Содержание
Российские ученые создали аккумуляторные батареи из борщевика — Газета.Ru
Российские ученые создали аккумуляторные батареи из борщевика — Газета.Ru | Новости
close
100%
Российские ученые создали натрий-ионные батареи с использованием материала, полученного из борщевика. Статья об этом опубликована в журнале Batteries.
Борщевик Сосновского — сорное травянистое растение. Оно распространено в средней полосе России и представляет опасность для людей, поскольку его сок заставляет кожу получать сильные ожоги на Солнце. Тем не менее, оно обладает высокой биомассой и легко культивируется, и потому может быть выгодной технической культурой.
Ученые из МГУ и Сколтеха придумали способ переработки этого сорняка в материал для аккумуляторов. «Твердый углерод, который используется в анодах натрий-ионных аккумуляторов, можно производить из любой биомассы: скорлупы орехов, отходов бумажного производства, но вот борщевик никто еще не пробовал.
А оказалось, что он неплохо подходит», — рассказывает Зоя Бобылева, одна из авторов работы. Полученный специалистами МГУ и Сколтеха твердый углерод из борщевика продемонстрировал кулоновскую эффективность 87 процентов, что ставит его в один ряд с лучшими материалами этого класса, полученными из другого сырья. По второму ключевому показателю, удельной емкости, он уступает материалам-лидерам — 260 против 300 мАч/г — но в целом конкурентоспособен.
Было испробовано три метода получения твердого углерода: нагревание до 1300 градусов в анаэробной атмосфере с предварительной промывкой кислотами и без, а также варку в реакторе с водой.
Ранее ученые назвали мифом внезапные озарения и крики «эврика» в науке.
Все новости на тему:
Цивилизация
Подписывайтесь на «Газету.Ru» в Новостях, Дзен и Telegram.
Чтобы сообщить об ошибке, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Новости
Дзен
Telegram
Георгий Бовт
Не догонишь – не похоронишь
О том, как мы хотели перегнать Америку, но потом передумали
Алексей Мухин
Хромая утка по-пекински
О возможном конфликте США и Китая
Мария Дегтерева
Там чудеса, там леший бродит
О бюрократии и чиновничестве в России
Иван Глушков
Холодное блюдо
О гастрономическом путешествии на Таймыр
Дмитрий Самойлов
Праздник за праздником
О Дне народного единства и Дне Октябрьской революции
Найдена ошибка?
Закрыть
Спасибо за ваше сообщение, мы скоро все поправим.
Продолжить чтение
Daily Mail: Ученые в США создали вариант COVID со смертностью у мышей в 80%
Daily Mail: Ученые в США создали вариант COVID со смертностью у мышей в 80% — Российская газета
Свежий номер
РГ-Неделя
Родина
Тематические приложения
Союз
Свежий номер
17.
10.2022 22:47
Рубрика:
Общество
Алексей Рыбин
Американские ученые создали вариант COVID со смертностью среди мышей в 80%. Об этом сообщает британская газета Daily Mail.
По информации издания, группа исследователей из Бостона и Флориды извлекла шиповидный белок «омикрон» и связали его с исходным штаммом, который впервые появился в Ухане в начале пандемии.
«80% мышей умерли от нового искусственного штамма Covid, в то время как ни одна не умерла только от более мягкого варианта «омикрон», — пишет газета.
По данным Daily Mail, ученые также изучили влияние различных штаммов на клетки легких человека, выращенные в лаборатории, и обнаружили, что гибридный штамм производит в пять раз больше вирусных частиц, чем оригинальный «омикрон».
Однако, пишет Daily Mail, ученые признали, что гибридный вирус вряд ли будет столь же смертельным для людей, как для мышей.
Поделиться:
Наука
01:55Спорт
«Еще года три — и я не смогу больше».
