Как выглядят вирусы под микроскопом: описания и фото
Назад к списку
Вирусы составляют особую группу микроскопических организмов и представляют собой внеклеточную форму жизни. Они настолько малы, что в обычный микроскоп их увидеть невозможно. Размеры вирусов составляют от 20 до 300 нанометров. Для их рассмотрения используют только электронные микроскопы. Это приборы нового класса, впервые появившиеся в начале 80-х годов прошлого века. Благодаря им удалось изучить и увидеть не только «портрет» вируса, но и исследовать процессы, происходящие внутри зараженной клетки.
Как выглядят вирусы под микроскопом?
Сегодня описано больше 5 тысяч вирусов, и каждый из них питается и размножается за счет других клеток, то есть паразитирует внутри организма. По мнению ученых, вирус способен выживать в экстремальных условиях, обладает разумом и хитростью. Сам по себе вирус не представляет никакой опасности, но, попадая в организм, начинает активно размножаться.
Многие вирусы считаются смертельными. При этом даже самые безобидные могут при определенных обстоятельствах настолько мутировать, что, попав в организм, вызовут тяжелые заболевания.
Смотрите, как выглядят под микроскопом маленькие «монстры», которые правят нашим миром, медленно убивая нас внутри или образуя невероятные эпидемии! Первые два из них самые опасные.
Эбола — вирус, вызывающий геморрагическую лихорадку, сопровождающуюся резким повышением проницаемости сосудов. Болезнь развивается очень быстро. Человек погибает за несколько дней от массивных кровотечений.
Бешенство — болезнь, вызываемая смертельным для человека вирусом. Передается от больных животных контактным путем или через укус.
ВИЧ — медленное и прогрессирующее заболевание, вызванное вирусом, поражающим иммунные клетки. За несколько лет заболевание перерастает в СПИД.
Вирус полиомиелита вызывает детский спинномозговой паралич, который может развиться за 2 дня. В группу высокого риска входят дети до 7 лет. Вакцинация — лучший способ избежать заболевания.
Вирус папилломы размножается в верхних слоях кожи и является очень заразным заболеванием, вызывающим рак. Особенно опасен для людей со сниженным иммунитетом.
Вирус гепатита С поражает печень, при этом заболевание проходит бессимптомно. Этот вирус считается «ласковым убийцей». В организме начинает мутировать, поэтому можно обнаружить до 40 модификаций. Человек понимает, что заболел, когда болезнь переходит в тяжелую форму, и уже ничем нельзя помочь.
Оспа — высокозаразное и опасное заболевание, которое также вызывает вирус. Поражает в основном детей, вызывая различные осложнения.
Герпес — разновидность оспы, проявляется высыпанием пузырьков на коже (это безобидная простуда на губе). У взрослых старше 60 лет вирус герпеса может вызвать обширные высыпания. В этом случае вирус «съедает» миелиновую оболочку нервов. Болезнь протекает с сильными болями, она не смертельная, но очень мучительная.
Вирусы гриппа вызывают острое инфекционное респираторное заболевание верхних дыхательных путей, которое без отсутствия лечения может протекать в тяжелой форме и вызывать осложнения. Сегодня описано более 2000 видов данного вируса.
Ротавирус вызывает кишечные инфекции. Попадая в пищеварительный тракт, начинает активно размножаться в тонком кишечнике. Главная опасность — обезвоживание организма, которое может привести к печальным последствиям.
По мнению ученых, вирусы являются самым загадочным явлением на Земле. Только современные электронные микроскопы способны максимально увеличивать такие микроскопические объекты и позволяют человеку изучать их разновидности, правильно ставить диагнозы, лечить, а, самое главное, находить способы профилактики и защиты.
Назад к списку
Новый вид антибиотика открыт в ходе изучения соплей
- Джеймс Галлахер
- Обозреватель Би-би-си по науке и здравоохранению
Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.
Автор фото, Thinkstock
Анализируя бактерии, живущие внутри человеческого носа, ученые открыли новый вид антибиотиков.
Как сообщает журнала Nature, исследователи нашли соединение «лугдунин», которое может бороться с инфекциями, порождаемыми супербактериями.
Последний раз новый класс антибиотиков был открыт в 1980-х годах.
Практически все антибиотики до этого были обнаружены в колониях почвенных бактерий, однако ученые из Тюбингенского университета в Германии впервые решили обратиться в своих исследованиях к человеческому телу. Они полагают, что наше тело — неисчерпаемый источник новых лекарств.
Страшные супербактерии
Наше тело не слишком похоже на поле боя, но на микроскопическом уровне внутри него постоянно идет борьба между конкурирующими видами бактерий.
И, как давно догадывались ученые, одно из оружий, которое применяется в этой борьбе, — это антибиотики.
Среди бактерий, которые любят брать штурмом человеческий нос, есть золотистый стафилококк. А также его супервид — метициллинрезистентный золотистый стафилококк (MRSA), устойчивый к большинству антибиотиков.
