Connect with us

Pozdrav, koji sadržaj vas zanima?

Biljke i životinje

Novi senzor izveden iz žabe može pomoći u borbi protiv bakterija

Princeton inženjeri razvili su senzor koji može revolucionizirati način na koji se lijekovi i medicinski uređaji ispituju na kontaminaciju te u procesu također može pomoći i u osiguranju opstanka dvije vrste ugroženih životinja.

Da budemo pravedni, neke od zasluga pripadaju i afričkoj žabi. U divljini, afričke žabe s kandžicama stvaraju antibakterijske peptide, male lance aminokiselina, na svojoj koži kako bi se zaštitile od infekcije. Princeton istraživači pronašli su način za pričvršćivanje tih peptida, koji se mogu sintetizirati u laboratoriju, na mali elektronički čip koji emitira električni signal kada je izložen štetnim bakterijama, uključujući i patogenu E. coli i Salmonella.

“To je robusna, jednostavna platforma,” rekao je Michael McAlpine, asistent profesor mehaničkog i zrakoplovnog inženjeringa i vodeći istraživač na projektu. “Mislimo da bi ovi čipovi mogli zamijeniti trenutnu metodu za ispitivanje medicinskih uređaja i lijekova.” Rad koji ocrtava njihov razvoj senzora objavljen je online 18. listopada u Proceedings of the Nacional Academy of Science. Istraživanje je financirala American Asthma Foundation i Air Force Office of Scientific Research. Trenutna metoda za ispitivanja ima veliki nedostatak: Ona se oslanja na krvi raka bodljaša, vrsti koja je stara otprilike 450 milijuna godina. Populacija rakova bodljaša se smanjila u posljednjih nekoliko godina, a kao rezultat toga smanjila se i populacija ptica koje se hrane tim rakovima.

Rak je postao poželjan za ispitivanje jer se njegov imunološki sustav razvio na takav način da se može nositi sa stalnim prijetnjama od invazija iz njegovog okružja bogatog bakterijama. Njegova krv sadrži antimikrobne stanice, poznate kao amebociti, a koje brane rakove od bakterija, na sličan način na koji peptidi štite kožu afričke žabe. Već gotovo 40 godina, vodeni ekstrakt napravljen od stanica krvi raka bodljaša, pod nazivom Limulus amebocyte lizat test (LAL), bio je korišten za testiranje lijekova i medicinskih uređaja na kontaminacije. U doba prije početka korištenja tih životinja ekstrakata za ispitivanje, iako su lijekovi i medicinski uređaji bili sterilizirani, oni su ponekad uzrokovali razvitak groznica u pacijenata zbog imunološke reakcije na endotoksine, a koji su ostaci bakterija uništenih procesom sterilizacije. Kada se uzorak lijeka ili uređaj doda na LAL i otopina se stvrdne u gel, to ukazuje da je uzorak kontaminiran i nije siguran za ljudsku uporabu.

Novi pristup može pomoći u spašavanju populacija životinja
Kako bi proizveli LAL, ulovili su rakove i uzeli oko 30 posto njihove krvi prije nego što su ih vratili natrag u ocean. Postoje neslaganja oko toga koliko rakova ugiba kao rezultat toga postupka, ali prema United States Geological Survey njihova procijenjena stopa mortaliteta može biti visoka i do 30 posto. A konzervativna procjena stavlja broj rakova bodljaša na atlantskoj obali između New Jerseya i Virginije između 2,3 do 4,5 milijuna, prema Ecological Research & Development Group. U posljednjih nekoliko godina, populacije rakova bodljaša i obalnih ptica koje se oslanjaju na njih kao hranu, oboje bilježe pad s posebnom brigom za rđastog žalara, vrstu ptice boje hrđe koja pripada obalnim pticama.

Svako proljeće ptice migriraju 20.000 milja od otoka Tierra del Fuego, na južnom rtu Južne Amerike, do Delaware Bay na istočnoj obali Sjedinjenih Država. Od travnja do svibnja, ptice se hrane jajima raka bodljaša koje nađu na plažama, a koja im gotovo udvostručavaju tjelesnu težinu čime im pomažu u održanju njihova zdravlja za duge letove prema jugu. Istraživanja u otkrila strmoglav pad u populaciji riđega žalara. Jedno istraživanje istraživača sa University of Toronto otkrilo je da se populacija riđeg žalara na Tierra del Fuego smanjila sa 53 000 na 27 000 ptica između 2000. i 2002. godine. Pad je bio povezan sa smanjenjem broja rakova bodljaša, a kao rezultat uzimanja njihove krvi za medicinska ispitivanja te njihove uporabe kao mamca za ribolov jegulja i ljuštura. Kao odgovor, Delaware, Maryland i New Yorku ograničili su broj rakova koji može biti ulovljen svake godine na manje od 150 000, a New Jersey je i uveo i moratorij na ribolov rakova.

2009. godine, s obzirom na provedene mjere, broj rakova bodljaša koji dolaze na Delaware Bay procijenjen je na 24 000, a do 18 000 samo godinu dana prije, ali još uvijek daleko manje od populacije od 100 000 do 150 000 jedinki od prije dva desetljeća. McAlpine i Manu Mannoor, diplomirani studenti s Princeton koji su radili na projektu, nadaju se da će njihova tehnologija bazirana na elektronskom čipu na kraju zamijeniti LAL kao standard za ispitivanje kontaminacije te ukloniti potrebu za krvi rakova bodljaša i tako pomoći i rakovima i riđim žalarima da obnove brojnost. U isto vrijeme, proizvodnja ovog novog senzornog uređaja ne će stavljati pritisak na vrste žaba. “Ni jedna žaba nije ozlijeđena u stvaranju ovog senzora,” rekao je znanstvenik.

Izvor: Princeton University, Engineering School

Ostavi komentar

Leave a Reply

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Možda će vas zanimati

Biljke i životinje

Divovska žaba veličine lopte za plažu koja je živjela prije 70 milijuna godina imala je ugriz koji je mogao biti dovoljno snažan da ščepa...

Biljke i životinje

Neke vrste žaba imaju posebnu strategiju za razmožavanje. Okupe se u ogromnoj skupini od nekoliko stotina ili čak nekoliko tisuća žaba. U ovom urnebesu,...

Biljke i životinje

Istraživanje provedeno na Sveučilištu Lund u Švedskoj otkrilo je kako žabe imaju najbolji noćni vid od svih životinja te da su u stanju vidjeti...

Biljke i životinje

Šalimo se, jer ova pustinjska žaba zapravo proizvodi presmiješne zvukove. Zvuči kao igračka za bebe, a zapravo je ljuta i spremna na borbu. https://www.youtube.com/watch?v=HBxn56l9WcU