Pages Menu
Categories Menu

Новые технологии

Очень умные клетки

Опубликовано 24 04 2014 в Featured, Новые технологии | Нет комментариев

Очень умные клетки

Неосведомленный я человек, темный, можно сказать. Оказывается, существует научно-прикладная дисциплина под названием «синтетическая биология», которая занимается внедрением всяких искусственных штучек в живую материю. Да, создаются уже давно искусственные органы, управляемые протезы конечностей и тому подобные устройства, но синтетическая биология не совсем про это. Кибер-волшебники  добрались до клеточного уровня и уже создают устройства, управляющие живыми клетками. Коллектив сотрудников  Северо-западной инжиниринговой школы МакКормика (Northwestern’s McCormick School of Engineering) под руководством Джошуа Леонарда (Joshua Leonard) из США  оснастил живые клетки биосенсорами, которые позволяют им (клеткам) считывать информацию о состоянии окружающей ткани и определять, здорова эта ткань или является частью опухоли. Коллектив бился над их созданием 4 года. Биосенсором является белок, который «сидит» на поверхности клетки и программируется на обнаружение специфических экстремальных факторов. Например, он может обнаружить большие растворимые белковые молекулы, которые являются индикатором близлежащей опухоли. Когда опухоль распознана, биосенсор посылает сигнал к ядру своей клетки на запуск программы производства белков или веществ, убивающих опухолевые клетки. Когда программа производства токсических соединений активирована в области, непосредственно окружающей опухоль, побочные эффекты от ее уничтожения будут  минимальны, а сама терапия будет более эффективной. Биосенсоров «приставленных» к клетке может быть несколько и каждый может выполнять свою задачу, не мешая соседу. Их можно объединять в системы и наделять различными функциями. Джошуа Леонард говорит фантастические вещи о том, что соединяя выходы биосенсоров с генетическими программами можно встраивать определенные логические команды на включение гена при наличии определенного фактора. Таким образом,  можно точно программировать клеточную терапию, определяя какие именно клетки подлежат уничтожению. Еще более фантастично звучит то, что у докторов теперь имеется потенциальная возможность извлечь имунные клетки из организма пациента, прицепить к ним биосенсоры и вернуть в организм. После этого «модернизированные» клетки будут способны обнаружить рак  или другое заболевание , на поиск которого их запрограммируют. Дилетантский вывод: Симпатичный американский парень, специалист по химическому инжинирингу(есть ли у нас в стране такие?),  не постеснялся и полез программировать живые клетки на борьбу со всяким злом.  С точки зрения обретения человечеством здорового долголетия он совершил очень важную вещь – дал реальную надежду на то, что выставив часовых на клеточных границах,   мы очень рано распознаем тот факт,  что враг у ворот и побьем его тихо и без потерь, а значит не дадим, например,  раку выкосить наши уязвимые для него человеческие ряды.  Это будет не завтра, но начало положено, создана базовая технологическая платформа, которую будут развивать. Обидно одно. В начале апреля 2014 года в Сочи была конференция «Генетика старения и долголетия». На ней выступило с докладами  множество ученых с русскими фамилиями, которые трудятся в иностранных научных организациях и проводят прорывные исследования. Как бы их заманить обратно в Россию под эгидой мегапроекта по радикальному продлению человеческой жизни, для начала профинансировав этот проект за счет какого-нибудь «Роснано» или «Российской венчурной компании» ,  через которые сейчас финансируется то, что пока не вызвало не только глобального,  но и российского резонанса? Запустили же человека в космос, запустите же кого-нибудь в 120-летнюю здоровую...

далее

Наночастицы заставляют раковые клетки самоуничтожаться

Опубликовано 05 04 2014 в Новые технологии | 1 коммент.

