бесклеточный подход, однако его преимущество заключается в том, что рецептор синтезируется более естественным способом.

В будущем авторы планируют вступить в сотрудничество с исследователями других стран с целью разработки портативного микрожидкостного прибора, позволяющего идентифицировать определенный спектр запахов. Помимо множества вариантов применения «искусственного носа» в промышленности, такой прибор можно использовать в медицине для ранней диагностики определенных заболеваний, обладающих характерными запахами, таких как диабет и рак легких, мочевого пузыря и кожи.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru/ по материалам ScienceDaily – 'Artificial Nose' Progress: Engineers Mass-produce Smell Receptors

02.10.2008 

Читать статьи по темам:

бионика обоняние рецепторы Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Костные имплантаты по индивидуальным чертежам

С помощью новой технологии достаточно несложно будет изготавливать индивидуальные имплантаты, внутренняя структура которых будет соответствовать структуре кости пациента. Металлический порошок из таких материалов, как титан и сталь, позволяет реконструировать различные костные элементы, такие как составные части коленного сустава.

читать

Инвалидным креслом будут управлять при помощи языка

Американские ученые создали устройство, позволяющее управлять инвалидным креслом и компьютерной мышью с помощью крошечного магнита, имплантированного в кончик языка. Новая технология может оказаться особенно полезной людям с тяжелыми поражениями спинного мозга и нервно-мышечными заболеваниями.

читать

Обезьян научили мысленно управлять протезом руки

В очередном эксперименте по созданию протезов, управляемых «силой мысли» обезьяны с вживленными в мозг электродами научились есть с помощью механической руки. В будущем такие устройства смогут облегчить жизнь людям – парализованным или с ампутированными конечностями.

читать

Лечим ожирение электричеством

Имплантируемое устройство, с помощью электрических импульсов блокирующее активность идущих к желудку ветвей блуждающего нерва, продемонстрировало первые успехи в клинических испытаниях нового метода лечения ожирения.

читать

Фруктовые солнечные батареи

Студенты университета Рована используют пигменты ягод и фруктов для создания солнечных батарей.

читать