БиоТехнологии

Ученые создают упрощенные компоненты искусственных клеток в поисках создания синтетической жизни

В Нидерландах шесть научно-исследовательских институтов, состоящих в консорциуме BaSyc (Building a Synthetic Cell), работают над созданием искусственной клетки, изучая как неживые молекулы могут образовывать живую клетку.

Исследователи разработали упрощенные системы для преобразования энергии и концентрации питательных веществ, аналогичные процессам, происходящим в живых клетках. Эти системы имитируют работу митохондрий и помогают производить АТФ. Ученые также создали механизм транспортировки питательных веществ.

Для работы полноценной искусственной клетки нужно добавить механизмы роста и деления. Новый проект EVOLF, рассчитанный на 10 лет, нацелен на решение этой задачи и создание полностью автономной искусственной клетки.

БиоТехнологии

Неинвазивный ЭКГ-аппарат для диабетиков в режиме реального времени контролирует уровень сахара в крови

Исследования показали, что изменения уровня сахара в крови отражаются на электрических характеристиках сердца, видимых на ЭКГ.

Датчик BEATINFO, разработанный исследователями медицинской компании Singular Wings, использует машинное обучение для анализа этих изменений и прогнозирования уровня сахара. На этапе обучения точность прибора составила 80%.

Устройство весом 15 грамм, носимое на нагрудном ремне или пластыре, интегрируется с приложением BEATINFO Health, доступным в Apple Store и Google Play. Прибор передает данные в реальном времени и уведомляет пользователя о нарушении уровня сахара.

Ожидается, что разработка поступит в продажу через два года.

БиоТехнологии

Как мозг реагирует на противозачаточные средства?

Нейробиолог Карина Хеллер провела уникальный эксперимент, сканируя свой мозг 75 раз для изучения влияния менструального цикла и контрацептивов на его структуру.

Исследовательница обнаружила, что прием противозачаточных таблеток изменяет объем и структуру мозга. Эти изменения, однако, быстро восстанавливаются после прекращения приема препаратов, что говорит о высокой адаптивности мозга.

Исследование также выявило связь между уровнями эстрогена и прогестерона и функциональностью мозга. Сейчас изучается, могут ли эти гормональные изменения быть причиной эндометриоза — заболевания, поражающего каждую десятую женщину репродуктивного возраста.

БиоТехнологии

Сканер глаз может обнаружить диабет, заболевания сердца и болезнь Альцгеймера

Исследователи из Университета Индианы вместе с коллегами из других университетов США разрабатывает новый офтальмоскоп, способный диагностировать диабет, болезни сердца и Альцгеймера по изменениям в тканях глаз.

Устройство, использующее технологии из астрономии и искусственный интеллект, сканирует глаза с разрешением до 2 микрон, что позволяет выявлять болезни на ранних стадиях. Офтальмоскоп фиксирует движение эритроцитов и сосудистые изменения, что помогает обнаруживать скрытые заболевания.

Технология проходит клинические испытания и может стать частью стандартных осмотров у офтальмолога, упростив диагностику и снизив ее стоимость.

БиоТехнологии

Видеозапись процесса деления клетки под микроскопом

Дифференциальный интерференционный контраст (ДИК) и конфокальная микроскопия с вращающимся диском объединены в одну технологию.

#БиоТехВидео

БиоТехнологии

Новая технология защитит инсулин-продуцирующие клетки от иммунного ответа при лечении диабета

Исследователи из Института металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева РАН разработали альгинатные микрокапсулы с полимерным покрытием для защиты инсулин-продуцирующих клеток при лечении диабета. Эти капсулы изолируют клетки от иммунных реакций организма, устраняя необходимость в иммуносупрессивной терапии.

Полимер PMETAC, использованный для покрытия, повышает стабильность капсул и их проницаемость для питательных веществ и инсулина, сохраняя иммунную изоляцию.

Такая технология продлевает срок жизни клеток в организме и имеет потенциал для клинического применения.

БиоТехнологии

Карта кожи человека показывает, как развивается этот орган

Ученые из Ньюкаслского университета и Института Уэллкома Сэнгера впервые создали атлас пренатальной кожи человека, используя секвенирование отдельных клеток и геномные методы. Это позволяет понять, как формируются кожа и волосяные фолликулы, а также что происходит при заболеваниях.

Полученные данные могут использоваться для создания новых волосяных фолликулов в регенеративной медицине и пересадке кожи для жертв ожогов.