Карпин рассказал, сколько еще планирует тренировать
01:40Спорт
В Москве представили документальный фильм про главного тренера сборной России по футболу Валерия Карпина
01:35Спорт
«Если вы хотите выиграть, вы должны победить лучших»: Медведев и Рублев поделились настроем на Итоговый турнир года
01:25Спорт
ВАДА требует отстранить Валиеву на четыре года
01:20В мире
FP: указ Зеленского о запрете на передвижение мужчин подрывает боевой дух украинцев
01:20Спорт
Российские самбисты блестяще выступили на чемпионате мира в Бишкеке
01:16Спорт
Криштиану Роналду обвинил «Манчестер Юнайтед» в предательстве и готов покинуть клуб зимой
00:53В мире
Президент Кубы принял участие в открытии российского павильона на международной ярмарке в Гаване
00:37Культура
Певец и гитарист группы «Пилот» Илья Кнабенгоф в интервью «РГ» — об идейном пересечении нового альбома с творчеством «КИШа» и новой программе коллектива
00:16Спорт
«Манчестер Юнайтед» оштрафовал Роналду на миллион евро за скандальное интервью
00:11Общество
«Одна хорошая мунха может прокормить село целую зиму!»: В Якутии начался сезон массовой подледной рыбалки
00:01Власть
Ужесточаются правила продажи товаров со сжиженным газом
00:00Власть
Войска продолжают наносить удары по инфраструктуре Украины, Павловка в ДНР полностью освобождена.
Минобороны РФ доложило о ходе спецоперации
00:00Культура
Дирижер Даниэль Баренбойм: «Из России вышли мои дед и бабушка, моя жена, мои дети наполовину русские»
23:26Власть
Как подмосковные предприятия помогают участникам спецоперации
23:13Общество
Пенсионеры-инвалиды из Канска через суд добились установки подъемника в квартире
Главное сегодня:
Ученые создали механическую матку, которая может вырастить жизнь в лаборатории любой обычный человек (хотя и с ограниченным сроком жизни). Их изобретение считается колоссальным достижением науки (и основой довольно запутанного общества).
Но за пределами киноэкрана нам еще предстоит приблизиться к тому, чтобы создать какой-либо организм — не говоря уже о человеке — полностью с нуля. До нынешнего момента.
В исследовании, опубликованном в прошлом месяце в журнале Nature , ученые из США, Великобритании и Израиля успешно создали синтетический эмбрион мыши без использования каких-либо яйцеклеток или сперматозоидов.
Вместо этого они использовали набор стволовых клеток.
По сравнению с естественными эмбрионами, созревающими вместе с ними, эти выращенные в лаборатории аналоги приобрели сходные черты, наблюдаемые почти через девять дней после оплодотворения, такие как бьющееся сердце, очень ранняя стадия мозга и кишечная трубка — до того, как они резко остановили рост.
«По сути, главный вопрос, который мы решаем в лаборатории, заключается в том, как мы начинаем свою жизнь?» сказала Магдалена Зерницка-Гетц, ведущий исследователь исследования и биолог стволовых клеток в Кембриджском университете и Калифорнийском технологическом институте, во время брифинга для прессы.
Заглянем в «черный ящик»
Исследователям из Института науки Вейцмана в Израиле удалось вырастить в лаборатории синтетические (слева) и натуральные (справа) эмбрионы. Амадей и Хэндфорд
Когда сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, слияние запускает каскад изменений, которые заставляют одну клетку размножаться, специализироваться и организовываться в отдельные типы клеток, ткани, органы и другие структуры, составляющие целостный организм.
В течение последних нескольких десятилетий ученые пытались воссоздать модели эмбрионального развития в лаборатории, чтобы узнать, как первичный феномен протекает в режиме реального времени. Но этот подвиг оказался чрезвычайно сложным. В конце концов, мы не можем просто заглянуть в живую матку в лаборатории, чтобы непосредственно наблюдать за происходящим под микроскопом.
В частности, исследователи не знают, что именно происходит в утробе матери между 14 днями и месяцем развития, говорит Макс Уилсон, молекулярный биолог из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, не участвовавший в исследовании.
В этот таинственный период строится мозг и закладывается сердце. «Это называется «черный ящик» человеческого развития, — объясняет он.
На разработку этого устройства ушло семь изнурительных лет.
Недавние попытки распутать эти загадки включали превращение человеческих эмбриональных стволовых клеток в бластоцисты, тонкостенные полые шарики из делящихся клеток, дающие начало эмбриону во время естественного развития.
