Сфера высоких технологий не может обойтись без исследований. Они не только помогают открыть что-то новое, но и сильно улучшить старое. Можно сказать, что весь наш быт это результат исследований. Без них никуда.
Исследования — это то, что может сделать послезавтрашний день сегодняшним. Так же, как сегодняшний — вчерашним. Именно исследования двигают прогресс и крутят технологическую сферу все быстрее. Год-другой в мире IT — это как десять лет по меркам человеческой жизни. И это без учета того, что открытия происходят все чаще, технологии разрабатываются все активнее, а денег на это тратится все больше. Мы на пороге технологической сингулярности, и будьте уверены — исследования на эту тему уже ведутся.
Иммунитет человека устроен так, что замечает неправильные молекулы, которые не должны быть в организме, и уничтожает их. К таким молекулам относятся вирусы, а также белки, которые появляются не там, и не тогда, когда должны, то есть являются подозрительными. К таким относятся белки, которые покрывают раковые клетки. Их еще называют белками мишенями. Иммунитет распознает их и начинает атаковать раковую опухоль. Но почему же тогда рак является тяжелым, а порой и неизлечимым заболеванием, спросите вы? Проблема в том, что раковые клетки обладают механизмом, который умеет обманывать иммунную систему, в результате чего иммунитет быстро престает воспринимать злокачественные опухоли, как вражеские, способные навредить организму. Сотрудники Массачусетского технологического института рассказали о механизме, который позволяет раковым клеткам обманывать иммунитет, а также нашли способ как заставить иммунитет бороться с раком.
Метод идентификации личности при помощи его генетического материала был разработан в 1984 году британским ученым Алеком Джеффирсом. С тех пор его стали использовать криминалисты. Изначально он был дорогим, и воспринимался, как нечто экзотическое. Однако постепенно превратился просто в рутину. Причем за это время технология была настолько усовершенствована, что для анализа стали использовать частицы ДНК, обнаруженные на месте преступления, которые даже не видны глазу. Считается что, если такие частицы обнаружены на какой-либо поверхности, значит человек к ней прикасался. Но насколько убедительным доказательством можно считать ДНК-след? Ученые Университета Флиндерса сообщают, что вовсе не обязательно касаться какой-либо поверхности, чтобы на ней появились следы ДНК. К такому вводу они пришли на основе эксперимента, поэтому нет поводов ему не доверять. Это значит, что подобное доказательство можно ставить под сомнение.
Шизофрения — тяжелое психическое заболевание, которое сопровождается раздвоением интеллектуальной и эмоциональной-волевой функции. Люди с этим заболеванием неспособны адекватно воспринимать реальность, имеют паталогические поведенческие особенности. Нередко шизофрения сопровождается слуховыми и зрительными галлюцинациями. В мире от шизофрении страдает примерно 20 миллионов человек. Ранее считалось, что заболевание может возникать по причине нехватки витаминов, но позже выяснилось, что оно имеет наследственный характер. однако ученые не могут выделить какой-либо один или несколько генов, которые вызывают заболевание и его симптомы. Иногда в генах даже отсутствуют какие-либо мутации. Болезнь вызывает просто комбинация определенных генов, каждый из которых вполне нормальный. Причем, не обязательно, что наличие такой комбинации обязательно приведет к возникновению шизофрении. Более того, в настоящее время ученые насчитывают более трехсот видов генов, которые имеют отношение к данному заболеванию. Чтобы оценить вероятность его развития, а также прогнозировать варианты развития, медики используют специальные статистические методы анализа. Эти же методы используют для прогноза ряда других заболеваний, таких как диабет, повышенное давление и т.д. Однако, сотрудники медицинского центра Маунт Синай в своем исследовании выяснили, что данный метод неэффективен.
Тридцать лет назад в Эцтальских Альпах была обнаружена ледяная мумия человека, убитого примерно 5000 лет назад. Обледеневшие останки отлично сохранились естественным образом благодаря солнцу, ветру и минусовым температурам. Находка быстро стала сенсацией. Про Эци, или Этци, как назвали этого человека, было написано множество книг, сняты документальные фильмы и даже один художественный, воссоздавший жизнь и нравы мужчины, проживавшего в неолитической Европе. Сегодня за Эци тщательно ухаживают исследователи из Археологического музея Южного Тироля в Больцано (Италия). Его тело хранится в специальной холодильной камере, где поддерживается постоянная температура -6 градусов по Цельсию. Несколько раз в год его останки опрыскивают стерильной водой, чтобы создать ледяной защитный «экзоскелет», который гарантирует, что ледяная мумия останется в том же состоянии, в которой ее нашли. Несмотря на то, что с момента обнаружения Эци прошло три десятилетия, ученые продолжают изучать его раскрывать подробности жизни в неолитический период.
Как известно, первые люди долгое время промышляли охотой и собирательством диких ягод и фруктов. Поэтому серьезным шагом в развитии человечества стал переход к сельскому хозяйству, когда люди начали разводить скот и выращивать растения. Ученые считают, что осваивать сельское хозяйство человечество начало примерно 10000 лет до нашей эры. Данный период принято называть неолитической революцией. Разумеется, процесс занял какое-то время, так как животных необходимо было приручать и окультуривать. Но, это далеко не единственные проблемы, с которым приходилось сталкиваться древним людям. Занявшись скотоводством, им приходилось длительное время жить на одном и том же месте большими общинами. разумеется, рядом с ними находился и скот. Можно только догадываться какие возникали вспышки инфекционных заболеваний в условиях скученности большого количества людей и антисанитарии. По мнению ученых, людей спасло лишь то, что иммунитет стал менее бурно реагировать на инфекции. В противном случае он бы просто убивал их постоянными сильными воспалениями.
