Ученые Техниона сделали шаг к созданию средства от ожогов медуз
Новое исследование в хайфском Технионе проливает свет на движение яда в стрекательных клетках медуз и внушает надежду на создание средства от ожогов
Количество медуз в Средиземном море постоянно растет, и каждое лето у берегов Израиля плавают большие стаи. Самый распространенный вид медуз в водах Израиля - Rhopilema nomadica, на иврите - "хутит нодедет". Раньше он водился только возле Эйлата, но в семидесятых годах проник через Суэцкий канал в Средиземное море.
Медузы защищаются и атакуют свою добычу (планктон) с помощью жалящих стрекательных клеток. Они содержат нитевидные иглы, через которые в организм жертвы попадает яд. Несмотря на то что у медуз нет ни глаз, ни ушей, ни мозга, они существуют уже 600 миллионов лет. Это самые ранние сложные организмы, которые до сих пор не вымерли.
Исследование, проведенное в Технионе, впервые объясняет уникальный механизм действий стрекательных клеток. По словам профессора Ури Шавита с факультета гражданской и экологической инженерии, "медуза атакует добычу или противника путем инъекции токсичного вещества тысячами микроскопических игл. Внутри стрекательной клетки, называемой нематоцит, имеется игла, свернутая в круглой капсуле диаметром 10 микрон. При контакте с объектом или химических изменениях в среде давление в капсуле резко повышается, и нитевидная игла выстреливается с ускорением, в несколько раз большим, чем у пули, - 107 метров в секунду в квадрате".
Механизм выстреливания иглы интересовал многих исследователей по всему миру. Обычное объяснение сводится к формированию в капсуле силы, вызванной осмотическим давлением. Давление в этом процессе огромно - 150 атмосфер. Такое давление способно поднять воду до верхних этажей дома высотой 1500 м!
Но исследование в Технионе доказало, что движущая сила не ограничивается только капсулой. Механизм разворачивания нитевидных игл расшифрован профессором Шавитом вместе с Гиладом Йосифоном, профессором факультета машиностроения Техниона, и доктором Тамар Лутон из центра морских исследований в университете Хайфы.
Решение было получено с помощью экспериментальной системы, разработанной на основе микрогидродинамической платформы в лаборатории профессора Йосифона. Эта система позволила исследователям направить иглу в требуемом направлении. Ученые пришли к выводу, что рост осмотического давления не ограничивается капсулой, но происходит во всей среде по мере движения иглы.
"Это означает, что можно влиять на осмотический потенциал вдоль движения иглы и уменьшить ее способность проникать в кожу. Другими словами, появится возможность предотвратить жжение", - отметил профессор Шавит.
Открытие израильских ученых может наконец привести к созданию средства от ожогов медуз, о котором так мечтают любители морского отдыха в Израиле.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Journal of the Royal Society Interface.
