Архив рубрики: Наука

На 3D-принтері «надрукували» повнорозмірне людське серце

Вчені з Університету Карнегі — Меллон надрукували на 3D-принтері повнорозмірне людське серце. Про це повідомляє науковий журнал ACS Biomaterials Science & Engineering.

Для відтворення людського органа фахівці використовували природний полімер — альгінову кислоту. Ця речовина добувається з різних видів водоростей. Її можна використовувати в якості основи для матеріалу, схожого з живими м’якими тканинами. Відзначається, що при друку серця дослідники скористалися вже існуючою технологією, однак вони вперше відтворили серце в масштабі 1:1, причому для виконання цього завдання знадобилося сконструювати новий 3D-принтер.

Штучна модель може бути використана при навчанні медиків — на ній можна тренуватися перед проведенням операцій на живих пацієнтах. Еластичність надрукованого серця дозволяє не тільки розрізати його, а й зшити.

COVID-19 здатний привести до втрати зубів

Виявлено несподіваний наслідок коронавірусної інфекції. Так, деякі перехворіли зіткнулися з втратою зубів.

Інформацією поділилося видання Huffington Post. В рамках матеріалу біолог, медичний директор Фонду ангіогенезу Вільям Лі висловив свої припущення про причини втрати зубів через коронавірусну інфекцію. Так, на його думку, стан зубів може погіршуватися через те, що інфекція впливає на кровоносні судини. Такі зміни можуть призвести до утворення тромбів, а згодом і закупорки кровотоку. У той же час, пошкодження судин через коронавірус може провокувати проблеми з зубами.

За словами директора відділу мережі охорони здоров’я Northwell Health Ерік Чое-Пена, коронавірус нового типу впливає на рецептори ACE2, розташовані в тому числі і в ротовій порожнині.

Як технології допомагають боротися з COVID-19

У період пандемії люди відчули потребу в технологіях, які допомагають дотримуватися обмежень, запроваджені через коронавірус. Широке поширення отримали гаджети, які відстежують дотримання дистанції між людьми і тривалість близьких контактів. Крім таких, існують пристрої, які дозволяють на постійній основі відстежувати показники організму носія. Однак деякі експерти вважають впровадження таких систем порушенням приватності користувачів і проявом стеження.

Сучасні технології вже довели свою корисність в пандемію — так, багато компаній та установ активно застосовують пристрої, що допомагають виявити перші ознаки захворювання, наприклад, датчики температури і додатки з відстеження дистанції. Однак температурні виміри можуть виявити лише 60% хворих, адже деякі люди є безсимптомними носіями вірусу, а телефону з додатком для забезпечення дистанції може не бути поруч, повідомляє The New York Times.

Саме тому було прийнято рішення створити нові способи контролю за хворими і поліпшити вже існуючі трекери.

Так, багато професійних спортсменів з США вже використовували технологію моніторингу, яка дозволяла відслідковувати швидкість носія. Навесні цього року при різкому зростанні захворюваності COVID-19 компанія Kinexon оперативно адаптувала свої старі пристрої під нові реалії і представила технологію SafeZone. Ця система реєструє тісні контакти між гравцями або тренерами і включає світловий індикатор, якщо вони виявляються ближче один до одного, ніж дозволяє соціальна дистанція.

З вересня професійних спортсменів Національної футбольної ліги (НФЛ) зобов’язали носити такі датчики, що дозволило відстежити 140 контактів гравців, які мали позитивний результат тесту на коронавірус. За словами медичного директора Асоціації гравців НФЛ Тома Майера, система особливо корисна при виключенні близьких контактів із зараженим, які тривали менше 15 хвилин.

Футбольні команди коледжів також використовують систему моніторингу від Kinexon. На сторінці Kinexon в Twitter користувачі мережі можуть побачити, як працює SafeZone камері не вдається відстежити тривалих контактів.

Однак експерти з цивільних прав і свобод стверджують, що такі технології можуть сприяти появі нових форм спостереження за людьми після закінчення пандемії. На їхню думку, носимі датчики можуть допомогти роботодавцям або поліції фіксувати місце розташування людей і обмежувати їх контакти. Як заявив виконавчий директор некомерційної організації Surveillance Technology Oversight Project Альберт Фокс Кан, правоохоронні органи і імміграційна поліція можуть зажадати передавати їм подібну інформацію, і немає ніякого закону, який забороняв би їм це робити.

Компанія Microshare також використовує технологію Bluetooth і трекери для виявлення і реєстрації людей, які знаходяться в тісному контакті один з одним більше 15 хвилин. В основному розробка від Microshare застосовується в будинках для людей похилого віку та приватних санаторіях. Виконавчий директор компанії Рон Рок заявляє про те, що система була створена в тому числі для менеджерів по персоналу і співробітників служби безпеки, щоб виявити людей, які проводили занадто довгий час поруч з інфікованою людиною. При цьому, за словами Рока, система не відстежує місце розташування користувачів і замість справжніх імен привласнює користувачам трек-номера.