Кроме того, исследователи разработали органоид кожи, который выращивает волосы, и показали, что иммунные клетки макрофаги играют ключевую роль в васкуляризации тканей и восстановлении кожи без рубцов.

Результаты работы помогут предотвратить образование рубцов после операций и травм, а также окажут ценную помощь в изучении врожденных заболеваний кожи.

На изображении: Окрашивание сегментации клеток кожи человека. Розовый — клеточная мембрана. Синий — ядра. Желтый/зеленый — внутреннее окрашивание клеток.

БиоТехнологии

Ученые из Австрии раскрыли механизм оплодотворения у позвоночных

Исследователи из Научно-исследовательского института молекулярной патологии в Вене
с помощью ИИ AlphaFold выяснили, что для успешного оплодотворения необходимы не один, как считалось ранее, а три белка.

Белки сперматозоида — Izumo1, Spaca6 и недавно открытый Tmem81 — образуют комплекс, который действует как “ключ”, позволяя сперматозоиду проникнуть в яйцеклетку.

Эксперименты показали, что нарушение работы комплекса приводит к бесплодию у самцов рыбок данио и мышей. Аналогичный процесс существует и у людей, подтверждая его универсальность для всех позвоночных.

Это открытие может помочь в изучении бесплодия и разработке новых методов контрацепции, а также углубляет понимание эволюции репродуктивных механизмов.

БиоТехнологии

Датчик обнаруживает первые признаки сердечного приступа за несколько минут

Исследователи из Университета Джонса Хопкинса разработали чип, способный диагностировать сердечный приступ за 5-7 минут, что быстрее и точнее существующих методов, которым обычно требуется несколько часов для получения результата.

В устройстве используется метаповерхность с наноструктурами из золота и кремния, усиливающая чувствительность анализа. Чип обнаруживает биомаркеры сердечного приступа, такие как креатинкиназа и тропонин, даже при низких концентрациях в крови.

Разработка может применяться не только в больницах, но и в скорой помощи или для домашней диагностики, что позволяет быстро реагировать и снижать риски для здоровья при сердечных приступах.

БиоТехнологии

Новая терапия с использованием наночастиц борется с ожирением

Ученые Университета Сунь Ятсена представили инновационный метод борьбы с ожирением, основанный на ингибировании фермента SOAT2, который участвует во всасывании жиров в тонком кишечнике.

Используя наночастицы для доставки малых интерферирующих РНК (siRNA), исследователи смогли снизить экспрессию SOAT2, что привело к уменьшению всасывания жиров у мышей даже при питании с высоким содержанием жиров.

Новый подход не затрагивает печень, что снижает риск развития жировой дистрофии. Терапия обещает быть неинвазивной, безопасной и эффективной альтернативой традиционным методам лечения ожирения.

БиоТехнологии

Российские ученые представили новый метод определения формы молекул

Исследователи из МФТИ, НИЦ “Курчатовский институт”, ИОХ РАН и ИПМех РАН разработали метод для определения формы и размеров молекул полимеров в растворах на основе ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Метод помогает изучать диффузионную подвижность молекул, что важно для создания систем адресной доставки лекарств.

Особенность метода — способность различать линейные и сферические молекулы, что имеет значение для разработки биодеградируемых наноконтейнеров, доставляющих лекарства в пораженные ткани.

Это открытие не только продвигает физико-химию растворов, но и улучшает возможности медицины, в частности химиотерапии и персонализированных подходов к лечению.

На графике: Зависимость величин коэффициентов диффузии D1 и D2 от мольной доли линейных молекул полиэтиленгликоля, растворенных в дейтерохлороформе

БиоТехнологии

Ученые создали мультимодальный “клеточный атлас” болезни Альцгеймера

Американские нейробиологи составили детализированную “карту” прогрессирования болезни Альцгеймера на клеточном уровне, изучив более 3,4 млн клеток из 84 образцов мозга.

Исследование выявило нейроны, которые повреждаются на ранних стадиях болезни, в частности соматостатин-экспрессирующие ингибирующие нейроны, что стало неожиданностью, так как ранее фокус был на микроглии и возбуждающих нейронах.

Выявлены две фазы заболевания: медленное развитие клеточных изменений до появления симптомов и быстрые изменения, сопровождающие когнитивные нарушения.

Результаты открывают новые цели для терапии, позволяя вмешиваться до значительного ущерба.