Наночастицы заставляют раковые клетки самоуничтожаться

Использование наночастиц ,  управляемых магнитным полем,  для того, чтобы побудить раковые клетки к саморазрушению,  может стать рутинной частью будущей медицинской практики. Хотя это и звучит фантастично, исследовательская группа из шведского Lund University, добилась этого в реальности. По словам профессора Эрика Ренстрема (Erik Renström), разработанная учеными техника позволяет нацеливаться на избранные клетки без повреждения прилегающих тканей. Существует много методов убийства клеток, но этот  метод – прицельный и удаленно управляемый. Это вам не химиотерапия, которая подобна бомбе, сброшенной на поле битвы в самую гущу сражающихся масс: враги погибают, но и наши, которые рядом, тоже после взрыва не живут. С радиологическим лечением все обстоит примерно так же. А вот у шведов – работа ювелирная: гибнут только враги, наши – ликуют и смеются. Говоря коротко, наночастицы проникают в клетку опухоли, где  привязываются к лизосомам. Лизосома – это часть клетки, которая отвечает за чистоту внутриклеточного дома. Лизосомы способны погубить любого непрошеного гостя, вторгшегося на суверенную клеточную территорию. Еще лизосомы могут уничтожить клетку, внутри которой обитают через процесс «контролируемой клеточной смерти». Это происходит в случае, если лизосомы понимают невозможность очистить клетку от всяких гадостей, которые в нее проникли. Наночастицы изготавливаются из оксида железа, которому приданы специфические магнитные свойства. Когда частицы проникают внутрь раковых клеток, включается источник магнитного поля. Частицы под его воздействием начинают вращаться так, что лизосомы приступают к уничтожению клеток. Интернациональная исследовательская группа Lund University ( в нее вошли физики, химики, инженеры и медики из Швеции, Герамании и США) не первой пыталась справиться с раковой опухолью, применяя супермагнитные наночастицы.  Однако предпринимаемые до этого попытки фокусировались на использовании магнитного поля с целью выработать тепло, которое убьет раковые клетки. Но тепло может вызвать воспаление, сопровождаемое ущербом  для окружающих опухоль здоровых тканей, так что опять вспоминается вышеописанная бомба. Новый же  метод  позволяет управлять процессом и гарантирует проникновение наночастиц только в раковые клетки. В последние годы использование «суперпарамагнитных» наночастиц  привлекает повышеное внимание ученых и бизнеса. Они используются в новых диагностических лабораторных тестах, новых методах визуализации изменений в живых тканях, в разработке новых лекарств. Дилетантский вывод: до момента, когда в живых людей в онкологических центрах будут запускать стаи спасительных наночастиц, придется некоторое время подождать. Надо все проверить, уточнить, довести до ума. Нам же остается запастись терпением и пожелать здоровья людям, которые сейчас страдают от онкологических заболеваний. Очень хочется, чтобы они смогли воспользоваться плодами этой прорывной технологии и жить...

далее

«Мини-сердце» помогает венам

Опубликовано 02 04 2014 в Featured, Неисправности, Новые технологии | 3 комментария

«Мини-сердце» помогает венам

Исследователь из Университета Джорджа Вашингтона (США)  Наринэ Сарвазян (Narine Sarvazyan) изобрела новый орган, помогающий восстанавливать кровоток в венах. Ритмически сокращающаяся манжета, изготовленная из клеток сердечной мышцы, окружает вену, действуя как «мини-сердце», помогает крови течь через венозные сегменты. Манжета может быть изготовлена из собственных взрослых стволовых клеток пациента, чтобы избежать отторжения имплантированного материала. «Мы предполагаем на первое время использовать стволовые клетки для создания, а не восстановления поврежденных органов», говорит Сарвазян. « Мы можем сделать новое сердце , никак не затрагивая сердце пациента и, поместив его в нижние конечности, значительно улучшить венозный кровоток». Создание «мини-сердец» может помочь в борьбе с хронической венозной недостаточностью – одним из наиболее распространенных заболеваний, особенно в развитых странах.  Оно охватывает от 20 до 30% населения старше 50 лет. Меня, например, оно не охватило  пока, но некрасивые синие прожилки на ногах имеются. В Америке на лечение этой напасти уходит 2% денег, расходуемых на здравоохранение. Вдобавок, вялое течение крови в венах актуально для тех, кто болен диабетом или восстанавливается после операции. Эта новая лечебная опция представляет собой скачок в области инжиниринга тканей, от восстановления органа к его созданию с нуля. Сарвазян и члены ее команды продемонстрировали осуществимость  этой новации in vitro ( в лабораторных условиях) и сейчас работают над тестированием биогаджета in vivo ( будут экспериментировать на своих друзьях и знакомых (шутка)). Для поверхностных вен применяются нехирургические методы: подъем ног на опоре во время сна, компрессионные чулки и веноактивные медикаменты.  Хирургические методы включают в себя уплотнение вен с последующим использованием лазера или ультразвука.  В результате вена запечатывается,  что заставляет кровь двигаться альтернативными маршрутами. Но для глубоких вен  запечатывание – не лучшее решение, потому что маршрутов  возврата крови к сердцу  довольно мало.  Получается, что набор методов борьбы с хронической венозной недостаточностью весьма ограничен и иногда это ведет к ампутации конечности, а то и, не приведи Господь,  к смерти. Таким образом, «мини-сердце» ( официально названное кардио-венозным активатором) предлагает абсолютно новое решение проблемы. Оно опирается на большинство недавних достижений в биологии стволовых клеток и инжиниринге тканей.  Предполагается использование собственных стволовых клеток пациента из жировой или другой ткани для создания клеток сердечной мышцы. Эти клетки в лаборатории собираются в небольшие фрагменты самостоятельно сокращающейся сердечной мышцы. Затем эти фрагменты имплантируются в тело пациента, окружая плохо функционирующие вены. Дилетантский вывод: вообще-то доктор Сарвазян сказала, что пройдут еще годы исследований и экспериментов на реальных пациентах прежде чем в чьи-то измученные болезнью  ноги смогут поставить этот чудо-вспомогательный насос, но время проходит быстро.  Давно ли Хрущев передал Крым Украинской ССР, а вон гляди-ка – он опять в составе Российской Федерации. А пока, друзья, берегите ноги, много не стойте, много не сидите, лучше ходите, плавайте или...

