Исследование + Ученые

Основные неврологические проявления сосудистой деменции:

• повышенная утомляемость;

• эмоциональная неустойчивость, склонность к депрессии;

• забывчивость;

• снижение работоспособности;

• низкая скорость реакции на происходящее;

• замедленность движений;

• шаркающая походка.

Источник: https://www.thailandmedical.news/news/common-links-between-l...

Имплантат, находясь в длительном контакте со средой в человеческом теле, должен обладать достаточной механической прочностью. Пористые структуры – скаффолды – за счет поддержки окружающих тканей позволяют ускорить процесс регенерации. После вживления на внутренней поверхности полимерного имплантата начинает формироваться костная ткань, а он сам постепенно деградирует. Для успешной реабилитации важно, чтобы скорость этих процессов была сопоставима друг с другом.

Этот процесс зависит от биохимических свойств материала, внутренней структуры каркаса и его условий нагружения. Из-за того, что имплантаты обладают сложной архитектурой, которая разрабатывается под индивидуальные особенности конкретного пациента, скорость разложения для разных имплантатов будет сильно отличаться. Чтобы изготовить качественный протез, необходимо прогнозировать процесс еще на этапе проектирования.

Ученые Пермского Политеха совместно с коллегами из Донского государственного технического университета исследовали цельные образцы из полимерных материалов и прототипы скаффолдов, изготовленные с помощью аддитивных технологий. Все образцы в течение разных периодов времени (от 3 до 14 дней) выдерживали в жидкой среде при различных температурах для имитации нахождения в теле человека. Микрокомпьютерная томография прототипов показала, что даже на ранних стадиях взаимодействия начинается эрозия поверхности. Это значит, что при эксплуатации в реальных условиях структура будет деградировать быстрее за счет циркуляции жидкости в организме. Это необходимо учитывать на этапе проектирования, чтобы имплантат не деградировал слишком быстро.

– При 37 °C снижение свойств цельных образцов составило не более 16%, а для скаффолдов — всего 4%. При повышенной температуре 45 °C эти показатели составили 47% и 16%, соответственно. Это означает, что механические свойства полимерных каркасов снижаются медленнее, поскольку характеристики таких структур определяются не только свойствами материала, но и особенностями внутренней архитектуры, – поясняет Наталия Еленская, младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Механика биосовместимых материалов и устройств» ПНИПУ, кандидат физико-математических наук.

– Полученные новые данные расширяют наше представление о механизмах резорбции, протекающих в таких конструкциях, а значит и наши возможности по контролю этого процесса. Результаты исследования полезны для разработки полимерных костных имплантатов с учетом влияния процесса деградации на их структурную целостность, – комментирует Михаил Ташкинов, заведующий научно-исследовательской лаборатории «Механика биосовместимых материалов и устройств» ПНИПУ, кандидат физико-математических наук.

Ученые Пермского Политеха изучили процессы деградации биоразлагаемых прототипов имплантатов. Исследование позволят проектировать более надежные и безопасные конструкции для пациентов, которые помогут восстанавливать костные ткани человека без повторного хирургического вмешательства.

Исследования с использованием искусственного интеллекта (ИИ) привели к важному открытию: выявлен новый белковый комплекс, играющий ключевую роль в процессе оплодотворения между сперматозоидом и яйцеклеткой. Это открытие проливает свет на молекулярные механизмы, необходимые для успешного слияния клеток, что является первым шагом в формировании эмбриона.

Генетические исследования уже выявили множество белков, участвующих в процессе оплодотворения. Однако до сих пор оставалось неясным, как эти белки взаимодействуют друг с другом и формируют комплексы, обеспечивающие успешное слияние. Лаборатория Андреа Паули в Институте молекулярной биологии (IMP) объединила структурные предсказания ИИ с экспериментальными данными для выявления этого ключевого комплекса. Их результаты, опубликованные в журнале Cell, демонстрируют фундаментальный механизм, общий для всех позвоночных.

Раскрывая тайну клеточного слияния

Оплодотворение — это первый шаг в развитии новой жизни, начинающийся с движения сперматозоида к яйцеклетке. Когда сперматозоид достигает яйцеклетки, он связывается с её поверхностью через специфические белковые взаимодействия. Это связывание подготавливает мембраны клеток к слиянию, позволяя их генетическому материалу объединиться и создать зиготу, которая в конечном итоге разовьётся в новый организм.

Несмотря на значительные успехи в понимании этих ранних стадий, точные механизмы, позволяющие сперматозоиду и яйцеклетке встретиться и слиться, оставались неуловимыми. Сперматозоиды и яйцеклетки специализированы для слияния, что включает строго регламентированную последовательность молекулярных событий.

“Поцелуй жизни” яйцеклетки и сперматозоида

За последние 20 лет было определено, что для взаимодействия между спермой и яйцеклеткой млекопитающих необходимо множество белков. Однако только два — Izumo1 с поверхности сперматозоида и Juno с мембраны яйцеклетки — напрямую связываются, способствуя оплодотворению.

