Тансылу: Несколько слов о науке и вашей дисциплине.

Луиза Равильевна: информатика – это наука, которая занимается исследованием методов сбора, обработки, хранения, передачи и анализа информации с применением компьютерных и цифровых технологий, а также изучением возможностей их применения. Информатика в своих исследованиях пересекается с другими науками,такими как философия, лингвистика, математика, логика. некоторые считают, что информатика очень тесно связана с математикой.

 

 

Биопечать – это относительно новое направление в развитие медицины, которое появилось благодаря стремительному развитию аддитивных технологий.

В настоящее время ученые всего мира усиленно работают над созданием многофункциональных принтеров, способных печатать работоспособные органы, такие как сердце, почки и печень.

Первые принтеры для биопечати были далеко не совершенными. Для первых экспериментов ученые использовали обычные настольные струйные аппараты, модернизированные в рабочих условиях.

В 2000-м году биоинженер Томас Боланд перенастроил настольные принтеры Lexmark и HP для печати фрагментов ДНК.

Оказалось, что размер человеческих клеток сопоставим с размерами капли стандартных чернил и составляет примерно 10 микрон. Исследования показали, что 90% клеток сохраняют жизнеспособность в процессе биопечати.

В 2003 году Томас Боланд запатентировал технологию печати клетками. С этого момента печать органов на 3D принтере перестала казаться фантастикой. За два десятилетия частные исследования в лабораторных условиях превратились в стремительно расширяющуюся индустрию, которой подвластны печать ушных раковин, клапанов сердца, трубок сосудов, а также воссоздание костной ткани и кожи для последующей пересадки.

Сегодня под общим названием «биопринтинг» скрываются сразу несколько косвенно связанных технологий биопечати. Для создания органов на 3D принтере могут использоваться фоточувствительный гидрогель, порошковый наполнитель или специальная жидкость.

В зависимости от используемой машины, рабочий материал подается из диспенсера под видом постоянной струи или дозированными капельками. Такой подход используется для создания мягких тканей с низкой плотностью клеток – штучной кожи и хрящей. Костные импланты печатаются методом послойного наплавления из полимеров натурального происхождения.

 

 

Первый удачный эксперимент по созданию органов на 3D принтере состоялся в 2006 году. Группа биоинженеров из Wake Forest Institute for Regenerative Medicine разработала и напечатала для семерых подопытных пациентов мочевые пузыри.

Врачи использовали стволовые клетки пациентов для создания искусственного органа. Образцы донорской ткани в специальной герметичной камере с помощью экструдера нанесли поверх макета мочевого пузыря, нагретого до естественной температуры человеческого тела.

Через 6-8 недель в ходе интенсивного роста и последующего деления клетки воссоздали человеческий орган.

 

Печатью органов на 3D принтере в полном объеме занимаются всего несколько компаний. Наибольших успехов на данной стези достигли инженеры американской компании Organovo, сумевшие напечатать печеночную ткань.

 

 

Инженеры научились моделировать и воспроизводить самые разные элементы человеческого костного каркаса – штучные фаланги пальцев, тазобедренные суставы, детали грудной клетки.

Костные импланты изготавливаются методом селективного лазерного спекания из нитинола (никилид титана) – высокопрочного материала, напоминающего по своему биохимическому составу костную ткань. В ходе печатного процесса используются 3D модели, полученные благодаря компьютерной томографии.

Технологии замены суставов и костей прошли долгий путь за последние десятилетия, части на пластиковой и керамической основе взяли верх над металлическими частями, а новейшее поколение искусственных костей и суставов заходит еще дальше: их будут делать из биоматериалов, чтобы они практически слились с телом.

Это стало возможным, конечно же, благодаря 3D-печати (к этой теме мы будем возвращаться неоднократно). Хирурги главного госпиталя Саутгемптона в Великобритании изобрели технику, с помощью которой имплант бедра пожилого пациента удерживается на месте с помощью «клея», изготовленного из собственных стволовых клеток пациента.

 

 

3D модели используются также в учебных целях, например, для обучения хирургов, а также в фармацевтических исследованиях.

 

 

С момента имплантации первого кардиостимулятора в 1958 году, эта технология, конечно, значительно улучшилась. Впрочем, после гигантских скачков в развитии в 1970-х, в середине 80-х все как-то застопорилось. Компания Medtronic, которая создала первый кардиостимулятор, работающий на батарейке, выходит на рынок с устройством, которое может произвести такую же революцию в области кардиостимуляторов, как и ее первое устройство. Оно размером с витаминку и не требует хирургического вмешательства.

