Scisne?

Капли жизни

# 23 Авг 2015 21:57:09
Louiza

Когда-то Ф.Энгельс написал, что "жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой". Позже в определении к обмену веществ добавились подвижность и способность к размножению. И, как показал профессор физики университета штата Калифорния Джереми Паласси (Jeremie Palacci), эти две характеристики можно воспроизвести в микроскопических шариках, сделав их таким образом на две трети "живыми".

Поскольку живые системы могут менять своё поведение в зависимости от окружающей среды, профессор поставил перед собой задачу разработать частицу, которая была бы в состоянии ощущать окружение без нервной системы или биологических частей. Для опыта он и его коллеги воспользовались гематитом - красным железняком, которому ещё приписывают магические свойства (вряд ли, впрочем, профессор об этом думал). Учёные сделали из полимера "бусины", в которые поместили крошечные кубики гематита таким образом, чтобы они выступали наружу. Потом микросферы погрузили в жидкость, и они поплыли по течению.

В качестве жидкости использовалась перекись водорода. При облучении ультрафиолетом в гематите возникает электрический ток, благодаря чему в перекиси начинается химическая реакция отделения кислорода от водорода, которая, в свою очередь, приводит в действие химические градиенты и осмотические потоки. Полимерные сферы начинают двигаться в потоках в том направлении, куда направлены вкрапления гематита.

Живой шарик
Живой шарик

В неподвижной жидкости сферы движутся по колеблющимся траекториям благодаря тепловому движению молекул со всех сторон. Такие же устойчивые случайные блуждания свойственны бактериям, сперматозоидам и водорослям. Если с помощью пипетки добавить в ванночку перекись водорода, то "бусины" начинают плыть вверх по течению, пока их количество движения не станет равным импульсу потока из пипетки. После этого частицы окружают кончик пипетки и накапливаются в точке, где их "тяга" уравновешивается скоростью потока. Эту точку стагнации можно определить с помощью модели передемпфированного броуновского маятника.

Вверх по течению
Вверх по течению

Такое движение неживых полимерных частиц является аналогичным реотаксису - двигательной реакции свободно передвигающихся организмов в ответ на односторонне действующий стимул, при которой организмы движутся в направлении, противоположном току жидкости. В связи с этим профессор Паласси сказал, что если им удастся развить эксперимент и создать "умные" частицы, которые могут направлять себя в конкретную точку, то следующим шагом могут стать лекарства, которые поплывут наперекор течению крови для того, чтобы расчистить закупоренные артерии.

sciencedaily.com
Только зарегистрированные пользователи могут создавать сообщения.
Вход, Регистрация.