Київ – Нейроінженери створили спеціальний елемент живлення, здатний генерувати електрику з глюкози в організмі людини. Така «батарейка» потенційно може забезпечувати напругою, наприклад, високотехнологічні протези. Цього тижня вчені також обговорюють новий телескоп NASA і пояснюють, як працює імунна система рослин.
«Батарейку», здатну генерувати енергію з глюкози зі спинномозкової рідини, що циркулює між спинним і головним мозком людини, розробили вчені з Массачусетського технологічного інституту, що у США. За їхнім задумом, каталізатором у таких елементах живлення виступатиме платина. Цей матеріал збиратиме електрони з молекул глюкози, за допомогою яких батарейка даватиме напругу у кількасот мікроватів – її можна порівняти з потужністю сонячної батарейки в калькуляторі, пише Extreme Tech.
Створені фахівцями з МТІ елементи живлення у формі квадрата, найбільший і найпотужніший із яких має сторону в 64 міліметри, але є й менші, хоч і слабші, версії, можна буде вживляти в мозок – у головний мозок скоріше ті менші. У теорії очікується, що потужність можна буде наростити, «вмонтувавши» уздовж спинного мозку відразу кілька батарей.
Extreme Tech зазначає, що теоретично у зв’язку з переробкою глюкози в такій батареї головний мозок може зазнати певних втрат «потужності», однак вони точно не катастрофічні: максимум, що може відчути людина у такому випадку, – це голод, чи то жартома, чи серйозно пише видання. Водночас такі елементи живлення вироблятимуть достатню напругу, щоб живити нею енергоощадні сенсори й комп’ютерні чипи (здатних обробляти сигнали з головного мозку й посилати їх, наприклад, на роботизовані протези).
Загалом науковці сподіваються, що такі елементи живлення сприятимуть подальшому створенню енергонезалежних нейронно-комп’ютерних систем.
NASA «полюватиме» за чорними дірами
NASA запустила космічний телескоп NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array). Вартість проекту – близько 180 мільйонів доларів. Його мета – спостерігати за астрономічними об’єктами у рентгенівському діапазоні. Йдеться, зокрема, про виявлення чорних дірок, особливості яких цікавлять учених. Результати роботи NuSTAR мають доповнити дані, отримані з рентгенівських обсерваторій «Чандра» і XMM-Newton.
Апарат запустили цього тижня на ракеті Pegasus, яка повинна вивести його на орбіту висотою приблизно 550 кілометрів. NuSTAR сконцентрується на реєстрації випромінювання з енергіями від 5 до 80 кілоелектровольтів. Таким чином, телескоп займатиметься дослідженням галактичних кластерів, вибухів наднових зірок, а також тих космічних «регіонів», де часточки прискорюються до швидкості, близької до швидкості світла (такі фіксують довкола чорних дір). Як повідомляє Reuters, зокрема, під час вивчення наднових зірок – залишків гігантських зірок, що вибухнули – вчені шукатимуть сліди радіоактивного титану.
«Є ще величезна кількість явищ у середовищі довкола давніх вибухів, які ми не дослідили», – каже Фіона Гаррісон із Каліфорнійського технологічного інституту.
Розробка NuSTAR почалася у 2005 році, однак через два роки по тому через скорочення бюджету NASA на наукові програми видатки на проект заморозили. Зрештою, роботу місії все-таки відновили. Очікується, що NuSTAR працюватиме протягом 2 років.
Рослини, щоб захиститися, вбивають власні клітини
ABC Science цього тижня вирішило пояснити, як рослина захищається від потенційних загроз. Мається на увазі, чи має рослина імунітет, і якщо так, то яким чином він працює. Видання наголошує: щодня рослині не бракує проблем: потрібно захищатися як від вірусів чи бактерій, так і від грибків, комах тощо. Однак система захисту рослин цілком відрізняється від тієї, яку мають люди чи тварини, розповідає Пітер Доддс із австралійської Співдружності наукових і промислових досліджень (CSIRO).