далее

Создан симулятор человеческой печени

Опубликовано 31 03 2014 в Featured, Новые технологии | 1 коммент.

Создан симулятор человеческой печени

В США уже давно разрабатывают «настольного человека» — действующую модель человеческого организма, достоверно имитирующую его жизнедеятельность. 26 марта 2014 года в Финиксе прошла конференция Общества токсикологии, на которой было заявлено о значительном прогрессе в его функционировании. Теперь можно наглядно видеть и анализировать процесс реагирования печени на воздействие химических токсинов, не мучая реальных людей ( хотя ученым и так не дают намеренно травить людей ядами в научных целях). Представил модель директор Института исследований биосистем  Университета Вандербильта (VIIBRE) Джон Виксво (John Wikswo).  Он разрабатывал ее под руководством Раши Лаер (Rashi Iyer) из Лос-Аламосской национальной лаборатории в течение 5 лет. Денег на это ушло 19 миллионов долларов (не знаю – много это или мало). В «настольном человеке» работают  четыре взаимосвязанных модели человеческих органов – печени, сердца, легких и почек. Похожие программы создания миниатюрных «органов на чипах»  ведут  Национальный институт здоровья  и Агентство передовых оборонных исследований. По словам Виксво первичным импульсом для его исследований стали проблемы, возникающие при разработке новых лекарств. Многообещающие лекарства, хорошо показавшие себя при испытаниях на клеточных культурах и в опытах на животных, впоследствии терпят фиаско когда проверяются на людях. Довольно часто это связано с токсическими эффектами. И зачем тратить деньги на первичное  тестирование на клеточных линиях и животных, если позитивный результат в данном случае ничего не гарантирует? А ведь в трубу в связи с этим уходит аж 1 миллиард долларов ( уверен, что это много). В последние годы множество ученых по всему миру начали разрабатывать более релевантные  и продвинутые тесты на эффективность и токсичность лекарств, создавая небольшие биореакторы, способные формировать  ткани человеческих органов и оснащенные сенсорами для мониторинга состояния этих квазиорганов.  Но сверхзадача состоит в том, чтобы  соединить модели отдельных органов химическим путем,  имитирующим реальный, через суррогат крови .  Американцы надеются что этот ”homo minutus” (человек маленький), с  его способностью симулировать пространственную и функциональную комплексность человеческих органов, покажет более аккуратный путь  скрининга новых препаратов на наличие побочных эффектов, нежели существующие методы. Устройства этого типа могут принести очень существенную пользу и в области токсикологии. В коммерческих отраслях на сегодняшний день используются десятки тысяч химических соединений, но только небольшая их часть протестирована на токсичность.  А те, что протестированы, проверялись только на острую токсичность, поэтому их влияние на возникновение и развитие хронических заболеваний по сию пору не исследовано ввиду больших временных и денежных затрат. Работающая модель человеческого организма сделает такое тестирование более дешевым и быстрым. Один из ключевых вопросов при создании вышеописанных моделей – это вопрос масштаба, т.е какого размера должны быть искусственные органы. Разные исследовательские группы  используют разный масштаб , от микрочеловека (одна миллионная от естественного размера) до милличеловека (1 тысячная).  Масштаб очень важен. Если размер слишком мал, будет трудно воспроизвести физиологию, потому что нужен клеточный кворум, для того чтобы клетки функционировали как орган. Если размер слишком велик — модель становится неоправданно дорогой. В рамках проекта ATHENA (Advanced Tissue-engineered Human Ectypal Network Analyzer), сотрудники берлинской клиники Charite (там находилась на излечении радистка Кэт в «Семнадцати мгновениях весны»)  разработали оригинальную перфузионную систему стоимоcтью 80000$ размером с маленький холодильник.  А вышеупомянутый Виксво и его команда сделали девайс размером 5х4х3,5 дюйма и обошелся он всего в 2000 долларов. При этом клетки человеческой печени остаются живыми и здоровыми достаточно долго, ближайшая цель – чтобы они прожили месяц. При создании системы из органов важно еще , чтобы они согласовывались в размерах между собой: не может сердце малыша снабжать кровью печень взрослого человека. Ученые говорят, что все...

