БиоТехнологии

Кубический миллиметр коры головного мозга человека восстановлен в наноразмерном разрешении Исследователи из из Гарвардского университета и Google представили реконструкцию кубического миллиметра височной коры человеческого мозга с петавоксельным разрешением. Образец получили в ходе хирургического доступа при операции по поводу повреждения гиппокампа у пациента с эпилепсией. Методом высокопроизводительной электронной микроскопии серийных срезов был создан датасет размером 1,4 петабайта, который содержит информацию о примерно 57 тысячах клеток, 230 миллиметрах сосудов и 150 миллионах синапсов. Анализ данных выявил, что глиальных клеток в образце вдвое больше, чем нейронов; самые распространенные клетки — олигодендроциты. Возбуждающие нейроны глубоких слоев коры можно идентифицировать по ориентации дендритов, а также обнаружены редкие аксональные соединения, включающие до 50 синапсов. Датасет и инструменты для работы с ним доступны в открытом доступе. БиоТехнологии

Новая техника ДНК-оригами обещает прогресс в медицине Ученые из университетов Портсмута и Лестера в Великобритании разработали новый метод построения структур ДНК на микроскопическом уровне. ДНК-оригами — это техника, позволяющая создавать сложные трехмерные структуры, используя нити ДНК в качестве строительных блоков. Новый метод, основанный на процессе триплет-направленного сшивания, делает эти структуры более прочными и универсальными. Исследователи модифицировали нити ДНК, внедрив дополнительные последовательности нуклеотидов, которые служат точками крепления для функциональных молекул. Сшивка структуры происходит с помощью триплексобразующих олигонуклеотидов, что делает структуру более стойкой к воздействию температурных изменений и ферментов. Авторы утверждают, что эта техника может быть использована для доставки лекарств, генетической терапии и создания высокочувствительных диагностических инструментов. БиоТехнологии

"Умные" контактные линзы позволят обнаруживать глаукому Исследователи из Института передовых структурных технологий в Пекине разработали контактные линзы, которые могут по беспроводной связи точно измерять глазное давление, независимо от температуры. Линзы имеют двойную спиральную схему, каждая с уникальным естественным узором вибрации, который меняется при растяжении линзы в результате изменения давления и диаметра глаза. Исследователи внедрили эти миниатюрные цепи в слои полидиметилсилоксана, из которого изготавливают контактные линзы. В лабораторных испытаниях новые линзы были установлены в глаза свиней и показали точные измерения глазного давления при различных температурах, от 10ºC до 50ºC. Комбинация данных двух схем позволила уменьшить ошибки измерения до 7%, даже при широком диапазоне температур. Такой дизайн контактных линз обладает потенциалом для раннего обнаружения и надежного мониторинга глаукомы. БиоТехнологии

Имплантируемый сердечный насос дает надежду детям, ожидающим трансплантации сердца Доступ к медицинским технологиям для детей и взрослых существенно различается. Уже более 40 лет имплантируемые желудочковые вспомогательные устройства помогают взрослым жить активно. Кардиологи из Стэнфордского университета в США успешно протестировали имплантируемый сердечный мини-насос, который может помочь детям, ожидающим трансплантации сердца, делать это дома, а не в больнице. В отличие от громоздких устройств, требующих продолжительного пребывания в больнице, этот насос позволяет детям вернуться домой. Устройство Jarvik 2015 прошло испытания на семи детях в возрасте от 7 месяцев до 7 лет с сердечной недостаточностью. Оно имплантируется в сердце и подключается к внешнему аккумулятору, носимому на поясе, перекачивая кровь из левого желудочка в главный сосуд тела. В случае одобрения регулирующими органами, ежегодно до четырехсот детей во всем мире смогут воспользоваться медицинским изобретением. БиоТехнологии

Новый препарат уничтожает раковые клетки, моря их голодом Рак легких — одна из ведущих причин смертности от рака, и аденокарцинома легких, особенно устойчивая к лечению, создает серьезные проблемы в онкологии. Голодание опухолевых клеток может быть обещающим методом лечения резистентного к лечению рака легких. Для роста раковых клеток необходимы определенные питательные вещества, такие как глутамин. Ученые Северо-Западного университета в США разработали препарат DRP-104, блокирующий поглощение глутамина раковыми клетками. Исследование показало, что DRP-104 замедляет рост опухоли, обращает вспять истощение Т-клеток и усиливает противоопухолевый иммунитет. Препарат DRP-104, находящийся в стадии клинических испытаний, представляет собой перспективный терапевтический вариант для лечения рака легких. БиоТехнологии

