Επιστήμονες κατάφεραν να συνθέσουν τεχνητό σπέρμα ποντικού σε συνθήκες εργαστηρίου και να το χρησιμοποιήσουν για να προκύψει μια κανονική εγκυμοσύνη και γέννα ποντικιών!

Το τεχνητό σπέρμα είναι κάτι αληθινά μοναδικό. Για πολλούς αποτελεί την στιγμή που ο άνθρωπος καταφέρνει να υποκαταστήσει την φύση, να γίνει για λίγο “θεός” και να δημιουργήσει ζωή με τεχνητό τρόπο. Πρόκειται για μια έρευνα-σταθμό στην τεχνολογία της γονιμότητας, που θα μπορούσε να οδηγήσει σε εντελώς νέες θεραπείες.

Η εν λόγω έρευνα έγινε από Κινέζους επιστήμονες που πήραν βλαστικά κύτταρα ποντικού και τα μετέτρεψαν σε πρωτόγονες σπέρμα για να γονιμοποιήσουν ένα ωάριο ποντικού και να παράγουν υγιή νεογνά.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Cell και, σύμφωνα με τους επιστήμονες, στέφθηκε με απόλυτη επιτυχία.

Το τι σημαίνει αυτή η εξέλιξη είναι δύσκολο να προσδιορίσει κανείς σε όλο το εύρος του προς το παρόν. Θα μπορούσε τελικά να βοηθήσει άντρες των οποίων η γονιμότητα έχει υποστεί βλάβη από θεραπευτική αγωγή για τον καρκίνο, από λοιμώξεις, όπως παρωτίτιδα, ή από άλλα προβλήματα που τους αφήνουν σε θέση να μην παράγουν σπέρμα.

Η φυσιολογική παραγωγή σπέρματος στους όρχεις είναι μία από τις μεγαλύτερες και πιο πολύπλοκες διεργασίες στο σώμα. Χρειάζεται περισσότερο από ένα μήνα από την αρχή μέχρι το τέλος στα περισσότερα θηλαστικά.

Τώρα οι επιστήμονες είναι σε θέση να αναπαράγουν αυτήν τη διαδικασία σε συνθήκες εργαστηρίου. Ένα εμβρυϊκό βλαστικό κύτταρο, το οποίο μπορεί να μετατραπεί σε οποιοδήποτε άλλο τύπο ιστού, καθοδηγήθηκε από τους επιστήμονες για να γίνει σπέρμα με ένα κοκτέιλ χημικών ουσιών, ορμονών και ορχικού ιστού.

Προκειμένου να αναπτυχθεί σωστά, το κύτταρο πρέπει να περάσει από μία κρίσιμη και ευαίσθητη αναδιάταξη του DNA του, που ονομάζεται μείωση (meiosis). Ακριβώς όπως και το ωάριο ενός θηλυκού, το σπέρμα πρέπει να χάσει το ήμισυ των χρωμοσωμάτων του (δέσμες του DNA), έτσι ώστε ένα γονιμοποιημένο τελικά ωάριο έχει τον προβλεπόμενο αριθμό χρωμοσωμάτων.

Η κινεζική ερευνητική ομάδα υποστηρίζει ότι η διαδικασίας της μείωσης έγινε ακολουθώντας όλα τα διεθνή στάνταρ που ορίζουν οι κανόνες για την αναπαραγωγή μειωτικής στο εργαστήριο.

Αλλά δεν δημιούργησαν σπερματοζωάρια όπως τα έχουμε συνηθίσει, δηλαδή με κεφάλι και ουρά για κολύμβηση. Δημιούργησαν σπερματοζωάρια σε ένα στάδιο πριν πάρουν τη τελική τους μορφή, ένα στάδιο γνωστό ως “σπερματίδια”.

Ωστόσο, τα σπερματίδια περιέχουν τη σωστή ποσότητα όλων των απαραίτητων γενετικών πληροφοριών για την δημιουργία νέας ζωής και εισήχθησαν επιτυχώς στα ωάρια ποντικιού μέσω εξωσωματικής γονιμοποίησης.

http://www.bbc.com

Ηλεκτρονικά ακροδάχτυλα που νιώθουν ταυτόχρονα την πίεση και τη θερμοκρασία, ενώ παράλληλα παράγουν τα πρώτα τεχνητά δαχτυλικά αποτυπώματα, δημιούργησαν Νοτιοκορεάτες ερευνητές. Ακόμη, είναι το πρώτο τεχνητό δέρμα που ακούει!

