Научный прогресс постоянно преподносит удивительные сюрпризы, раздвигая границы возможного. Стремление человечества познать тайны жизни и организма приводит к невероятным экспериментам, результаты которых порой поражают воображение. Современные технологии позволяют выращивать в лабораториях объекты, о существовании которых раньше можно было только мечтать или читать в фантастических романах. В этой статье мы расскажем о десяти самых странных и удивительных вещах, созданных учеными в искусственных условиях.
1. Лабораторный бургер
Первый в мире гамбургер, выращенный из клеток в лаборатории, был представлен в Лондоне в 2013 году. Этот прорыв в пищевых технологиях, получивший название «шмяк», стал результатом пятилетней работы голландского ученого Марка Поста и его команды.
Ученые взяли клетки у коровы и превратили их в мышечные волокна, которые затем соединили в полноценную котлету. Стоимость проекта составила около 325 000 долларов. Вкусовые качества инновационного продукта вызвали споры среди экспертов: одни отмечали близость к мясу, но отсутствие сочности, другие же находили вкус практически идентичным натуральному. Несмотря на успех, для массового производства таких бургеров потребуется еще много времени и доработок.
2. Клонированные собаки-ищейки
В 2008 году Южная Корея представила миру уникальный проект — семь клонированных лабрадоров-ретриверов, созданных для работы в таможенной службе. Причина такого решения была pragmatic: только 30% специально обученных собак-ищеек успешно сдавали экзамены, а стоимость подготовки каждой составляла десятки тысяч долларов.
Чтобы повысить эффективность и снизить затраты, корейские ученые из Сеульского национального университета клонировали успешного лабрадора. Все шесть генетических копий успешно прошли обучение и были приняты на службу. Этот проект стал логическим продолжением работы той же команды, которая ранее создала первого в мире клона собаки — афганскую борзую Снуппи.
3. Козы, производящие паучий шелк
На первый взгляд, коза по имени Веснушка выглядит совершенно обычной. Однако это трансгенное животное обладает уникальной способностью: ее молоко содержит белок паучьего шелка — один из самых прочных природных материалов.
Эксперимент провел профессор генетики Рэнди Льюис из Университета штата Юта. Ученые взяли ген, ответственный за производство шелка, у паука-кругопряда и встроили его в ДНК козы, активируя его в молочных железах. В результате в молоке Веснушки появился паучий шелк, который можно выделять и использовать. Этот материал, известный как драглайн, обладает прочностью, превосходящей кевлар, и имеет огромный потенциал для применения в медицине и промышленности.
4. Искусственные стволовые клетки крови
После двадцати лет исследований ученым впервые удалось создать в лаборатории стволовые клетки, способные производить человеческую кровь. Это достижение может революционизировать лечение заболеваний крови, лейкемии и заменить традиционную трансплантацию костного мозга.
Работа велась двумя командами: под руководством Джорджа Дейли из Бостонской детской больницы и Шахина Рафии из Медицинского колледжа Вейл Корнелл. Исследователи смогли синтезировать клетки, функционирующие как стволовые клетки крови, хотя они и отличаются от естественных. Эксперты считают, что эта технология может обеспечить неограниченный источник крови для переливаний, избавив медицину от зависимости от доноров.
5. Светящиеся собаки
Бигль по имени Руппи и четыре его сородича — первые в мире трансгенные собаки, обладающие способностью светиться красным светом под ультрафиолетовым излучением. Этот необычный эффект достигнут благодаря внедрению гена флуоресцентного белка, полученного от морских анемонов.
Ученые из Сеульского национального университета создали этих собак не для развлечения, а для серьезных медицинских исследований. Светящийся механизм позволяет отслеживать развитие заболеваний на клеточном уровне. Хотя некоторые исследователи скептически относятся к использованию трансгенных собак в обычной практике, этот эксперимент открывает новые возможности для изучения генетических болезней человека.
