Разработан ДНК-переключатель для связи живых организмов с компьютерами

Как сообщает Physorg, группе ученых под руководством Кита Фирмена (Keith Firman) из Портсмутского университета (Великобртания) удалось разработать первый электронный био-нанотехнологический переключатель на основе молекул ДНК. Это настоящий прорыв в технологии, который может послужить основой для установления связей между «миром живых организмов» и «миром компьютеров». Новое устройство получило название «нано-силовой привод» (nanoactuator) или «молекулярная динамо-машина». Устройство отличается микроскопическими размерами — его величина сопоставима с одной тысячной толщины человеческого волоса. Перспективы будущего применения нового устройства весьма обширны, включая, например, механические наноустройства для связи с контролируемыми компьютером искусственными конечностями. Но уже сейчас оно нашло применение для обнаружения токсических соединений. В любом случае, наноактюатор может быть использован как связующее звено между биологическими системами и «кремниевым миром». Например, устройство может обеспечить обмен информацией между мышцами и какими-либо внешними электронными приборами. Основа переключателя — нить молекулы ДНК, прикрепленной к миниатюрному каналу микрочипа. Кроме того, в него входят магнитный шарик и «биологический двигатель», работающий на природном источнике энергии живых клеток — АТФ (аденозинтрифосфат). Работая вместе, эти компоненты обеспечивают эффект динамо, в результате которого производится электрический ток. Продуцирующиеся при этом электрические сигналы могут быть направлены в компьютер, обеспечивая прямую коммуникацию между двумя мирами.

Читать далее »

Facebook запустил собственное приложение для iPad

Facebook запустил приложение для iPad, которое позволяет просматривать фотографии, общаться в чате и играть, используя полноэкранный режим. Ранее владельцам планшетов предлагалось устанавливать версию для iPhone, но пользователи часто жаловались на неоптимальное использование экранного пространства. Кроме того, приложение для iPhone не позволяло использовать многие популярные продукты Facebook, например, игры. Сегодня примерно 350 млн из 800 млн пользователей Facebook ежемесячно заходят в социальную сеть со смартфонов. Половина из них используют браузеры, а другая половина — специальные приложения для смартфонов. «Лучшей будет версия, которая даст возможность заходить как с мобильных приложений, так и через веб-интерфейс, — пишет в блоге для разработчиков инженер по программному обеспечению Facebook Люк Шепард. — Мы призываем вас подумать, как соединить воедино всех пользователей Facebook». Большинство пользователей довольны новым приложением. Но эксперты рынка опасаются конфликта между компаниями, ведь пока на рынке приложений, позволяющих посещать соцсеть с мобильных устройств, доминируют собственные разработки Apple. Некоторые расценивают программу Facebook как вызов, а то и как оскорбление для Apple. Впрочем, главный технический директор Facebook Брет Тейлор уверяет, что все под контролем: «У нас хорошие отношения с Apple, мы работали совместно над всеми релизами под iOS». В дальнейшем Facebook планирует представить и версию для устройств на платформе Google Android.

Читать далее »