Эта новая модель вводится через катетер в паху (!), крепится к сердцу маленькими зубцами и поставляет необходимые регулярные электрические импульсы. В то время как обычные кардиостимуляторы, как правило, требуют сложного хирургического вмешательства, создания «кармашка» для устройства рядом с сердцем, крошечная версия существенно упрощает эту процедуру и снижает частоту осложнений на 50%: 96% пациентов не выявляли никаких признаков осложнений.

 

 

Вездесущий провайдер поисковой системы и мировой гегемон Google, похоже, планирует интегрировать технологии в каждый аспект нашей жизни. Впрочем, стоит признать, что вместе с кучей хлама Google выдает на-гора и стоящие идеи. Одно из последних предложений Google может как изменить мир, так и превратить его в кошмар.

Проект, который известен как Google Contact Lens, представляет собой контактную линзу: имплантируясь в глаз, она заменяет естественный хрусталик глаза (который разрушается в этом процессе) и приспосабливается, исправляя плохое зрение. Линза крепится к глазу с помощью того же материала, который используется при производстве мягких контактных линз, и имеет множество практических медицинских применений — вроде считывания кровяного давления пациентов с глаукомой, уровней глюкозы у пациентов с диабетом или беспроводного обновления с учетом ухудшений зрения пациента.

В теории, искусственный глаз Google может полностью восстановить зрение. Конечно, это еще не камера, которая имплантируется прямо вам в глаза, но поговаривают, что к этому все идет. Кроме того, непонятно, когда линза появится на рынке. Но патент был получен, а клинические испытания подтвердили возможность процедуры.

Ученый Роберт Лангер из Массачусетского технологического института разработал «вторую кожу», которую назвал XPL («сшитый полимерный слой»). Невероятно тонкий материал имитирует упругую молодую кожу — этот эффект проявляется мгновенно при создании, но теряет силу примерно через день.

А вот профессор химии Чао Вонг из Калифорнийского университета в Риверсайде работает над еще более футуристическим полимерным материалом: который может самовосстанавливаться от повреждений при комнатной температуре и пронизан крошечными металлическими частицами, которые могут проводить электричество, для лучших измерений. Профессор уверяет, что не пытается создать кожу для супергероев, но признает, что является большим фанатом Росомахи и пытается привнести научную фантастику в настоящий мир.

Что примечательно, некоторые самовосстанавливающиеся материалы уже появились на рынке — например, самовосстанавливающееся покрытие телефона LG Flex, которое Вонг приводит в качестве примера возможного применения таких технологий в будущем.

 

 

 

Стенты — сетчатые полимерные трубки, которые вставляются хирургическим путем в артерии, препятствуя их блокированию — сущее зло, которое приводит к осложнениям у пациента и демонстрируют умеренную эффективность. Потенциал осложнений, особенно у молодых пациентов, делает результаты недавнего исследования с участием биоабсорбируемых сосудистых трансплантатов весьма перспективными.

Процедура называется эндогенное восстановление тканей. В случае с молодыми пациентами, которые родились без некоторых необходимых соединений в сердце, врачи смогли создать эти соединения, используя материал, который выступает в качестве «лесов», позволяя телу копировать его структуру с помощью органических материалов, а сам имплант впоследствии растворяется.

Хотя эта концепция не нова, новый материал (состоящий из «супрамолекулярных биоабсорбируемых полимеров, изготовленных с использованием проприетарной технологии электропрядения») представляет собой важный шаг вперед. Стенты предыдущего поколения состояли из других полимеров и даже металлических сплавов и выдавали смешанные результаты, что привело к медленному принятию этого метода лечения во всем мире.

 

Группа ученых из Имперского колледжа Лондона и Университета Милано-Бикокка создали материал, который назвали «биостеклом»: комбинацию кремний-полимера, имеющую прочные и гибкие свойства хряща.

Биостеклянные импланты напоминают стенты, о которых мы говорили выше, но делаются из совершенно другого материала для совершенно другого применения. Одним из предложенных использований таких имплантов является выстраивание лесов для поощрения естественного выращивания хряща. Также они обладают саморегенерацией и могут восстанавливаться, если связи будут разорваны.

