Челябинские ученые соединили «живую» и «неживую» природу

11 Марта 2019 Автор: Евгений Аникиенко Фото: официальный сайт ЮУрГУ
Челябинские ученые соединили «живую» и «неживую» природу


Они выяснили, как организм вырабатывает инородный материал костной ткани.

Исследователи выяснили, что выделяемое в теле органическое вещество протеин может производить фосфат кальция — неорганику, из которой в основном состоят кости человека. Ученые ЮУрГУ попытались смоделировать сложнейший природный процесс в лабораторных условиях. Проект был запущен в рамках гранта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), и первые результаты уже получены.

— Свои выводы, сделанные в ходе экспериментов, мы изложили в статье, вышедшей в январе в журнале Langmuir, — говорит руководитель проекта, научный сотрудник НОЦ «Нанотехнологии» ЮУрГУ Олег Большаков. — Мы изучаем взаимодействие молекул белков и их составляющих аминокислот с микрокристаллами, чтобы на выходе получилась прочная костная ткань. Белок вплотную сближается с ними и как бы встраивает чужеродный минерал в костную структуру организма. С помощью компьютерного моделирования мы составили виртуальную модель взаимодействия группы аминокислот с белком и высказали гипотезу, как они будут захватывать неорганические микрокристаллы.

В качестве неорганического сырья для экспериментов ученые применили синтезированные в лабораторных условиях наночастицы диоксида титана, которые вполне могут заменить натуральные элементы. Получив нужный набор наночастиц, обработали их растворами 19 аминокислот и исследовали формирование связей между «живым» и «неживым» миром. Наночастицы были тщательно изучены с помощью самых современных методов сканирования: просвечивающей, электронной, инфракрасной, ультрафиолетовой спектроскопиями.

В ходе экспериментов и теоретических расчетов выяснилось, что сила сцепления аминокислот и наночастиц очень отличалась для каждого типа белков, причем главную роль играли так называемые аминогруппы, состоящие из атома азота и двух атомов водорода.

По мнению разработчиков, данные, полученные в ходе исследований, могут найти применение в медицине, ортопедии, косметологии. Так, в состав косметических средств и медицинских имплантов входит множество неорганических веществ. К примеру, большое количество пигментов косметических средств и медицинских имплантов использует оксид титана. Понимание того, как происходит взаимодействие «живого» и «неживого», позволит избежать отторжения инородных биопротезов, создавать новые материалы, наиболее близкие природной органике нашего организма.

Сегодня | 15:23
Сколько челябинским родителям придется потратить на сборы ребенка в школу

В преддверие учебного года в российских городах провели масштабное исследование.

Сегодня | 14:47
В Челябинске из-за пожара на цинковом заводе эвакуировали 25 человек

По информации ГУ МЧС, на предприятии загорелась резиновая транспортерная лента.

Вчера | 16:12
Челябинские ученые учатся «сшивать» молекулы кристалла в единый каркас

По прогнозам это позволит получать новые углеродные материалы для применения в солнечной и водородной энергетике.

Вчера | 14:38
Реновация по-копейски. Бывшие жильцы бараков получили новые квартиры

В Копейске ввели первый дом, возведенный для переселенцев «ветхоаварийки» по новой схеме жилищной застройки. Обитателям ветхоаварийных бараков вручили ключи от комфортных квартир.

Новости   
Спецпроекты