Обнаружен молекулярный механизм редактирования памяти

Исчезновение неприятных воспоминаний и другие варианты редактирования памяти связаны с динамикой глутаматных рецепторов на мембране нейронов, которые то погружаются внутрь клетки, то поднимаются к её поверхности.  Исследователи из Амстердамского свободного университета (Нидерланды) открыли молекулярный механизм, позволяющий мозгу редактировать память, в частности забывать неприятные воспоминания. Считается, что воспоминание на какое-то время становится активным, «оживляется», чтобы новый опыт, новые ощущения внесли в него свои коррективы. Воспоминание может стать для нас менее значимым, какие-то события в нём слабеют, и в преобразованном виде оно «упаковывается» в долговременную память. Рис. 1. Клеточный эндоцитоз; виден ряд образующихся мембранных пузырьков на верхнем краю клетки. (Фото CNRI). Как пишут исследователи в журнале Nature Neuroscience, молекулярной основой для таких операций с памятью является глутаматный рецептор на поверхности нейронов. Глутамат (глутаминовая кислота) — один из самых важных нейромедиаторов в мозгу, с помощью которых осуществляется передача сигнала с нейрона на нейрон. Чтобы ловить молекулы глутамата, на поверхности нервных клеток есть специальные белки-рецепторы. Как оказалось, ослабление воспоминания, уход его в долговременное хранилище сопровождается поглощением глутаматных рецепторов. В процессе эндоцитоза кусочек клеточной мембраны нейрона с этим рецептором вдавливается внутрь и образует пузырёк внутри клети, исчезая с её поверхности. Эксперименты с животными показали, что с момента восстановления страшного воспоминания процесс погружения рецепторов в клетку происходит в течение четырёх часов. За это время память модифицируется, и это воспоминание может быть подправлено с учётом последующего жизненного опыта. Но если заблокировать эндоцитоз рецепторов, то оно останется как новенькое; животное сохранит страх и тревожность на первоначальном высоком уровне и может пребывать в таком состоянии от нескольких часов до …

Читать далее »

Врачам впервые удалось вылечить больного СПИДом

Впервые в медицинской практике немецким врачам Геро Хьюттеру и Томасу Шнайдеру из больницы Charite удалось вылечить больного СПИДом. Этим счастливчиком оказался 42-летний американец Тимоти Рэй Браун, проживающий в Берлине. ВИЧ-инфекция у Тимоти Брауна была диагностирована в 1995 г., спустя четыре года добавился еще один страшный диагноз — лейкемия. Т.Р.Браун даже не мог предположить, что одна операция сможет его избавить от двух страшных болезней. Исцеление американца произошло с помощью пересадки костного мозга, взятого у донора с генетической устойчивостью к ВИЧ (встречается у 1% людей). После успешной операции прошло более трех лет, результаты анализов подтвердили полное отсутствие следов лейкемии и вируса иммунодефицита. Сейчас врачи заявляют о полном выздоровлении пациента. Тимоти Рэй Браун в данный момент находится дома, в Сан-Франциско, под наблюдением врачей из Калифорнийского университета. Он уже не принимает лекарства от ВИЧ, живет полной жизнью, как 16 лет назад, несмотря на то, что порой испытывает затруднения с передвижениями. Специалисты говорят, что причина тому — последствия тяжелой операции, по их прогнозам, со временем эти боли уйдут. Г.Хьюттер не торопится пока делать окончательные выводы, есть вероятность, что вирус может вернуться. Директор лаборатории по изучению ВИЧ и иммунологии из клиники Майо (Mayo Clinic) доктор Эндрю Бэдли также утверждает, что этих тестов недостаточно и говорит о необходимости проведения дополнительных анализов образцов ткани, чтобы дать однозначный ответ. Специалисты считают операцию Т.Р.Брауна слишком трудной и дорогостоящей процедурой и не рекомендуют ее для массовой медицины. Однако этот случай повысил интерес медиков к генетическим методам борьбы со СПИДом. До сих пор им удавалось с помощью препаратов подавить развитие инфекции в …

Читать далее »

Биореактор как источник альтернативной энергии и высокоэффективных удобрений.

   Разработан трубчатый биореактор, биореактор предназначен для преобразования отходов животноводства (навоз, птичий помет и т. д.) в органические удобрения и биогаз. Трубчатый биореактор имеет модульную трубчатую конструкцию, что позволяет, наращивая модули увеличивать производительность биореактора с меньшими капитальными затратами. В процессе биосинтеза метана принимают участие несколько типов бактерий и так как каждый модуль трубчатого биореактора снабжен мешалкой и теплообменником, то конструкция биореактора позволяет в каждом модуле создать оптимальные биохимические условия для каждого типа бактерий, при этом процесс брожения в трубчатом биореакторе может проходить как в мезофильном так и термофильном, а так же в аэробном и анаэробном режиме одновременно.  Биореакторы других типов лишены этой возможности, поэтому для оптимизации процесса брожения они состоят из нескольких дополнительных емкостей, что  приводит к существенному удорожанию бигазовой установки. Вновь загруженная биомасса, и перебродившая, в трубчатом биореакторе не смешиваются между собой.  В процессе биологической, термофильной, метангенерирующей обработки органических отходов в биореакторе образуются экологически чистые, жидкие, высокоэффективные органические удобрения. Эти удобрения содержат минерализованный азот в виде солей аммония (наиболее легко усваиваемая форма азота), минерализованные фосфор, калий и другие, необходимые для растения биогенные макро- и микроэлементы, биологически активные вещества, витамины, аминокислоты, гуминоподобные соединения, структурирующие почву. Одна тонна таких удобрений по своему эффекту на растение эквивалентна 80-100 т исходного навоза или других органических веществ. 

