Добавь сайт в закладки нажми CTRL+D
Новые научные исследования появляются каждый день, но многие из них не попадают в заголовки газет. Однако некоторые из этих открытий способны изменить мир. Вот семь последних научных разработок, за которыми стоит следить.
1. Выращивая позвоночник
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, учёные нашли способ вырастить позвоночник — в буквальном смысле этого слова.
Исследователям удалось побудить человеческие стволовые клетки развиться в хорду (нотохорд) — структуру, которая играет важнейшую роль в организации тканей развивающегося человеческого эмбриона и позже превращается в межпозвоночные диски позвоночного столба. В частности, как заявил в комментарии Джеймс Бриско, ведущий автор исследования, хорда действует как своеобразная «система навигации» для нервной системы эмбриона.
«Особенно впечатляет то, что хорда в лабораторных структурах, похоже, функционирует так же, как она работала бы в развивающемся эмбрионе», — отметил в заявлении Тьяго Рито, первый автор исследования. «Она посылает химические сигналы, которые помогают организовать окружающие ткани, в точности как при обычном развитии человека».
Эти открытия могут способствовать дальнейшим исследованиям того, как врождённые дефекты влияют на позвоночник и спинной мозг. Кроме того, это может быть ценным объектом для изучения межпозвоночных дисков — амортизирующих подушечек между позвонками, которые фактически формируются из самой хорде.
2. Разработка солнечного реактора
Учёные создали прототип реактора, способного получать водородное топливо, используя только солнечный свет и воду.
По данным журнала Popular Mechanics, «зелёный водород» – это климатически нейтральный процесс, использующий возобновляемые источники энергии для получения водорода, и эта тема всё чаще обсуждается среди специалистов по возобновляемому топливу.
Однако лишь 0,1% всего производимого водорода можно назвать «зелёным», поскольку для его получения требуется большое количество возобновляемой энергии, что делает процесс экономически невыгодным.
В статье, опубликованной в журнале Frontiers in Science, описывается реактор, созданный с использованием фотокаталитических пластин, который может расщеплять воду на составляющие элементы (водород и кислород) с помощью солнечной энергии.
Разумеется, технология преобразования солнечной энергии не может работать ночью или в плохую погоду, но благодаря накоплению солнечной энергии в виде химической энергии топлива, появляется возможность использовать её в любое время и в любом месте. Тем не менее разработка находится ещё на начальной стадии.
Важнейший аспект, требующий совершенствования, – это эффективность преобразования солнечной энергии в химическую с помощью фотокатализаторов, – заявил один из ведущих авторов исследования Кадзунари Домэн.
Если удастся довести её до практически применимого уровня, многие исследователи всерьёз займутся разработкой технологий массового производства и процессов разделения газов, а также строительством крупномасштабных установок.
3. Стволовые клетки панд
Хотя большие панды больше не считаются вымирающим видом, они по-прежнему остаются уязвимыми.
Согласно исследованию, учёные, возможно, нашли способ поддержать их выживание, преобразовав клетки кожи большой панды в стволовые клетки. По информации, эти стволовые клетки можно затем направить на превращение в любой тип клеток организма, и они смогут помочь исследователям в разведении большей популяции гигантских панд (Ailuropoda melanoleuca) и разработке методов лечения их заболеваний.
Как отмечается в исследовании, стволовые клетки представляют самовосстанавливающийся, неисчерпаемый источник материала от вымирающих видов, способный регенерировать различные типы клеток по мере необходимости и могут служить важнейшим инструментом в предотвращении этих вымирания видов.
Успешное создание стволовых клеток оказалось сложным процессом, поскольку исследователям приходится начинать с основ для каждого животного — и то, что работало для людей и мышей, не подошло для панд, – пояснил Пьер Комиццоли, биолог-репродуктолог из Национального зоопарка Смитсоновского института.
Хотя до появления выращенной в лаборатории большой панды ещё далеко, учёные намерены использовать полученные клетки для создания эмбрионов животных.
4. Общение обезьян
Согласно исследованию, мармозетки (игрунковые обезьяны) используют «имена» для обращения друг к другу.