Το δέρμα είναι φτιαγμένο από ένα λεπτό φεροηλεκτρικό φιλμ, το οποίο μπορεί να ανιχνεύσει ταυτόχρονα την πίεση και τη θερμοκρασία, καθώς και να διακρίνει ανάμεσά τους. Επίσης, το ηλεκτρονικό υλικό μιμείται τα περιστρεφόμενα σχήματα πάνω στα φυσικά ακροδάχτυλα, αφήνοντας έτσι τα δικά του τεχνητά δαχτυλικά αποτυπώματα.

Αν και η τεχνολογία δεν έχει ακόμη δοκιμασθεί εκτός εργαστηρίου, οι ερευνητές αισιοδοξούν ότι μελλοντικά θα προσθέσει βελτιωμένες αισθήσεις στα τεχνητά και ρομποτικά άκρα, ενώ μπορεί ακόμη και να προσδώσει νέες δυνατότητες στην φυσική αίσθηση αφής που έχουν τα δάχτυλα ενός ανθρώπου. Θα μπορούσε επίσης να αξιοποιηθεί για ιατρικές διαγνώσεις.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Γιόνγκβα Παρκ του Εθνικού Ινστιτούτου Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κορέας, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Science Advances".

Διάφορες ερευνητικές ομάδες έχουν παρουσιάσει τεχνητά ή ηλεκτρονικά δέρματα (e-skin), όμως έχει αποδειχθεί πολύ δύσκολο αυτά να αισθάνονται ταυτόχρονα και με μεγάλη ευαισθησία τόσο τη θερμοκρασία όσο και την πίεση. Αυτό φαίνεται πως είναι πλέον εφικτό με το νέο υλικό, το οποίο, όπως έδειξαν τα πειράματα, μπορεί να νιώσει την ανεπαίσθητη πίεση μιας ανθρώπινης τρίχας, ενώ μπορεί επίσης να αισθανθεί τις σταγόνες νερού που έχουν διαφορετικές πιέσεις και θερμοκρασίες.

Όμως το πιο αξιοσημείωτο είναι ότι το νέο δέρμα μπορεί να ακούσει, καθώς «πιάνει» τους ήχους. Οι θόρυβοι προκαλούν ανεπαίσθητες δονήσεις, που γίνονται αισθητοί από το τεχνητό δέρμα. Μάλιστα τα πειράματα έδειξαν ότι αυτό συλλαμβάνει τις ηχητικές δονήσεις καλύτερα και από το μικρόφωνο ενός κινητού τηλεφώνου.

Οι ερευνητές δήλωσαν ότι η επόμενη μεγάλη πρόκληση είναι να μεταφέρουν στον εγκέφαλο όλα αυτά τα ερεθίσματα της πίεσης, της θερμοκρασίας, της υφής και του ήχου.

Πηγή: ΑΠΕ - ΜΠΕ

Ερευνητές στις ΗΠΑ δημιούργησαν ένα πλαστικό «δέρμα», το οποίο μπορεί να ανιχνεύσει πόση πίεση ασκείται πάνω του και ανάλογα να στείλει ένα ηλεκτρικό-αισθητηριακό σήμα στα αντιστοιχα κύτταρα του εγκεφάλου.

Είναι η πρώτη φορά που δημιουργείται ένα εύκαμπτο υλικό σαν δέρμα, το οποίο μπορεί να «αισθανθεί» την πίεση και ταυτόχρονα να επικοινωνήσει άμεσα με το νευρικό σύστημα και τον εγκέφαλο.

'Αλλα είδη τεχνητού δέρματος που είχαν δημιουργηθεί έως τώρα, απαιτούσαν την παρουσία ενός επεξεργαστή ή ενός υπολογιστή για να «μεταφράσει» τις αισθητηριακές πληροφορίες στον εγκέφαλο.

Το νέο «δέρμα» τις στέλνει απευθείας και αυτές γίνονται αμέσως αντιληπτές, όπως έδειξαν πειράματα με ζώα.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής την Ζενάν Μπάο, καθηγήτρια του Τμήματος Χημικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Στάνφορντ των ΗΠΑ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Science", δήλωσαν ότι ο απώτερος στόχος τους είναι η δημιουργία ενός τεχνητού δέρματος με ηλεκτρονικούς αισθητήρες, το οποίο θα καλύπτει πλήρως ένα τεχνητό προσθετικό άκρο και θα του προσδίδει την αίσθηση της αφής.

Το «δέρμα» από πολυμερές αποτελείται από δύο στρώματα, εκ των οποίων το πάνω μέρος, που έρχεται σε επαφή με τα αντικείμενα, περιέχει έναν τεχνητό αισθητηριακό μηχανισμό, ενώ το κάτω μέρος περιλαμβάνει ένα εκτυπωμένο εύκαμπτο ηλεκτρονικό κύκλωμα, που μεταφέρει τα ηλεκτρικά σήματα και τα μετατρέπει σε βιοχημικά ερεθίσματα συμβατά με τα νευρικά-εγκεφαλικά κύτταρα.