Читать далее »

В США испытали ракету, выжигающую электронные мозги

Военные всегда хотели получить оружие, которое могло бы вывести из строя всю электронику, но при этом не вызвало бы масштабных физических разрушений. Конечно, электромагнитный импульс ядерного взрыва эффективно сжигает любую электронику, но побочный ущерб от такого оружия не позволяет его использовать. Для эффективного «зажаривания» электронных систем противника Пентагон разрабатывает специальную ракету CHAMP, которая сможет выводить из строя системы ПВО и коммуникации врага. CHAMP оснащена мощным компактным микроволновым излучателем, который способен направленным пучком излучения выводить из строя электронику конкретной цели. Разработчик нового оружия, компания Boeing, объявила о первом успешном испытании CHAMP, что сулит появление нового типа нелетального, но очень эффективного оружия. Boeing и Научно-исследовательская лаборатория ВВС США провели первый испытательный полет ракеты CHAMP еще в начале этого года. Эксперимент по нацеливанию ракеты на набор моделируемых целей подтвердил, что она может наводиться на несколько мишеней, удаленных друг от друга. Ракета CHAMP продемонстрировала, что она является потенциальной альтернативой летальному кинетическому оружию и способна уничтожать технику противника с минимальным сопутствующим ущербом. Программа по разработке микроволновой ракеты длится уже три года, на нее потрачено около 38 млн долл. В конце этого года состоятся новые испытания ракеты, и американские военные уже предвкушают успех. Ракета CHAMP – это не просто новый тип боеприпаса – это иное оружие, которое изменит концепцию применения силы. Отсутствие побочного ущерба для гражданского населения позволяет применять CHAMP без особого риска и сложностей с получением санкций на обстрел. Микроволновая ракета способна не только уничтожать системы ПВО, лишая противника возможности обороняться, но и поражать телецентры, узлы связи, транспорт, электростанции и другие объекты государственной инфраструктуры. ВВС …

Читать далее »

Прикольный аппарат для росписи пасхальных яиц

Великий пост движется к своему окончанию, и растут инфляционные ожидания в отношении незаменимого члена потребительской корзины и участника Пасхи — яйца. По традиции яйца красят в красный цвет, как цвет жизни и победы. Но насколько бы не были сильны традиции, желание человека все равно сильней, и яйца стали не только красить в разные цвета, но и красочно расписывать. Так как у современного человека полно забот, то тратить весь вечер Великого Четверга на роспись яиц у него нет возможности. Вместо него пасхальными яйцами может заняться прикольный гаджет Egg-Bot, который подключается к компьютеру и управляется специальной программой. Креативный принтер пригоден для росписи яиц и любых других шарообразных предметов небольшого диаметра

Читать далее »

