Ученые научились двигать червями при помощи наночастиц

Американские ученые научились управлять перемещениями лабораторных червей-нематод с помощью внедренных в их организм нагревающихся наночастиц. 

Группа ученых под руководством Арнда Пралле из Университета Баффало (Нью-Йорк, США), использовала наночастицы феррита марганца MnFe2O4, которые внедрили в организм червей. Ученые показали, что нагревание этих частиц с помощью электромагнитного излучения радиочастотного диапазона, подаваемого извне, заставляло червей проявлять поведение, направленное на избежание перегрева. 

При достижении определенной температуры наночастиц в организме червей - 34 градуса Цельсия - черви начинали пятиться назад, в сторону, противоположную первоначальному направлению движения, сообщает РИА Новости. 

Ученым пока неизвестен детальный клеточный механизм воздействия таких нагретых наночастиц на нервную систему червей, благодаря которому ученые могут влиять на поведение животных. Тем не менее, в отдельном эксперименте исследователи показали, что благодаря таким наночастицам они могут добиваться локального нагревания участков клеточных мембран в живых организмах, не повреждающего внутренности клетки, и таким образом влиять на работу клеточного аппарата. 

Для демонстрации этого ученые использовали живые нервные клетки, выращенные в искусственной среде. Исследователи снабдили наночастицы специальным белковым покрытием, которое позволило частицам осесть на специальных белковых рецепторах на поверхности мембран выращенных клеток. Сами рецепторы также перетерпели модификацию - с помощью генетических методов ученые снабдили эти белки флуоресцентной частью, свечение которой под воздействием ультрафиолета затухало при достижении определенной температуры. 

Сама же мембрана содержит в себе термочувствительный канал, который открывается и пропускает электрический ток ионов через поверхность клетки при температурном воздействии. Ученые показали, что с помощью нагревания наночастиц им удалось открыть эти каналы и запустить электрическую активность нервных клеток. 

«Разработанный нами метод очень важен, так как позволяет нагревать только поверхность мембраны. Это дает возможность не губить саму клетку, внутри которой температурного изменения не происходит», - пояснил Пралле. 

Данный метод, по словам ученых, может быть полезен не только для изучения температурного воздействия на ткани, клетки или отдельные их фрагменты в живых организмах. Одним из возможных медицинских применений данного метода является борьба с раковыми опухолями.