Он живет в носу 30% всех людей. Но как насчет остальных 70%?
Автор фото, SCIENCE PHOTO LIBRARY
Подпись к фото,Так под микроскопом выглядит бактерия золотистого стафилококка, живущая в носу у многих людей
Пропустить Подкаст и продолжить чтение.
Подкаст
Что это было?
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
эпизоды
Конец истории Подкаст
Ученые обнаружили, что люди с конкурирующей бактерией Staphylococcus lugdunensis, живущей в их носах, с меньшей вероятностью будут атакованы опасным золотистым стафилококком.
Затем они использовали несколько штаммов генетически модифицированной Staphylococcus lugdunensis, чтобы выяснить, какая именно часть ее генетического кода оказалось решающей в борьбе за место в носу.
Именно так произошло важное открытие — один решающий ген содержал информацию, которую ученые использовали для создания нового антибиотика, получившего имя «лугдунин».
Опыты на лабораторных мышах показали, что лугдунин способен лечить кожные инфекции, вызванные супербактериями, включая метициллинрезистентный золотистый стафилококк и фекальный энтерококк.
«Некоторые из подопытных животных были полностью излечены — на них не осталось ни одной клетки бактерии. В других случаях количество бактерий сократилось, часть из них осталась, но мы также увидели, что это соединение проникло вглубь ткани и действовало на более глубоких слоях кожи», — рассказывает один из ученых, Бернхард Крисмер.
Прежде чем лугдунин будет предложен пациентам, должны пройти годы исследований, которые, кроме всего прочего, могут показать, что новый антибиотик не обладает заявленной эффективностью.
Но в любом случае, открытие новых антибиотиков необходимо. Медики по всему миру все чаще сталкиваются с тем, что инфекции вырабатывают устойчивость к имеющимся препаратам, а значит, рано или поздно могут стать неизлечимыми.
Богатое на открытия человеческое тело
Профессор Андреас Пешел считает, что человеческое тело должно быть исследовано на предмет новых видов антибиотиков.
«Лугдунин может стать первым примером таких антибиотиков — и мы уже запустили программу соответствующих исследований», — говорит он.
Пешел полагает, что в будущем люди будут лечиться от инфекций путем искусственного заражения генетически-модифицированными бактериями.
«Путем введения лугдунина в безобидные виды бактерий мы надеемся разработать новый тип превентивных антибиотиков, которые смогут уничтожать болезнетворные организмы», — поясняет профессор.
«Кажется удивительным, что часть человеческой микробиоты — всех бактерий, населяющих тело, — может быть источником антибиотиков, — замечают профессор Ким Льюис и доктор Филипп Штрандвиц из центра противомикробных исследований Северно-Восточного университета в США. — Тем не менее, микробиота состоит из более чем тысячи видов бактерий, многие из которых сражаются за питательные вещества и пространство внутри человеческого тела, и конкуренция с соседствующими бактериями очень высока».
«Изменение баланса бактерий внутри тела путем производства натуральных антибиотиков может быть в итоге использовано для борьбы с бактериальными инфекциями, — считает профессор Колин Гарнер, глава британского Центра исследования антибиотиков.
— Вполне возможно, что это исследование — первое в череде многих, доказывающих, что бактерии внутри нашего организма могут производить новые антибиотики с новыми химическими структурами».
«Например, недавно был опубликован доклад о том, что у мужчин с бородой меньше болезнетворных микроорганизмов (включая метициллинрезистентный золотистый стафилококк), чем у мужчин, которые бреются. Это дает основания рассматривать открытие лугдунина в том же контексте, что и наличие растительности на лице — как защищающее нас от инфекций», — добавляет профессор.
Это сопли, что вы думаете
ИРА ФЛАТОУ: О чем я здесь думаю? Вот подсказки. Без него вы не могли бы моргать, глотать, ощущать запах или вкус. Вы также не могли переваривать пищу. На самом деле, вы бы даже не существовали. Казалось бы, чудесной причиной вашего выживания является ваша слизь.
Эта натуральная слизь вездесуща. Он содержится в медузах и миксинах. Он покрывает кораллы и сочится из овощей. Окра, кто-нибудь? И далеко не отходы, слизь — это удивительное натуральное вещество, которое обеспечивает работу нашего тела и укрощает могучий микробиом.
В конце концов, кто-то должен делать эту работу, верно? Ну, слизь делает свое дело.
Дайте нам знать, о чем вы хотите поговорить, о слизи. Что вам нужно знать? Что вы хотите знать о слизи? Наш номер 844-724-8255. Вы также можете написать нам в Twitter @scifri. 844-724-8255. И наш верный проводник по волшебному миру слизи — Катари Риббек, биохимик — Катарина — простите — Риббек, биохимик и профессор Массачусетского технологического института в Кембридже. Она руководит лабораторией биогелей в отделе биологической инженерии. Добро пожаловать в «Научную пятницу», Катарина.