Новые химические элементы могут назвать в честь да Винчи и Галилея

Американские физики предлагают назвать 114-й и 116-й элементы таблицы Менделеева в честь Леонардо да Винчи, Галилео Галилея или в честь Ливерморской национальной лаборатории. Элементы с атомными номерами 114 и 116 были впервые синтезированы в 1998 и 2000 годах на циклотроне Лаборатории ядерных реакций имени Флерова в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) в подмосковной Дубне. Эти эксперименты проводила группа российских ученых под руководством академика Юрия Оганесяна при участии американских коллег из Ливероморской национальной лаборатории. В июне совместная рабочая группа Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) и Международного союза теоретической и прикладной физики (ИЮПАП) по определению приоритета в открытии новых элементов объявила об официальном признании новых элементов. После этого первооткрыватели получили право предложить ИЮПАК свои варианты названий для новых элементов, под которыми они и войдут в таблицу Менделеева. В настоящее время российские ученые и их американские коллеги ведут переговоры о возможных названиях. Как сообщалось ранее, представить названия в ИЮПАК планируется к концу октября. По словам источника, на переговорах, которые проходят в формате телеконференций, американские ученые предложили назвать новые элементы в честь живописца и изобретателя эпохи Возрождения Леонардо да Винчи, физика и астронома Галилео Галилея. «Еще один вариант – ливерморий, в честь Ливерморской лаборатории», – сказал собеседник агентств Дубна – место, где находится ОИЯИ – уже увековечена в таблице Менделеева, в ее честь назван 105-й элемент. Ранее руководители ОИЯИ заявляли, что российские ученые намерены предложить для 114-го элемента название «флеровий» в честь Георгия Флерова – основоположника российской школы синтеза сверхтяжелых элементов, а для 116-го – московий, в честь Московской области. После завершения …

Читать далее »

Японцы начали выпускать 3D-копии человеческих лиц

Компания REAL-f принимает заказы на изготовление чрезвычайно реалистичных 3D-копий лиц клиентов. Детали масок проработаны настолько тонко, что видны поры кожи и, например, рисунок кровеносных сосудов глаза. Японцы утверждают, что добились «невиданного, подлинного реализма». Свою продукцию REAL-f называет 3DFP, что можно расшифровать как «трёхмерные фотоформы» (3 Dimension Photo Form). Это может быть не только маска, но и копия всей головы целиком. И то и другое выпускается только в натуральную величину.   У всех масок и копий голов всегда закрыты рты – японцы не берутся за воспроизводство зубов (фото REAL-f). 3D-модель головы японцы создают на основе фотографий, которые делают исключительно в своей студии. Фотосессия занимает как минимум час. Затем в дело идёт 3D-принтер, творящий маску или «голову» из поливинилхлорида. На выполнение одного заказа фирме REAL-f требуется две-три недели. У компании имеется страничка на «Фейсбуке» (фото REAL-f). Японцы считают, что такой портрет (свой собственный или любимого человека) клиенты будут делать «на память». Само собой, 3DFP – не дешёвое удовольствие. Копия лица оценивается в 300 тысяч иен (около $4000), головы – в 450 тысяч (185 тыс. руб.). Повторные копии стоят дешевле в 2-5 раз, замечает OhGizmo. На свою продукцию REAL-f даёт трёхлетнюю гарантию. Ранее мы рассказывали о другой японской компании, которая предлагает клиентам их электронные мини-копии, то есть кукол-андроидов. Также мы сообщали, как в Стране восходящего солнца впервые встретились три человека и их клоны-роботы.

Читать далее »

Оранжерея в люстре

Чешский дизайнер Кристина Пожерова (Kristýna Pojerová) придумала оригинальный способ устроить теплицу прямо в квартире. Помидоры в сделанном ей сферическом стеклянном сосуде вырастить нельзя, но для трав и невысокой растительности он вполне подойдет.   Округлое отверстие на верху мини-оранжереи обеспечивает место для лампочки и доступ к растениям. Отверстие внизу сосуда пропускает свет, так что стеклянный горшок можно использовать в качестве светильника. Лампа-оранжерея уже запущена в массовое производство. Стоимость одного экземпляра – около 1900 долларов.