«Люди і тварини мають циркуляторну імунну систему. У ній лейкоцити та Т-лімфоцити з легкістю можуть перенестися туди, де потрібно захистити організм від небезпеки. Однак у рослин серцево-судинної системи, яка забезпечувала б такий транзит, немає, тож кожна клітина тут має бути спроможною самостійно відповісти на загрозу», – зазначає Доддс.
За його словами, деякі рослинні клітини мають рецептори, здатні розпізнавати патогенні молекули, і провокувати захисні реакції – наприклад, потовщення клітинних стінок чи вироблення антимікробних сполук. Однак часто трапляється й таке, що для рослини найкращим порятунком від небезпеки є спровокувати смерть клітини, враженої загрозою. «Багато збудників харчуються живою тканиною, тож якщо щойно інфікована клітина скоює «самогубство», це блокує доступ хвороботворного мікроорганізму до поживних речовин і унеможливлює його поширення по всій рослині». – веде далі науковець.
Пітер Доддс є одним із тих учених, які останні кілька років працюють над підвищенням стійкості пшениці до хвороб. Він розповідає про ще одну принципову відмінність імунних систем тварин і рослин: останні не здатні адаптуватися до нових збудників і розвивати імунітет і на них. Коли на початку цього століття в Африці з’явився новий штам стеблової іржі пшениці, хвороба подолала один із головних генів стійкості, що був ефективним у цієї рослини протягом 30–40 років, і це призвело до серйозної епідемії.
За словами австралійця, якщо раніше надійним (як здавалося) способом зробити рослину стійкішою до загроз було схрещування, то нині фахівцям сфери генної інженерії, йсовірно, доведеться частіше звертатися до трансгенного підходу, коли в геном одного живого організму штучно вводиться ген іншого. «У схрещенні ви обмежені можливостями тих видів рослин, які можна схрестити. Однак якщо ви використовуєте трансгенний підхід, то цілком можете збільшити опір досліджуваного об’єкта до загроз», – резюмує Доддс.
«Батарейку», здатну генерувати енергію з глюкози зі спинномозкової рідини, що циркулює між спинним і головним мозком людини, розробили вчені з Массачусетського технологічного інституту, що у США. За їхнім задумом, каталізатором у таких елементах живлення виступатиме платина. Цей матеріал збиратиме електрони з молекул глюкози, за допомогою яких батарейка даватиме напругу у кількасот мікроватів – її можна порівняти з потужністю сонячної батарейки в калькуляторі, пише Extreme Tech.
Створені фахівцями з МТІ елементи живлення у формі квадрата, найбільший і найпотужніший із яких має сторону в 64 міліметри, але є й менші, хоч і слабші, версії, можна буде вживляти в мозок – у головний мозок скоріше ті менші. У теорії очікується, що потужність можна буде наростити, «вмонтувавши» уздовж спинного мозку відразу кілька батарей.
Extreme Tech зазначає, що теоретично у зв’язку з переробкою глюкози в такій батареї головний мозок може зазнати певних втрат «потужності», однак вони точно не катастрофічні: максимум, що може відчути людина у такому випадку, – це голод, чи то жартома, чи серйозно пише видання. Водночас такі елементи живлення вироблятимуть достатню напругу, щоб живити нею енергоощадні сенсори й комп’ютерні чипи (здатних обробляти сигнали з головного мозку й посилати їх, наприклад, на роботизовані протези).
Загалом науковці сподіваються, що такі елементи живлення сприятимуть подальшому створенню енергонезалежних нейронно-комп’ютерних систем.
NASA «полюватиме» за чорними дірами
NASA запустила космічний телескоп NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array). Вартість проекту – близько 180 мільйонів доларів. Його мета – спостерігати за астрономічними об’єктами у рентгенівському діапазоні. Йдеться, зокрема, про виявлення чорних дірок, особливості яких цікавлять учених. Результати роботи NuSTAR мають доповнити дані, отримані з рентгенівських обсерваторій «Чандра» і XMM-Newton.
