"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
|
27.12.2017
18:55 |
Физики обнаружили фазовый переход в пленках внутри легких 
Легочный сурфактант, покрывающий альвеолы, может изменять свою структуру при изменении кривизны поверхности. Происходящий при этом фазовый переход может объяснить механизм повышения устойчивости легких при дыхании, пишут ученые в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Для повышения устойчивости легких во время дыхания специальные клетки на внутренней поверхности легочных альвеол выделяют из плазмы крови легочный сурфактант — смесь поверхностно-активных веществ, которая препятствует слипанию клеток и возникновению ателектаза. Утоньшение или разрывы в слое легочного сурфактанта в результате нарушения работы альвеол могут приводить к спадению легких, что опасно для жизни. Для объяснения механизмов работы легочных сурфактантов мономолекулярные слои таких веществ исследуют в лабораторных условиях. Обычно для таких анализов используются сурфактанты естественного или искусственного происхождения, которые наносят на плоские поверхности — считается, что кривизна альвеол достаточно маленькая и не может заметно влиять на взаимодействие молекул внутри пленки.
Амит Кумар Сахан (Amit Kumar Sachan) и Джозеф Засадзински (Joseph A. Zasadzinski) из Университета Миннесоты решили проверить, что на самом деле происходит с мономолекулярной пленкой из экзогенного легочного сурфактанта при увеличении кривизны поверхности до кривизны альвеол. Для этого ученые использовали легочный сурфактант Сурванта, полученный из легкого быка, который наносили на газовые пузыри различного размера. Для изучения структуры и динамики поверхности авторы работы использовали конфокальную флуоресцентную микроскопию.
Оказалось, что на поверхностях с небольшой кривизной (то есть плоских или почти плоских) сурфактант находится в состоянии, в котором сосуществуют две жидких фазы: основная односвязная среда с небольшими включениями второй фазы, существующих в виде доменов круглой формы. При увеличении кривизны поверхности (то есть уменьшения радиуса частицы, на которую происходит осаждение), структура пленки сильно перестраивается и происходит образование вытянутых линейных доменов. Для поверхностного натяжения всех межфазных границ порядка 45 миллиньютонов на метр, характерного для сурфактантов, такой переход происходит при радиусе кривизны около 100 микрон, то есть как раз порядка размера альвеолы легких.
Чтобы изучить динамические свойства образовавшейся структуры, авторы работы проанализировали изменения, которые происходят в пленке с течением времени или при изменении температуры. Оказалось, что повышение температуры от комнатной до температуры тела не приводит к структурным изменениям на поверхностях любой кривизны. При этом «старение» пленок с течением времени проходит на разных поверхностях по-разному. Так, на плоской поверхности структура полностью сохраняется, а на сферических поверхностях со временем происходит образование более анизотропных доменов за счет слияния нескольких круглых.
Ученые отмечают, что подобный фазовый переход не может быть объяснен в рамках существующей теории поведения жидких кристаллов с изотропными доменами. Вероятнее всего, к формированию фазы с линейными доменами приводит анизотропия энергии изгиба мономолекулярной пленки. При этом подобную структуру можно наблюдать не только в мономолекулярных слоях на искривленных поверхностях, но и в двухслойных везикулах, плавающих в растворе.
По словам авторов работы, обнаруженный эффект поможет объяснить поведение легочных альвеол во время их расширения, а также механизм повышения устойчивости легких при дыхании за счет легочного сурфактанта.
Стоит отметить, что в тонких упорядоченных пленках на искривленных поверхностях часто можно наблюдать образование необычных структур. Например, в жидкокристаллических холестерических фазы на искривленных поверхностях можно получать красивые хиральные структуры.
По информации https://nplus1.ru/news/2017/12/27/lung-surfactant
|
|
27.12.2017
18:15 |
«Космические фонарики» помогают глубже понять судьбу Вселенной 
В новом исследовании ученые проникают в природу галактик с эмиссионными линиями (emission line galaxies), которые используются в нескольких проводимых в настоящее время, а . . . |
|
27.12.2017
18:02 |
Астрономы проливают свет на формирование черных дыр и галактик
На формирование звезд в галактике, очевидно, должен влиять размер сверхмассивной черной дыры лежащей в ее центре, однако механизм этого влияния до сих пор . . . |
|
27.12.2017
17:58 |
Могла ли пара черных дыр сформироваться внутри умирающей звезды? 
