Светящиеся микроорганизмы подойдут для таргетной терапии
Задолго до того, как человек смог приручить огонь, на Земле были существа, умевшие освещать себе путь в темноте. Со временем люди придумали не только осветительные устройства, но и более сложные приборы, чтобы изучать тех, кому природа подарила люминесцентный механизм. Зачем это нужно и чего удалось добиться?
Способность светиться у животных называется биолюминесценцией, и она достигается за счет химических реакций в специальных органах или органоидах. На это способны как сложные многоклеточные (насекомые, медузы, черви, рачки), так и микроорганизмы, водоросли. Обычно свет «включают», чтобы отпугнуть хищника, привлечь добычу или особь другого пола, как это делают светлячки.
Динофлагелляты — микроорганизмы, которые крайне чувствительны к механическому воздействию и практически моментально реагируют на него свечением
Изображение: © Ekky Ilham / Shutterstock / FOTODOM
Кошки светятся в темноте
Как минимум 125 видов млекопитающих могут похвастаться флуоресценцией. К такому выводу пришли исследователи из Curtin University, обследовав с помощью ультрафиолетовой лампы музейные экземпляры. Свечение характерно для представителей ночных видов, обитающих на земле, деревьях или в норах. Подобные свойства наиболее выражены у белой и желтой шерсти, а также у голой кожи и когтей. Среди флуоресцентных животных не только редкие, вроде утконоса, ехидны, коалы или тасманийского дьявола, но и обычные домашние кошки.
Одно из самых удивительных природных явлений на планете, связанных с биолюминесценцией, — ночное свечение микроорганизмов в прибрежных водах у Сан-Диего. Особый планктон играет голубоватым светом в накатывающих волнах и при контакте с предметами или человеком. Этим эффектным зрелищем вдохновлялись ученые из University of California, создавая чувствительный к воздействию материал, который можно применять в медицине, робототехнике и создании биосенсоров.
Исследователи смешали полимерный гидрогель с микроорганизмами динофлагеллятами. Полученным веществом они «зарядили» 3D-принтер и напечатали образцы, которые при механическом воздействии начинают светиться. Эта их особенность, а также биоразлагаемость позволит использовать новинку для точечной доставки лекарств и других биомедицинских целей. Материал сохраняет свои свойства до пяти месяцев.
Люминесцентный материал можно окрасить в любой цвет
Изображение: © Science
Это не первый эксперимент калифорнийских ученых по созданию гибридных материалов — устройств, сочетающих в себе полимеры и живые существа. Недавно они разработали биосенсор для обнаружения раковых клеток. В основе этого метода способность генно-модифицированных бактерий Acinetobacter baylyi выявлять онкоген.