Апарат запустили цього тижня на ракеті Pegasus, яка повинна вивести його на орбіту висотою приблизно 550 кілометрів. NuSTAR сконцентрується на реєстрації випромінювання з енергіями від 5 до 80 кілоелектровольтів. Таким чином, телескоп займатиметься дослідженням галактичних кластерів, вибухів наднових зірок, а також тих космічних «регіонів», де часточки прискорюються до швидкості, близької до швидкості світла (такі фіксують довкола чорних дір). Як повідомляє Reuters, зокрема, під час вивчення наднових зірок – залишків гігантських зірок, що вибухнули – вчені шукатимуть сліди радіоактивного титану.
«Є ще величезна кількість явищ у середовищі довкола давніх вибухів, які ми не дослідили», – каже Фіона Гаррісон із Каліфорнійського технологічного інституту.
Розробка NuSTAR почалася у 2005 році, однак через два роки по тому через скорочення бюджету NASA на наукові програми видатки на проект заморозили. Зрештою, роботу місії все-таки відновили. Очікується, що NuSTAR працюватиме протягом 2 років.
Рослини, щоб захиститися, вбивають власні клітини
ABC Science цього тижня вирішило пояснити, як рослина захищається від потенційних загроз. Мається на увазі, чи має рослина імунітет, і якщо так, то яким чином він працює. Видання наголошує: щодня рослині не бракує проблем: потрібно захищатися як від вірусів чи бактерій, так і від грибків, комах тощо. Однак система захисту рослин цілком відрізняється від тієї, яку мають люди чи тварини, розповідає Пітер Доддс із австралійської Співдружності наукових і промислових досліджень (CSIRO).
«Люди і тварини мають циркуляторну імунну систему. У ній лейкоцити та Т-лімфоцити з легкістю можуть перенестися туди, де потрібно захистити організм від небезпеки. Однак у рослин серцево-судинної системи, яка забезпечувала б такий транзит, немає, тож кожна клітина тут має бути спроможною самостійно відповісти на загрозу», – зазначає Доддс.
За його словами, деякі рослинні клітини мають рецептори, здатні розпізнавати патогенні молекули, і провокувати захисні реакції – наприклад, потовщення клітинних стінок чи вироблення антимікробних сполук. Однак часто трапляється й таке, що для рослини найкращим порятунком від небезпеки є спровокувати смерть клітини, враженої загрозою. «Багато збудників харчуються живою тканиною, тож якщо щойно інфікована клітина скоює «самогубство», це блокує доступ хвороботворного мікроорганізму до поживних речовин і унеможливлює його поширення по всій рослині». – веде далі науковець.
Пітер Доддс є одним із тих учених, які останні кілька років працюють над підвищенням стійкості пшениці до хвороб. Він розповідає про ще одну принципову відмінність імунних систем тварин і рослин: останні не здатні адаптуватися до нових збудників і розвивати імунітет і на них. Коли на початку цього століття в Африці з’явився новий штам стеблової іржі пшениці, хвороба подолала один із головних генів стійкості, що був ефективним у цієї рослини протягом 30–40 років, і це призвело до серйозної епідемії.
За словами австралійця, якщо раніше надійним (як здавалося) способом зробити рослину стійкішою до загроз було схрещування, то нині фахівцям сфери генної інженерії, йсовірно, доведеться частіше звертатися до трансгенного підходу, коли в геном одного живого організму штучно вводиться ген іншого. «У схрещенні ви обмежені можливостями тих видів рослин, які можна схрестити. Однак якщо ви використовуєте трансгенний підхід, то цілком можете збільшити опір досліджуваного об’єкта до загроз», – резюмує Доддс.
