В лаборатории вырастили… деревянный стол. сделан еще один шаг в здоровое будущее

Медицина В лаборатории вырастили… деревянный стол. сделан еще один шаг в здоровое будущее “Столетник” | 01.03.2021
Пандемия ковид-19 показала масштабы воздействия человека на окружающую среду. Спустя несколько месяцев локдауна можно было любоваться фотографиями очистившихся каналов Венеции и читать сводки о том, насколько чище стал воздух повсеместно в мире.

А на повестке дня у ученых остро стал вопрос о том, насколько тесно связаны экологические изменения и вирусы. Было опубликовано несколько статей о том, что появление вирусов, подобных новому коронавирусу, связано с тем, что человек постепенно вытесняет животных-носителей этих болезней из их привычных мест обитания. Это приводит к неизбежному контакту между животными и людьми и может в будущем привести к распространению и других вирусов.

А самоизоляция спровоцировала сразу несколько масштабных исследований того, насколько для человека важен контакт с природой, прогулки на свежем воздухе и пребывание в зеленой среде. Как показали исследования, они критически важны для здоровья:
  • мозга
  • сердца
  • сосудов
  • нервной системы
  • опорно-двигательного аппарата
  • легких
  • а также общего психологического состояния.
Вопрос о сохранении лесов и зеленых насаждений сегодня стоит остро как никогда. Теперь это не только повестка дня для волонтеров Гринпис, но и залог жизни и здоровья человечества как вида.

Идея вырастить стол в лаборатории

hello_html_32dd6049.png

Исследователи Массачусетского технологического института подготовили к публикации документ, в котором описывается доказательство концепции для выращенных в лаборатории растительных тканей, таких как древесина и волокна. Идея состоит в том, чтобы выращивать, а не создавать продукты из биоматериалов.

Рассмотрим обычный деревянный стол. На протяжении многих лет дерево превращало солнечный свет, минералы и воду в листья, древесину, кору и семена. Когда оно достигло определенного размера, его вырубили и перевезли на лесопилку, чтобы превратить в пиломатериалы. Затем пиломатериалы транспортировались на фабрику или в деревообрабатывающий цех, где их распиливали, формировали и скрепляли. Так появился стол.

А теперь представьте, что весь процесс происходит в одно и то же время в одном и том же месте. Древесину, выращенную только из тех клеток, которые необходимы, можно изменить для получения желаемых свойств и вырастить сразу в форме стола. Звучит фантастично, но именно эта идея пришла в голову ведущему автору исследования, аспирантке Массачусетского технологического института Эшли Беквит, во время ее отдыха на ферме. Проанализировав ситуацию с точки зрения требовательного инженера, она была поражена неэффективностью сельского хозяйства:
  • погода и времена года находятся вне контроля.
  • большие участки земли и значительные ресурсы используются для выращивания целых растений, но только части их используются для употребления в пищу или для преобразования в материалы.

Хроники эксперимента

9aeb6591b980d7eef27c9f13e37f189a.jpg

Чтобы проверить идею, команда взяла клетки из листьев растения циннии и скармливала им жидкую питательную среду. После того, как клетки выросли и разделились, исследователи поместили их в гелевый каркас и обработали гормонами. Странным кажется выбор цинии – небольшого цветущего растения, которое никакого отношения к древесине не имеет. Оказывается, свойства растительных клеток можно «настроить», как стволовые клетки, на выражение желаемых параметров. Гормоны (ауксин и цитокинин) побуждали клетки циннии вырабатывать лигнин - полимер, который делает древесину твердой.

Отладив гормональные регуляторы, команда смогла увеличить производство лигнина. Кроме того, гелевый каркас, который сам по себе является твердым, заставлял клетки принимать определенную форму. То есть задачей было не просто создать лабораторную древесину, но и сразу заставить ее принять необходимую форму.

По итогам эксперимента команда пришла к выводу, что их работа доказывает, что клетками растений можно манипулировать для производства биоматериала со свойствами, подходящими для конкретного использования. Но, конечно, требуется гораздо больше работы, чтобы вывести эту идею из лаборатории на производство.

Еще один шаг в будущее

Конечно, это исследование будет многократно проверяться, подвергаться критике и дорабатываться. Это нормальный научный процесс. Но именно такие шаги двигают науку и цивилизацию вперед.

Стоит вспомнить первые эксперименты по выращиванию мяса в лаборатории. Оно казалось абсолютно безвкусным и стоило сотни тысяч долларов. А сегодня выращенное в лаборатории мясо уже одобрено в Сингапуре для коммерческого потребления.

Миры биоинженерии и производства все чаще пересекаются. Спроектированные клетки уже используются в промышленных условиях, и прошлой осенью японский бренд одежды предложил очень дорогой свитер ограниченного выпуска, состоящий на 30% из волокна, произведенного генетически модифицированными бактериями, выращенными в биореакторе.

Так что вполне возможно, что в будущем мы не только будем производить мебель на мебельных фабриках, но и выращивать ее в лабораториях, а живые леса планеты будут помогать сохранять здоровье людей.

Текст: Юлия Долженкова.
0 комментариев 0
Загрузка комментариев...
Получайте последние новости!