Современные лаборатории используют криогенное хранение для сохранения деликатных биологических материалов, таких как сперма, в замороженном состоянии. Но новая методика с использованием микроволн и сахара может позволить хранить эти материалы при комнатной температуре, что откроет новые горизонты в сохранении редких видов.
Эксперименты с сушкой спермы при помощи микроволн
Учёные провели эксперимент с сушкой кошачьей спермы, используя короткие импульсы низкой мощности микроволн. В результате клетки были высушены до 10% влажности за около 30 минут, что почти соответствует условиям длительного хранения без холодильника. После повторного увлажнения клетки успешно оплодотворили яйца, подтверждая эффективность метода.
Как микроволны помогают сохранять клетки
Ключ к успеху — использование вещества под названием трегалоза, которое действует как сахар. В процессе микроволновой обработки трегалозу внутри клетки концентрируют, что превращает её в стеклообразную гель и останавливает внутренние процессы клетки. Это предотвращает старение и разрушение клеток, сохраняя их структуру и потенциал к развитию.
Перспективы и применение технологии
Помимо сохранения спермы, эта технология может найти применение в доставке вакцин, особенно в труднодоступных регионах. Трегалоза, присутствующая в некоторых микроорганизмах, способных долгое время находиться в состоянии покоя, вдохновила исследователей на разработку метода микроволновой сушки биоматериалов.
История разработки и научные открытия
Изначально исследования начались с идеи о создании стекол с помощью микроволнового высушивания. Несмотря на опасения о возможном повреждении ДНК, учёные смогли подобрать параметры, при которых микроволны не наносят вреда клеткам, а лишь выводят воду, переводя клетки в устойчивое состояние.
Влияние на охрану исчезающих видов
Эта технология особенно важна для сохранения редких и исчезающих видов, таких как облачные леопарды или гепарды. Традиционные методы хранения требуют дорогостоящего оборудования и постоянного электроснабжения, что сложно в условиях дикой природы или удалённых мест. Новая методика открывает возможность более доступного и надёжного хранения биоматериалов.
Потенциал для будущего
Несмотря на то, что исследование проводилось на кошках, учёные уверены, что подобный подход может быть адаптирован для других видов, в том числе редких и исчезающих. Это поможет в создании генетических запасов и восстановлении популяций животных, которые сейчас находятся на грани исчезновения.