Το «δέρμα» μπορεί να «νιώσει» μια μεγάλη γκάμα αισθητηριακών ερεθισμάτων, από μία γερή χειραψία έως ένα ανάλαφρο άγγιγμα με τα ακροδάχτυλα. Το «μυστικό» του πλαστικού υλικού είναι ότι περιέχει δισεκατομμύρια νανοσωλήνες άνθρακα, οι οποίοι, όταν συμπιέζονται, μπορούν να παράγουν και να μεταφέρουν ηλεκτρισμό.

Το πλαστικό δέρμα μιμείται το ανθρώπινο, το οποίο μεταφέρει τις πληροφορίες της αφής στα εγκεφαλικά κύτταρα με την μορφή βραχέων παλμών ηλεκτρισμού, όπως ο κώδικας Μορς.

Όμως οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι τα πράγματα δεν θα είναι εύκολα να μιμηθούν ολοκληρωμένα την ανθρώπινη αφή. Στο ανθρώπινο χέρι υπάρχουν έξι διαφορετικοί βιολογικοί αισθητηριακοί μηχανισμοί και το νέο τεχνητό δέρμα αφορά μόνο έναν από αυτούς.

Όπως είπε η Μπάο, θα χρειασθούν ακόμη αρκετά χρόνια έρευνας, εωσότου υπάρξει ένα πραγματικό τεχνητό δέρμα κατάλληλο να αντικαταστήσει το ανθρώπινο.

ΠΗΓΗ: ΑΠΕ-ΜΠΕ

Επιστήμονες στις ΗΠΑ δημιούργησαν το πρώτο τεχνητό ριβόσωμα κυττάρου, το οποίο «δουλεύει» σχεδόν όπως το πραγματικό κυτταρικό οργανίδιο, παράγοντας πρωτεΐνες και ένζυμα.

Νέοι δρόμοι

Το σημαντικό αυτό επίτευγμα -που αναμένεται να τελειοποιηθεί στο μέλλον- ανοίγει νέους δρόμους στα πεδία της συνθετικής βιολογίας και της βιομοριακής μηχανικής. Μεταξύ άλλων, αναμένεται να επιτρέψει την παραγωγή νέων φαρμάκων και βιο-υλικών, ενώ θα βοηθήσει τους βιολόγους να κατανοήσουν καλύτερα πώς λειτουργούν αυτά τα ζωτικά συστατικά του κυττάρου.

Οι ερευνητές των πανεπιστημίων Ιλινόις και Northwestern στο Σικάγο, με επικεφαλής τον διευθυντή του Κέντρου Βιομοριακών Επιστημών του Κολλεγίου Φαρμακευτικής βιοχημικό Αλεξάντερ Μάνκιν και τον επίκουρο καθηγητή χημικής και βιολογικής μηχανικής Μάικλ Τζούιτ ονόμασαν το πρώτο τεχνητό ριβόσωμα ‘Ribo-T'. 

Το τεχνητό ριβόσωμα, όπως έδειξαν τα πειράματα, κατάφερε να παράγει αρκετές πρωτεϊνες σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα.

Επιπλέον, όπως είπαν οι αμερικανοί επιστήμονες, το Ribo-T θα μπορούσε να «χειραγωγηθεί» κατάλληλα, ώστε να κάνει πράγματα που ένα φυσικό ριβόσωμα δεν μπορεί. 

Για παράδειγμα, το Ribo-T θα ήταν δυνατό να μετατρέψει ένα κύτταρο σε «εργοστάσιο» κατά παραγγελία χημικών και βιολογικών υλικών, παράγοντας π.χ. μοναδικά πολυμερή, βιολογικά και μη.

Κάθε έμβιος οργανισμός οφείλει την ύπαρξή του στα ριβοσώματα, αυτές τις σκληρά εργαζόμενες μοριακές «μηχανές», που συνεχώς «διαβάζουν» τις εντολές του DNA και του RNA, δημιουργώντας πρωτεΐνες από αμινοξέα. 

Με τη βοήθεια του τεχνητού ριβοσώματος, θα ήταν δυνατό να ενσωματωθούν «αφύσικα» αμινοξέα στις πρωτεΐνες και έτσι, μεταξύ άλλων, να παραχθούν φάρμακα (π.χ. αντιβιοτικά) με ασυνήθιστες θεραπευτικές ιδιότητες.

Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».

ΠΗΓΗ: in.gr