Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • regenerativnaya-meditsina
  • tsifrovaya-meditsina-2022
  • vsh25

Мышцы из эластина

Ученые собрали искусственную мышцу из природных белков

Сергей Васильев, Naked Science

Ученые из Фрайбургского университета в Германии создали искусственную мышцу из эластина — распространенного белка животных. Она способна сокращаться под влиянием температуры и кислотности среды и полностью биосовместима. Теоретически в будущем такие мускулы могут найти применение в регенеративной медицине, восстанавливая фрагменты безвозвратно утраченных тканей. Об этом Стефан Шиллер (Stefan Schiller) и его коллеги пишут в статье, опубликованной в журнале Advanced Intelligent Systems (Huber et al., An Autonomous Chemically Fueled Artificial Protein Muscle).

Эластин — фибриллярный, напоминающий длинные нити белок, входящий в состав соединительной ткани. Он формирует межклеточный каркас, который поддерживает клеточные структуры, направляет их рост и миграции отдельных клеток. Именно эластин придает упругость коже, стенкам сосудов, мочевого пузыря и другим тканям. Ученые из Фрайбурга слегка изменили аминокислотную последовательность эластина, получив две схожие молекулы, одна из которых реагирует на кислотность (рН) среды, а другая — на температуру; с помощью фотохимических реакций обе цепочки сшили в двухслойную структуру.

Muscle.jpg

В присутствии химического источника энергии (в этом случае — сульфита натрия) такие белки способны обратимо менять свою структуру. Следуя за колебаниями рН, один из них сокращается и растягивается снова, заставляя всю такую мышцу то изгибаться, то принимать исходную форму, превращая химическую энергию в механическое движение. Дополнительным температурным воздействием эти колебания можно «включать» и «выключать», обеспечивая искусственной мышце «эффект памяти».

По мнению ученых, в будущем удастся создать аналоги этой системы, способной реагировать и на прочие стимулы внешней среды, а также использовать другие химические соединения как источники энергии. Программируемые мускулы могут найти применение не только в медицине, но и робототехнике. Ну, а пока разработчики машин экспериментируют с целыми живыми мышечными клетками, приводя свои устройства в движение.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

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

Читать также:

Ксеноботы

«Роботы», собранные из живых клеток, могут выполнять различные функции от доставки лекарств до очистки среды от токсичных отходов.

читать

Микрокиборги

«Двухвостые» биоботы, управляемые нервно-мышечной тканью, которые срабатывают при стимуляции светом, могут самостоятельно плавать.

читать

Биогибридные роботы

В устройстве, имитирующем движения человеческого пальца, используются живые мышечные клетки крысы.

читать

Скат-киборг

Робот-скат, длина которого составляет всего 10 миллиметров, состоит из четырех слоев. Основным является слой живых клеток сердечной мышцы.

читать

Диод из фибробластов и кардиомиоцитов

Такие диоды, проводящие электрический сигнал только в одном направлении, смогут использоваться для контроля работы биосенсоров, создания «органов-на-чипе» и лечения нарушений работы мышц.

читать