БиоТехнологии

Повязка не нужна: электрические импульсы помогают остановить кровотечение

Ученые из Института медицинских исследований имени Фейнштейна в Нью-Йорке разработали метод остановки кровотечений, названный “нейронным жгутом”, который использует электрическую стимуляцию блуждающего нерва.

Исследование, показало, что слабые электрические импульсы, направленные на нерв в области уха, могут значительно уменьшить кровопотерю. В экспериментах на свиньях метод снизил объем кровопотери на 50% и время кровотечения на 40%.

Принцип действия заключается в активации тромбоцитов, которые хранятся в селезенке, увеличивая их способность образовывать сгустки. Однако эффект максимален через 2 часа после стимуляции, что ограничивает применение метода в экстренных ситуациях.

Авторы проекта надеются, что “нейронный жгут” станет полезным в хирургии и для пациентов с нарушениями свертываемости крови.

На изображении: Тромбоциты и эритроциты смешиваются в сгустке крови (искусственно окрашенном)

БиоТехнологии

Российские ученые доказали противоопухолевый эффект пшеницы, обогащенной антоцианами

Исследование ученых из ФИЦ “Институт цитологии и генетики СО РАН” показало, что у мышей, питающихся зерном с антоцианами, было меньше метастазов и значительно меньшая масса опухолей.

Антоцианы, природные пигменты синего и фиолетового цвета, подавляли белки, связанные с ростом опухолей, и снижали экспрессию гена, способствующего метастазированию. Исследователи также отметили усиление аутофагии — процесса очистки клеток.

Это подтверждает перспективы функционального питания в профилактике и лечении рака.

БиоТехнологии

Открыт белок, блокирующий формирование костей

Ученые Бирмингемского университета обнаружили, что белок CLEC14A подавляет формирование новой костной ткани, препятствуя активности остеобластов, что может быть причиной остеопороза и других заболеваний костей.

CLEC14A присутствует в клетках кровеносных сосудов и нарушает созревание остеобластов, замедляя процесс их минерализации. Эксперименты показали, что без этого белка остеобласты созревали быстрее и формировали более прочную ткань.

Это открытие предлагает новые подходы к лечению остеопороза, аутоиммунного артрита и других заболеваний, связанных с нарушением костеобразования.

БиоТехнологии

Впервые два человека общались во сне

Исследователи калифорнийского стартапа REMspace впервые зарегистрировали обмен сообщениями между двумя людьми во сне. В состоянии осознанного сновидения участники эксперимента смогли передать друг другу простое сообщение с помощью специального оборудования.

Осознанные сновидения позволяют человеку понимать, что он спит, и влиять на ход сна. REMspace считает эту технологию перспективной для создания новой виртуальной реальности.

Исследователи REMspace за пять лет разработали технологию общения в осознанных снах и теперь нацелены на более сложную задачу — общение во сне в режиме реального времени, планируя достичь этого в ближайшие месяцы.

БиоТехнологии

Тон кожи влияет на эффективность лекарства

Исследователи из Института интегративной геномной биологии Калифорнийского университета в Риверсайде изучают влияние пигментации кожи на биодоступность и безопасность препаратов, так как меланин может связываться с ними, изменяя их действие у людей с разным тоном кожи. Например, никотиновые пластыри могут быть менее эффективны для людей с более темной кожей.

Ученые призывают учитывать пигментацию и генетическое происхождение при разработке и тестировании лекарств, так как стандартные испытания часто проводят на клетках людей североевропейского происхождения, что не учитывает генетические различия.

Пациентам рекомендуется интересоваться, были ли препараты протестированы на людях с разным происхождением.

БиоТехнологии

Клетка, заснятая под микроскопом

Митохондрии, которые являются энергетическими станциями клетки, отображены желтым цветом. Ядро выделено голубым, а актиновые нити — пурпурным.

#БиоТехВидео

БиоТехнологии

Искусственные растения улучшают качество воздуха и производят биоэлектричество

Ученые из Университета Бингемтона разработали искусственные растения, способные одновременно вырабатывать электроэнергию и очищать воздух.

Эти устройства используют фотосинтезирующие бактерии, генерируя напряжение 2,7 В и мощность 140 мкВт, что достаточно для питания портативной электроники. Они снижают уровень углекислого газа в помещении на 90%.

Искусственные растения используют внутреннее освещение для фотосинтеза. Питание растения происходит через транспирацию, имитируя естественные процессы.

В будущем авторы проекта планируют увеличить мощность и добавить систему хранения энергии.

БиоТехнологии