9870 St Vincent Place, Glasgow, DC 45 Fr 45.

+1 800 559 6580

Класс: Holothurioidea = Голотурии

Phyllophoridae Голотурии, морские кубышки

Царство: Animalia, Zoobiota = Животные

Морской огурец поможет электродам размякать в мозге

Читать о Голотуриях, морских кубышках:Thyonidium peliucidum Голотурии, морские кубышки* Отряд ГОЛОТУРИИ БОКОНОГИЕ (Elasipoda)

Далеко не всем хотелось бы стать морскими огурцами. Дескать, что это за жизнь? Однако не торопитесь выражать пренебрежение и отвращение к иглокожим беспозвоночным. Эти создания, кажется, неплохо помогли людям. Осталось только правильно воспользоваться их поддержкой — и всем нам скоро просто не хватит слов благодарности в их адрес. Огурчики. Огуречики…

Морские огурцы (они же морские кубышки, они же голотурии) относятся к классу беспозвоночных типа иглокожих. Они чем-то похожи на больших червяков — и по виду, и наощупь. (Вы когда-нибудь щупали червяка? Пощупайте!) В общем, как может показаться, совершенно беспомощные твари. Морские огурцы Голотурии, морские кубышки

Если же морской огурец попадает в опасную ситуацию, он быстро обзаводится своеобразной защитой: его поверхность мгновенно затвердевает, становясь как бы бронированной. Как рассказывают биологи, твёрдость шкуры обеспечивают многочисленные коллагеновые волокна, находящиеся внутри неё.

Морской огурец крадётся в зарослях чего-то тоже морского. Жёсткость материала это создание научилось контролировать сотни миллионов лет назад. Человечество же опять маленько задержалось. Ну ничего — лучше поздно, чем никогда (фото F. Carpenter).

В отличие от аналогичных волокон, упрочивающих, например, кожу у современных акул (и укреплявших её у ихтиозавров), волокна у голотурий находятся внутри мягких тканей, поэтому практически не защищают. Но это если ничего не угрожает.

Когда же огурцу по какой-то причине становится страшно, в его организме вырабатывается особое вещество, которое заставляет эти самые мягкие ткани временно затвердевать, и они (будучи к тому же снабжёнными упомянутыми волокнами) становятся очень жёсткими. В итоге получается морской огурец в панцире, а никакой не дряблый червяк.

И вот учёные — медики, химики и биологи — из исследовательского коллектива медицинского центра Кливлендского совета ветеранов Луи Стокса (Louis Stokes Cleveland Department of Veterans Affairs Medical Center — DVA) и университета Кейс Вестерн Резерв (Case Western Reserve University — CWRU) неожиданно поняли: в этой тактике что-то есть. Что же?

Они вспомнили, что передовая нейрохирургия постоянно сталкивается с тем, что электроды, внедрённые в мозг, повреждают ткани. Причём разрушение происходит не только в момент введения электрода, но и при его нахождении в мозге.

Поделать с этим ничего нельзя, ведь сейчас электроды металлические, но даже если их изготавливать из более мягких материалов, они всё равно будут травмировать. И даже если это не вредит нервной системе, то мешает работе самого электрода: в месте его внедрения образуется рубцовая ткань, которая ухудшает контакт. Из-за этого спустя какое-то время мозг начинает хуже воспринимать импульсы от внешней аппаратуры (с этой бедой медики столкнулись во время испытаний мозгового сенсора-имплантата, "подслушивающего" человеческие мысли).

Кливлендские спецы поняли, что справиться с проблемой поможет биомиметическая (то есть подражающая живой природе) стратегия. По их мысли, для электродов нужно использовать материал, который будет, как и полагается, "втыкаться" в кору мозга, а потом размягчаться. И этот материал они разработали, опираясь на знания о структуре кожи морского огурца.

Как можно узнать из их статьи, вышедшей в журнале Science, полимер, созданный учёными, в обычном состоянии по твёрдости напоминает пластик, из которого делают компакт-диски. В другом состоянии он сравним с мягкой резиной.

Чтобы уменьшить твёрдость материала, нужно всего лишь опустить его в очищенную воду. Ценно то, что "переключение" между этими состояниями происходит достаточно быстро.

Однако, как говорится, лучше один раз увидеть (файл MPG, 5,84 мегабайта). Поясним: в этом ролике некий тёмный кусочек некоего вещества используется как эталон твёрдости (это как бы мозг), а прозрачный — и есть новый полимер. Здесь "переключение" длится порядка 15 минут; температура воды — 37° по Цельсию.

В реальности, скорее всего, ничего в воду окунать не придётся: организм содержит достаточно жидкости, которая прекрасно размягчит электрод на основе полимера. А в случае нейрохирургических операций её роль сможет сыграть спинномозговая жидкость.

Один из авторов разработки, аспирант CWRU Кадхираван Шанмуганатан (Kadhiravan Shanmuganathan), заметил, что вещество практически не разбухает, а значит, не будет доставлять неудобств при использовании.

Увы, создатели нового полимера ничего не рассказали о том, какова электропроводность их материала. Она ведь должна быть высокой, ибо электрод на то и нужен, чтоб проводить ток.

Конечно, можно просто сделать кусочек такого полимера, с вставленными внутрь тонкими металлическими проводками (которые, в принципе, мягкие сами по себе). Можно использовать и бактериальные провода, но это уже совсем фантастика.

Впрочем, это уже вопросы практического применения, до которого пока очень далеко.

Если электроды в конце концов сделать не получится, то будет, конечно, жалко, но не очень. Ведь некоторые виды морских огурцов — трепанги — довольно вкусные. Главное — хорошо приготовить. И чёрт с ней, с биомиметикой, в самом-то деле!...

http://www.floranimal.ru

РАЗДЕЛЫ
САЙТА

Индекс цитирования