14 февр. 2008 г.


У этих котят, несмотря на их огромное значение для науки, ещё нет кличек (фото Audubon Nature Institute).

Помните "Парк Юрского периода"? Как воскрешённые из небытия монстры вышли из-под контроля и начали безжалостную охоту на людей, сметая всё и вся на своём пути? Оказывается, сценарий снятого в 1993 году блокбастера стал чуть-чуть ближе к реальности. И виной тому – эти милые котята.

О воскрешении динозавров посредством клонирования пресса заговорила после того, как узнала о достижении учёных из Соединённых Штатов, показавших новый путь возвращения вымирающих видов, их "эвакуации" с грани исчезновения.

Повторение "Парка" в действительности — это, конечно же, явное преувеличение. Но совершённый в биоинженерии прорыв достаточно интересен, чтобы о нём в деталях рассказать.

Итак, специалисты из института природы Одюбона (Audubon Nature Institute) впервые продемонстрировали, что клоны диких животных могут размножаться. И предъявили доказательство — восьмерых здоровых котят, два приплода африканской степной кошки (Felis lybica).

Чтобы разобраться в сути достижения, следует понять генеалогическое древо институтских кошек. Во-первых, познакомимся с Нэнси (Nancy). Она появилась на свет в ноябре 2003-го без какого-либо клонирования, родилась как обычная кошка.

Во-вторых, поприветствуем кота по кличке Джаз (Jazz). С ним немного сложнее, чем с Нэнси – он родился в результате передачи "замороженных" эмбрионов домашней кошке, ставшей его суррогатной матерью. Эта процедура была инновационной для ноября 1999 года.

Так вот, у Нэнси есть два клона — Мадж (Madge) и Кэти (Caty). У Джаза клон имеется всего один — его зовут Дитто (Ditteaux).

26 июля 2005 года Мадж родила пятерых котят. Второй приплод из трёх котят появился 2 августа — родила Кэти. В обоих случаях отцом стал Дитто.


Генеалогическое древо клонов и "неклонов" института природы (иллюстрация Audubon Nature Institute).

Таким образом, впервые в мире два никак несвязанных между собой клона дикой разновидности "размножились" естественным путём и произвели здоровое потомство.

Добавим к этому тот факт, что африканская степная кошка считается разновидностью, подвергнутой опасности исчезновения, и убедимся — американским учёным есть чему радоваться.

"Мы радуемся чудесам природы. В науке, которая стоит за появлением этих красивых котят, нет ничего чудесного, — рассказал президент института Рон Форман (Ron Forman). — Мы взволнованы самой возможностью участия в научном путешествии, несущем такой огромный потенциал для животных всего мира".

Заметим, что в институте учёные работают не только с разными представителями семейства кошачьих. Здесь пытаются помочь антилопам, леопардам и аистам. А дикие котята подтвердили осуществимость данных проектов.


Бетси Дрессер и пятеро рождённых клоном Мэдж котят (фото Audubon Nature Institute).

"Эти рождения сделали нас бесконечно счастливыми, — призналась доктор Бетси Дрессер (Betsy Dresser), директор институтского центра по исследованиям вымирающих видов.

— Совершенствуя процедуру клонирования, давая возможность клонам иметь потомство, мы можем восстановить гены особей, которые в противном случае являлись бы репродуктивно нежизнеспособными, и тем самым, спасти диких животных".

Доктор Дрессер объяснила, что образцы кожи давно вымерших, но "генетически ценных" животных сотрудники института могут должным образом сохранять в так называемом "замороженном зоопарке" (Frozen Zoo), чтобы потом путём клонирования "воскресить" их. Ставшее ныне возможным дальнейшее естественное размножение спасёт жизнеспособные разновидности и увеличит их численность.


Эти степные кошки в степь, судя по всему, уже никогда не попадут (фото Audubon Nature Institute).

"Наша цель состоит в том, чтобы любыми средствами помочь диким животным в этом, — отметила госпожа Дрессер. — А поскольку никакого единственно правильного подхода к решению невероятно сложной проблемы исчезающей живой природы не существует, клонирование приобретает критическое значение в борьбе против вымирания".

Чтобы рассказать общественности о пользе клонирования для вымирающих видов, учёные в этом году обещают представить котят на выставке в зоопарке Одюбона (Audubon Zoo).

А когда потомство клонов "возмужает", животные вернутся в центр для проведения дальнейших исследований. Так что "Парк", можно сказать, уже появился, только он иного периода, не Юрского.

http://www.membrana.ru/articles/global/2005/08/22/201800.html

13 февр. 2008 г.

Робот-скрипач играет мелодию будущего партнёрства


Если вы умеете играть на скрипке, то уж принести старику стакан воды и таблетки, не споткнувшись о кота, как-нибудь сумеете. Примерно так рассуждает Toyota, представляя миру очередного своего робота-партнёра (кадр с сайта youtube.com)

Вот это поворот. Производство роботов может стать для Toyota едва не более важным делом, чем выпуск автомобилей. Нет, речь идёт не о промышленных манипуляторах. Инженеры знаменитой компании намерены преобразить быт людей, предоставив им серийных помощников-андроидов.

6 декабря компания Toyota представила две любопытные новинки: очередное поколение персонального робототехнического транспорта — Mobility Robot и андроида-скрипача — Violin-playing Robot.

Последний является продолжением целой линейки андроидных роботов-партнёров от Toyota, разработанных для того, чтобы помогать людям (пожилым, например) в их повседневной жизни.

Первых из этих Toyota Partner Robots, дабы продемонстрировать их ловкость и сообразительность, японские инженеры обучили игре на духовых и ударных инструментах, а также — дирижированию.


Основные области действия линейки Toyota Partner Robots: помощь в быту, сфере обслуживания, в госпиталях, на производстве. И ещё в их задачу входит персональная транспортировка (иллюстрации Toyota).

Теперь настала очередь скрипки. Для того чтобы белоснежный андроид смог играть на этом инструменте, авторы Violin-playing Robot обеспечили каждую из его рук аж 17 степенями свободы (сочленениями) и, разумеется, соответствующей программой. Японцы утверждают, что этот робот играет практически как человек, и его руки обладают схожей с человеческими силой и точностью движений.

Собственно, как Violin-playing Robot управляется со смычковым инструментом, можно увидеть в этом ролике на YouTube.

Но скрипка — лишь реклама возможностей этой "прямоходящей железяки". Главное назначение андроида, утверждают инженеры, — это работы по дому, уход за детьми и медицинская помощь.

Пока ещё скрипач не готов орудовать сковородками или вешать картину на стену. Но его создатели говорят, что намерены ещё поработать над гибкостью и ловкостью человекоподобной машины, чтобы она могла использовать самые разные ручные инструменты.


Высота нового андроида составляет 1,52 метра, а вес — 56 килограммов (фото Toyota и кадры с сайта youtube.com).

А вот на второй новинке от японского автостроителя уже можно кататься. Mobility Robot является дальнейшей эволюцией персональных транспортных средств, которые Toyota также относит к своей категории роботов-партнёров.

