О том, как пчелы и пауки помогают делать научные открытия
Как люди делают открытия? Говорят, Менделееву приснилась его периодическая таблица, а Ньютону упало на голову яблоко. Сейчас все не так просто: современные ученые не слишком верят в сны и, видимо, не очень любят отдыхать под яблонями. Чаще всего открытие или изобретение — это результат длительного труда, когда из «искры возгорается пламя». Искрой в этом случае может выступать мысль или догадка, и в некоторых случаях ученые сами «высекают» такие искры, наблюдая — ну вот хотя бы за животными.
Секретный ингредиент
Если б мишки были пчелами — как бы они кормили своих медвежат? Вряд ли медом, хотя он, конечно, очень вкусный и полезный. Скорее всего, как и настоящие пчелы, потомство мишек питалось бы специальным маточным молочком — это такая киселеобразная белая субстанция, в которой содержится масса питательных веществ и не живут микроорганизмы (их убивает входящий в состав молочка гермицидин).
Возможно, вы уже слышали о маточном молочке. Его используют, например, в косметологии, да и в экомагазинах тоже можно его купить. Исследований, которые подтверждали бы его пользу при употреблении в пищу, не проводилось, зато оно, как выяснилось, может лечить открытые раны.
Открытие сделали в Словакии. Сотрудники Словацкой академии наук (Slovak Academy of Sciences) идентифицировали белковую молекулу, которая может коренным образом изменить процесс регенерации поврежденной кожи. Эта молекула, дефенсин-1, повышает производительность клеток, которые отвечают за восстановление кожи — кератиноцитов и фибробластов.
Следите за руками: содержащийся в маточном молочке дефенсин-1 выделяет другой белок — MMP-9, а уже этот белок, в свою очередь, помогает клеткам быстрее выстроиться нужным образом, чтобы рана затянулась.
Действие молекулы проверили на крысах — и те раны, которые мазали маточным молочком или выделенным из него дефенсином-1 (тоже в виде геля), затягивались гораздо быстрее. Впрочем, это не означает, что нужно немедленно бежать за маточным молочком и использовать его на каждой царапине — во-первых, может быть аллергия, во-вторых, эффект его изучен не до конца.
Суперклей
Еще одним открытием исследователи обязаны обычным слизням. Тем самым, которых можно встретить, например, в саду. Не слишком приятное соседство, с одной стороны, а с другой — их слизь имеет порой неожиданные свойства. В частности, она полезна не только чтобы было легче ползти, но и для того, чтобы в нужный момент к чему-нибудь прилипнуть, причем вне зависимости от того, что это будет за поверхность — пусть даже мокрый гриб. При этом прилипнуть нужно не сразу, а после того, как будет выбрана оптимальная позиция — т. е. слизь еще и не сразу застывает. Какая отличная вещь, подумали ученые из Гарвардского университета (Harvard University).
Специалисты исследовали свойства слизи и обнаружили, что указанные свойства — это темные силы электричества. Сама слизь заряжена отрицательно, а белки, которые в ней располагаются, — положительно. Эти белки прилипают к отрицательно заряженным клеткам и постепенно формируются связи между молекулами.
Созданный на основе данных об этой слизи суперклей в виде гидрогеля, во-первых, позволяет перемещать склеиваемые поверхности в ходе собственно склеивания, а во-вторых, после затвердевания он становится очень прочным. В ходе экспериментов сотрудники Гарварда склеивали новым гидрогелем кожу, печень и даже ткани сердца свиньи, покрытые кровью, и везде он отлично себя показал. Склеенные ткани выдержали десятки тысяч нажатий и не развалились.
Нити Арахны
Боязнь пауков — довольно распространенная фобия, хотя сами по себе пауки ребята довольно полезные. Они не только едят всякую шушеру, залетающую в дома, но и иногда пригождаются в медицине. На этот раз отличилась научная группа из Венского медицинского университета (Medical University of Vienna), которая обнаружила, что у одного из видов пауков, живущего в Танзании (где Вена, а где Танзания!), паутина настолько прочна, что аборигены используют ее для рыбной ловли.
Мало того, золотые кругопряды-нефилы производят такие нити, которым не страшны температуры до 250 градусов по Цельсию. Прочнее нейлона, в 4 раза эластичнее стали, не боятся воды, обладают антисептическими свойствами — в общем, не там пираты искали сокровища.
Куда можно применить такую полезную вещь? Да куда угодно. Ученые решили с ее помощью «починить» человеческие нервы. Одна из проблем медицины — невозможность эффективно сращивать нервы, которые отстают друг от друга более чем на 4 см (например, это может пригодиться в хирургии — для пациентов, пострадавших в авариях или перенесших удаление опухоли).
С помощью паутины, которую «пустили» по кровеносному сосуду (вдоль сосуда росли собственно нервы), специалистам удалось затянуть разрыв длиной целых 6 см.
На это потребовалось 9 месяцев — много, но что такое 9 месяцев по сравнению с полностью функционирующим нервом. Австрийцы сообщили, что готовы к клиническим испытаниям на людях.
В заключение нельзя не привести комментарий одного из ученых, исследовавших слизняков. Профессор Дональд Ингбер (Donald Ingber) сказал, что зачастую у природы уже есть элегантные решения распространенных проблем. Все дело в том, чтобы иметь представление, куда смотреть, и вовремя распознать хорошую идею.
Ксения Якушина специально для Apteka.RU