Используя ИИ, лаборатория Андреа Паули и международные сотрудники идентифицировали новый белковый комплекс, способствующий первой молекулярной связи между сперматозоидом и яйцеклеткой. Результаты, опубликованные в Cell, показывают, что фундаментальный механизм блокировки, критически важный для оплодотворения, является общим для всех позвоночных.

ИИ раскрывает основы оплодотворения

Слияние сперматозоида и яйцеклетки — это высокоселективное, одноразовое событие, запускающее развитие нового организма. Этот процесс основан на уникальном молекулярном механизме, включающем специализированные белки. Генетические скрининги помогли ученым идентифицировать несколько ключевых белков, но они стремились понять, как эти элементы взаимодействуют на молекулярном уровне.

Исследователи использовали ИИ для выхода за рамки списка генов, важных для оплодотворения. Они использовали AlphaFold Multimer — передовое программное обеспечение, расширяющее технологию AlphaFold, которое предсказывает структуру белков на основе их последовательностей. Это позволило предсказать, как белки взаимодействуют друг с другом и образуют комплексы.

Идентифицирован новый белковый комплекс

Команда сосредоточила анализ на белках на поверхности сперматозоидов и использовала ИИ для выявления дополнительных участников процесса оплодотворения. Они собрали список белков, которые должны присутствовать в мембране сперматозоида, и провели биоинформационный анализ с использованием AlphaFold. ИИ предсказал, какие белки могут взаимодействовать друг с другом, и предложил перспективных кандидатов для тестирования.

Первоначальный скрининг выявил, что два ранее известных белка, связанных с фертильностью на поверхности сперматозоидов — Izumo1 и Spaca6 — взаимодействуют не только друг с другом, но и с третьим, ранее неизвестным фактором: Tmem81. Этот белок никогда ранее не описывался, но его наличие подтвердилось экспериментами на живых организмах — от рыбки данио до мышей и клеток человека.

Экспериментальные подтверждения

Ученые подтвердили предсказания ИИ с помощью экспериментов на живых организмах. Они показали, что тример образуется в клетках и существует у разных видов позвоночных. Когда этот тример не образуется, животное становится стерильным.

Результаты демонстрируют, что новый белковый комплекс играет ключевую роль в молекулярных механизмах оплодотворения. Это открытие не только углубляет наше понимание ранних стадий развития, но и может привести к новым методам лечения бесплодия у людей.

Больше интересных статей в Telegram и VK

Технологические решения, вдохновленные природой

1. Микроструктуры кожи акулы Поверхность кожи акулы покрыта микроскопическими чешуйками, которые минимизируют трение и предотвращают перегрев. На их основе разработаны покрытия для теплопередающих элементов в промышленности, что помогает уменьшить энергозатраты.

2. Цветок лотоса и охлаждающие покрытия Эффект самоочищения листьев лотоса вдохновил на создание гидрофобных поверхностей, которые не только отталкивают грязь, но и способствуют быстрому испарению воды, что полезно для пассивного охлаждения.

3. Кожа пустынных ящериц Некоторые пустынные ящерицы, такие как австралийская шипохвостая агама, собирают влагу из воздуха через специализированные чешуйки на своей коже. Эта идея легла в основу систем, которые собирают воду из воздуха для последующего использования в системах охлаждения.

Экологический подход к охлаждению

Технологии, вдохновленные природой, не только увеличивают эффективность охлаждения, но и сокращают воздействие на окружающую среду. В отличие от традиционных кондиционеров, которые потребляют много энергии и используют хладагенты, такие системы могут работать на основе естественных процессов, уменьшая углеродный след.

Будущее охлаждающих технологий

Природа продолжает быть источником идей для новых изобретений. Исследования в области биомимикрии открывают двери для создания умных и устойчивых систем охлаждения, которые будут интегрироваться в различные сферы жизни — от бытовой техники до градостроительства. Инновации, вдохновленные листьями, животными и даже экосистемами, могут изменить подход к сохранению ресурсов и заботе о планете.

Природа, со своей сложной системой взаимосвязей и адаптаций, учит нас гармонии. Используя её уроки, мы можем создать технологии, которые будут не только эффективными, но и экологичными.

Вопрос о том, действительно ли американские астронавты побывали на Луне, является одним из самых обсуждаемых и спорных тем в истории освоения космоса. С момента первой высадки на Луну в 1969 году и до сегодняшнего дня, множество людей продолжают сомневаться в подлинности этих событий. В этой статье мы рассмотрим основные аргументы сторонников теории "лунного заговора" и факты, которые её опровергают.

Аргументы сторонников теории "лунного заговора"

1. Фотографии и видеоматериалы: Некоторые скептики утверждают, что фотографии и видеоматериалы, представленные NASA, являются подделками. Они указывают на отсутствие звёзд на фотографиях, странный флаг, который развевается в условиях безвоздушного пространства, и другие детали, которые кажутся им нереалистичными.

2. Радиационные риски: Путешествие на Луну и обратно связано с высокими уровнями радиации, которые могли бы представлять серьёзную угрозу для здоровья астронавтов. Сторонники теории заговора утверждают, что NASA не предоставило достаточных доказательств того, что астронавты смогли бы выжить после такого облучения.

