Содержание ролика:
01:23 Микропластик научились разлагать на воду и углекислый газ
04:05 Ученые впервые синтезировали бактериофаг
06:55 Ученые впервые увидели зарождение кристалла
09:24 Создано универсальное антитело против коронавируса
10:22 Дубайские полисмены впервые поймали убийцу по "отпечатку памяти"
12:27 Первая в мире пересадка обеих рук
(все ссылки на пруфы и исследования под роликом на ютубе. Короткая текстовая версия ниже)
Микропластик научились разлагать на воду и углекислый газ
Микропластик это частицы размером около нескольких десятков микрометров. Они натерлись из обычных пластиковых отходов и проникают сквозь промышленные системы фильтрации без особого труда. Его нашли даже в Антарктиде и в воздухе над океанами.
Некоторые промышленные фильтры еще и дробят микропластик еще сильнее, а потом выпускают это всё в водоёмы. Поэтому для очистки воды вместо фильтров ученые попробовали использовать силу тока.
Всё просто, воду можно очистить при помощи окисления. Работали с полистиролом, а это, как известно, полимер, состоящий из углерода и водорода. Он в общем случае не особо вреден, а некоторые насекомые даже поедают его без последствий, но в любом случае это лишний элемент в питьевой воде и наших желудках.
Не будем пытать вас тем, как ученые обнаружили оптимальный рецепт, просто расскажем, как сделать установку, которая будет прямо на ваших глазах очищать воду от взвеси полистирола, а точнее разлагать его на углекислый газ и воду.
Для начала приготовьте суспензию из воды и микрочастичек полистирола, 25 микрометров в диаметре будет самое то, 100 миллиграммов на литр для эксперимента. Затем добавьте электролит - самый лучший это сульфат натрия - Na2SO4, нужно три сотых моль на литр. Продается в мешках. Теперь нужны анод и катод - наши электроды для пропускания тока, учтите, что лучше всего ток в 9 ампер. На аноде будут образовываться активные радикалы, которые и начнут окислять полистирол до воды и СО2, а сульфат-ионы из электролита еще и добавят окисления. Лучший материал для анода - это допированный, или даже уместнее будет сказать легированный, бором алмаз. Если вдруг не нашли, чуть хуже будет работать оксид иридия. Можно взять вот такие титановые электроды с покрытием из него. За 6 часов электролиза 89% микрочастиц буквально растворились, и это очень хороший результат. Специально проверили, ситуация с фильтрами, дробящими пластик на еще более мелкие частицы, не повторилась - все просканировали - частицы на самом деле исчезли, а не уменьшились. В общем, можно в промышленность внедрять.
Ученые впервые синтезировали бактериофаг
Тема с устойчивыми к антибиотикам бактериями важная, причем настолько, что ВОЗ отдает ей один из высших приоритетов. Поэтому модернизация бактериофагов притягательна для ученых. Но что лучше всего поддается модернизации как не искусственные объекты? Португальские ученые тоже так решили и создали первый в мире синтетический бактериофаг.
Собственноручно сконструированный геном легче модифицировать и собирать по модульному принципу. Тренировались на природном фаге PE3, который умеет поражать синегнойную палочку в 7 случаях из 28. Его геном состоит из 43 тысяч нуклеотидных оснований, и, скорее всего, в нем есть 55 участков, кодирующих белки. 30 белков понятных, а 25 не очень-то. Ученые решили удалить эти участки вслепую, и по изменению функционала фага понять, что же удалять было нельзя. Кодирующие участки в количестве 30 штук, которые прозрачны, понятны и необходимы - оставили.
При помощи дрожжевых культур ученые синтезировали бактериофагов с облегченным геномом и опробовали их на синегнойной палочке. Синтетические фаги с удаленной второй группой участков, заразили те же штаммы палочки, что и природный фаг, не растеряли убийственных свойств и даже размножались так же хорошо. С удаленной первой группой и сразу двумя группами фаги работали гораздо хуже, но все равно были достаточно жизнеспособными. Потом фагов опробовали на насекомых, инфицированных супербактерией, и терапевтический эффект был ощутим.
Конечно же, довольно быстро возникали мутантные особи бактерий, устойчивых к фагам, но мы помним, что универсальной защиты у бактерий скорее всего нет, и они вполне могут стать уязвимыми для обычных антибиотиков. Так что первая синтетическая немного подрезанная (до 48%) функционирующая почти-что жизнь создана.