КАТАРИНА РИББЕК: Спасибо. Здравствуйте, Ира. Спасибо, что пригласили меня.
ИРА ФЛАТОВ: Почему у нас слизь?
КАТАРИНА РИББЕК: Почему у нас есть слизь? Ну, вы только что дали нам это действительно отличное введение. Это материал, который действительно есть у большинства животных — у животных, а также у губок, у всех видов существ. Это помогает защитить ваши поверхности.
Итак, у нас есть два типа поверхностей: кожа, которую мы обычно видим и о которой чаще всего думаем.
Затем наши внутренние поверхности, это влажные поверхности. И это гораздо большая поверхность — 2000 квадратных футов только в кишечнике. И эти поверхности очень нежные, они хрупкие. В них находятся наши органы чувств. Им нужно поглощать пищу. И они должны быть все время покрыты слизью. Их нужно увлажнять, что и делает слизь, гель. Это помогает сохранить влагу во всех этих эпителиях.
ИРА ФЛАТОУ: Вы только что говорили о нашем кишечнике, это одна из наших любимых тем, в которой живет микробиом. Это слизь создает барьер между этими триллионами микробов и нашим кишечником, таким образом, защищая их от находящихся там бактерий?
КАТАРИНА РИББЕК: Вот в чем дело. Триллионы микробов находятся внутри слизи. Да, он обеспечивает барьер от инфекции, но на самом деле он работает так, что поддерживает широкий спектр микробов, как полезных, так и патогенных. И действительно увлекательно думать о том, как можно справиться с ними без проблемных патогенов, причиняющих реальный вред организму.
ИРА ФЛАТОУ: Это потрясающе. Я Айра Флатов. Это научная пятница от WNYC Studios, беседа с Катариной Риббек, биохимиком и профессором Массачусетского технологического института в Кембридже. Я упомянул в начале сегмента, что вы не можете моргать без слизи. Ты знаешь, о чем я думаю, что у нас слезы на глазах. Это слизь в наших глазах?
КАТАРИНА РИББЕК: Да, именно так. Итак, слезы — это некоторая форма слизи, очень жидкой слизи. Полимер — это нитевидные молекулы, которые переплетаются друг с другом — вновь появляются на разных поверхностях тела, и поверхность глаза — одно из таких мест, да. И они образуют этот очень тонкий слой смазывающего слоя, с которым вы можете моргать без особых усилий. И когда он отсутствует, это может вызвать много повреждений, дискомфорта и инфекций.
ИРА ФЛАТОУ: Значит, те маленькие корочки в уголках глаз, когда вы просыпаетесь, — это корковая слизь?
КАТАРИНА РИББЕК: Это собранная слизь и засохшая слизь, да.
ИРА ФЛАТОУ: Есть ли способ измерить, сколько слизи мы выделяем каждый день?
КАТАРИНА РИББЕК: Да, вы можете оценить.
Наверное пару литров в день. Таким образом, тело вкладывает значительное количество энергии в создание этого материала.
ИРА ФЛАТОВ: Так что же такое слизь? Это твердое тело или жидкость или что-то среднее?
КАТАРИНА РИББЕК: Да, именно так. Это нечто среднее. Он обладает жидкими свойствами, но также имеет твердые свойства. И это потому, что он образует очень, очень тонкий гель. Эти гелеобразующие свойства могут меняться в зависимости от того, где материал находится в организме. На глазах очень тонко. Во рту он очень тонкий. В легких он тонкий.
Но затем в желудке, где слизь действительно защищает ваш желудок от переваривания, она образует плотный, почти резиноподобный материал. И да, в половых путях свойства слизи могут меняться в зависимости от рН, например. И это позволяет прохождению сперматозоидов, например, во время овуляции.
ИРА ФЛАТОУ: Меняется ли количество слизи, которое мы вырабатываем, с возрастом? Это меняется?
КАТАРИНА РИББЕК: Да. Да, она может меняться, а также могут меняться свойства, характеристики слизи.
И это может привести к субоптимальной влажности слизи. Например, сухость глаз, многие – 20% пожилого населения страдают от симптомов сухости глаз, сухости во рту. Ага.
ИРА ФЛАТОУ: И мы были в самом разгаре шоу, когда спросили в нашем приложении SciFri VoxPop о слизи, и кто-то упомянул, что это просто сопли. Это правда?
КАТАРИНА РИББЕК: Сухая – слеза, которая высыхает –
ИРА ФЛАТОУ: Когда из носа идет сопли.
КАТАРИНА РИББЕК: Это не совсем… да, да, да. Но это действительно ненужная часть, которая представляет собой слизь, когда это делается. Это как воздушный фильтр, который вы меняете. А когда он полный и грязный, ты должен его вынуть, и это то, что ты делаешь, когда сморкаешься.
ИРА ФЛАТОУ: Самое время сделать перерыв. [СМЕЕТСЯ] Мы говорим о слизи с Катариной Риббек, биохимиком и профессором Массачусетского технологического института. Наш номер, 844-724-8255, это наш номер. Это не то, что вы думаете сегодня в «Научную пятницу». И мы докажем это, когда вернемся.