Эти аппараты являются чем-то промежуточным между маленькими авто, самоходными инвалидными креслами и ходячими (либо ездящими) роботами. Тут надо вспомнить i-foot и i-unit, яркий i-swing и, наконец, новейшее кресло-автомобиль i-Real, показанное Toyota в октябре нынешнего года.


Деталей о том, как именно Mobility Robot балансирует на своих колёсах и как перешагивает небольшие ямы и кочки, компания не приводит. Но на этой странице можно увидеть видео, ближе к концу которого показана пара кресел в действии (фото Toyota).

Развитие темы удалось на славу. Mobility Robot может самостоятельно объезжать препятствия и преодолевать небольшие неровности путём перешагивания. Mobility Robot оснащён двумя колёсами, но каждое из них может независимо перемещаться вверх-вниз, как ноги. Так что эта ездящая машина – ещё и немножко ходящая.

Как сказано в пресс-релизе компании, Mobility Robot призван оказать помощь владельцу в передвижении на коротких расстояниях, в тех местах, где люди обычно ходят. Направленность на инвалидов и пожилых тут явно прослеживается, хотя сфера применения новинки – куда шире.

Запас хода Mobility Robot на одном заряде аккумулятора равен 20 километрам, максимальная скорость — 6 километров в час, время зарядки батареи — один час, а максимальный преодолеваемый подъём — 10 градусов. Высота робота на стоянке равна 1 метру, а в движении — 1,1 метра. Вес же этой машины составляет 150 килограммов.


Жизнь в гармонии с людьми — главная мелодия Toyota Partner Robots (фото Toyota).

Важно, что новейшее робот-кресло может не только автономно транспортировать своего владельца в пункт назначения или приезжать к нему по вызову, но и просто следовать за определённым человеком, играя роль носильщика.

В следующем году Toyota планирует начать практическое использование (и, одновременно, испытание) Mobility Robot в своих подразделениях.

Обе новые машины, очевидно, являются важным шагом на пути реализации грандиозного плана семи японских компаний (Toyota — в их числе) и университета Токио (University of Tokyo) по разработке и внедрению в быт самых различных роботов, призванных поддержать стареющее население Страны восходящего солнца.

Причём это светлое будущее может оказаться ближе, чем мы думаем.

Toyota объявила, что первые испытания таких машин в больницах должны пройти в 2008-м, а практическое применение её серийных роботов партнёров должно начаться уже в начале следующего десятилетия.

Для столь разносторонней компании, которая обладает опытом не только в производстве автомобилей и роботов, но даже в возведении ультрасовременных коттеджей и выведении генмодифицированных растений — не столь уж невыполнимая цель.

http://www.membrana.ru/articles/technic/2007/12/07/165200.html

12 февр. 2008 г.

Эксперименты ученых позволят перейти к однополой системе размножения


Британские ученые подали заявку на начало исследований, которые позволят им через несколько лет получить полноценные сперматозоиды из женского костного мозга, передает британское издание Daily Mail.

Биологи из университета в городе Ньюкасл-апон-Тайм уже через два месяца готовы приступить к экспериментам, которые позволят человечеству не только бороться с бесплодием но и, в перспективе, перейти к однополой системе размножения.

Основным материалом исследований станут стволовые клетки, которые, как утверждают биологи, можно трансформировать в клетки любого типа.

По данным журнала New Scientist, ученые под руководством профессора Карима Наерниа (Karim Nayernia) планируют получить стволовые клетки из женского костного мозга и трансформировать их в сперматозоиды, используя специальные химические вещества и витамины.

Профессор уже испытал эту технологию на мышах.

Первые результаты работы - "женская сперма начальной стадии" - ожидаются через два года. А еще три года спустя ученые собираются совершить переворот в системе размножения человека - получить из женского костного мозга полноценные сперматозоиды, способные оплодотворить яйцеклетку.

Однако некоторые британские биологи считают, что в ближайшие годы мужчинам нечего опасаться. По словам представителя национального института медицинских исследований в Лондоне Робина Ловелл-Бэджа (Robin Lovell-Badge), на создание полноценной "женской спермы" потребуется по меньшей мере десятилетие.

По данным издания, в перспективе успехами экспериментов смогут воспользоваться не только женщины: в дальнейшем эта технология может позволить мужчинам получать яйцеклетки из собственного костного мозга.

Как отмечают биологи, если ученым удастся претворить свои планы в жизнь, то на свет могут появиться дети, у которых будет лишь один биологический родитель и высокая вероятность генетических отклонений.

11 февр. 2008 г.

Разработан незаметный генератор энергии из ходьбы


Устройство внешне больше похоже на наколенник. Это уже не прототип, но ещё и не окончательная модель (фото Simon Fraser University).

Группа учёных, возглавляемая Максом Донеланом (Max Donelan) из лаборатории (Locomotion Lab), изучающей способность человека к передвижению, университета Саймона Фрейзера (Simon Fraser University), создала небольшое наколенное устройство, которое способно эффективно переводить малую толику сил, затрачиваемых на ходьбу, в электричество для портативной электроники.

Известно, что весит одно такое устройство чуть меньше полутора килограммов. Пара же таких "наколенников" (на правой и левой ноге) вырабатывает порядка пяти ватт мощности. Этого вполне достаточно, чтобы подзаряжать десять сотовых телефонов одновременно.

Интересно, что генератор включается не постоянно. Принцип его действия схож c процессом, происходящим при торможении в гибридных авто: во время торможения ДВС выключается, а электромотор превращается в генератор и возвращает кинетическую энергию машины в аккумулятор.


Тесты проводили на шести мужчинах, которые шагали по обычной бегущей дорожке в течение часа (со скорость от 2,5 до 3,5 километров в час) (фото Simon Fraser University).

Когда человек делает шаг, то сначала он заносит ногу, потом разгибает колено. Затем подколенное сухожилие (находится на задней части бедра) и связанные с ним мышцы активируются, чтобы притормозить ногу перед приземлением. Именно в этот момент генератор вступает в ход, собирая, "отрицательную" энергию торможения ноги.

В пресс-релизе университета приведён и другой пример (чтобы было легче понять, откуда берётся энергия). Попробуйте поднять руку над головой, а затем максимально расслабиться и отпустить её, чтобы она свободно упала вниз. Несмотря ни на что ваша рука не упадёт сама собой, как у тряпичной куклы, а определённые группы мышц всё же будут контролировать её движение (например, чтобы рука не ударилась об стол).

Учёные уверяют, за счёт этого принципа новое устройство никаким образом не усложняет процесс ходьбы. И в этом плане его можно считать незаметным. Кроме того, человек может идти с абсолютно любой скоростью. Смотрите видео на сайте YouTube.


Плюс ко всему учёные хотят разработать систему, которая бы определяла, как и с какой скоростью, шагает человек по той или иной поверхности, подстраиваясь, чтобы извлечь максимум пользы при минимальном затрачиваемом усилии (фото и иллюстрация Bionic Power).

