Биотехнология

Российские  ученые создают нановакцину  от гриппа

Скоро о ежегодных  прививках от гриппа можно будет  забыть. Первая в мире нановакцина  от этого недуга уже фактически разработана. Созданный с помощью нанотехнологий умный препарат поможет разрешить существующее противоречие: чтобы вакцина была эффективной, в ней должно быть побольше элементов вируса, однако чем больше таких элементов, тем опаснее прививка сама по себе. 
 
Самые первые вакцины создавались так: из зараженного организма брали вирус — некое тело, на его поверхности есть структуры, которые и вызывают болезнь. При нагреве и получали материал для прививки. Но она была токсична, иммунитет человека не справлялся.  
Затем возникли так называемые субъединичные вакцины, которые стали делать уже не из всего вируса, а только из структур на его поверхности — субъединиц. Вакцина стала менее токсичной. 
 
Нановакцина — последняя генерация. Она создает своеобразную модель вируса в теле — субъединицы вируса соединяются в полимерную молекулу металлическими наночастицами.  
Эта модель вызывает полноценную имунную реакцию в организме. Нанопрививка эффективна и нетоксична, а доза вирусного материала в ней снижена. 
 
«При разработке использовалась главным образом базовая вакцина против птичьего гриппа для человека», – рассказал «24» директор НИИ гриппа РАН Олег Киселев. 
 
Первые результаты исследований показали, что новый препарат позволяет защитить человека от опасного недуга на 5 – 7 лет. Причем пациента можно прививать сразу от нескольких штаммов вируса. В настоящее время отрабатывается технология получения препарата, а испытания планируется начать в конце этого года, говорит Киселев. 
 
 
Ученые считают, что нановакцины кардинально изменят всю существующую ныне систему иммунопрофилактики.  
Ярослав Загоруй 

Контактная  линза-дисплей –  почувствуй себя Терминатором!

 
Киноперсонажи, например, известный  Терминатор, в фильмах могут увеличивать  различные интересующие их участки, выводить как бы на виртуальный дисплей перед собой различную информацию с помощью специальных имплантов. 
 
Похоже, что не за горами доступная реализация подобной технологии. Благодаря нанотехнологиям даже не придется имплантировать себе ничего сложного и дорогостоящего – просто надеваешь контактные линзы и… 
 
А вот дальше все зависит от того, как пойдут исследования ученых из Вашингтонского Университета (University of Washington). 
 
Совсем недавно им удалось сделать основу технологии будущего «суперзрения» — гибкую полимерную контактную линзу, которая содержит микроэлектронную светодиодную матрицу, управляющуюся с помощью внешнего источника. При этом устройство биологически совместимо с тканями глаза, и не должно вызвать раздражения. 
 
Один из ученых, профессор Бабак Парвиц поясняет, что пользователь будет видеть информацию, которая выводится на дисплей как бы накладывающуюся на окружающий мир, т.е. не будет ощущения искусственности, которое присуще современным кибер-очкам и подобным устройствам. 
 
Результаты работы ученых были представлены 17 января на международной конференции по МЭМС. 
 
Устройство-прототип виртуального дисплея представляет собой обычную контактную линзу, внутри которой при ближайшем рассмотрении можно увидеть печатные дорожки, формирующие матрицу красных светодиодов. Правда, пока устройство не работает в должной мере – ученые не решили, как подводить к нему энергию. Возможно, с помощью внешнего радиочастотного источника, или же на самой линзе сформировать солнечный элемент. 
 
Создать подобную линзу было непросто – материал должен быть биологически совместимым, но кроме этого он должен быть основой для микроэлектронной платы. При производстве микроэлектроники обычно применяются токсичные материалы, и часть из них остается после производства на самом чипе. Однако ученые постарались сформировать металлическую схему светодиодов на гибком пластике с помощью распространенного нанотехнологического метода, называемого самосборкой. 
 
Сначала ученые изготовили металлическую микросхему толщиной в несколько нанометров, затем – отдельно светодиоды диаметром в 1/3 миллиметра. Далее, на поверхность контактной линзы нанесли все изготовленные компоненты, смоченные водой. Капиллярные силы притянули их вместе таким образом, как того требовала их конфигурация, — по-другому «сложиться» электронные компоненты не могли в силу структурных особенностей. 
 