Оставайтесь с нами. Мы вернемся сразу после этого перерыва.
Это научная пятница. Я Айра Флатов. Мы беседуем с биохимиком из Массачусетского технологического института Катариной Риббек о слизи, о том, как она эволюционировала, как она помогает нам, как она подавляла проблемные патогены. И мы тоже принимаем ваши звонки. Дайте нам знать, что вы хотите знать о слизи. Наш номер 844-724-8255. Кроме того, вы можете твитнуть нас, @scifri.
У нас было много слушателей, которые задавали вопросы о слизи в нашем приложении Science Friday VoxPop, и я хотел бы ответить на некоторые из этих вопросов. Вот вопрос от Марка из Монтаны.
МАРК: Я живу на западе и бегаю по утрам с 5:00 до 5:30. И каждый раз, когда температура ниже 55 градусов, у меня начинают течь глаза и нос. Почему это?
ИРА ФЛАТОУ: Доктор Риббек, вы должны это знать.
КАТАРИНА РИББЕК: Что ж, это действительно хороший вопрос. Водяной пар, воздух в вашем носу теплый, и когда он сталкивается с холодным воздухом, когда вы вдыхаете, пар достигает точки росы, и происходит своего рода конденсация, когда холодный воздух образует жидкие капли воды, которые затем выйти из вашего носа.
ИРА ФЛАТОУ: Теперь у Дэвида в Калифорнии был очень популярный вопрос.
ДЭВИД: Это здорово или нездорово есть сопли? Я слышал оба. У вас есть комментарии по этому поводу?
КАТАРИНА РИББЕК: Да, интересно. Это вопрос, который я получаю много. Сопли, не рекомендую. Может быть, есть – хотя дети, конечно, часто это делают. Но в 30-х годах родственная форма слизи была испытана для лечения больных язвой. Итак, врач очищал слизь из желудков свиней и давал ее пациентам с язвами. И у этих пациентов симптомы исчезли. И не повторились. Так что, я думаю, есть причина полагать, что употребление слизи в пищу или прием добавок со слизью для укрепления естественного слизистого барьера действительно может помочь, когда он нарушен.
ИРА ФЛАТОУ: Вот твит от RC, который спрашивает: «Когда слизь меняет цвет, значит ли это, что она мертва?»
КАТАРИНА РИББЕК: Итак, слизь сама по себе является материалом. Это как резина. Цвет ему придает то, что живет внутри него и что откладывается, например, грязь, которую вы вдыхаете, или токсины, которые выделяют бактерии, живущие внутри.
Они могут иметь цвета. Зеленый — это тот, который, например, может выделять бактерия Pseudomonas aeruginosa. И это может проявляться таким же зеленым цветом, как этот сопливой цвет, который мы знаем.
ИРА ФЛАТОУ: Пойдем к Марку по телефону в Де-Мойне, штат Айова. Привет Марк. Добро пожаловать в научную пятницу.
МАРК: Привет. В частности, меня интересовала слизь слизистой оболочки кишечника. И мне было интересно, есть ли какие-то конкретные действия, которые вы можете предпринять, чтобы повредить эту оболочку или улучшить ее?
ИРА ФЛАТОВ: Хм, хороший вопрос.
КАТАРИНА РИББЕК: Отличный вопрос. К сожалению, у нас пока нет инструментов, позволяющих произвольно регулировать выработку слизи. Так что лучшее, что я думаю, вы можете сделать, это есть здоровую пищу, и да, позаботиться о своем питании. Наши возможности по-настоящему изменить слизь и повлиять на нее прямо сейчас очень ограничены, но это большой, большой кусок исследования в будущем, которым мы хотим заняться.
ИРА ФЛАТОУ: Вернемся к VoxPop, посвященному научной пятнице. Вот Беккет из Вирджинии, задающий этот вопрос.
БЕКЕТТ: Это Беккет, и мне интересно, почему от острой пищи у вас течет нос.
ИРА ФЛАТОВ: Хороший вопрос.
КАТАРИНА РИББЕК: Это действительно хороший вопрос. Кроме того, да, молекулы, которые делают вашу пищу острой, обладают способностью связываться с болевыми рецепторами. Так что это обязательное событие, когда болевые рецепторы затем сигнализируют организму о воспалении или повреждении ткани, что, в свою очередь, стимулирует выработку слизи, которая выполняет защитную барьерную функцию.
ИРА ФЛАТОУ: Вот твит от Энн. Она хочет узнать через Твиттер, вызывает ли постоянное выплевывание слизи или слюны мужчин проблемы со здоровьем?
КАТАРИНА РИББЕК: Я не уверена, что исследование было проведено. Да, я не уверен.