Профессор кинезиологии Донелан предлагает множество применений новинки для тех людей, жизнь которых в большой степени зависит от портативных источников энергии. Например, для подзарядки батарей данное устройство (у которого пока нет официального названия) может быть использовано военными (или путешественниками) в дальних пеших походах и людьми с протезами конечностей.

Пока по мощности прибор Донелана уступает лишь рюкзаку, созданному Лоуренсом Ромом (Lawrence Rome) из университета Пенсильвании (Pennsylvania State University).

В 2005 году при загрузке этого рюкзака-генератора до 38 килограммов за счёт его скольжения при ходьбе вверх и вниз вырабатывалось порядка семи ватт мощности. Однако, несмотря на то, что сейчас улучшенная версия способна выдавать до 20 ватт мощности, рюкзак по-прежнему надо чем-то загружать. А если у вас с собой нет вещей, и вы идёте налегке? С "коленными" генераторами в этом смысле всё гораздо проще.

Другие похожие устройства вырабатывают один ватт, если человек затратит около восьми ватт своей собственной мощности. В то время как "наколеннику" требуется всего один ватт для выработки практически той же мощности.

К тому же, ходить человек может до 8 часов в день, в то время как никто не станет восемь часов в день крутить ручку динамо-машины.

Насколько тут учтено увеличение затрат энергии при ходьбе не от сопротивления электрогенератора, а просто от лишнего груза (самих "наколенников") – не вполне ясно. Своё изобретение, кстати, учёные описали в статье в журнале Science.

Для развития и коммерциализации проекта Донелан и его соратник Яд Гарша (Yad Garcha) создали фирму Bionic Power.

В дальнейшем исследователи намерены улучшить дизайн и уменьшить размеры устройства, а также перенести основную массу генератора выше по бедру, чтобы в движении он казался ещё легче.

Читайте также о том, как для выработки энергии использовали ботинки, и ещё об одном проекте рюкзака-генератора.


Узнайте о том, как человек может собирать на ходу солнечную энергию (1, 2 и 3).

7 февр. 2008 г.

Сенсор-имплантат изменит жизнь людей без движения


Не сделав ни одного движения, Мэтт Нейгл нарисовал кружок на экране (фото Rick Friedman).

Похоже, многие серьёзные двигательные нарушения, считающиеся приговором, не будут препятствием для совершения хотя бы некоторых элементарных действий. "Опять фантастика?" – спросите вы. Нет, вовсе не фантастика, а перспектива ближайших лет. К тому же, и прецеденты уже имеются.

Мэттью Нейгл (Matthew Nagle), бывшая футбольная звезда из Веймута (штат Массачусетс), оказался парализованным от плечевого пояса и ниже после того, как во время драки в 2001 году получил ножевое ранение, безнадёжно травмировавшее спинной мозг.

Через некоторое время ему предложили поучаствовать в эксперименте, который мог бы частично решить проблему его обездвиженности. Для исследования использовали систему BrainGate, разрабатываемую американской компанией Cyberkinetics Neurotechnology Systems.

Имплантаты, наподобие того, что установили Нейглу, уже были успешно протестированы на обезьянах (о некоторых опытах с сенсорами для приматов мы рассказывали тут и тут).


По размерам имплантат в несколько раз меньше монетки (фото с сайта news.bbc.co.uk).

Похожие эксперименты проводились и с людьми, только в опытах использовались электроды, прикладывавшиеся к голове снаружи. К тому же, аппаратура не обладала разнообразной функциональностью (в частности, мы рассказывали о подобном устройстве — инвалидном кресле, управляемом без движений).

Сейчас экспериментаторы предлагают всё новые концепции, которые могут сделать имплантаты более совершенными, устранить имеющиеся в них недостатки (порой, очень и очень серьёзные).

Общий принцип работы такого устройства несложен.

Сигналы, которые формируются в мозге, передаются через сенсор — квадратную пластинку четыре на четыре миллиметра с сотней крошечных электродов. Эти электроды представляют собой крошечные миллиметровые металлические иголочки, проникающие непосредственно в кору мозга.

Этот сенсор контактирует с моторной зоной коры головного мозга, отвечающей за движение левой руки, и соединяется с разъёмом, укреплённым в отверстии в черепной коробке.

При попытке совершить какое-то движение в моторной зоне возникает электрический импульс, который передаётся через вживлённые электроды в компьютер.


Большинство опытов было поставлено в виде игровых заданий (иллюстрация Nature).

Когда нужно начать эксперимент и задействовать какое-то внешнее устройство, техник подключает к разъёму кабель, ведущий к компьютеру. Если во время подключения Мэтт попытается представить себе движение собственной руки, то сенсор "подслушает" сигналы двигательных нейронов, которые активируются в тот момент, и передаст их на подключённое устройство, например, монитор или робот-протез.

Первым в мире человеком с мозговым имплантатом и стал 25-летний Мэттью Нейгл. С помощью вживлённого устройства он получил возможность управлять курсором на экране, читать электронную почту, играть в несложные видеоигры и даже что-то рисовать. Ещё он научился переключать каналы и громкость телевизора и шевелить электромеханической рукой (наподобие EMAS, только та рука получала сигналы не от мозга, а от мышц), ни сделав для этого ни одного движения.


Двигательный эксперимент с электромеханическим протезом. Чтобы сжать пальцы, необходимо послать сигнал "вверх", чтобы разжать – вниз (фото Nature).

Однако в работе с имплантатом учёным пришлось столкнуться с некоторыми неожиданными проблемами.

Одна из таких трудностей состоит в том, что через несколько месяцев сенсоры начинают хуже распознавать сигналы, и причины этого не вполне ясны. Также скоро стало ясно, что нужно задуматься над беспроводной версией устройства. Ведь при использовании "контактного" варианта опасность инфекции существенна. Вдобавок ко всему, имплантат Нейгла требует ежедневной получасовой настройки перед включением.

Наиболее явно недостатки проявляются при манипуляциях с курсором на экране. Такое, казалось бы, несложное действие – переместить курсор и выбрать объект — реализуется не без труда: для передвижения требуется 2,5 секунды (обычный пользователь делает аналогичное перемещение за одну), а попадание на нужный объект происходит только в 73-95% случаев (а в норме — практически 100%).

В одной недавней статье в Nature специалистами из Стэндфордского университета (Stanford University) высказана чуть отличающаяся концепция сенсора, который была бы намного удобней.


Схема устройства BrainGate (иллюстрация Nature).

Суть идеи заключается в том, что нужно получать сигналы вовсе не от нейронов, ответственных за движение, а из тех зон коры, что отвечают за намерение совершения действий. Это могло бы сделать работу системы намного более быстрой.

К примеру, чтобы сделать что-то с объектом на экране, совсем не нужно двигать к нему курсор – достаточно мысленно назначить нужный объект, находящийся в поле зрения, и курсор сразу же, безо всяких перемещений, окажется там, где нужно.