Тим часом, Оклендський університет готується до введення BioButton, носимого датчика розміром з монету, який кріпиться до шкіри і використовує алгоритми для виявлення можливих симптомів COVID-19.

Для цього новий трекер потрібно носити на постійній основі, не знімаючи його зі шкіри.

Віце-президент з досліджень в Оклендському університеті Девід А. Стоун сказав, що керівництво навчального закладу ретельно перевірило BioButton і прийшло до висновку, що цей пристрій в поєднанні з такими заходами, як соціальне дистанціювання і носіння маски, може допомогти запобігти поширенню віруса. За його словами, ця технологія буде попереджати служби охорони здоров’я вузу про можливі вірусні симптоми, але не надаватиме конкретних даних, наприклад, температуру потенційного хворого.

Виконавчий директор BioIntelliSense, що розробляє BioButton, доктор Джеймс Моулт заявив про те, що студенти, яких турбують проблеми приватності, можуть попросити видалити їх особисті дані. Він додав, що його компанія готується до великомасштабного дослідження ефективності своєї системи щодо COVID-19.

Спочатку Оклендський університет планував запровадити обов’язкове носіння BioButton, але, після того, як майже 2,5 тисячі студентів і співробітників підписали петицію з протестом проти такої політики, використання датчика стане добровільним.

Діабет виявився фактором розвитку інфаркту

Фахівці Європейської асоціації профілактичної кардіології повідомили про те, що цукровий діабет є однією з причин розвитку інфаркту.

Результати дослідження вчених були опубліковані у виданні Express. Так, автори відзначають, що більше 90% пацієнтів з цукровим діабетом другого типу схильні до збільшеного ризику серцевих хвороб або інсульту протягом десяти років з моменту появи захворювання. Також в матеріалі повідомляються і інші чинники, які можуть призводити до інфаркту. В їх число кардіологи віднесли наявність шкідливих звичок, а також нездоровий спосіб життя.

Трохи раніше в мережі з’явилися результати дослідження британських лікарів-кардіологів, в рамках якого вони назвали задишку і втому ознакою швидкого інфаркту. Подібні прояви виникали у людей за кілька днів або навіть тижнів до серцевого нападу.

Розкрито революційний засіб проти раку

Вчені Тель-Авівського університету в Ізраїлі розкрили, що система CRISPR-Cas9 є ефективним засобом проти метастатичного раку. Дослідники розробили ліпідні частинки, які націлені на пухлинні клітини і несуть з собою молекули РНК, що кодують «молекулярні ножиці». Про революційне відкриття повідомляється в статті, опублікованій в журналі Science Advances. Біологи довели, що метод, який застосовується для редагування генома, можна використовувати для ефективного лікування злоякісних пухлин. За словами фахівців, на відміну від хіміотерапії цей підхід не призводить до небажаних побічних ефектів, а які зазнали впливу ракові клітини більше не будуть здатні до реплікації.

Нова система доставки CRISPR-LNPs представляють собою частинки, що містять генетичну інформацію про амінокислотні послідовності ферменту Cas9 у вигляді РНК. Частинки здатні проникати всередину ракових клітин, після чого ті починають виробляти Cas9. Крім того, вони містять молекули sg-РНК (single guide), які зв’язуються з певною ділянкою ДНК клітин, вказуючи «молекулярним ножицям», де робити розріз.

Експерименти на мишах показали, що однократна внутрішньомозкова ін’єкція CRISPR-LNP проти гена PLK1 в агресивну ортотопічну гліобластому дозволила редагувати до 70 відсотків генів, що викликало апоптоз (контрольовану загибель) пухлинних клітин, а інгібувати ріст пухлини на 50 відсотків і збільшити виживаність на 30 відсотків. Крім того, систему випробували на раку яєчників, націливши її на ген рецептора епідермального фактора росту, що дозволило збільшити виживаність на 80 відсотків.

Виявлено здатність сонячного світла викликати раніше невідомі пошкодження в ДНК

Видання Cell Report поділилося результатами дослідження вчених Школи молекулярної біології Університету штату Вашингтон, в рамках якого була виявлена ​​здатність сонячного світла викликати раніше невивчений тип пошкоджень в ДНК. Це, всю чергу, провокує агресивний рак шкіри.

В ході дослідження вчені опромінювали дріжджові клітини 150 колоній світлом ультрафіолетових ламп протягом восьми секунд 15 разів протягом місяця. Згодом з клітин виділили ДНК, встановивши повну нуклеотидну послідовність в подвійному ланцюгу. В результаті було зафіксовано 50 тисяч спровокованих ультрафіолетом мутацій. Порядку 50% з них були пов’язані з розвитком раку шкіри.

Згідно з результатами попередніх досліджень, ультрафіолетові пошкодження обмежуються двома основами ДНК, а саме цитозином або тиміном. Зараз же з’ясувалося, що мутації можуть торкнутися і аденіну.