Я рассказывал о том, насколько вредным является курение. Причем медики неоднократно сообщали, что курильщики гораздо тяжелее переносят COVID-19, поэтому относятся к категории риска. На этот счет было проведено немало исследований, поэтому причины ясны. В одном из них говорится, что у клеток курильщиков снижается активность иммунных белков, играющих важную роль в иммунном ответе организма на заражение. Однако, как оказалось, в отношении курильщиков не все так однозначно — по некоторым данным они реже заражаются коронавирусом. Японские ученые даже смогли объяснить причину такого неожиданного явления. Оказывается, в табачном дыме есть вещества, именуемые полициклическими ароматическими углеводородами, или сокращенно ПАУ, которые заставляют клетки “закрыть входы” для коронавируса, в результате чего он не может попасть внутрь и размножиться.
Многие известные изобретатели были внимательными наблюдателями, что позволило им подсмотреть многие идеи у природы, которая вдохновляет ученых на открытия и по сей день. Так физик Роберт Шофилд обратил внимание, что многие беспозвоночные, несмотря на свои крошечные размеры, обладают весьма прочными “инструментами”. К примеру, чтобы клещу впиться в животное, ему необходимо проткнуть толстую, покрытую шерстью кожу. Муравьям-листорезам приходится прогрызать жесткие тропические листья, а пятнистые фонарницы вообще разгрызают кору деревьев, чтобы добраться до сока, и такие примеры можно приводить долго. Роберта Шофилда стал интересовать вопрос — что за материал такой, который выдерживает колоссальные нагрузки и остается невредимым? Ученые давно знали, что он содержит тяжелые металлы, такие как цинк, медь и марганец. В некоторых частях тела отдельных беспозвоночных содержание тяжелых металлов достигает 20% от массы. При этом ученые понятия не имели, как эти металлы связаны с белками. Занимаясь данным вопросом Роберт Шофилд со своей командой исследователей смог найти ответ. Для этого ему пришлось изучать белки и металлы на молекулярном уровне. Как оказалось, “инструменты” беспозвоночных состоят из уникального прочного композитного материала, который ученые впоследствии назвали биоматериалом тяжелых элементов.
COVID-19 бушует на планете уже почти два года. Наверняка многие помнят, что одним из первых предложенных способов лечения болезни было переливание крови больному от человека, который только выздоровел от коронавируса или пошел на поправку. Смысл процедуры в том, что кровь донора содержит большое количество антител. Иммунитет способен вырабатывать их для борьбы с любым патогеном, в том числе и коронавирусом. Соответственно, если человеку удалось выздороветь, значит его иммунная система создала подходящие антитела и синтезировала их достаточном количестве, чтобы побороть вирус. Поэтому кровь больного, по сути, является готовым лекарством, стимулирующим иммунитет. Единственное, прежде чем перелить ее, необходимо удалить эритроциты, чтобы не допустить свертывание, а также другие некоторые компоненты. Данный способ лечения рекомендуется для больных, у которых развилась настолько тяжелая форма болезни, что может понадобиться искусственная вентиляция легких. Однако, недавно выяснилось, что эффективность такого лечения сильно преувеличена. Об этом говорят ученые Университета Макмастера, Университета Монреаля, а также некоторых научных центров.
Помимо Homo sapiens на нашей планете живут миллионы других существ. Те, что покрупнее и подобрее как правило оказываются домашними питомцами, а вот остальным повезло меньше. Это касается как крупных диких животных, например, слонов (за ними очень любят охотиться браконьеры, но вообще слоны – это отдельная, невероятно интересная тема), так и птиц, членистоногих и насекомых. При этом те же самые муравьи проявляют невероятную смекалку, проживая в структурированных гнездовых сообществах, которые возглавляют королева или королевы. А вот их главная задача – отложить тысячи яиц и обеспечить выживание колонии. Умно, не так ли? Но если о муравьях можно рассказать много увлекательных историй, то как на счет червей? Казалось бы, банальнее некуда – земляные черви создают норки в почве (глубиной не менее 60—80 см), способствуя ее увлажнению, перемешиванию и аэрации. А после прохождения через их кишечник все питательные вещества из растительных остатков высвобождаются. Правда, особой смекалкой эти ребята не отличаются, как и их собратья, проживающие в других организмах, например, паразиты. Но не тут-то было. Как показали результаты нового исследования, микроскопическая нематода Caenorhabditis elegans делится друг с другом воспоминаниями обмениваясь РНК. Вот этого точно никто не ожидал (как минимум мы в редакции Hi-News.ru:)
Помимо опасного коронавируса, вызывающего острый респираторный синдром SARS-CoV-2, есть и более безобидные коронавирусы, протекающие как обычная легкая простуда. Несмотря на то, что в плане опасности для человека они совершенно разные, в некоторой степени друг на друга похожи, ведь не зря являются родственниками. Поэтому с момента распространения по планете COVID-19 ученые стали задаваться вопросом —способна ли иммунная система человека узнать SARS-CoV-2 по общим чертам (сходству в структуре вирусных белков), запомнив простудные коронавирусы, которые атаковали организм ранее? Чтоб получить ответы, было проведено множество исследований. Так в мае 2020 года в журнале Cell появилась статья о том, что в крови некоторых людей, которые ранее никогда не болели COVID-19, обнаружены иммунные клетки против SARS-CoV-2. В августе в том же году появилась другая статья Science. Авторы утверждали, что простудные коронавирусы заставляют иммунную систему запомнить более 100 молекулярных особенностей, по которым она может впоследствии распознать SARS-CoV-2. Однако вопрос о том, что простудные коронавирусы помогают бороться COVID-19, оставался открытым. Ведь одно дело распознавать вирус, а другое — бороться с ним.