Также участник этого исследования, профессор Кришна Шеной (Krishna V. Shenoy) добавляет, что этим же способом можно набирать текст (по-видимому, предполагая использование какой-нибудь виртуальной клавиатуры) со скоростью 15 слов в минуту – в четыре раза быстрее, чем можно это делать с помощью аппаратуры Cyberkinetics. О некоем устройстве для мысленного набора текста мы, кстати, недавно рассказывали здесь.

Сейчас эксперимент с Нейглом завершён, и сенсор у него успешно удалили. Но исследования имплантатов, "подслушивающих" мысли и передающих их на внешнюю аппаратуру, не завершены. Сейчас Cyberkinetics проверяет работу системы ещё на трёх добровольцах (их имена не разглашаются) с другими нарушениями функционирования нервной системы.

Многие специалисты считают, что сейчас такая аппаратура слишком далека от внедрения в клиническую практику. Поэтому Cyberkinetics придётся ещё разобраться, стоит ли датчик размещать именно в двигательной коре, и как сделать его более удобным и функциональным.

Впрочем, Тимоти Сёрдженор (Timothy R. Surgenor), президент Cyberkinetics, надеется, что исследования будут продвигаться в том же быстром темпе, и компания сможет приступить к серийному выпуску имплантатов уже в 2008-2009 годах.

Сейчас Деми-Ли Бреннэн (Demi-Lee Brennan) — обычный подросток, на фото справа. В своё время она стала мировой сенсацией, после того как врачи обнаружили, что у девочки поменялся резус-фактор (фото с сайта news.com.au).

Три независимые команды медиков рапортуют о пересадках органов человека, в ходе которых удалось избежать отторжения донорских тканей почти без использования препаратов, подавляющих иммунитет. Удалось это благодаря технологии "тренировки" иммунной системы, но как это получилось – не знают пока и сами авторы новшества.

Сразу трём исследованиям (1, 2 и 3), связанным с отторжением донорских органов, посвящены статьи, опубликованные в открытом доступе в журнале The New England Journal of Medicine. И хотя пока положительный опыт получен лишь у нескольких пациентов, учёные надеются, что новая разработка поможет тысячам людей по всему свету отказаться от тяжёлого курса терапии, следующего сразу за пересадкой органа.

Основная проблема после любой трансплантации — отторжение пересаженного органа иммунной системой реципиента. Чтобы избежать этого, используют иммунноподавляющие препараты (ИПП), необходимость введения которых сохраняется у всех пациентов до конца жизни. Даже у тех, которым органы были пересажены от самых близких родственников. Однако применение ИПП подчас приводит к смерти больного от какого-нибудь другого заболевания, например пневмонии.

Предыдущие работы других учёных показали, что мыши и обезьяны могут прожить и без дорогостоящей терапии, если им в кровь ввести стволовые клетки крови донора органа.


Большинство больных умирает после операции трансплантации не из-за ошибок людей в белых халатах, а из-за "неправильных" действий своего же организма (фото с сайта clipmarks.com).

Поясним. Из стволовых клеток костного мозга образуются белые клетки крови (лейкоциты), в том числе B-клетки и T-клетки. T-клетки формируют иммунный ответ организма (они способны распознавать чужеродные мишени), в то время как B-клетки вырабатывают антитела.

Отторжение трансплантированных органов и тканей происходит из-за того, что иммунная система, обнаружив "чужака", начинает атаковать донорский орган и, в конце концов, нарушает его работу.

Биологи обнаружили, что в случае пересадки пациенту плюрипотентных стволовых клеток донора получившиеся из них T-лимфоциты и B-клетки встраиваются в иммунную систему реципиента и пересаженный орган начинает восприниматься организмом как "частично свой".

Последние исследования были проведены по схожему принципу.

Доктор Майкл Стормон (Michael Stormon) и его коллеги из детской больницы в пригороде Сиднея Вестмиде (Children’s Hospital at Westmead) пересадили 9-летней девочке со скоротечным гепатитом печень погибшего 12-летнего мальчика. Её болезнь, препараты, подавляющие иммунитет, а также цитомегаловирусная инфекция настолько ослабили иммунную систему ребёнка, что её собственные иммунные клетки были фактически вытеснены производными стволовых клеток донорской печени.


Стволовые клетки проходят в своей жизни несколько этапов "взросления" (от тотипотентных до унипотентных), каждая из них способна в ходе этого преобразования дифференцироваться или получить определённую функцию. Плюрипотентными называются стволовые клетки, которые ещё не получили свою специализацию (иллюстрация с сайта csa.com).

Деми-Ли Бреннэн даже пришлось снова вакцинировать от кори и эпидемического паротита (свинки), так как донор ещё не прошёл эту вакцинацию.

Все процедуры и анализы юная пациентка проходила как обычно, несколько раз болела и лечилась. Но через девять месяцев после трансплантации в ходе стандартного анализа крови выяснилось, что у девочки поменялся резус-фактор (больная перешла из группы резус-отрицательных в группу резус-положительных людей, каковым являлся её донор).

Врачи были немало удивлены, ведь такое наблюдалось в мировой врачебной практике впервые. Доктора решили не противостоять организму, и через год были отменены все иммунноподавляющие препараты.

После настоящего медицинского чуда прошло вот уже пять лет, а Деми-Ли живёт совершенно спокойно без каких-либо дополнительных процедур или операций.

Второй прецедент имел место в стенах медицинской школы Стэндфордского университета (School of Medicine, Stanford University) и был предъявлен общественности командой профессора иммунологии и ревматологии Сэмюэля Стробера (Samuel Strober).

Пациенту Ларри Ковальски (Larry Kowalski) пересадили почку в феврале 2005 года (когда ему было 47 лет), после того как его старший брат согласился стать донором. В то же время ему были сделаны инъекции стволовых кроветворных клеток брата и назначена временная терапия, препятствующая отторжению нового органа (Т-лимфоциты реципиента разрушали лекарствами и облучением). И уже через полгода иммунноподавляющие препараты были отменены.

Заболел Ларри за последние 35 месяцев лишь раз и после кратковременной госпитализации снова вернулся к работе. Он совершенно здоров, уверяют врачи, в подтверждение тому Ковальски спокойно катается на сноуборде и велосипеде, ныряет с аквалангом.


Многие годы врачи пытались приблизиться к сегодняшним результатам. На фото Стробер (слева) и его помощники, а также один из первых пациентов Марти Холмс (Marty Holmes) (справа) (фото Stanford University).

Хотя данный "опыт" (в отличие от первого) был проделан с человеком намеренно, нельзя сказать, что биологи из Стэндфордского университета полностью отработали методику, ведь Ковальски лишь один из семи пациентов, двое из которых по-прежнему принимают лекарственные препараты постоянно. Вероятно, такие хорошие результаты были достигнуты в случае с Ларри только из-за того, что почка досталась ему от родного брата.

Третий случай был получен в серии опытов в госпитале Массачусетса (Massachusetts General Hospital) под руководством директора центра трансплантационной биологии (Transplantation Biology Research Center) Дэвида Сакса (David Sachs).