6. Биоискусственная конечность крысы
В 2015 году исследователи из Массачусетской больницы общего профиля совершили прорыв, создав первую в мире биоискусственную конечность — переднюю лапу крысы. Руководитель проекта доктор Гарольд Отт использовал инновационный метод децеллюляризации.
Сначала ученые удалили все живые клетки из конечности, оставив только белковый каркас. Затем на этот каркас были нанесены новые клетки, которые в течение нескольких недель сформировали мышечную ткань и кровеносные сосуды. При тестировании с помощью электрических импульсов искусственная конечность продемонстрировала функциональность, аналогичную натуральной. Эта технология дает надежду на создание полноценных биопротезов для людей.
7. Мини-мозги в чашке Петри
Ученым из Калифорнийского университета в Сан-Диего удалось вырастить в лаборатории миниатюрные аналоги человеческого мозга, которые демонстрируют электрическую активность, схожую с мозгом недоношенного ребенка. Эти органоиды созданы из перепрограммированных стволовых клеток кожи и крови взрослого человека.
Исследователи преобразовали клетки в нейроны коры головного мозга — области, ответственной за мышление и поведение. Уже через два месяца после начала эксперимента мини-мозги начали генерировать мозговые волны. Это открытие имеет огромное значение для изучения неврологических расстройств, таких как эпилепсия, шизофрения и последствия инсульта, позволяя исследовать их механизмы без необходимости работы с живым мозгом.
8. Бактериальные комары-убийцы
Вместо того чтобы уничтожать комаров, переносящих опасные болезни, американская компания MosquitoMate предложила оригинальное решение — создать в лаборатории специальных комаров, которые будут бороться с дикими сородичами. Ученые внедрили в комаров вида Aedes albopictus бактерию Wolbachia pipientis, вызывающую заболевания у насекомых.
Затем в природу выпускаются только самцы этих комаров. При спаривании с дикими самками они передают бактерию, что приводит к гибели потомства. В 2017 году правительство США одобрило использование этой технологии в 20 штатах для борьбы с распространением лихорадки денге, Зика и других заболеваний. Это пример того, как биотехнологии могут быть использованы для экологичного контроля над популяциями вредителей.
9. Полнофункциональная искусственная кожа
Японским ученым из Центра биологии развития RIKEN удалось совершить то, что долгое время считалось невозможным — вырастить в лаборатории сложную кожную ткань, содержащую волосяные фолликулы и сальные железы. Раньше искусственная кожа была лишена этих важных структур, что ограничивало ее функциональность.
Трехмерные ткани, созданные исследователями, были успешно имплантированы мышам, где они образовали правильные связи с нервами и мышцами. По словам руководителя исследования Такаши Цудзи, для адаптации этой технологии для людей потребуется от 5 до 10 лет. Однако уже сейчас ясно, что это открытие может кардинально изменить жизнь пациентов с тяжелыми ожогами и другими повреждениями кожи.
10. Мышь с человеческим ухом
В 1997 году мир облетела сенсационная фотография: мышь со спины которой росло человеческое ухо. Этот эксперимент, проведенный гарвардскими хирургами Джозефом и Чарльзом Ваканти вместе с инженером Бобом Лангером, стал культовым примером биоинженерии.
Исследователи создали каркас в форме уха из биосовместимых материалов и поместили его под кожу мыши. Клетки животного заселили этот каркас, сформировав хрящевую ткань. Хотя ухо не было полностью человеческим и впоследствии было удалено, эксперимент продемонстрировал принципиальную возможность выращивания сложных тканевых структур в живом организме. Эта работа заложила основы для современных технологий тканевой инженерии и регенеративной медицины.
Понравилась статья - ставьте лайк и подписывайтесь на канал, впереди ещё много удивительного!
Еще по теме здесь: Новости науки и техники.
Источник: 10 странных вещей, которые были выращены в лаборатории.