Цивилизация
Воздействие электричества на раны может ускорить их заживление. К такому выводу пришла международная команда ученых сразу из трех частей света — Америки, Европы и Азии. Группа, руководимая австрийцем Йозефом Пеннингером, установила, что при любом повреждении эпителия в районе раны немедленно появляются естественные электрические поля, возникающие из-за нарушения баланса положительных и отрицательных ионов.
Эти поля участвуют в регулировке заживления ран: они указывают направление миграции клеток к поврежденным областям, выступая одновременно в роли локомотива и семафора.
Работа ученых опубликована в разделе Letters журнала Nature.
Предварительные эксперименты на мышах (ученые воздействовали на различные поврежденные ткани мышей, например роговицу) показали, что различная сила и ориентация полей может как ускорять процесс заживления ран, так и приостанавливать его.
Команде удалось выяснить и химию процесса. Выяснилось, что решающую роль играет фермент фосфатидлиноситол-3-ОН киназа- (phosphatidylinositol-3-OH kinase-). Определили они и генетическую подоплеку процесса. Генетики обнаружили, что под воздействием электрических полей меняется уровень экспрессии генов, ответственных за миграцию регенерирующих клеток.
Ряд экспериментов связали с конкретными генами, подготавливающими и сдерживающими процесс миграции клеток. Выключая один ген, ответственный за создание сигнальной системы электрических полей, они блокировали заживление раны, а выключая ген, тормозящий миграцию клеток, ученым удавалось ускорять процесс заживления.
Авторы работы считают, что они сделали первый шаг к созданию новой терапии, использующей электрические поля для быстрейшего заживления ран. Но самое главное — очередной раз стало видно, как живой организм использует, казалось бы, сторонние физические явления в своей жизнедеятельности.
Совсем недавно стало известно, что, например, геккон с успехом использует открытые чуть более века назад слабые силы межмолекулярного взаимодействия (силы ван дер Ваальса), для того чтобы передвигаться по любым поверхностям. Использование этого же принципа в новом покрытии позволило инженерам и ученым компании Advanced Technology Centre в Бристоле создать пластик Synthetic Gecko, который разработан по принципу гекконьих лапок и использует для прилипания к поверхностям межмолекулярные силы. На поверхности пластика — мириады грибообразных волосков, которыми пластик и прилипает к поверхности.
Разработчики предполагают множество возможностей применения пластика, от создания герметических пластырей для заделывания пробоин в космосе до спецснаряжения для промышленных альпинистов. По уверению ведущего автора разработки доктора Сайяда Хака, квадратный метр материала может спокойно прилепить к потолку семейный автомобиль. Или небольшого слона.