Далеко от Земли две черные дыры обращаются друг относительно друга, испуская волны, которые искажают само пространство-время. Существование таких волн – . . . |
|
27.12.2017
16:32 |
Ученые из России создали микроскоп, способный заглянуть в нанотрубки 
Физики из России и Португалии создали уникальный атомно-силовой микроскоп, способный изучать структуру и свойства нанотрубок, не повреждая их при этом, говорится . . . |
|
27.12.2017
16:27 |
Ученые назвали наиболее подходящий для обучения возраст 
В возрасте от 17 до 20 лет человек усваивает информацию легче, чем в более поздние годы или в детстве. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Nature . . . |
|
27.12.2017
16:21 |
Физики из Британии и России создали детектор квантовых состояний 
Ученые из МФТИ и Великобритании превратили набор из нескольких кусочков сверхпроводника в сверхчувствительный датчик магнитных полей и детектор квантовых . . . |
|
27.12.2017
16:12 |
Ученые назвали девять миров, чьи жители могут знать о существовании Земли
Немецкие и британские астрономы составили список из девяти планет, потенциальные обитатели которых могут знать о Земле и разумной жизни на ней, говорится в . . . |
|
27.12.2017
16:00 |
Физики создали ткань, способную "сортировать" изотопы разных элементов
Корейские ученые создали необычную ткань, способную разделять тяжелые и легкие изотопы различных элементов, если ее пропитать их смесью и сжать. "Рецепт" по ее . . . |
|
27.12.2017
15:38 |
Доказана эффективность физических упражнений в борьбе со старением 
Ученые Университета Колорадо доказали, что физические упражнения замедляют развитие старческих нейродегенеративных заболеваний, в том числе болезни Паркинсона. . . . |
|
27.12.2017
15:35 |
На самом маленьком обитаемом острове уместились только дом и дерево 
Остров Джаст-рум-инаф на реке Святого Лаврентия в США оказался меньше Бишоп-рока, считавшегося самым маленьким обитаемым островом в мире. Об этом сообщает издание . . . |
|
27.12.2017
15:30 |
В МГУ испортили золотые солнечные батареи 
Ученые МГУ определили, почему разрушаются золотые электроды в перовскитных солнечных ячейках. Выяснение этого механизма позволит разработать более стабильные . . . |
|
27.12.2017
15:05 |
Гипотеза Дарвина оказалась несостоятельной 
Ученые Колорадского университета в Боулдере показали, что экологическая гипотеза Дарвина, состоящая в том, что распространение видов в разной степени зависит от . . . |
|
27.12.2017
00:48 |
Назван простой способ продления жизни
Ученые Массачусетского технологического института выяснили, что падение уровня загрязнения воздуха в США связано с большим увеличением продолжительности жизни . . . |
|
27.12.2017
00:48 |
Назван простой способ продления жизни
Ученые Массачусетского технологического института выяснили, что падение уровня загрязнения воздуха в США связано с большим увеличением продолжительности жизни . . . |
|
27.12.2017
00:46 |
Найден последний казахский единорог 
Российские ученые обнаружили хорошо сохранившийся череп сибирского единорога — вымершего шерстистого млекопитающего Elasmotherium sibiricum из семейства носороговых . . . |
|
26.12.2017
10:53 |
Физики приближаются к созданию оптического компьютера 
Исследование с участием российских ученых поможет преодолеть ограничения в быстродействии современных вычислительных машин Значительный шаг к созданию . . . |
|
26.12.2017
10:23 |
Микроспутники будут круглосуточно следить за любой точкой Земли
Несмотря на рост государственной слежки в течение полутора десятилетий, прошедших после 11 сентября, возможности шпионских спутников все еще оставляют желать . . . |
|
26.12.2017
10:06 |
Революционное предположение о работе мозга
Каждому нейрону оказался свойствен целый набор порогов активации, а не один, как считалось ранее. Новые результаты ставят под сомнение тысячи научных публикаций и . . . |
|
26.12.2017
10:03 |
Звезда — разрушитель планет
Американские ученые обнаружили звезду, окруженную облаками пыли и газа. Они предполагают, что это не облако, из которого она сформировалась, а остатки планет или . . . |