Подобная технология, когда «набор запчастей» сам формирует готовую структуру у нанотехнологов и называется самосборкой (self-assembly). 
 
Пока сама контактная линза не корректирует зрение, но Парвиц сказал, что полимер-основу можно будет сделать корректирующей зрение точно так же, как это делают обычные аналоги. Более того, электронные микросхемы, находящиеся внутри линзы, не будут загромождать зрение — человек их увидит только в том случае, когда будет выводиться информация. 
 
Тесты на биологическую совместимость прошли успешно. Линза была надета на глаз кролику, и он носил ее в течение 20 минут. Никаких раздражений при этом не было замечено. Правда, ученые не говорят пока о том, как будет охлаждаться эта электроника, но, скорее всего, рассеиваемое тепло будет незначительным и не будет представлять угрозу для тканей глазного яблока. 
 
Исключительность устройства состоит в том, что любителю кибертехнологий не нужно будет ничего вживлять и имплантировать, все что нужно – просто надеть контактную линзу и снять ее, когда погружение в киберпространство уже не требуется. 
 
Парвиц говорит, что в ближайшем будущем линзу «включат» и протестируют ее дисплей, состоящий из нескольких пикселов. 
 
Все же, несмотря на пока скромные достижения, можно отчетливо предсказать, что эта технологическая ветка может принести успешные коммерческие продукты в ближайшем будущем. 
 
Это и военные системы тактических подсказок (например, для пилотов или спецопераций), для путешественников, интерактивные справочные системы, например, способные идентифицировать различные предметы, попадающие в поле зрения человека, выводя о них дополнительную информацию, компьютерные игры и погружение киберпространство, наконец. 
 
Все эти перспективы выглядят весьма и весьма интересно, поэтому вполне возможно, что через несколько лет каждый может почувствовать себя эдаким «терминатором». 

Нанотехнологии помогут лечить туберкулез

 
РОСТОВ-НА-ДОНУ, 29 апреля — Для Ростовского  областного противотуберкулезного  диспансера приобретен лабораторный комплекс биочип-диагностики. 
 
Как сообщили ИА «Росбалт-Юг» в пресс-службе министерства здравоохранения региона, биочип-диагностика позволит в течение суток установить диагноз, выбрать набор противотуберкулезных медикаментов, а также оптимальную схему лечения для конкретного больного. 
 
Напомним, что в Ростовской области работает единственная в ЮФО специализированная туберкулезная больница на 340 мест, где лечат наиболее тяжелые формы болезни. Также в регионе функционируют три из 12 существующих в стране автоматизированных систем для ускоренной микробиологической диагностики туберкулеза «БАКТЭК-960», которые позволяют в два-три раза сократить сроки исследования больных. 
 
http://www.rosbaltsouth.ru/…/479582.html 
 
Биочип-диагностика туберкулеза 
 
В следственном изоляторе «Матросская тишина» открылась уникальная медицинская лаборатория 
 
В следственном изоляторе номер один, который более известен под названием «Матросская тишина», открылась уникальная медицинская лаборатория. Впервые в России в ней будут выполнять биочип-диагностику туберкулеза. 
 
Если при применении традиционных методов выявление болезни занимает от 1,5 до 3-х месяцев, то новая аппаратура сокращает этот срок до 2-х суток. 
 
Таким образом, врачи получают возможность оперативно начать лечение больного. Биочипы относятся к нанотехнологиям и, по убеждению специалистов, имеют большое будущее для медицины.

В 1959 году нобелевский  лауреат Ричард Фейнман в своём  выступлении предсказал, что в  будущем, научившись манипулировать отдельными атомами, человечество сможет синтезировать все, что угодно. В 1981 году появился первый инструмент для манипуляции атомами — туннельный микроскоп, изобретённый учеными из IBM. Оказалось, что с помощью этого микроскопа можно не только «видеть» отдельные атомы, но и поднимать и перемещать их. Этим была продемонстрирована принципиальная возможность манипулировать атомами, а стало быть, непосредственно собирать из них, словно из кирпичиков, все, что угодно: любой предмет, любое вещество.  
 