Участие в исследовании приняли пять человек (в возрасте от 22 до 46 лет), им так же, как и во втором случае, пересаживали почку и вводили стволовые клетки донора. Усложняло лечение то, что ни один из доноров почек не был родственником больных.

В первой группе антитела одного из трёх пациентов всё-таки вызвали отторжение органа, после чего в ходе второй попытки его лечения (как и у следующих двух подопытных) доктора были вынуждены ввести дополнительное лекарство, которое подавляло выработку антител B-лимфоцитами.

Результат: четверо прекратили приём специализированных препаратов в течение первых полутора лет после трансплантации.

Любопытно, что в отличие от Ковальски, у которого и через два года после операции генетические тесты выявляли наличие иммунных клеток брата, костный мозг пациентов третий группы не производил донорские иммунные клетки. А потому учёным пока не ясно, как больным удалось побороть отторжение новых органов.

"Трансплантация клеток костного мозга, — подводит итог Стробер, — вносит определённые риски. Но их может перевесить тот факт, что пациент уже в течение нескольких лет после операции может отказаться от дорогостоящей терапии и побочных эффектов "тяжёлых" лекарств".

Правда, тем, кто уже перенёс трансплантацию (в особенности от умерших доноров) эта "панацея" не поможет, так как необходимо наличие стволовых клеток того человека, который подарил больному "вторую жизнь".

Сейчас учёные готовятся продолжить свои исследования на новых больных. Если всё пойдёт хорошо, то эта методика спасения жизней может прийти в массовую врачебную практику уже через пять-десять лет.

Взято: http://www.membrana.ru/articles/health/2008/01/28/192700.html

Лазер окрашивает любой металл в любой цвет



Как сообщает CNews, профессор университета в Рочестере (США) Гуо Чунлеи (Chunlei Guo) вместе со своим ассистентом Анатолием Воробьевым предложили вариант применения лазерной обработки, при которой поверхности любого металла можно придать практически любой цвет.

Исследователи обрабатывали поверхность металлов с помощью чрезвычайно коротких (фемтосекунды) и мощных лазерных импульсов. Оказалось, что меняя интенсивность и продолжительность лазерного излучения, можно создавать разные микро- и наноструктуры на поверхности металлов и тем самым полностью регулировать ее отражательные свойства.

По словам исследователей, теперь можно создавать металлы, которые выглядят по разному под разными углами, имитируют перламутровую окраску и т.д. Очень важно, что никаких других реагентов при обработке не используется, и металл по сути не имеет покрытия.

Самая главная проблема, которую предстоит решить авторам метода - повышение эффективности обработки, поскольку сейчас она требует очень много энергии.

Результаты исследований опубликованы в журнале Applied Physics Letters.
Взято: http://www.polit.ru/science/2008/02/05/metall.popup.html

Сотрясения могут уничтожать вирусы

Как сообщает Live Science, исследователи из Государственного университета Аризоны (Arizona State University) разрабатывают способ для уничтожения вирусов с помощью лазерных или ультразвуковых сотрясений.

Способ основан на явлении резонанса. Каждый предмет можно заставить колебаться, воздействуя на него колебаниями определенной (резонансной) частоты. При некоторой силе воздействия этот предмет может быть разрушен. Один из известных примеров – разрушение ветром одного из крупнейших американских мостов Такома-Нэрроуз (до разрушения - "Трясущаяся Герти") в 1940 году. Ветер раскачивал мост вперед и назад, совпадая с резонансной частотой, от чего мост разрушился.

Тот же принцип предлагают ученые для механического разрушения оболочек вирусов с помощью лазерного излучения. Для каждого вируса необходимо подобрать уникальную резонансную частоту, что является довольно сложной экспериментальной задачей. Для облегчения этой задачи американские специалисты создали математическую модель, позволяющую рассчитать резонансную частоту для небольших вирусов, исходя из знаний об атомах, входящих в состав оболочки. Непосредственные расчеты движения каждого атома требуют нескольких сотен тысяч гигабайт компьютерной памяти, но ученым удалось найти алгоритм, намного уменьшающий сложность расчетов.

По словам исследователей, группа экспериментаторов на практике показала, что вирус может быть разрушен колебаниями лазера. Теперь дело за применением разработанной модели для поиска резонансных частот различных вирусов.

Тем не менее, как считают авторы работы, до медицинского применения метода еще далеко. Кроме того, лазер не проникает глубоко в тело человека, поэтому для пациента с вирусом в крови может потребоваться процедура, аналогичная гемодиализу, когда кровь по трубкам пропускают через очищающий прибор. Альтернативой этой процедуре может быть использование ультразвуковых колебаний, лучше проникающих сквозь ткани человека. Человеческие органы при этом не повреждаются, так как обладают другими, более низкими, резонансными частотами.

Результаты исследований опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Взято: http://www.polit.ru/science/2008/02/07/shaking.popup.html

Выведен эмбрион с генами трех родителей



Британские ученые сделали очередной шаг на пути к лечению недугов, считающихся неизлечимыми. Накануне вечером информационные агентства распространили сенсационную новость: исследователям из Университета Ньюкасла удалось впервые в истории создать человеческий эмбрион, цепочки ДНК которого содержат генный материал сразу от трех родителей - двух женщин и одного мужчины.

Одной из главных целей эксперимента являлась коррекция митохондриальных генов нормального человеческого эмбриона за счет использования материала родителя-донора, который может и не являться родственником реального отца или матери ребенка. По словам исследователей, польза от такой процедуры огромна, поскольку теоретически она может избавить малыша от неизлечимых на сегодня заболеваний, передающихся наследственным путем по женской линии, - диабета, некоторых форм эпилепсии, сердечной недостаточности, болезней мозга и других недугов.

Как отмечают ученые, из-за ряда технических особенностей процесса производства эмбриона на сегодняшний день представляется возможным создать эмбрион от двух женщин и одного мужчины, но никак не наооборот. По их словам, в опыте, проведенном в Ньюкасле, использовался эмбрион, в котором донорскими генами были заменены "родные" материнские гены митохондрий, содержащиеся вне ядра яйцеклетки. Как известно, митохондрии отвечают за энергоснабжение всех живых клеток, являясь эдакой "электростанцией" яйцеклеток, и содержат в себе дыхательные и другие окислительно-восстановительные ферменты. Однако в случае неверной структуры митохондриальных ДНК в организме женщины у будущего ребенка могут возникнуть всевозможные отклонения.

Именно таким был эмбрион, о котором идет речь. Обнаружив в его структуре дефектные митохондриальные гены, ученые изъяли их и имплантировали эмбрион в яйцеклетку, взятую от другой женщины и обладающую здоровыми митохондриями. Таким образом были произведены десять эмбрионов. Правда, им позволили развиваться в течение пяти дней, а затем умертвили, что разрешено британским законодательством. Судя по результатам анализов, эмбрионы развивались как совершенно нормальные. В перспективе ученые надеются сделать эту процедуру еще более безопасной. В идеале же планируется предлагать ее родителям, пришедшим на процедуру искусственного оплодотворения, как дополнительную услугу.