ИРА ФЛАТОУ: А мы знаем, почему люди так плюются? Есть ли скопление слизи или…
КАТАРИНА РИББЕК: Да, иногда, когда слизь слишком густая или у вас аллергические реакции, она может чувствовать себя неудобно во рту, если она слишком густая.
Ваш рот чувствителен к свойствам геля. Если они не правы, то вы хотите избавиться от этого.
ИРА ФЛАТОУ: Ваша команда недавно опубликовала в журнале Nature Microbiology исследование о том, как слизь укрощает микробы. Вы немного упомянули об этом. Можете ли вы дать нам более подробную информацию?
КАТАРИНА РИББЕК: Да, вопрос, который мы здесь задали, был следующим. На вашем теле и внутри него растут триллионы микробов. И подавляющее большинство этих микробов живут внутри слизи вашего пищеварительного тракта. И многие из этих микробов полезны. Они помогают переваривать пищу. Они помогают вам создавать витамины. А некоторые также защищают вас от других потенциальных патогенов.
Но в этой смеси есть и проблематичные патогены. И в самом деле, это чудо, что мы живы. Таким образом, за миллионы лет слизь развила способность контролировать эти проблемные патогены. И мы хотели разобраться в том, как именно этот материал делает это. И мы обнаружили, что слизь делает это с так называемыми полимерами муцина.
Муциновые полимеры представляют собой нитевидные молекулы. Они выглядят как крошечные щетки для бутылок, и они также связывают компоненты иммунной системы, которая защищает ваше здоровье.
И на этих молекулах щетки для бутылок много-много молекул сахара, мы называем их гликанами. Это сахара, вырабатываемые организмом, которые могут регулировать микробную физиологию. Они приручают микробов. Они лишают их способности создавать определенное оружие, определенные молекулы или стратегии, необходимые им для эффективного распространения инфекций.
ИРА ФЛАТОВ: Интересно. Поедем к Дженни, Дженни в Норман, Оклахома. Привет, Дженни.
ДЖЕННИ: Мы хотели бы знать, от чего пахнет слизь.
ИРА ФЛАТОВ: Чем он пахнет?
КАТАРИНА РИББЕК: Чем он пахнет?
ИРА ФЛАТОУ: Дженни, твоя слизь… ты думаешь, слизь пахнет?
ДЖЕННИ: [хихикает] Иногда.
ИРА ПОТОК: ОК.
КАТАРИНА РИББЕК: О какой слизи ты думаешь?
ДЖЕННИ: Знаешь, когда ты болен, и, может быть, ты кашляешь, кашляешь гадостью.
КАТАРИНА РИББЕК: Итак, обычно это побочные продукты бактерий. Это не сама слизь. Опять же, слизи нет — слизь — это просто эшафот. Это как губка. И то, что растет внутри него, иногда может выделять факторы, а микробы могут выделять факторы. Запах подмышек — аналогичная ситуация, когда у вас есть молекулы, которые также могут вызывать запах изо рта. Обычно это продукты, выделяемые микробами, живущими внутри вашей слизи.
ИРА ФЛАТОУ: Это интересное замечание, которое вы сделали, потому что у нас есть твит от Джонатана, который спрашивает, моя слизь такая же, как ваша слизь? И как слизь обслуживает наш организм? Или это специфично для каждого тела, их слизи?
КАТАРИНА РИББЕК: Да, это отличный вопрос. И мы думаем, что сейчас это действительно активная область исследований. Мы думаем, что, с одной стороны, существует много личных различий между людьми, но также и внутри человека, адаптирующихся к точным условиям окружающей среды, поступающим микробам или питательным веществам.
Таким образом, мы думаем, что происходит постоянная динамическая корректировка свойств слизи. И иногда эти корректировки могут пойти не так, как надо, и вызвать болезнь. Но да, здесь много гибкости и динамики, и мы хотим понять, как именно они возникают и как мы можем их регулировать, если они нам не нужны.
ИРА ФЛАТОВ: Это интересно. Давайте пойдем на VoxPop Science Friday от Ингрид в Лос-Анджелесе.
ИНГРИД: Почему мы не используем слизь в качестве клея, если она обладает такими превосходными свойствами связывания и полимеризации?
КАТАРИНА РИББЕК: Это интересный вопрос. Слизь, с одной стороны, клейкая, потому что она действительно связывается с поверхностью тела. Таким образом, он сохраняет поверхность влажной, но в то же время обладает особым свойством. И это смазка. Это означает, что он действительно антиадгезионный. Вот почему ее также называют противообрастающей поверхностью, потому что она предотвращает прилипание к ней вещей, микробов и частиц. Так оно и есть на самом деле — в отличие от подобных материалов, сделанных мидиями под водой, которые прикрепляют их к камням, а это действительно клей.
Слизь представляет собой смазывающий слой, очень мягкий гель, который еще больше предотвращает прилипание.
ИРА ФЛАТОВ: Давайте поговорим о том, что происходит, когда слизь выходит из строя. Вот твит. Джеки хочет знать. Она говорит: «Я работаю медсестрой и видела, как люди действительно умирали от перепроизводства слизи. Почему тело не может регулировать выработку слизи в определенное время?»