Австралийские ученые создали белковые нити бактерий, способные вырабатывать электричество из влаги воздуха Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса разработали образец “зеленой электроники”, модифицируя белковые волокна бактерий так, чтобы они проводили ток и собирали его с помощью влаги из воздуха. Ученые отредактировали бактерии кишечной палочки, чтобы производить нужные белковые нити, а также добавили гем (соединение на основе железа, присутствующее в крови животных), делающий нити электропроводными. Исследования показали, что нановолокна эффективно передают электроны при влажности воздуха 20-30%. Созданный датчик влажности генерирует электричество даже от простого дыхания. Возможные практические применения этой технологии требуют дальнейших исследований, включая модификацию свойств белков и изучение возможности использования светочувствительных молекул для передачи электронов. БиоТехнологии

В человеческом мозге обнаружен “нейронный компас” Нейробиологи из Бирмингемского университета и Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана выявили модель активности мозга, ответственную за ориентацию в пространстве. Ученые использовали мобильные устройства ЭЭГ и захват движения, чтобы измерить нейронную активность у 52 участников эксперимента, выполняющих движения. “Изолирование этих сигналов позволяет нам по-настоящему сосредоточиться на том, как мозг обрабатывает навигационную информацию и как эти сигналы работают вместе с другими сигналами, такими как визуальные ориентиры”, — рассказали авторы исследования. Открытие важно для понимания нейродегенеративных заболеваний, связанных с нарушением навигации и ориентации, таких как болезни Паркинсона и Альцгеймера. Также оно может привести к улучшению навигационных технологий в робототехнике и искусственном интеллекте. БиоТехнологии

Ученые из США достигли важной вехи в тканевой инженерии Команда химиков и биоинженеров из Университета Райса и Хьюстонского университета в США добилась значительного прогресса в области тканевой инженерии, представив технологию для выращивания биологических тканей в лабораторных условиях. Исследователи разработали мультидоменные пептиды, самособирающиеся в нановолокна, напоминающие структуру волокнистых белков. Обработав пептиды специальными растворами, они получили выровненные нановолокна, которые эффективно направляют рост клеток в нужном направлении, что является ключевым для создания функциональных тканей. В первых экспериментах ученые создали гидрогели, имитирующие структуру мышечной и нервной ткани. Новая технология может быть использована для замены поврежденных тканей и обеспечивает удобную альтернативу тестированию новых лекарств на моделях животных. БиоТехнологии

Генная терапия улучшила зрение людей с наследственной слепотой Экспериментальная генная терапия, использующая "нобелевский" геномный редактор CRISPR/Cas9, значительно улучшила состояние зрения у 80% пациентов с амаврозом Лебера. У носителей этого генетического заболевания происходит постепенная гибель светочувствительных клеток глаза из-за мутаций в гене CEP290. Генная терапия на базе геномного редактора CRISPR/Cas9 удаляет поврежденный ген CEP290 из ДНК клеток сетчатки и заменяет его на исправленную версию. Техника редактирования генов показала свою безопасность и эффективность в клинических испытаниях, проведенных учеными Орегонского университета здоровья и науки (OHSU), в которых участвовали четырнадцать человек с врожденным амаврозом Лебера. Успешное завершение первой фазы испытаний генной терапии на базе CRISPR/Cas9 показало высокий потенциал этого метода для лечения генетически обусловленной дегенерации сетчатки. БиоТехнологии

Анализ крови прогнозирует риск рака печени Исследователи из Массачусетского госпиталя Бригам разработали тест на основе анализа крови, который помогает определить риск рака печени за несколько лет до постановки диагноза. Тест основан на четырех биомаркерах, выявленных из образцов крови людей, у которых позднее был обнаружен рак печени. В независимом исследовании, включавшем 50 тысяч добровольцев, новый тест позволил обнаружить риск рака печени за несколько лет до установки диагноза гораздо точнее, чем традиционные методы анализа факторов риска. Биомаркеры также могут расширить понимание биологических механизмов, приводящих к развитию рака, что поможет в создании новых лекарств. Ученые планируют дальнейшие исследования для улучшения точности теста. БиоТехнологии