С другой стороны, проведенный опыт наводит на мысль о возможности создания генетически модифицированных людей, у которых формально будут сразу трое родителей. Однако британские специалисты уверяют, что вовсе не собираются создавать младенцев с измененными генами. "Большинство генов, которые непосредственно отвечают за формирование человека, расположены в ядре яйцеклетки, но мы не собираемся там модифицировать материал", - отметил Патрик Чиннери, принимавший участие в исследовании. По его словам, если дальнейшие опыты дадут положительные результаты, то замена дефектных митохондрий на "здоровые" начнется уже через несколько лет.

Взято http://www.utro.ru/articles/2008/02/06/714450.shtml

6 февр. 2008 г.

Стволовые клетки — основной строительный материал организма



Потенциал взрослых стволовых клеток недооценивали

Как в и любой другой научной сфере, в клеточной биологии встречаются некоторые постулаты, которые в один прекрасный миг оказываются и не постулатами вовсе, а всего лишь теоремами. Так получилось, например, со стволовыми клетками и представлениями учёных о том, на что эти клетки способны.

Биотехнологическая компания Genzyme сделала очень громкое — и пока что спорное — заявление, согласно которому в организме взрослого человека гораздо меньше различных типов стволовых клеток, чем полагалось ранее.

Точнее сказать, Genzyme утверждает, что два наиболее перспективных для лечения всяких сложных заболеваний типа стволовых клеток, на самом деле, — суть одно и то же.

Теперь некоторые подробности.

Стволовыми клетками называются клетки, способные трансформироваться в различные типы биологических тканей в организме. Иными словами, такие клетки являются основным "строительным материалом" для формирования и регенерации организма.

Долгое время учёный мир предполагал, что на создание любых типов ткани способны только эмбриональные стволовые клетки. Что же касается их близких родственников, присутствующих в организме взрослого человека, то их возможности ограничены лишь определёнными типами тканей — в пределах их клеточной специализации.



Эмбриональные стволовые клетки могут образовывать любые типы тканей, в то время, как потенциал взрослых стволовых клеток долгое время считался ограниченным.

Естественно, что полученные из организма человека стволовые клетки можно использовать для лечения болезней, связанных с тяжёлыми повреждениями ткани — в том числе, некоторых сердечных недугов и заболеваний мозга.

В связи с этим в какой-то момент появился термин "терапевтическое клонирование" — то есть, клонирование, нацеленное на получение из эмбрионов (возрастом в 10 дней) этих драгоценных стволовых клеток для последующего выращивания, грубо говоря, биологических "заплат" для повреждённого организма.

Увы, получение этих клеток неизбежно повлекло бы за собой разрушение эмбриона. Как нетрудно понять, эти планы немедленно натолкнулись на яростное сопротивление со стороны противников клонирования как такового, и вообще всех, кто считает, что человеческая жизнь — не то, чтобы игрушка.

С точки зрения всех христианских церквей, например, жизнь человека начинается в момент его зачатия, а не рождения из утробы матери. Иными словами, между уничтожением эмбриона — донора стволовых клеток, абортом и "обычным" убийством для людей религиозных особой разницы нет.

Поэтому учёные искали способы получать стволовые клетки из других источников.

Как уже сказано, долгое время считалось, что стволовые клетки, наличествующие во взрослом организме, универсальными не являются, и способны производить лишь некоторые, специфичные для данного вида клеток, типы живой ткани.

Постепенно, впрочем, выяснилось, что одни и те же клетки могут формировать сразу несколько типов тканей.

А в 2002 году некая Кэтрин Верфэльи (Catherine Verfaillie) из университета Миннесоты (University of Minnesota), объявила об обнаружении некоего универсального типа взрослых стволовых клеток — (multipotent adult progenitor cells — MAPC).

Статья Верфэльи была опубликована в Nature, но осталась почти незамеченной, хотя открытие как минимум заслуживало пристального внимания.

Ещё одним "многообещающим" типом стволовых клеток, по-видимому, являются мезенхимальные стволовые клетки (mesenchymal stem cells — MSC), обнаруженные биотехнологической компанией Osiris Therapeutics.

Сотрудникам Osiris удалось заставить MSC преобразовываться только в четыре вида тканей — костную, ... жировую и мышечную. Главным же достоинством MSC оказалось полное отсутствие иммунной реакции на выращенную из них и пересаженную человеку ткань. Она приживалась мгновенно, без какого-либо отторжения, вне зависимости от того, кто был донором! Иными словами, клетки MSC можно взять у одного человека, вырастить из них какую-либо ткань и пересадить её другому, без каких-либо осложнений.

Да, это тоже было довольно значимым открытием.

Теперь же крупная биотехнологическая компания Genzyme (гигант, как её окрестил New Scientist), утверждает, что и MSC и MAPC — одно и то же.

Как это может быть, спрашивается? А всё очень просто, утверждает доктор Росс Тьюбо (Ross Tubo) из Genzyme. По его мнению, различные научные учреждения (в данном случае — университет Массачусетса и Osiris) просто использовали разное оборудование — потому-то результаты их исследований MSC и MAPC оказались "столь различны меж собой".

Это выяснилось, когда сотрудники Genzyme занялись изучением результатов, полученных другими учёными. Поэтому команда Тьюбо занялась выработкой стандартного способа оценки потенциала взрослых стволовых клеток.

Но сначала у ряда добровольцев взяли фрагменты ткани костного мозга, и, следуя методикам компании Osiris, доктора Верфэльи и других, получила из него стволовые клетки. Как выяснилось, каждый раз на поверхности полученных разными способами клеток наблюдались всё те же 12 протеинов. Больше того, вне зависимости от способа получения клеток, они вели себя одинаково, когда инициировался процесс преображения в нервную или хрящевую ткань.

На основании этих показателей Тьюбо сделал вывод, что речь идёт об одних и тех же клетках.


Биолог Леонард Зон не согласен с выкладками Росса Тьюбо.

С этим, впрочем, согласны не все. Например, клеточный биолог Леонард Зон (Leonard Zon) из Гарвардского университета (Harvard University), считает, что всё далеко не так просто, и что 12 протеинов и, казалось бы, одинакового способа преображения стволовых клеток в ткани, не достаточно, чтобы заявлять об идентичности MAPC и MSC.

Есть и ещё одно "но": технология получения MAPC подразумевает, что выращиваемые клетки из костного мозга должны находиться на большом расстоянии друг от друга.

Команде Тьюбо ничего не удалось добиться таким способом, поэтому плотность выращиваемых ими клеток была очень высокой...

Поэтому, по мнению сотрудников компании Athersys, лицензировавшей технологию получения MAPC из костного мозга, Тьюбо на самом деле получили не MAPC, а именно MSC. По мнению сотрудников Athersys, получить MAPC, не отклоняясь от первичной технологии, непросто, но возможно. И тогда эти клетки сильно отличаются от MSC.

К тому же команда Верфэльи утверждает, что экспрессия генов у MAPC и MSC совершенно разная.

Однако, как пишет New Scientist, даже если Тьюбо не удалось получить истинные MAPC, то в результате его опытов получилось некие промежуточные клетки, размывающие границу между MAPC и MSC. По утверждениям Тьюбо, он сумел добиться от своих клеток образования таких типов тканей, какие ранее были недоступны для MSC, и при этом иммунной реакции его клетки не вызывали.

Теперь Genzyme изучает, как можно использовать клетки Тьюбо на практике — для лечения людей. Другое дело, что и на MAPC, и на MSC уже либо выданы патенты, либо патентные заявки. Так что могут возникнуть серьёзные юридические трудности.

Российский Ученый Разрушает Механизм Запрограммированной Старости



Кто искал эликсир молодости. Фотолента

В МГУ впервые проведен фестиваль "Дни науки". С лекциями выступили яркие ученые, но, пожалуй, самый сенсационный доклад о возможности замедления, отмены и даже обращения вспять процессов старения прочитал декан факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ, директор Института физико-химической биологии академик Владимир Скулачев. Это одно из самых актуальных, перспективных и вместе с тем спорных направлений современной науки. В 2002 году за исследования в этой области была присуждена Нобелевская премия, но работы английских и американских биологов касались червей. Академик Скулачев работает с высшими млекопитающими. После лекции он ответил на вопросы обозревателя "Известий" Сергея Лескова.

в: Пять лет назад именно "Известиям" вы впервые рассказали о своих работах, направленных на обращение вспять процессов старения. Два года назад вам удалось увлечь олигарха Олега Дерипаску, который стал инвестором ваших исследований. Есть ли новые успехи?

о: Во время первого разговора с Дерипаской я держал за правую ногу памятник Павлову. Думаю, это помогло. Но инвестора я сразу предупредил, чтобы он лично ничего от этого проекта не ждал, потому что моя гипотеза может оказаться ошибочной. В науке случаются страшные заблуждения. Итак, нам удалось получить вещество, которое мы просто выдумали. Вот результат: за 3 последних месяца с помощью нашего препарата из 13 ослепших от старости собак мы вылечили 9, из 4 слепых кошек - 3, прозрели также все 6 слепых кроликов и древний, абсолютно слепой мерин. Животные, от которых уже отказались ветеринары, страдали дистрофией и воспалением сетчатки. Эти исследования проводятся на базе Московской ветеринарной академии. В опытах над сотнями мышей и крыс достигнут успех в лечении 12 различных старческих заболеваний.



В детстве моим любимым героем был доктор Айболит. И вот, когда я дожил до седых волос, я сам вроде звериного врача. Не могу удержаться от замечания лично в ваш адрес, ведь вы часто критикуете российскую науку за бездеятельность: вот пример того, что может наша наука, когда ей помогает просвещенный бизнес. Впервые в жизни я могу платить сотрудникам достойную зарплату.

Я считаю, что старость - это болезнь, ее нужно лечить, как любой другой недуг. Если я вылечу человека от старости, то я вылечу его и от рака с инфарктом - чаще всего старческих болезней. Я не говорю о бессмертии, несчастные случаи и катастрофы не в моей компетенции. Но увеличить продолжительность жизни и при этом сохранить ее высокое качество я считаю возможным.

в: В 2002 году Нобелевскую премию получили Бреннер, Хорвиц и Салстон, которые выяснили, в каких генах круглых червей (нематоды) закодирован их добровольный уход из жизни. Найдены гены, которые толкают нематоду на харакири. Их выключение продлевает жизнь червяка в 7 раз. Подобные гены найдены и у человека. Как ваши исследования соотносятся с работами других ученых?

о: В нашем инвестиционном проекте участвует 18 организаций, в том числе из США. Существует гипотеза, что в клетках имеются гены, которые включают механизм запрограммированной смерти в тот момент, когда организм изнашивается.

Изношенные индивиды для популяции вредны, об этом писал еще Вейсман, которого поносил в СССР Лысенко. С другой стороны, некоторые моллюски, рыбы, черепахи, крупные птицы и киты растут и размножаются до самой смерти, а потом внезапно уходят из жизни. Старости у них нет. Создается впечатление, что старость - это процесс ускорения эволюции, созданный организмами, не удовлетворенными условиями существования. Процессы старения включаются в тот момент, когда организм прекращает рост. При высоком уровне комфорта можно отказаться от старения по примеру животных, у которых нет врагов.

С биохимической точки зрения процесс старения связан с тем, что внутри клетки повышается уровень ядовитых соединений кислорода. Животворящий кислород, снабжая энергией клеточные митохондрии, в определенный момент оказывается самурайским мечом. Проводить генетические манипуляции с уже расшифрованным геном клеточной смерти кажется рискованным - и мы решили бороться с ядовитыми радикалами кислорода и этим способом разрушить механизм запрограммированной старости и смерти. В США предложен термин "Скулачев-ионы", они лежат в основе нашего вещества, защищающего липиды митохондрий. Медицина, не зная тонких механизмов, давно советует пожилым людям принимать витамин Е и аскорбиновую кислоту, которые связывают ядовитые формы кислорода.

в: Успех с животными воодушевляет. Но когда вы перейдете на приматов и на человека?

о: В проект включились институты РАМН. Пока поставлены опыты над клетками шейки матки человека. Удалось практически полностью остановить процесс их самоубийства. Мы вылечили от старческой слепоты домашних животных, но это не означает, что мы создали лекарство от старения. Глаз человека устроен несколько иначе.

Самое главное, что мы начали атаку на старение. Может быть, разобьем нос, но атаку не остановим. Цель - продлить не старость, а молодость. Нет, я не уверен, что прав. Это одна из точек зрения, но нелепо было бы не использовать шанс найти истину.

Кто и как искал эликсир молодости

В советские времена старость обещал победить киевский профессор Богомолец, ему выделялись огромные средства. Профессор умер, не дожив до 70 лет. Сталин стукнул кулаком: "Мерзавец, обманул!" Над проблемой омоложения организма работал нобелевский лауреат Илья Мечников, но и он рано ушел из жизни. На этой ниве трудились античный врач Гален (II век н. э.), китаец Ко Хуан (IV век н. э.), восточный философ и врач Авиценна (XI век) и англичанин Роджер Бэкон (XIII век), которого считают одним из основателей современной науки. Бэкон верил, что рецепт бессмертия был известен в древности, когда пророки во главе с Мафусаилом жили по нескольку сотен лет. Долг ученых в том, чтобы восстановить утерянный рецепт.

Сергей ЛЕСКОВ
http://www.inauka.ru/experiment/article69052.html

Японска компания выпустила бесконтактную клавиатуру




Японская компания Actbrise выпускает на рынок серийную бесконтактную клавиатуру (No Touch Keyboard) для парализованных людей, позволяющую полноценно работать с компьютером при помощи поворота и наклона головы в разные стороны.