КАТАРИНА РИББЕК: Итак, в легких, например, поверхность легкого поддерживается в чистоте с помощью ресничек. У вас есть крошечные выступы на поверхности вашего тела, которые непрерывно выметают слизь, которая впитывает, опять же, как воздушный фильтр частицы, которые не должны попадать в ваш организм токсины, а также микробы. Вот так и содержится в чистоте. Эти реснички постоянно перетасовываются, выметают использованную слизь. А иногда, когда слизь становится слишком густой, а у вас это, например, при муковисцидозе, эти реснички становятся слишком тяжелыми для тех ресничек, и они выходят из строя.
Это один пример.
ИРА ФЛАТОВ: Интересно. К телефонам, к Саре в Мэдисоне, Коннектикут. Привет, Сара.
САРА: Привет. Я сейчас борюсь с простудой, и мне интересно, почему тело вырабатывает слишком много слизи, когда у вас простуда.
ИРА ФЛАТОВ: Хороший вопрос.
КАТАРИНА РИББЕК: Да, отличный вопрос. Таким образом, мы думаем, что это связано с его защитными свойствами: когда он ощущает воспалительное состояние, когда он ощущает острое воздействие патогенов, которые могут быть повреждающими вирусы или микробы, бактерии, тогда он увеличивает секрецию молекул, которые конкретно могут воздействовать на эти микробов и, надеюсь, нейтрализовать их.
ИРА ФЛАТОУ: Привет, Джон из Цинциннати, добро пожаловать на Научную Пятницу.
ДЖОН: Да, привет. Так, у меня вопрос. Я не уверен, считается ли слюна типом слизи или нет, но когда, скажем, собака лижет себя или человека, каковы последствия этого? Это хорошо, плохо?
ИРА ФЛАТОУ: Да, мы слышим, как животные лижут животных.
Они обладают некоторым антибиотическим эффектом. Это правда?
КАТАРИНА РИББЕК: Да, это абсолютно верно. Это также то, что мы хотим использовать. Отчасти это происходит из-за самих полимеров. Но тогда и полимеры загружаются, заряжаются молекулами иммунной системы, что может дополнительно помочь в борьбе с микробами. Вы видите это очень заметно, например, на коже лягушек, которые в основном живут в грязи. И когда они повреждают себя, они не заражаются. Это потому, что у них очень мощный слой слизи.
ИРА ФЛАТОУ: Даже под водой, верно? Помню, под водой я выращивал кораллы, и я помню, что они были обильными производителями слизи.
КАТАРИНА РИББЕК: Да, да, да.
ИРА ФЛАТОВ: И почему?
КАТАРИНА РИББЕК: Так же, как и нам, им нужна слизь, чтобы взаимодействовать с окружающей средой таким образом, чтобы улучшить их функции. Например, они притягивают частицы пищи. Этим гелем они обогащают частицы пищи. Они перемещают частицы пищи. Но что они также делают, так это выбирают для себя ряд микробов, которые могут принести пользу их здоровью.
И это интересно, потому что эти микробы действительно отличаются от окружающей среды. Это очень специфический набор, такой же, как у нас во рту, в нашем кишечнике, лаконичный не только от других видов, но и от окружающей среды. А некоторые другие, например кальмары, используют слизь для создания света, выборочно рекрутируя микробы, способные развивать биолюминесценцию. И это стратегия выживания, так что…
ИРА ФЛАТОУ: Я должен принять это к сведению в преддверии Недели головоногих.
КАТАРИНА РИББЕК: Точно, да.
ИРА ФЛАТОВ: Я Айра Флатов. Это «Научная пятница» от WNYC Studios, где мы говорим о слизи с Катариной Риббек и обо всем на свете. Как насчет овощей? Нужна ли овощам слизь?
КАТАРИНА РИББЕК: Да, я думаю, что все мы испытали либо липкость в бамии.
ИРА ФЛАТОУ: Но это та же самая слизь, которую мы производим?
КАТАРИНА РИББЕК: Нет, я недостаточно знаю о составе, но у него может быть родственная функция — отбиваться от хищников.
ИРА ФЛАТОУ: М-м-м. Извините, продолжайте.
КАТАРИНА РИББЕК: Нет, это питается растениями, поэтому растения также иногда выделяют слизь, которая может защитить их от…
ИРА ФЛАТОУ: Мм-хм. Есть ли какая-либо связь между слизью и ее диагностическим использованием, чтобы определить, есть ли у вас болезнь или нет, помимо простуды, которую вы получаете?
КАТАРИНА РИББЕК: Да, я думаю, что это действительно захватывающая и многообещающая область исследований – однако, действительно недостаточно изученная, где можно представить, что изменения в свойствах слизи, если их достаточно точно измерить, можно использовать в качестве диагностики. инструмент для упреждения, выявления предрасположенности, например, к уже существующей болезни или дисфункции.