Нанотехнологии обычно делят на три направления:

• изготовление электронных схем, элементы которых состоят из нескольких атомов
• создание наномашин, то есть механизмов и роботов размером с молекулу
• непосредственная манипуляция атомами и молекулами и сборка из них чего угодно

Будут ликвидированы  голод, болезни, загрязнение окружающей среды и другие насущные проблемы, стоящие перед человечеством. Практически все, что необходимо для жизни и деятельности человека, может быть изготовлено молекулярными роботами непосредственно из атомов и молекул окружающей среды. Продукты питания — из почвы и воздуха, точно так же, как их производят растения; кремниевые микросхемы — из песка. Очевидно, что подобное производство будет куда более рентабельным и экологичным, чем нынешние промышленность и сельское хозяйство.

Человечество получит исключительно комфортную среду обитания, в которой не будет места ни голоду, ни болезням, ни изнурительному физическому труду. А в перспективе нас ждёт возникновение «разумной среды обитания» (т. е. природы, ставшей непосредственной производительной силой). Нанокомпьютеры и наномашины заполнят собой все окружающее пространство: они будут находиться между молекулами воздуха, присутствовать в каждом предмете, в каждой клетке человеческого организма. Весь окружающий мир превратится в один гигантский компьютер или, что, пожалуй, будет вернее, человечество сольется с окружающим миром в единый разумный организм.

Перспективы применения достижений нанотехнологии для решения проблемы продления жизни

Анализ развития этих тенденций, ведущих к "овладению" молекулярным уровнем организации живой материи, позволяет предположить, что через несколько десятилетий подходы к лечению старения претерпят коренные, революционные изменения и, в конечном счете, их развитие приведет к решению проблемы старения. 
 
Нанотехнология определяется как технология, основанная на возможности манипулировать отдельными атомами и молекулами с целью создания достаточно сложных объектов, структура которых может быть описана с точностью до одного атома. Этот термин также используется и для обозначения области науки и техники, связанной с разработкой устройств, позволяющих производить подобные манипуляции. Название нанотехнология происходит от слова нанометр - одна миллиардная доля метра (величина равная нескольким межатомным расстояниям).

Магнитное поле может изменять структуру молекулярных роботов, заряжая его энергией и сообщая информацию, а для сообщения информации управляющему компьютеру молекулярный робот может сам изменять свою структуру, что будет зарегистрировано датчиками, расположенными вне тела человека. Аналогом такого подхода является томография на основе ядерного магнитного резонанса - метод, который сейчас широко используется для получения трехмерных изображений внутренних органов в реальном времени.  
 
Главной проблемой, препятствующей разработке и внедрению молекулярных роботов является их проектирование. Основной элемент такого проектирования - моделирование поведения роботов. Эта задача примерно того же порядка сложности, что и моделирование динамики белковых молекул. Хотя его алгоритмы известны, но большой размер молекул не позволяет осуществить их моделирование в приемлимые сроки при помощи современных компьютеров. Оценки тенденций развития вычислительной техники позволяют предположить, что компьютеры смогут достичь мощности, необходимой для такого моделирования лишь в 2010-2015 гг.  
 
Поскольку другие элементы технологии изготовления белковоподобных молекулярных роботов практически уже существуют, можно прогнозировать, что молекулярная нанотехнология может быть реализована вскоре после этого времени. С учетом необходимости разработки конкретных типов молекулярных роботов и проведения дополнительных молекулярно-биологических исследований (направленных как на получение недостающих данных о функционировании биомолекул и клеток, так и на экспериментальное тестирование взаимодействия молекулярных роботов и клеточных структур) можно ожидать, что описанные ниже возможности будут доступны во второй четверти 21 в. Однако, при благоприятном развитии событий отдельные элементы описанной ниже процедуры лечения старения могут начать внедряться в практику уже в конце следующего десятилетия. Например, это может быть противодействие какой-либо одной причине старения посредством простых, автономно функционирующих молекулярных роботов, конструкция которых не сильно отличается от таковой обычных белков. В отличие от более сложных, универсальных роботов их разработка (по крайней мере, в принципе) может быть проведена без больших вычислительных затрат - сочетанием компьютерной "искусственной эволюции" и биохимической "эволюции в пробирке".