далее

Управляемые наномоторы: впервые внутри живых клеток

Опубликовано 14 03 2014 в Featured, Новые технологии | Нет комментариев

Управляемые наномоторы: впервые внутри живых клеток

Химики и инженеры из Penn State University wholesale nba jerseys впервые смогли поместить искусственно созданные двигатели внутрь живой человеческой клетки в лаборатории, передвигая их при помощи ультразвуковых волн и управляя ими посредством магнитного поля. Микроботы, создаваемые до этого, могли перемещаться внутри тела, но чтобы внутри клетки — такого еще не было. Наномоторы изготовлены из золота, В имеют форму ракеты длиной 3 микрона диаметром 300 нанометров и способны Consensual проникать через клеточную мембрану. Когда они проникают в клетку, двигаясь внутри и сталкиваясь с внутриклеточными структурами, живая клетка реагирует на это, чего доселе никто не наблюдал. Теперь можно будет изучать клеточную биологию новыми способами или лечить рак, механически манипулируя клетками изнутри. Становится возможной внутриклеточная хирургия и точечная доставка лекарств в живые ткани. Химически движимые наномоторы впервые были разработаны 10 лет назад в Penn State University Томом Мэллоуком и другими. Наномоторы первого поколения требовали токсичного топлива и не могли двигаться в биологических жидкостях. Позже Мэллоук и французский физик Маурисио Хойос обнаружили, что нанодвигатели могут работать под воздействием ультразвука и тем самым окрыли дверь для их внедрения в живые cheap nba jerseys системы. Ультразвук низкой мощности дает малый эффект с точки зрения подвижности наномоторов, но когда мощность повышается — они активизируются, свободно перемещаясь внутри клетки и сталкиваясь с внутриклеточными органеллами (митохондриями, лизосомами и к т.п.). Наномоторы могут действовать как таран, протыкающий клеточную мембрану или как блендер, гомогенизируя клеточное содержимое. Ультразвуковые пульсации заставляют их вращаться вокруг своей оси mit или двигаться вперед, а магнитные волны играют роль штурвала, задавая направление движения. Если нанодвигателей — несколько, каждым из них можно управлять отдельно, независимо друг от друга. Это важно, например, для случаев, когда необходимо обнаружить и уничтожить раковые клетки. Луше управлять ими независимо, чем двигать общей массой в одном направлении. Мечта исследователей — ввести в человеческий организм флотилию наномоторов, курсирующих внутри тела, поддерживающих связь друг с другом wholesale nfl jerseys и осуществляющих необходимые диагностические и терапевтические действия. Дилетантский вывод: проглотив как-нибудь изрядную порцию нанодвигателей, помещенных в красивую пилюлю, мы установим с этими микродрузьями контакт по вай-фаю и они выведут на экран всю FreeBSD下用bandwidthd监控网络流量 информацию о том, есть ли у нас проблемы со здоровьем и что они сегодня намерены сотворить с нашим организмом, чтобы проблем не...