Читать далее »

Геном дафнии поразил ученых

 Обыкновенная водяная блоха, Daphnia pulex, то есть известная всем со школы дафния, простейшее ракообразное, оказывается, имеет самый сложный в мире геном, очень непохожий на все другие. Обыкновенная водяная блоха, Daphnia pulex, то есть известная всем со школы дафния, простейшее ракообразное, оказывается, имеет самый сложный в мире геном, очень непохожий на все другие. Исследователи из Университета Индианы, секвенировав геном дафнии и начав его исследовать, обнаружили, что по числу генов дафнию можно считать королевой мира – ее ДНК содержит 31 тыс. генов, тогда как в человеческом геноме их всего 23 тыс. Во-вторых, в геноме дафнии они наткнулись на множество генов, которых до сих пор никогда и ни у кого не встречали. «Более трети генов дафнии, – утверждает один из исследователей индианской группы, – не были встречены ни в одном другом организме. Иными словами, эти гены – абсолютная новость для науки». Рис. 1. Геном дафнии больше, чем у любого из нас. Количество генов и их новизна на самом строении организма дафнии никак не сказывается. Там все обычно – продолговатое тело, суставчатые конечности, фасеточные глаза, очень простые нервная система и система циркуляции. Несколько необычно поведение дафнии, что всегда привлекало к ней внимание исследователей. Так, при появлении хищника дафнии увеличивают хвостовые шипы, шейные зубы и защитные шлемы. Также дафния легко приспосабливается к различным уровням кислотности среды, концентрации кислорода, качества пищи и температуры. Плюс к тому дафнии могут размножаться и клонированием, и с помощью секса. Отсутствие самцов они легко переносят, предпочитая почкование, и начинают искать партнеров только в том случае, когда жесткие внешние условия это позволяют. …

Читать далее »

«Разжалованный» южнокорейский ученый клонировал койота

Южнокорейский биолог Хван У Сок в понедельник представил восемь клонированных щенков койота – до сих пор эти животные, находящиеся под угрозой исчезновения, появлялись на свет исключительно «естественным» путем. О достижении исследователя пишет Agence France-Presse. Для получения клонов У Сок и его коллеги использовали клетки кожи дикого койота из заповедника Пхёнтхэк, который находится к югу от Сеула. Ядра этих клеток исследователи помещали в яйцеклетки собак, из которых предварительно были удалены собственные ядра. Первый клонированный щенок койота родился 17 июня. Все восемь щенков У Сок передал сотрудникам заповедника. Фотография исследователей с щенками представлена на рсиунке ниже. В настоящее время ученые клонируют африканского красного волка, а в будущем намерены клонировать мамонта. Рис. 1. Главные герои эксперимента. В 2005 году Хван У Сок первым в мире получил клонированного щенка породы афганская борзая. Пес по кличке Снуппи уже дал потомство. Еще годом ранее корейский биолог опубликовал в престижном научном журнале Science статью, в которой утверждал, что ему впервые в мире удалось получить линии стволовых клеток из биоматериала взрослых людей. Позже выяснилось, что в работе У Сока допущено множество нарушений, и, кроме того, часть результатов сфальсифицирована. По итогам судебного разбирательства южнокорейский биолог был приговорен к двум годам условно с отсрочкой приговора на три года. В декабре 2010 года апелляционный суд снизил продолжительность наказания до 18 месяцев.

Читать далее »

Японцы научились управлять инвалидной коляской мышцами лица

«Новая система предназначена для людей, парализованных ниже шеи, и пациентов с мышечной дистрофией, – говорят разработчики. – Речь о тех, кто больше не может использовать для управления джойстик, но всё ещё хочет передвигаться самостоятельно». Как сообщает DigInfo TV, «лицевое управление» создано исследователями из университета Миядзаки (University of Miyazaki). Пока в системе используются четыре проводных датчика, закрепляемых на лице. Данные с них, как и с камеры, подвешенной высоко за спиной инвалида, передаются на ноутбук, дающий команды электрической коляске.   Учёные говорят, что хотели доверить мышцам лица и контроль над скоростью коляски, но это оказалось трудной задачей (фото DigInfo TV). Чтобы начать движение, пользователь один раз сжимает зубы, а чтобы остановиться, делает это снова. Для поворотов он подмигивает соответствующим направлению глазом. Камера служит для определения препятствий: если впереди их нет, коляска ускоряется, когда таковые обнаруживаются, она останавливается за метр до.   Японцы говорят, что коммерческая версия системы появится в 2012 году. Она будет почти беспроводной, с интерфейсом в виде маски или очков.