3. Технические сложности: Некоторые скептики считают, что на тот момент технологии не позволяли осуществить такой сложный полёт. Они указывают на отсутствие предшествующих испытательных миссий с человеком на борту, что вызывает сомнения в технической возможности выполнения миссии.

Опровержение аргументов

1. Фотографии и видеоматериалы: NASA представило множество фотографий и видеоматериалов, которые были проанализированы учеными и экспертами по всему миру. Большинство сомнений, связанных с этими материалами, были развеяны. Отсутствие звёзд на фотографиях объясняется вспышками, которые использовались для освещения объектов. Флаг, который "развевается", на самом деле был закреплён на телескопической удочке и колебался от “воздушных” потоков, созданных астронавтами.

2. Радиационные риски: Да, радиация в космосе действительно представляет опасность. Однако современные исследования и расчёты показывают, что кратковременное пребывание в зоне высокой радиации, как это было в случае с Apollo, не привело бы к смертельным дозам облучения. Астронавты были защищены как кораблём, так и скафандрами, которые имели радиационную защиту.

3. Технические сложности: На момент миссий Apollo технологии действительно были передовыми, но они были результатом многолетних исследований и разработок. Испытательные миссии с животными и роботами предшествовали пилотируемым полётам, что позволило накопить необходимый опыт и знания.

Заключение

Несмотря на многочисленные сомнения и теории заговора, существует множество доказательств, подтверждающих факт высадки американских астронавтов на Луну. Фотографии, видеоматериалы, научные расчеты и экспертные заключения опровергают основные аргументы скептиков. Хотя вопросы и сомнения могут оставаться, на данный момент нет оснований полагать, что лунные миссии были фальсификацией.

История освоения космоса полна вызовов и достижений, и лунные экспедиции занимают в ней одно из самых значимых мест. Независимо от теорий заговора, эти события остаются важным этапом в развитии человечества и его стремлении к познанию Вселенной.

Роль в развитии атмосферы:

Образование свободной атмосферы. Первые живые организмы, анаэробные прокариоты использовали для жизнедеятельности химические соединения, присутствовавшие в первичной атмосфере (метан, аммиак, водород). Позднее, появление фотосинтезирующих цианобактерий привело к революционному изменению состава атмосферы: они начали выделять кислород, который постепенно накапливался в атмосфере, формируя озоновый слой и создавая условия для развития аэробных организмов.

Регуляция состава атмосферы. Живые организмы постоянно участвуют в круговороте газов. Фотосинтез поглощает CO2 и выделяет O2, дыхание — наоборот. Растения регулируют содержание водяного пара в атмосфере посредством транспирации. Разложение органического вещества влияет на содержание метана и других газов.
Образование аэрозолей. Живые организмы (например, морские водоросли, споры грибов) являются источником биогенных аэрозолей, влияющих на облакообразование и климат.

Роль в развитии гидросферы:

Формирование химического состава воды. Живые организмы участвуют в биогеохимических циклах, влияющих на химический состав воды океанов, морей и пресных водоемов (круговорот азота, фосфора, серы). Они выделяют в воду органические вещества, которые распадаются и изменяют её химические свойства.
Изменение рельефа водоемов. Развитие организмов (например, кораллов, водорослей) приводит к образованию рифов, которые изменяют рельеф дна водоемов. Зарастание водоемов влияет на их глубину и площадь. Регуляция водного баланса. Растения участвуют в круговороте воды, поглощая её из почвы и испаряя в атмосферу. Животные также влияют на водный баланс, потребляя и выделяя воду.

Роль в развитии биосферы:

Формирование почвы. Живые организмы (бактерии, грибы, растения) играют решающую роль в почвообразовании, разлагая органические остатки и формируя почвенный гумус. Корневые системы растений структурируют почву.

Создание биогеоценозов. Живые организмы формируют сложные сообщества (биогеоценозы), где существуют тесные взаимосвязи между организмами и окружающей средой.

Биологическое разнообразие. Живое вещество является основой биологического разнообразия, которое обеспечивает устойчивость биосферы.

Роль в развитии географической оболочки в целом:

Геохимические циклы. Живое вещество является ключевым звеном в биогеохимических циклах (углерода, азота, кислорода, фосфора, серы), которые определяют состав и свойства географической оболочки.

Изменение рельефа. Живые организмы влияют на рельеф поверхности Земли (образование коралловых рифов, торфяников, почвенного покрова).

Регуляция климата. Живые организмы участвуют в регуляции климата Земли, влияя на газообмен, альбедо поверхности и другие климатообразующие факторы.

Эволюционное развитие. Живое вещество находится в постоянном взаимодействии с окружающей средой, что приводит к коэволюции живых организмов и географической оболочки.

Живое вещество — это мощная геологическая сила, активно участвующая в формировании и эволюции всех сфер географической оболочки. Его роль трудно переоценить, поскольку оно не только населяет биосферу, но и является её активным творцом и регулятором.