далее

В США основана компания Human Longevity Inc

Опубликовано 13 03 2014 в Featured, Новые технологии | Нет комментариев

В США  основана компания  Human Longevity Inc

Она ставит своей целью  увеличить продолжительность человеческой жизни, фокусируясь на диагностике генома  и терапии стволовыми клетками. Основали компанию J. Craig Venter, Robert Hariri  и  Peter H. Diamandis. Инвесторы выделили на исследования этим парням 70 млн. долларов. Деньги пойдут на построение крупнейшего в мире секвенатора человеческого генома, чтобы wholesale NBA jerseys собрать воедино наиболее полные сведения о человеческом генотипе, микробиоме (характеристика всех микробов, обитающих в человеческом организме) стандартной и фенотипе.  Создание такой обширной базы позволит эффективнее противостоять заболеваниям, связанным со старением человеческого организма. HLI  также будет развивать адресную терапию для борьбы с обусловленным возрастом снижением функции эндогенных (выработанных самим организмом) стволовых клеток.  Зарабатывать отцы-основатели планируют на  продаже своей cheap NFL jerseys базы фармацевтическим и биотехнологическим компаниям, академическим научным организациям. Доктор Вентер (Venter) сообщил, что используя свои ключевые компетенции в информатике, геномике и терапии стволовыми клетками, компания бросает величайший научный, медицинский и социальный вызов старению и связанным с ним болезням. Пришла пора ввести в практическую медицину перевентивную, базирующуюся на геномике модель, которая помимо несомненного улучшения качества жизни старшего поколения, снизит расоходы на здравоохранение. Целью компании является не только и не столько продление жизни, сколько расширение ее активного и продуктивного периода. HLI уже приобрела  две секвенирующих системы Illumina HiSeq X Ten и сможет секвенировать ( говоря постым языком – расшифровывать)  до 40 000 человеческих геномов в год , планируя  быстро довести эту цифру до 100 000 в год. Секвенирование будет проведено для самых разных групп людей – детей, взрослых, супердолгожителей,  для больных и здоровых. Компания сконцентрируется на раке, диабете и ожирении, заболеваниях сердца и печени, деменции. Вкладом в борьбу с раком станет создание всеобъемлющей базы данных по геному человека, геному опухолей и линиям бактерий, которая будет применяться в  сочетании с  биохимической информацией от каждого пациента. Наряду с геномными данными HLI намерена генерировать микробиомные профили пациентов. Микробиомное  направление возглавит Карен Нельсон (Karen Nelson), автор первого исследования человеческого микробиома. Микробиом состоит из всех микробов, обитающих на человеческом теле и внутри его и позволяет определить, помимо прочего, здоров или болен человек. Путем лучшего понимания микробиома конкретного – человека  и его отдельных органов (кишечника, ротовой полости, кожи, легких, и т.д.) можно выйти на разработку улучшенных пробиотиков и более сфокусированную терапию соответствующих заболеваний. Помимо микробиома, Автор компания собирается собирать и анализировать данные по индивидуальным метаболомам. Метаболом – это полный набор метаболитов, биохимических компонентов и липидов, циркулирующих в человеческом теле. HLI подписала соглашение с компанией «Metabolon Inc», разработчиком диагностических продуктов и сервисов, продвигающую платформу биохимического профилирования, дабы получать эту информацию из геномных образцов, собираемых HLI. Метаболом berichtet важен потому, что понимание полной картины циркуляции химических элементов в организме поможет исследователям увидеть более ясно состояние конкретного пациента, выявить маркеры и пути целенаправленного воздействия лекарств на конкретную причину недомогания конкретного человека. Ну и наконец, команда HLI нацелилась на полномасштабное использование преимуществ терапии с использованием стволовых клеток для увеличения продолжительности здоровой жизни. Ученые исходят из теории о том, что со временем в wholesale jerseys человеческом теле происходит много биологических изменений, включая значительные изменения и деградацию генома дифференцированных, специализированных клеток во всех тканях тела. Со временем также имеет место истощение и деградация здоровых популяций регенерирующих стволовых клеток. HLI собирается отслеживать изменения в геноме, происходящие при дифференциации стволовых клеток в процессе  нормального старения и при появлении  связанных с возрастом заболеваний. Дилетантский вывод: нам, простым людям надо подождать, пока компания HLI насеквенирует достаточно американских геномов и заинтересуется российскими ( если это когда-нибудь произойдет) или появится отечественный титан...

далее