ИРА ФЛАТОУ: М-м-м. Интересный твит от Келли, которая говорит, что выработка слизи не сильно зависит от гидратации? Если вы пьете достаточно воды или что-то в этом роде.
КАТАРИНА РИББЕК: Думаю, да. Я не уверен.
Я не хочу — измерения.
ИРА ФЛАТОВ: Это имеет смысл, не так ли?
КАТАРИНА РИББЕК: Да.
ИРА ФЛАТОУ: У вас не будет слизи, если вы недостаточно пьете.
КАТАРИНА РИББЕК: Да, да, да. Можно подумать, что есть связь.
ИРА ФЛАТОУ: Что вы хотите знать о слизи, чего не знаете о слизи?
КАТАРИНА РИББЕК: Что я хочу знать?
ИРА ФЛАТОУ: Да.
КАТАРИНА РИББЕК: Я хочу знать, вот что я хочу знать. Я хочу знать, как он отбирает микробы, потому что это очень, очень мощно. Это может вооружить нас потенциально новыми функциями. Таким образом, микробиом, который есть у нас во рту или в кишечнике, специфичен. Он разнообразен, но и очень специфичен. Когда младенцы рождаются, изначально у них нет микробиома. А затем они проходят фазу, когда у них растет гораздо больше микробов, типов микробов, а затем, в конечном итоге, они становятся постоянными жителями.
И эта спецификация захватывающая, потому что, если мы поймем это, мы сможем не только предотвратить рост нежелательных микробов, но, возможно, мы также сможем пригласить новых микробов, обладающих особыми навыками, такими как придание солеустойчивости или помощь в создании пищи в нашем организме.
пищеварительный тракт.
ИРА ФЛАТОУ: Ну, если вы слушаете Science Friday, вы знаете, что микробиом находится прямо в нашей рулевой рубке. Так что мы вернемся к вам, когда вы это выясните. ХОРОШО?
КАТАРИНА РИББЕК: ОК.
ИРА ФЛАТОУ: Хорошо, доктор Риббек? Катарина Риббек — биохимик и профессор Массачусетского технологического института в Кембридже, она руководит лабораторией биогелей на кафедре биологической инженерии. Увлекательная работа, доктор Риббек. Спасибо, что нашли время быть с нами сегодня.
КАТАРИНА РИББЕК: Большое спасибо, что пригласили меня.
Copyright © Инициатива Science Friday, 2019 г. Все права защищены. Стенограммы Science Friday изготавливаются 3Play Media в сжатые сроки. Точность исходного аудио- или видеофайла, вышедшего в эфир/опубликованного, может отличаться, а текст может быть обновлен или изменен в будущем. Для ознакомления с официальными записями программы Science Friday, пожалуйста, посетите оригинальную транслируемую/опубликованную запись.
Условия использования и дополнительную информацию см. на страницах наших политик по адресу http://www.sciencefriday.com/about/policies/
Микроскоп, микроскоп, что ты видишь?
Чарльз Зона
Недавно наша восьмилетняя дочь принесла домой приведенный выше рисунок, который она нарисовала на уроке рисования в школе. Упражнение под названием «Портрет моего глаза» было вдохновлено «
Попытка заинтересовать маленьких детей наукой иногда может быть сложной задачей. На своем собственном опыте я узнал, что, когда вы вводите научные занятия наравне с другими формами игры, вы можете начать добиваться определенного успеха. Независимо от того, молодые студенты или старые, они должны иметь возможность визуально относиться к тому, что они рассматривают под микроскопом, чтобы это было интересно и весело.
Когда моей дочери было шесть лет, мы с женой подарили ей микроскоп, купленный на Amazon. Микроскоп получил отличные отзывы покупателей, и после его получения и использования я был вынужден согласиться. Он способен освещать как проходящим, так и отраженным светом, который можно включить, просто переключив переключатель между ними, и имеет увеличение 100X, 200X и 400X. Микроскоп рассчитан на 80 часов зарядки, что позволяет легко переносить его из комнаты в комнату и для приключений на свежем воздухе.
Имея опыт работы в микроскопии, я с нетерпением ждал возможности научить нашу дочь пользоваться микроскопом и, возможно, разработать еженедельный распорядок его использования. Моя жена, учительница, сказала, что мы не должны заставлять ее пользоваться микроскопом, просто мы должны всегда иметь его под рукой, как и остальные ее поделки и игрушки.
Мы попробовали этот подход, и моя жена оказалась права. Несколько раз я проходил через гостиную, и моя дочь смотрела в микроскоп.
Что касается пробоподготовки, то образцы просто помещаются на предметное стекло микроскопа и сразу же исследуются как в отраженном, так и в проходящем свете. Периодически я накрываю образец покровным стеклом, чтобы получить лучшее изображение.