Этот «бластоидный» метод не совсем приблизил ученых к пониманию того, как клетки самоорганизуются и превращаются в органы. Но в 2021 году исследователи из Института науки Вейцмана в Израиле, которые также работали над новым исследованием Nature , разработали своего рода механическую матку (представьте себе аквариум с аксолотлем в стиле Dune Фрэнка Герберта).
На разработку этого устройства ушло семь изнурительных лет. Он включал в себя инкубатор, который плавал и вращал эмбрионы в пузырьках, наполненных специальной, богатой питательными веществами жидкостью. Тем временем вентилятор подавал кислород и углекислый газ, тщательно контролируя поток и давление газов.
С помощью этой установки исследователям Вейцмана удалось заставить синтетические эмбрионы мыши, полученные из стволовых клеток, процветать в своей искусственной маме в течение примерно шести дней, пока им не удалось продлить его еще больше, согласно исследованию, опубликованному ранее в этом месяце в журнале Cell.
.
Эмбрионы подвергались гаструляции (когда ранний эмбрион превращается в многослойную структуру) в течение восьми с половиной дней, но затем остановились по неизвестным причинам. (Беременность мыши длится около 20 дней.)
Но эксперимент не был полностью провальным. Это поставило грандиозную задачу перед последним исследованием: показать, что эмбрионы млекопитающих можно выращивать вне матки.
Как вырастить ребенка
Зерницка-Гетц и ее коллеги использовали эмбриональные стволовые клетки, а также те, которые дают начало плаценте и желточному мешку, для выращивания синтетических эмбрионов. Хосе А. Бернат Басете/Moment/Getty Images
Зерницка-Гетц, один из авторов нового Nature , провела последнее десятилетие, изучая способы разработки синтетических эмбрионов. Она сказала, что ее лаборатория изначально использовала только эмбриональные стволовые клетки для имитации раннего развития.
Но в 2018 году она и ее коллеги обнаружили, что если добавить две другие стволовые клетки, дающие начало плаценте (органу, обеспечивающему питательные вещества и удаляющему отходы) и желточному мешку (структуре, обеспечивающей питание на раннем этапе развития), , эмбрионы были лучше подготовлены к самосборке.
Вот что касается науки: всегда есть конкуренция. После своей статьи Nature в 2018 году команда Зерницкой-Гетц была удивлена, когда группа Вейцмана представила систему инкубатора-вентилятора, а также более поздние эксперименты по созданию эмбрионов без спермы или яйцеклеток — как они и пытались.
Но наука — это еще и сотрудничество. Две группы в конце концов объединились, чтобы посмотреть, может ли объединение их методов привести к созданию жизненно важного золотого билета.
Результаты были впечатляющими: Зерницка-Гетц и ее коллеги наблюдали, как искусственно выращенные клетки превращаются в синтетические «эмбриоиды» без каких-либо внешних модификаций или руководства.
У модели эмбриона развились голова и сердце — части тела, которые исследователи никогда не могли изучать in vitro.
По сравнению с естественными эмбрионами мыши, выращенными отдельно, эти эмбриональные мыши прошли те же стадии развития в течение восьми с половиной дней после оплодотворения (точно так же, как в более ранней работе группы Вейцмана), что эквивалентно 14-му дню эмбрионального развития человека.
.
Модель эмбриона развила голову и сердце — части тела, которые исследователям никогда не удавалось изучить в пробирке, — сказала Зерницка-Гетц.
«Это действительно первая демонстрация переднего мозга в любых моделях эмбрионального развития, и это стало Святым Граалем для этой области», — сказал соавтор Дэвид Гловер, профессор-исследователь биологии и биологической инженерии в Калифорнийском технологическом институте, во время конференции. пресс-брифинг.
Команда Церницкой-Гетц также поработала с геном под названием Pax6, который, по-видимому, играет ключевую роль в развитии и функционировании мозга. После удаления Pax6 из ДНК стволовых клеток мыши с помощью CRISPR Зерницка-Гетц и ее коллеги заметили, что головы этих синтетических эмбрионов развивались неправильно, имитируя то, что наблюдается, когда у естественных эмбрионов отсутствует этот ген.
У человека редкие мутации или делеции Pax6 могут привести к аномальному развитию плода и смерти. Они также могут вызывать состояния, такие как аниридия (отсутствие цветной части глаза, радужной оболочки) или аномалия Петерса, которая препятствует развитию таких структур глаза, как роговица.
Шанс на синтетическую жизнь?
Изготовление синтетических эмбрионов из стволовых клеток человека может оказаться сложной технической (и этической) проблемой. Westend61/Westend61/Getty Images
Подробный взгляд на раннее эмбриональное развитие может быть благом для здоровья человека. Например, это может помочь ученым понять, почему многие беременности, зачатые естественным путем или с помощью вспомогательных репродуктивных средств, терпят неудачу в раннем триместре.
Зерницка-Гетц сказала, что исследование может также продвинуть регенеративную медицину. Это могло бы помочь ученым научиться делать жизнеспособные, полнофункциональные замещающие органы для пациентов, перенесших трансплантацию, с использованием их собственных стволовых клеток (потенциально устраняя необходимость в пожизненном использовании иммунодепрессантов).
В настоящее время у нас есть широкое понимание органогенеза — или развития органа от эмбриона до рождения — но мы не знаем всех микроскопических этапов и клеточных взаимодействий, кульминацией которых становится полноценный функциональный орган.
Модельная система может помочь в разработке новых лекарств: она может показать, какие лекарства безопасно принимать во время беременности, не нанося вреда плоду. По словам Зерницка-Гетц, теперь исследователи могут протестировать их на синтетических эмбрионах.
«Это прогресс, но на очень ранней стадии развития, редкое событие, которое, хотя внешне похоже на эмбрион, имеет дефекты, которые не следует упускать из виду», — Альфонсо Мартинес Ариас, биолог-эволюционист из Университета Помпеу Фабра в Испании, который не участвовал в исследовании, говорится в пресс-релизе.
Одна вопиющая проблема: хотя синтетические эмбрионы мыши кажутся идентичными своим естественным аналогам, их развитие застопорилось на восемь с половиной дней, поэтому трудно сказать, будут ли они продолжать расти правильно.
«Это очень веское доказательство того, что однажды у нас будет эта сила, и будет возможно [создать синтетическую жизнь]».
Итак, несмотря на огромный потенциал, создание синтетических эмбрионов из стволовых клеток сейчас просто невозможно.
«Эту блокаду не понимают, и ее необходимо преодолеть, если кто-то хочет вырастить синтетические эмбрионы мыши после восьмого дня», — сказал Кристоф Галише, биолог стволовых клеток из Института Фрэнсиса Крика в Лондоне, который также не участвовал в новой работе. в том же пресс-релизе.
Поскольку люди и мыши не обладают всеми одинаковыми характеристиками, когда дело доходит до эмбрионального развития, следующим шагом будет создание синтетических эмбрионов из человеческих стволовых клеток.
Скорее всего, это будет сложно, скорее этически, чем технически. Но Уилсон считает, что это исследование знаменует собой важную научную веху и инструмент, который можно добавить в набор технологических инструментов человечества.
«Это очень убедительное доказательство того, что однажды у нас будет такая сила, и будет возможно [создать синтетическую жизнь]», — говорит Уилсон. «Решимся ли мы сделать это или нет из-за этики или даже потенциальных преимуществ — это вопрос для общества в целом».
Это HORIZONS, информационный бюллетень, в котором исследуются инновации сегодняшнего дня, формирующие мир завтрашнего дня. Подпишитесь бесплатно.
Подписываясь, вы соглашаетесь с нашими Условиями обслуживания и Политикой конфиденциальности
Ученые создали синтетические эмбрионы мышей с развитым мозгом
Перейти к содержимому
Биотехнология
Эмбрионы, полученные из стволовых клеток, могут пролить новый свет на самые ранние стадии беременности человека.
By
- Rhiannon Williamsarchive page
25 августа 2022 г.
Синтетические (слева) и натуральные (справа) эмбрионы рядом для демонстрации сопоставимого формирования мозга и сердца Amadei и Handford
Эмбрионы мышей, недавно созданные из стволовых клеток в лаборатории демонстрируют большее развитие мозга, чем любые синтетические эмбрионы мышей, созданные ранее.
По словам исследователей из Кембриджского университета и Калифорнийского технологического института, в то время как другие исследователи создавали эмбрионы мыши из стволовых клеток, ни один из них не достиг точки, когда весь мозг, включая переднюю часть в передней части, начал развиваться.
.
Результаты, описанные сегодня в статье в журнале Nature, могут помочь ученым узнать больше о том, как развиваются человеческие эмбрионы, и дать представление о болезнях, а также предоставить альтернативу животным для тестирования.
Новые модели эмбрионов, которые не нуждаются в сперматозоидах или яйцеклетках, были разработаны в лаборатории вместе с естественными эмбрионами мыши. Они отражали одни и те же стадии развития вплоть до восьми с половиной дней после оплодотворения, развивая бьющееся сердце и другие основы органов, включая нервные трубки, которые в конечном итоге превращаются в головной и спинной мозг.
«Я думаю, что это большое достижение», — говорит Леонардо Беккари из Центра молекулярной биологии Северо Очоа в Мадриде, который не участвовал в исследовании.
Изучение того, как стволовые клетки мыши взаимодействуют на этом этапе развития, также может дать ценную информацию о том, почему у человека прерывается беременность на самых ранних стадиях, и как этого избежать.
«Это действительно первая демонстрация переднего мозга в любых моделях эмбрионального развития, и это стало святым Граалем для этой области», — говорит Дэвид Гловер, профессор-исследователь биологии и биологической инженерии в Калифорнийском технологическом институте, соавтор отчета.
Стволовые клетки способны развиваться в специализированные клетки, включая клетки мышц, мозга или крови. Синтетические эмбрионы были сделаны из трех типов клеток мышей: эмбриональных стволовых клеток, формирующих тело; стволовые клетки трофобласта, которые развиваются в плаценту; и экстраэмбриональные стволовые клетки энтодермы, которые помогают формировать яйцевой мешок.
Эмбрионы были разработаны в искусственном инкубаторе, созданном Джейкобом Ханной из Института Вейцмана в Израиле, который недавно содержал реалистично выглядящие мышиные эмбрионы, растущие в механической матке в течение нескольких дней, пока у них не развились бьющееся сердце, текущая кровь и черепные складки. Ханна также является соавтором нового исследования.
Имитируя естественные процессы формирования мышиного эмбриона внутри матки, исследователи смогли направить клетки во взаимодействие друг с другом, заставив их самоорганизоваться в структуры, которые прошли через этапы развития до точки, где они имели бьющиеся сердца и основы всего мозга.
Команда также удалила ген под названием Pax6, который необходим для формирования центральной нервной системы и развития мозга и глаз, чтобы проверить, как будут реагировать модельные эмбрионы. Синтетические модели продолжали демонстрировать те же известные дефекты развития мозга, что и естественное животное, несущее мутацию. Далее, исследователи заинтересованы в том, чтобы выбить гены с неизвестными функциями в развитии мозга, что может пролить свет на причину некоторых дефектов.
Эмбрионы модели человека могут сыграть важную роль, помогая ученым понять, почему происходят определенные генные мутации, и они могут помочь в тестировании потенциального лечения ряда заболеваний.
Хотя синтетические эмбрионы смогли достичь той же стадии развития, что и естественные мышиные эмбрионы, они перестали расти примерно в середине типичного периода мышиной беременности (от 19 до 20 дней) и перестали развиваться после восьмого дня.
Лаборатория Ханны столкнулась с той же проблемой, и исследователи пока не понимают, почему.
Исследователи уже работают над синтетической структурой, похожей на плаценту, которая, как они надеются, позволит синтетическим эмбрионам продолжать расти через один или два дня после восьмидневной отметки.
Прохождение этой точки будет очень важно для разработки новых лекарств и определения того, какие лекарства совместимы с естественным развитием, говорит Магдалена Зерницка-Гетц, профессор в области развития млекопитающих и биологии стволовых клеток в Кембриджском отделении физиологии, развития и неврологии. кто руководил исследованием. Ее исследование искусственных эмбрионов было названо одной из 10 прорывных технологий MIT Technology Review в 2018 году.0007
Deep Dive
Биотехнологии
Оставайтесь на связи
Иллюстрация Роуз Вонг
Узнайте о специальных предложениях, главных новостях,
предстоящие события и многое другое.