В ходе исследования учёные записали спонтанные диалоги между парами мармозеток, состоящие из особых сигналов’. «Мы обнаружили, что мармозетки используют эти сигналы для голосового обозначения особей своего вида. Более того, они более последовательно и правильно реагируют на сигналы, направленные непосредственно им», – говорится в исследовании.
Ранее подобное поведение наблюдалось только у людей, слонов и дельфинов. Это первый случай, когда мы наблюдаем такое явление у нечеловекообразных приматов. Исследование поднимает вопрос о том, действительно ли такая форма коммуникации редкая, или она просто недостаточно изучена.
Возможно, по мере совершенствования наших парадигм и методов акустического анализа обнаружится, что многие другие социальные животные обладают более сложными системами коммуникации, чем предполагалось. Эта работа – важный шаг к изменению наших представлений о способностях и интеллекте животных.
5. Обнаружение первопричины волчанки
Учёные обнаружили причину волчанки и возможный способ её обратимости.
Исследование указывает на аномалии в иммунной системе пациентов с волчанкой, вызванные молекулярными нарушениями. У людей с волчанкой наблюдается избыток определённого типа Т-клеток, связанных с повреждением здоровых клеток, и недостаток другого типа Т-клеток, отвечающих за восстановление.
Обнадёживает то, что процесс может быть обратим. Основную роль в дисбалансе Т-клеток играет белок под названием интерферон. Избыток интерферона блокирует другой белок – арил-гидрокарбоновый рецептор, который помогает регулировать реакцию организма на бактерии и загрязнители окружающей среды.
В результате вырабатывается слишком много Т-клеток, которые атакуют организм. По данным, исследование показало, что применение у пациентов с волчанкой препарата анифролумаб, блокирующего интерферон, предотвращает дисбаланс Т-клеток, который, вероятно, приводит к развитию заболевания.
6. Восстановление клеток мозга
Учёные нашли способ восстановления клеток мозга, повреждённых редким генетическим заболеванием.
Препарат под названием антисмысловой олигонуклеотид позволил человеческим нейронам развиваться нормально, несмотря на мутацию, вызванную генетическим заболеванием – синдромом Тимоти.
Синдром Тимоти вызывается мутацией единственного гена в ДНК человека. По информации, новый препарат представляет собой антисмысловой нуклеотид – небольшой фрагмент синтетического генетического материала, который изменяет белки, производимые клеткой.
Антисмысловой нуклеотид для лечения синдрома Тимоти был разработан для замены дефектного белка на здоровую версию – фактически противодействуя мутации, ответственной за заболевание. Этот же подход потенциально может быть использован для лечения других генетических нарушений, включая некоторые формы шизофрении, эпилепсии, СДВГ (синдрома дефицита внимания и гиперактивности) и расстройств аутистического спектра.
7. ЭКО для носорогов
Учёным удалось успешно провести процедуру экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) у белого южного носорога.
В сентябре 2023 года исследователи в Кении имплантировали эмбрион белого южного носорога самке того же вида, что привело к успешной беременности. Эта методика может спасти северного белого носорога от полного исчезновения.
«Это крайне сложная процедура для такого крупного животного — разместить эмбрион внутри репродуктивного тракта, который находится почти в двух метрах вглубь тела животного», — пояснила Сюзанна Хольтце, научный сотрудник Института исследования зоопарков и дикой природы имени Лейбница в Германии.
Существует два подвида белых носорогов: северный и южный. Северный белый носорог находится на грани вымирания из-за браконьерства — в живых осталось всего две самки. К счастью, учёным удалось сохранить сперму последнего самца, которую можно будет использовать для оплодотворения яйцеклетки самки с последующей имплантацией эмбриона суррогатной самке южного белого носорога.
«Использование эмбриона белого носорога для тестирования этой процедуры стало доказательством концепции и вехой, которая позволит получить детёнышей северного белого носорога в течение следующих двух — двух с половиной лет», — заявил Томас Хильдебрандт, руководитель отдела репродуктивного менеджмента Института имени Лейбница.
Поделись видео: