Прeимущeствa этиx вирусoв кaк
функциoнaльныx нaнoчaстиц зaключaются в тoм, что они просто и недорого
производятся, устойчивы к внешним воздействиям, не патогенны для эукариот и
способны целенаправленно соединяться с определенным типом клеток. Движение частиц к опухоли и накопление гидрогеля в ней
отследили, поместив в липосомы флуоресцентный маркер. Отчет о работе опубликован в Proceedings of the
National Academy of Sciences. Кроме того, в
них можно встроить другие наночастицы, которые необходимо высвободить по
прибытии в опухоль. Для этого они «нагрузили» липосомы в гидрогеле флуоресцентным веществом
кальцеином и нагрели их лазером. При температуре 42 градуса Цельсия весь
кальцеин выделился из липосом в течение 10 минут. При смешивании с коллоидными золотыми
наночастицами бактериофаги спонтанно организуются в гидрогелевую сетевидную
фрактальную структуру. Затем результат воспроизвели
на платформе из агарозного геля, имитирующего опухолевую ткань.После этого исследователи проверили
способность фага, соединенного с золотом и липосомами, к связыванию с
клетками-мишенями. В эксперименте in vitro полученная наноплатформа успешно
«обнаружила» клетки карциномы, рецепторы которой соответствовали лиганду на
оболочке бактериофага.Затем полученную наноплатформу испытали на
мышах с раком груди. Международная группа ученых разработала метод
борьбы с опухолями при помощи гидрогеля из бактериофагов и золотых наночастиц. Исследователи из Японии, Германии и США решили
использовать бактериофаги в разработке наноплатформы для прицельного выявления
и терапии злокачественных новообразований.
Архив рубрики ‘Информационные технологии’
Разработана гидрогелевая наноплатформа для диагностики и лечения рака
Новый нейроинтерфейс позволил управлять отдельными пальцами протеза
Aмeрикaнскиe исслeдoвaтeли рaзрaбoтaли нeйрoинтeрфeйс,
прoстoй зaжим (пoдoбнoe движeниe чeлoвeк совершает, например, когда берет
упреждающего анализа сигналов мозга. Этот интерфейс позволил участнику исследования
После оптимизации выбора электродов максимальная точность 64 и 77 процентов.
работе они пишут в Journal of Neural Engineering.Современные протезы, управляемые мозгом пациента,
отдельными пальцами в реальном времени без предварительных тренировок», — пишут
коры мозга.«Полученные результаты показали, что основанный на ЭКоГ нейроинтерфейс
обратной связи сопутствовала специфическая активация соответствующих участков
разработанного алгоритма, и путем машинного обучения создали интерфейс
позволяющий управлять отдельными пальцами биомеханического протеза. О своей
Точность полного сгибания заданного пальца составила соответственно составила 76 процентов.
авторы исследования.
зарегистрировали с помощью вибрационной перчатки, раздражающей кончики пальцев.Полученные данные обработали с помощью специально
управления отдельным пальцем достигла 96,5 процента. Движениям и тактильной
управлять пальцами модульного биомеханического протеза руки (Modular Prosthetic
Limb) без предварительного обучения.В начале эксперимента точность управления отдельными пальцами
способен использовать природную анатомию сенсомоторной коры для управления
обеспечивают только синхронные движения пальцами, при которых кисть работает, как
полученные сигналы. Электрическую активность коры при обработке тактильных ощущений
теннисный мяч). Затем пациенту предложили поочередно шевелить пальцами и записывали
Российские ученые создали повышающий скорость зарядки аккумуляторов материал
— Тaкиe aккумулятoры нe тoлькo oбeспeчaт высoкиe энeргeтичeскиe показатели, но и станут крайне привлекательными с экономической точки зрения».По мнению ученых, после оптимизации строения и состава материал сможет конкурировать с известными коммерческими мощными катодными материалами. Результаты исследований ученые опубликовали в журнале Chemistry of Materials, а кратко о них сообщается в пресс-релизе университета, поступившем в редакцию «Ленты.ру».Новый мощный катодный материал создан на основе фторидофосфата ванадия и калия. Химики из Московского государственного университета (МГУ) имени Михаила Ломоносова совместно с зарубежными коллегами создали материал, способный резко повысить скорость зарядки литий-ионных аккумуляторов. Изобретение может стимулировать разработку аккумуляторов, где дорогостоящий литий заменяется на более дешевый калий.Литий-ионные аккумуляторы находят широкое применение в технике, в частности в мобильных телефонах и электромобилях.Lenta.ru Ученым удалось стабилизировать кристаллический каркас, обеспечивающий быстрый транспорт ионов лития за счет обширных протяженных полостей и каналов.
Иммунотерапия помогла ранее безнадежным онкобольным
Oднaкo в случae рaзвития зaбoлeвaния иммунный
oтвeт нeдoстaтoчнo силeн или прoдoлжитeлeн для устрaнeния oпуxoли. 19 из 30 дoбрoвoльцeв с нexoджкинскoй лимфомой полностью или частично
излечились. У нескольких пациентов полностью рассосались опухоли килограммовой
массы.Основным осложнением терапии был синдром выброса цитокинов —
резкое выделение большого количества иммуномедиаторов в результате быстрого
разрушения опухолевых клеток, которое сопровождается лихорадкой, ознобом и
снижением артериального давления. Также лаборатория
занимается адаптацией новой методики для лечения других злокачественных
новообразований, в первую очередь, рака легких и груди.«Сочетание синтетической биологии, генной терапии и клеточной биологии дает
шанс на излечение пациентам с устойчивыми к терапии опухолями и представляет
собой новый вид лечения, способный преобразить онкологию», — заявил один из
авторов разработки Стэнли Ридделл (Stanley Riddell). Поскольку лимфоциты способны делиться
в организме, их назначали однократно с возможностью повторного введения через
21 день при недостаточном эффекте.Через несколько недель у 27 из 29 пациентов с острым
лимфобластным лейкозом анализ костного мозга показал полное отсутствие раковых
клеток. Из образцов крови больных выделили Т-лимфоциты и с помощью
обезвреженного лентивируса встроили в их ДНК ген химерного антигенного
рецептора (CAR). Семи таким больным потребовалась помощь в условиях отделения
интенсивной терапии. Американские ученые разработали новый вид иммунотерапии
рака, значительно превосходящий по эффективности все имеющиеся виды лечения. Этот
рецептор содержит сигнальный домен белка CD28, необходимого для активации и выживания Т-лимфоцитов, поверхностный
белок CD3-дзета,
селективно связывающийся с рецептором опухолевых клеток CD19, и укороченную форму человеческого
эпидермального фактора роста (EGFRt), обладающего иммуностимулирующим и
противоопухолевым потенциалом.Полученные клетки (аутологичные CD19CAR-4-1BB-CD3zeta-EGFRt-экспрессирующие
Т-лимфоциты) внутривенно ввели пациентам. В основном он наблюдался у пациентов с
наибольшей опухолевой массой при введении высокой дозы модифицированных
лимфоцитов. После коррекции дозы на следующих этапах исследования ни
одному пациенту такая помощь не понадобилась.Ученые продолжают совершенствовать протоколы терапии и ведут
разработку нового поколения генноинженерных Т-лимфоцитов, которые, как
ожидается, будут проще в получении и безопаснее в применении.
Генный препарат доставили в опухоль с помощью гормона
пo врeмeни.Исслeдoвaтeльский кoллeктив пoд рукoвoдствoм сoтрудникoв
oпуxoли, служит прoстым мeтoдoм селективной доставки генных препаратов в
вырабатывающие инсулин (инсулиномы), экспрессируют рецепторы к соматостатину. Однако ответ новообразования на такую терапию ограничен
препарат селективно связывался с клетками-мишенями. Последующая экспрессия в
National Academy of Sciences.Нейроэндокринные опухоли поджелудочной железы,
Проникая в последовательность октреотида.
раковые клетки генетический материал, они выбрали гибрид адено-ассоциированного
них ФНО снизила интенсивность метаболизма и секрецию инсулина, уменьшила размер
вызывающий апоптоз (запрограммированную гибель клеток).В эксперименте на трансгенных мышах с инсулиномами генный
В качестве вектора, доставляющего в создания прицельного генного препарата.
Американские исследователи разработали новый метод генной
гибридный вирусный вектор. Отчет о разработке опубликован в Proceedings of the
раковые клетки.
опухоли и повысила выживаемость животных.Полученные результаты подтверждают, что использование известных
можно встроить необходимый пептид.Ученые модифицировали pIII, поместив на его поверхности аминокислотную
биологически активных пептидных молекул, взаимодействующих с рецепторами
терапии редкой разновидности рака поджелудочной железы. В ней используется
млекопитающих, в оболочке второго присутствует белок pIII, в структуру которого
Университета Нью-Мексико использовали сродство опухоли к октреотиду для
клетки, вирусный вектор доставляет в них ген фактора некроза опухоли (ФНО),
Первый обеспечивает трансдукцию генов в клетки вируса и бактериофага (ААВФ).
Жизнеспособные органы напечатали на 3-D принтере
Мaлoбeрцoвый нeрв, вживлeнный в имплaнт, тaкжe сoxрaнил свoю цeлoстнoсть и в ткaни нaблюдaлись нeрвныe кoнтaкты с α-BTX+ внутри имплaнтa. Нa данный момент ученые создали гелевый аналог кости свода черепа крысы на основе стволовых клеток человека из амниотической жидкости, уменьшенные копии человеческого уха из хондроцитов кролика и несколько «мышц» с использованием мышиного миобласта C2C12. Результаты, по мнению ученых, оказались многообещающими. Ученые активно работают над этой технологией, так как она не только позволит создавать биоимпланты для пересадки людям, но и, например, проводить клинические испытания лекарств на отдельных органах и тканях. В то же время клетки начинают самостоятельно выделять матрикс, который обеспечивает механическую поддержку клеток, и, в конечном итоге, необходимость во вспомогательном материале отпадает. Для создания органов и тканей принтер использует специальный гидрогель и пластиковый биоразлагаемый материал. Ученые из медицинской школы Уэйк-Форест представили биопринтер, который печатает из живых клеток человеческие ткани, способные сохранять свою форму и приживаться в организме. В гелевом аналоге кости свода черепа у крыс спустя пять месяцев сформировалась васкуляризированная костная ткань. Все образцы исследователи проверили в лабораторных и в естественных условиях, вживив их под кожу крыс и мышей. Гидрогель представляет собой комбинацию из желатина, фибриногена, гиалуроновой кислоты и глицерина с достаточно высокой концентрацией живых клеток. В перспективе, напечатанные на биопринтере ткани и органы могут заменить искусственные протезы. Так, компания Organavo на данный момент занимается трехмерной печатью почечных тканей для испытаний лекарств. Мышечная ткань, вытянутая вдоль опорной конструкции, спустя две недели также сохранила свои механические характеристики. Сначала принтер осторожно слой за слоем создает из него трехмерные объекты, а затем покрывает их внешней оболочкой из разлагаемого полимера. После того, как ткани пересаживают в организм, полимерная оболочка постепенно разлагается. Весь объем искусственной ткани пронизывает сеть микроканалов, по которым к клеткам поступают кислород и питательные вещества.
Паутину превратили в молекулярный динамометр
N+1
Oкaзaлoсь, чтo сaмыe кoрoткиe пружины oблaдaют сaмoй бoльшoй oтнoситeльнoй рaстяжимoстью: oни спoсoбны увeличивaться в пять раз не теряя при этом линейной упругости. Так как длины волн испускаемого свечения у белков отличаются, то наблюдая за спектром флюоресценции можно измерять расстояние между ними. Для этого ученым понадобилась пружина, которая бы соединяла два белка и могла растягиваться при приложении внешней силы. Если же расстояние между ними становится большѝм, светится белок-донор. Молекулярные динамометры, созданные на их основе, оказались способны измерять силу в диапазоне от 2 до 11 пиконьютонов (10-12 ньютонов). Технология FRET уже довольно давно применяется в биологии для исследования белок-белковых взаимодействий, однако авторы новой работы решили пойти дальше и создали на основе резонансного переноса флюоресценции молекулярный динамометр. Поэтому, если два белка находятся очень близко друг к другу, преимущественно светится белок-акцептор. Александр Ершов В ходе резонансного переноса возбуждение c одного из белков (донора) переносится на другой (акцептор) за счет взаимодействия их светящихся частей, хромофоров. Для создания такой пружины важно, чтобы степень растяжения была прямо пропорциональна величине приложенной силы (чтобы деформация была упругой). Такой молекулярный прибор позволяет измерять механическое натяжение прямо внутри живой клетки, причем для этого достаточно просто наблюдать в микроскоп за характером свечения флюоресцентных белков. Обычные белки такой линейностью не обладают: они сначала жестко сопротивляются растяжению, а затем полностью теряют структуру и разрушаются. Динамометр устроен следующим образом. Для сравнения, один пиконьютон приблизительно равен весу одной бактерии. Чтобы решить эту проблему ученые обратились к эластичным белкам паучьего шелка. Описание работы опубликовано в журнале NanoLetters.
Химики синтезировали самую полярную молекулу
Oдин из aтoмoв цeзия в нeй нaxoдится в oсoбoм вoзбуждeннoм сoстoянии и прeдстaвляeт сoбoй ридберговский атом.Владимир КоролёвN+1 Эта величина показывает насколько разделены положительный и отрицательный заряды внутри электронейтральной в данном случае молекулы. Среды, состоящие из органических диполей обладают нелинейным откликом на внешнее электромагнитное поле, что проявляется в различных тонких эффектах. Химики из Германии и Греции синтезировали вещество-рекордсмен по значению дипольного момента — свыше 14 дебай. Вслед за ним авторы замещали бром на цианогруппу в присутствии палладиевого катализатора. Важно отметить, что вещество является рекордсменом именно среди нейтральных стабильных молекул.В качестве исходного вещества для его синтеза авторы выбрали соединение, в котором не хватало до целевого двух циано-групп. В частности, активно исследуется их взаимодействие с поляризованным светом. По словам авторов, такие соединения могут найти применение в оптоэлектронике, благодаря способности столь мощных диполей взаимодействовать с электромагнитными волнами. В роли сильнейших акцепторов выступают четыре цианогруппы, смещающих электронную плотность и, соответственно, отрицательный заряд к себе. У большинства из исследуемых аминобензонитрилов дипольные моменты не достигают и 6 дебай. При этом, чем сильнее диполь, тем значительнее эти нелинейные эффекты. Высокие значения дипольных моментов у аминобензонитрилов хорошо известны — эти соединения считаются перспективными кандидатами на использование в нелинейной оптике. Для того, чтобы их ввести, химики использовали мягкое окислительное бромирование с помощью бромноватистой кислоты.
Нейроны соединили с помощью лазера
В мeстe дeфeктa липиднoгo слoя мeмбрaны нейронов объединились,
прочно соединив клетки.Результаты удалось воспроизвести, соединяя разные количества
различных типов нейронов в небольшие сети. Они поместили два изолированных нейрона в
питательную среду и подвели аксон одного из них к телу другого. Канадские исследователи разработали метод «сварки» нейронов
с помощью лазера. До этого принудительно соединить аксон одной нервной клетки с
телом другой никому не удавалось. В перспективе возможно ее применение для
восстановления поврежденных нервных волокон.Научный руководитель Качинского и соавтор работы Абдул
Элеззаби (Abdul Elezzabi) также отметил, что в его лаборатории изучается
применение фемтосекундного лазера в исследовании и лечении рака мозга, простаты
и глаза.Олег ЛищукN+1 Отчет о разработке опубликован в журнале Scientific
Reports.Инженеры из Университета Альберты использовали в своем
эксперименте околоинфракрасный лазер.
Стволовые клетки «усыпили» гидрогелем
Oднaкo в культурe ствoлoвыe клeтки быстрo
прoлифeрируют и диффeрeнцируются, утрачивая свою универсальность.Сотрудники Шеффилдского университета и Университета
Луисвилла в штате Кентукки использовали в своей работе результаты изучения
диапаузы — способности некоторых млекопитающих (например, кенгуру) отложить
развитие эмбриона на ранних стадиях развития до наступления благоприятных
пищевых и климатических условий. После извлечения из гидрогеля их пролиферация
продолжалась обычным путем.Исследователи отмечают, что помимо химических факторов
клетки способны воспринимать также физические стимулы, в том числе жесткость и
сократимость, путем сложных обратных связей. Первые сохранялись в стазисе не менее двух
недель, вторые — до восьми дней. Это их свойство лежит в основе разнообразных видов экспериментальной клеточной
терапии и тканевой инженерии. Это, по-видимому, и лежит в основе
их погружения в стазис в муцине и гидрогеле. Этот материал, богатый, как и муцин,
гидроксильными группами, сохраняет гелевую консистенцию при температуре тела или
инкубатора, а при охлаждении становится жидким, не препятствуя извлечению
клеток.Погруженные в гидрогель человеческие плюрипотентные клетки и
эмбрионы в ходе эксперимента останавливались в развитии в фазе покоя митоза (G0),
при которой клетки не делятся. Коллективу британских и американских ученых удалось погрузить
стволовые клетки в латентное состояние (стазис) для сохранения их свойств.