Ученые впервые увидели зарождение кристалла
Мы знаем, как растут кристаллы и хорошенько изучили процесс образования упорядоченной трехмерной решетки из газов, растворов или аморфных состояний веществ. Но как зарождается кристалл, мы знаем только в теории и никогда не видели этого процесса. Во-первых, как путь в тысячу лиг начинается с одного шага, так и кристалл зарождается с одной молекулы, к которой присоединяется вторая-третья, и так далее слоями, и в каком месте начнется это случайное самозарождение, спровоцированное какой-нибудь пылинкой - предсказать невозможно. А во-вторых, на это случайное место нужно навести чувствительную оптику с разрешением на уровне опять же молекулы или атома.
Ученые из Токио смогли заснять появление зародыша кристалла соли на видео при помощи просвечивающего электронного микроскопа, с атомным разрешением.
Чтобы точно знать место зарождения, его ограничили конической нанотрубкой, почти целиком входящей в поле зрения микроскопа. В неё залили раствор поваренной соли, Натрий Хлор, а затем высушили его вакуумом. После высыхания хаотически расположенные молекулы соли в узком конце трубки спонтанно собирались в зародыши кристалла, росли и из-за своего размера вытеснялись в более широкую часть трубки (подробнее смотрите в видео).
Видно, что молекулы изначально находились в неупорядоченном состоянии, которое сменилось полуупорядоченным. Из полуупорядоченного, так сказать, предзародышевого состояния у молекул было два выхода - распасться или пойти по пути фазового перехода, кристаллизоваться и сформировать зародыш. Кубические кристаллы из десятков молекул натрий хлор. И, кстати, частота зарождения и распада отвечала нормальному распределению.
В общем, подтверждены аспекты теории - предварительное полуупорядоченное состояние молекул и случайность, стохастичность, процесса. В дальнейшем ученые хотят добраться до углерода и изучить полиморфизм при образовании кристаллов графита и алмазов. А вообще - это полезные знания и для электроники, и для фармацевтики.
Универсальное антитело против коронавируса
Медики сообщают, что сотворили универсальное антитело, которое сможет защитить не только от ковид-19, но и от его мутаций, родственников и знакомых.
Мутации вируса заставляют задуматься о том, насколько эффективны вакцины, и подталкивают к разработке антител широкого спектра действия. Дело в том, что вакцины чаще всего целятся на те участки вируса, которыми он прикрепляется к клетке. Это RBD - region binding domain. Вот он и меняется так, что вирус потом не распознать. Одно из таких антител - ADG-2 - оказалось способным соединяться с тремя десятками вариаций SARS-СoV-2, у которых RBD весьма различаются. Да и даже к вирусам родственных семейств. Вот такие антитела широкого профиля, как ADG-2, вполне могут стать основой для универсальных вакцин.
Дубайские полисмены впервые поймали убийцу по "отпечатку памяти"
Смысл такой - шло расследование убийства на одном из складов, и было несколько подозреваемых, среди тех, кто на этом складе работал. К обычным допросам добавили необычный метод, чем-то схожий с обработкой главного героя Заводного апельсина.
Им показывали кадры с места преступления, связанные с ним или очень похожие на него, а иногда показывали орудие убийства, похожие на него предметы или какие-то другие улики. А вместо передачи в мозг сигналов их считывали при помощи электроэнцефалографии. И если на конкретных кадрах, имеющих непосредственное отношение к делу, активность мозга изменялась, то вероятнее всего этот человек видит их не впервые и вообще убийца.
И такой человек с пиками мозговой активности на особых кадрах нашелся среди подозреваемых. Ему предъявили сей факт, и под впечатлением от доблести полиции и особых кибертехнологий тот не стал отпираться.
Конечно, технологию отпечатка памяти обкатывали целый год до этого, но в реальном деле дубайские полисмены применили её впервые. Волна, которую регистрировали при помощи электродов в надеваемой шапочке - это P300, так называемый вызванный потенциал P300, он связан с узнаванием различных предметов, людей или ощущений.
Вообще, это довольно старый метод, его в помощь к основным методам использует полиция Индии, он применялся в штатах в 1999 году против одного серийного убийцы - Джея Би Грайндера. Но интересен сейчас он прежде всего тем, как скоро он войдет в общепринятую практику, и насколько просто такие волны можно будет подделать. Причем с обеих сторон. Есть история использования - по ссылке в описании.
Первая в мире пересадка обеих рук
Еще стоит обратить внимание на первую в мире пересадку обеих верхних конечностей исландскому электрику, потерявшему два десятка лет назад обе руки и плечи из-за сильного удара током, 11 тысяч вольт. Он пролежал три года в коме, потом подсел на наркотики, а потом понял, что надо брать судьбу в свои… в общем стали искать донора. И через много лет его нашли. За 14 часов несколько бригад хирургов, 50 человек, трансплантировали обе руки и плечи. Пока не ясно, как прошла операция, подвижность еще предстоит оценить. А реабилитация займет три года.