Читать далее »

Связывание квантовых точек повысит производительность солнечных батарей

Группа ученых из Нидерландов впервые показала, что свободные электроны, полученные в солнечной батарее в результате поглощения фотона, могут свободно перемещаться в слоях связанных квантовых точек. По мнению исследователей, их открытие может иметь большое значение для развития дешевых и эффективных солнечных элементов на базе квантовых точек. Солнечная энергия является одним из наиболее популярных видов альтернативного топлива. На сегодняшний день в связи с увеличением потребления энергии в развитых странах одной из передовых тем исследований являются поиски альтернативного источника этой. Один из наиболее простых и доступных вариантов – солнечная энергия, доступная практически везде. Основная проблема, с которой приходится столкнуться при использовании энергии солнца, заключается в преобразовании света в электричество. Существующие на сегодняшний день кремниевые солнечные батареи хоть и достаточно эффективны, слишком дороги для массового производства. Более дешевые варианты солнечных ячеек на базе других материалов при этом пока не достаточно эффективны. К примеру, предел эффективности органических солнечных элементов – не более 8%. Теоретически улучшить свойства солнечных ячеек можно при помощи нанотехнологий. К сожалению, исследования показали, что далеко не все нанострукутуры оказывают положительное влияние на эффективность ячеек. К примеру, работы многих ученых показывают, что в нанокристаллах фотоны вместо высвобождения свободного электрона, обычно формируют экситоны (связанные пара электрона и фотона), которые нельзя извлечь при помощи электродов. Аналогичная проблема наблюдается в органических солнечных ячейках – поглощенные фотоны не производят в них нужного количества свободных электронов. Один из функциональных способов повышения эффективности солнечных батарей – использование полупроводниковых наночастиц в качестве структурного материала. В теории эффективность подобных ячеек может достигать 44%. Это возможно благодаря тому, что один фотон в …

Читать далее »

Физики процедили свет через воронку

Новое микроскопическое устройство сыграло для света роль воронки, не только концентрирующей поток, но и меняющей его частоту. Воронка в данном случае — это не просто механическая аналогия. Группа учёных из Южной Кореи, Германии и США действительно построила пустотелый конус из серебра. Этот конус длиной в несколько микрометров был заполнен ксеноном. Рис. 1. Пластина с волноводом овального поперечного сечения и конической формы в продольном направлении. На врезках вверху и внизу – входное и выходное отверстие, справа – продольный разрез. Масштабная линейка на основном снимке – 50 мкм, на правом – 1 мкм В ходе опыта с широкой стороны воронки в неё поступали импульсы инфракрасного излучения. Электромагнитные силы от световых волн производили в поверхностном слое металла волны плотности электронов (поверхностные плазмонные поляритоны), которые принимались бежать к узкому концу воронки, попутно концентрируясь. Усиленные поляритоны, в свою очередь, формировали внутри воронки очень мощные поля, в несколько сотен раз сильнее, чем поля в падающем инфракрасном свете. В результате от атомов ксенона отрывались электроны и вновь возвращались к ним, генерируя при этом мощные импульсы ультрафиолета. Ультрафиолетовое излучение с длиной волны до 20 нм выходило из узкого конца воронки, который также служил преградой для инфракрасных волн, ведь диаметр выходного отверстия серебряного конуса составлял 100 нм, а длина исходного ИК-излучения – 800 нм. Рис. 2. Схема работы конуса. Слева поступает инфракрасный луч (показан красным цветом). Он возбуждает в воронке поверхностные поляритоны, которые концентрируются воронкой и резко наращивают свою силу (красно-жёлтые волны). Эти поляритоны влияют на атомы ксенона (зелёный цвет), генерирующие сверхкороткие импульсы ультрафиолета (фиолетовый цвет). Последние покидают воронку …

Читать далее »