Клавиатура устанавливается на подставке за экраном компьютера. А на голову пользователя необходимо надеть обруч со специальным датчиком. Одним только перемещением головы можно выбирать те или иные кнопки (они будут зажигаться), а также передвигать курсор по экрану, вместо мышки.

Чтобы начать работу с компьютером, нужно оказаться перед ним и высветить на клавиатуре "стартовую точку". В этом больному, конечно, кто-то должен помочь, подвезя его в кресле к PC и включив датчик, закреплённый на голове. А после этого клавиатура уже начнёт принимать команды инвалида.

http://www.inauka.ru/computer/article78464.html

Разработана нежная кисть для роботов



Японская компания Squse представила новую руку для роботов, основанную на искусственных мышцах. Достоинством своей разработки фирма называет аккуратность обращения руки с такими хрупкими вещами, как стекло или сырые куриные яйца.

400-граммовая кисть выполнена из ткани, резины и полимеров. В её основе — искусственные мышцы из синтетических волокон, сокращение и распрямление которых контролируется сжатым воздухом.

Компания называет своё изделие первым в мире прототипом искусственной кисти с пневматическими мускулами. И надо заметить, хотя пневматические захваты у роботов появлялись и раньше, — внешне новинка схожа с настоящей, человеческой кистью.

На этой странице. можно увидеть пару роликов, показывающих, как новая рука, пристроенная к торсу робота, осторожно берёт коробочку и мандарин. Также фирма сообщает, что с новой рукой роботы-андроиды смогут аккуратно брать даже сырые яйца.

50 первых таких кистей Squse намерена отправить в различные институты и фирмы для изучения спроса, серийное же изготовление новинки намечено на ближайшее будущее. Хотя точная дата не названа.

О других интересных моделях робототехнических кистей рук читайте тут, тут и здесь.

http://www.membrana.ru/lenta/?6608

5 февр. 2008 г.

Чипы-имплантанты, позволяющие читать мысли

 Американская компания Cyberkinetics собирается проверить, может ли машина читать мысли человека. С этой целью планируется внедрить крошечные чипы в мозг пяти парализованных пациентов, чтобы дать им возможность управлять компьютером только силой мысли.

Фирма успешно завершила опыты на обезьянах и уже получила от Управления по контролю над пищевыми продуктами и медикаментами США (FDA) разрешение на проведение клинических испытаний на людях. Чипы-имплантанты являются частью того, что Cyberkinetics называет BrainGate - это своеобразная система "нервного дистанционного управления".

Участники клинических испытаний будут выглядеть подобно героям научной фантастики: кабели, соединяющие их головы с компьютерами, заставят вспомнить "Матрицу". Имплантанты "слушают" электрические сигналы, произведённые нейронами мозга, с целью распознавания образцов их деятельности, указывающих на намерение совершить специфическое физическое движение.

Учёные говорят, что в некотором смысле - это форма телепатии. Cyberkinetics уже вложила в BrainGate $9 млн. и собирается вывести технологию на рынок в 2007-2008 годах.

http://www.inauka.ru/news/article41066.html

Квантовый компьютер



Канадская компания D-Wave провела в Калифорнии презентацию первого в мире квантового компьютера на совершенно ином принципе, чем вся современная техника. Разница между квантовыми компьютерами и кремниевыми, как между кремниевыми и деревянными счетами. По прогнозам, уже в ближайшее время квантовый компьютер сможет обрабатывать больше потоков данных, чем существует частиц во Вселенной. Однако новая техника грозит и новыми неприятностями.

Если кремниевые компьютеры построены на принципе "ноль-один", то квантовый компьютер - это не "или - или", а в один и тот же момент оба состояния - "и-и". Это связано с корпускулярно-волнов ым дуализмом фотона, носителя информации в квантовом компьютере, который оперирует квантовыми битами, или кубитами, которые могут принимать одновременно два значения. Компьютер "Орион" D-Wave обладает 16-кубитным процессором, способным обслуживать 65 536 вычислительных потоков в своих квантовых пространствах.

Квантовый компьютер пытались построить многие компании во главе с IBM. По оценкам, квантовый компьютер должен был родиться лишь к 2030 году. По мнению профессора Центра квантовых вычислений Оксфордского университета Эндрю Штайна, построить работающий квантовый компьютер все равно что овладеть холодным термоядерным синтезом. Уже в 2008 году D-Wave собирается создать систему в 1 тысячу кубит, что позволит обрабатывать больше потоков данных, чем существует частиц во Вселенной. Доступ программистов для работы с "Орионом" будет открыт уже в 2007 году.

Среди первых задач квантовых компьютеров - предсказание погоды и расчет климатических изменений, создание онкологических препаратов, обработка сигналов из Вселенной для поиска внеземных цивилизаций. Вместе с тем квантовый компьютер, который никто не собирается засекречивать, моментально сделает легковесной всю современную криптографию, все кодовые системы, что вызовет хаос в областях, связанных с безопасностью и конфиденциальностью.

http://www.inauka.ru/computer/article72443.html

Крысомониторинг - нонстоп

Новое поколение имплантантов поможет в разработке новых лекарств.

Миниатюрный многоканальный имплантант весом 5 г, разработанный российскими специалистами из Института точной механики и вычислительной техники и Московского Государственного университета им. М.В. Ломоносова, передает данные о физиологических показателях испытуемого лабораторного животного. Физиологические показатели лабораторных крыс – артериальное давление, температура, энцефалограмма или электрокардиограмма – регистрируются круглосуточно. При этом зверьки ведут обычный образ жизни и что важно – находятся в компании своих товарищей (которые также участвуют в эксперименте), что позволяет избегать стресса, связанного с изоляцией испытуемых, к которой часто приходится прибегать при длительных исследованиях.

Имплантанты вживляют в организм лабораторных животных, и с помощью специальных датчиков, которые подсоединены непосредственно к внутренним органам, снимают физиологические показания. Полученные сигналы обрабатываются миниатюрным процессором и по радиоканалу передаются сначала на приемное устройство, а затем транслируются на медицинский сервер обработки данных. Обработка сигналов в непосредственной близости от вживленных сенсоров, по мнению разработчиков, сводит к минимуму возможные помехи и наводки. При этом мониторинг показателей в таком биотелеметрическом эксперименте можно производить в течение длительного времени (1-2 месяца), автоматически, в отсутствие персонала.

Как поясняют авторы проекта, биотелеметрические исследования на лабораторных крысах активно используются при доклинических испытаниях новых лекарственных препаратов и отработке методик лечения заболеваний человека. Поэтому подобные устройства весьма интересны фармацевтическим компаниям и медицинским клиникам. Лабораторные крысы имеют схожие с человеком реакции на многие фармацевтические препараты, поэтому именно на них приходится более четверти лабораторной телеметрии в мире.

Сейчас биометрический проект находится на стадии промышленного внедрения. Одновременно ученые начали работу над многоканальным имплантируемым модулем, который будет одновременно измерять до четырех физиологических показателей животного.

Татьяна Зимина
"Наука и жизнь"
http://www.nkj.ru/news/7473/