Рисунок нашей дочери напомнил мне иллюстрацию Эрика Карла из его классической детской книжки с картинками Бурый медведь, бурый медведь Что ты видишь? и, как видите, я использовал эту ссылку для названия этого поста и для образцов ниже. Это также заставило меня задуматься о том, как на 4,5-дневном курсе микроскопии в поляризованном свете в Колледже прикладных наук им. Гука, члене The McCrone Group, мы иногда помогаем студентам идентифицировать частицы под микроскопом, связывая их со знакомыми предметами контактировать с макромиром. Ниже выделено несколько успешных экспериментов, в которых я участвовал с нашей дочерью и ее микроскопом, а также несколько примеров частиц, которые напоминают нам предметы повседневного обихода — все это отсылка к книге Эрика Карла.
Я вижу кусочек блеска, смотрящего на меня
Блеск в носовой слизи человека, 100-кратное увеличение.Моя дочь только что переболела простудой, поэтому, естественно, ей захотелось посмотреть, что у нее в носу. Она позвала меня в комнату и сказала, что видит кровь, смешанную с другими вещами. Глядя в микроскоп, я увидел классические признаки цельного куска блесток: шестиугольный, немного отражающий и окрашенный в красный цвет. Блеск — очень популярная вещь среди маленьких детей, но этот конкретный предмет можно проследить до ее LOL Surprise Doll — Pet Teacher’s Pet. Те из вас, кто знаком с куклами ЛОЛ Сюрприз, знают, что у большинства из них часть пластиковой одежды покрыта блестками. Я объяснил ей это, и она подумала, что это действительно круто. Было ли это введением в материаловедение или, может быть, принцип обмена Локара*? Я не уверен, но если бы вы спросили ее, как выглядят блестки под микроскопом, она, вероятно, смогла бы вам ответить.
Я вижу несколько кристаллов, смотрящих на меня
Одноосновный фосфат калия, 100X.
Если у вас есть ребенок, вы, возможно, смотрели видео сенсации на YouTube Cookie Swirl C, которая описывает себя как человека, у которого есть «страсть к игрушкам и созданию историй через игру». По сути, она просматривает большинство лучших игрушек на рынке, играя с ними и создавая истории по пути. В одном из эпизодов, Вырасти свои собственные кристаллы , она рассматривает хрустальное дерево с предысторией My Little Pony. Наша дочь получила в подарок на день рождения такие же наборы для выращивания кристаллов; она уже была знакома с продуктом из видеоролика Cookie Swirl C.
Мы решили, что будет интересно взглянуть на кристаллы из хрустального дерева под микроскопом, поэтому я отрезал небольшой кусочек «ветки» от дерева и поместил его в небольшую каплю приходящего раствора в комплекте. В течение 30 минут или около того мы начали замечать появление кристаллов одноосновного фосфата калия красивой формы. Хрустальное дерево само по себе было немного неуклюжим, но кристаллы, растущие под микроскопом, привлекли внимание моей дочери на несколько минут.
Когда кристаллы выросли, это напомнило нам сцену из фильма «Холодное сердце».
Во взрослом мире некоторые частицы, рассматриваемые под микроскопом, могут напоминать нам знакомые объекты, что может быть частью полезной стратегии памяти при обучении тому, как идентифицировать неизвестные образцы. Ниже приведены лишь несколько примеров, которые мы используем в нашем курсе «Микроскопия в поляризованном свете».
Я вижу косяк рыб, смотрящих на меня
Тринитротолуол, 100X, полностью скрещенные поляризаторы. Это изображение образца тринитротолуола (ТНТ) взято из Атласа микроскопических частиц McCrone , демонстрирует формирование так называемого «косяка рыбы». Описание TNT Atlas содержит руководство, объясняющее, как получить это конкретное кристаллическое образование. Отмечено, что при более высоких увеличениях можно увидеть чешуйки и пузырьки, а на этой микрофотографии на передней части кристалла создается иллюзия рыбы, переплывающей водопад или плывущей вверх по течению.
Я вижу, как на меня смотрят знаменитые мышиные уши
Пыльца сосны, 100Х, плоскополяризованный свет.За этим образцом всегда интересно наблюдать, как он разворачивается в реальном времени в классе, полном учеников. Во время нашего курса «Микроскопия в поляризованном свете» инструкторы начнут знакомиться с обычными материалами, которые вы как микроскопист можете обнаружить либо в составе гетерогенного образца, либо в качестве загрязняющего вещества. Когда учащиеся начнут описывать этот образец (размер, цвет, форма), их в конце концов спросят: «Что вам напоминает форма этого образца?» Студенты медленно выкрикивают ответы, и, в конце концов, кто-то говорит «Уши Микки Мауса», что, конечно же, является ответом, который ищут инструкторы.
Существует множество примеров микроскопических образцов, похожих на макромир. Читатель, читатель, что ты видишь? Мы хотели бы услышать, что вы и ваш микроскоп видели за эти годы.
*Эдмонд Локар (1877–1966) был французским криминалистом и пионером судебной медицины.