Несмотря на то, что первым испытанием метода будет замена межпозвоночного диска, другая — постоянная — версия импланта находится в стадии разработки для лечения травм колена и других травм в районах, где хрящ уже не отрастить. 3D-печать делает импланты более дешевыми и доступными в производстве и еще более функциональными, чем другие импланты этого типа, которые доступны нам в настоящее время и, как правило, выращиваются в лаборатории.

 

Стэнфордский химик Ченг-Хи Ли работает над материалом, который может быть строительным блоком для фактической искусственной мышцы. Это органическое соединение кремния, азота, кислорода и углерода — способно растягиваться до 40-кратной своей длины, а после возвращаться в нормальное положение.

Также оно может восстанавливаться от проколов за 72 часа и заново закрепляться после разрывов, вызванных железной «солью» в компоненте. Правда, для этого части мышцы нужно поместить рядом.

 

 

Этот метод, который изобрел Дорис Тейлор, директор регенеративной медицины в Техасском институте сердца, не сильно отличается от упомянутых выше 3D-печатных биополимеров и прочего. Метод, который доктор Тейлор уже продемонстрировал на животных — и готов продемонстрировать на людях — совершенно фантастический.

Сердце животного — свиньи, например — замачивается в химической ванне, которая разрушает и высасывает все клетки, кроме белка. Остается пустой «призрак сердца», который затем можно наполнить собственными стволовыми клетками пациента.

Как только необходимый биологический материал оказывается на месте, сердце подключается к устройству, которое заменяет искусственную систему кровообращения и легкие («биореактор»), пока не станет функционировать как орган и его можно будет пересадить пациенту. Этот метод Тейлор успешно продемонстрировал на крысах и свиньях.

Этот же метод имел успех и с менее сложными органами вроде мочевого пузыря и трахеи. Впрочем, процесс далек от совершенства, но когда его достигнет, очереди пациентов, ожидающих сердца для пересадки, могут прекратиться полностью.

 

Наконец у нас есть передовая технология, способная быстро, просто и совершенно опутать мозг сетью с помощью одной инъекции. Исследователи из Гарвардского университета разработали электропроводящую полимерную сеть, которая буквально впрыскивается в мозг, где проникает в его закоулки и сливается с веществом мозга.

Пока что сеть, состоящая из 16 электрических элементов, была пересажена в мозг двух мышей на пять недель без иммунного отторжения. Исследователи предсказывают, что крупномасштабное устройство такого плана, состоящее из сотен подобных элементов, может активно контролировать мозг до каждого отдельного нейрона в ближайшем будущем и пригодится при лечении неврологических расстройств вроде болезни Паркинсона и инсульта.

 

Календарь изобретений в апреле

01/04/1890 Бельгийский эмигрант Шарль Ван Деполь получил в США патент на первый троллейбус   01/04/1889 Создана первая по-настоящему функциональная посудомоечная машина. Ее изобрела, как ни странно, светская львица Жозефина Кокрейн, правнучка изобретателя парохода Джона Фитча и дочь инженера Джона Гариса, разработавшего гидравлический насос.   02/04/1889 Американец Чарльз Холл патентует современный способ производства алюминия

 

 

03/04/1885 Немецкий изобретатель Готлиб Даймлер получает патент на свой первый двигатель. Он установил на велосипедную раму двигатель внутреннего сгорания - т.е. создал первый мотоцикл с ДВС

 

03/04/1932 Русский хирург Ю Вороной проводит первую в мире операцию по пересадке почки

 

04/04/1785 Английский изобретатель Эдмунт Картрайт получает патент на механический ткацкий станок с ножным приводом

 

04/04/1932 Американский ученый С. Кинг впервые выделяет витамин C

 

05/04/1876 В Париже русский электротехник Павел Яблочков получает патент на "электрическую свечу"- дуговую лампу без регулятора, ставшую первым электрическим источником света. Впервые "русский свет" будет применен в большом парижском магазине "Лувр": 22 «свечи Яблочкова» заменят 200 газовых рожков

 

06/04/1818 В Париже барон Карл Де Дрез продемонстрировал первое двухколесное средство передвижения (прообраз современного велосипеда). Конструкция была деревянной, а ездок передвигался, отталкиваясь от земли ногами

 

07/04/1827 Английский фармацевт Джон Уокер продал адвокату Никсону спички, о чем и записал в приходно- расходной книге. Изобрел он их случайно, никогда не патентовал свое открытие, и не нажил на этом богатства. В родном городе в его честь названа улица

 

07/04/1927 Американский ученый Г. Аавс демонстрирует первый в мире видеотелефон (видеофон) (изображение принимается только одной стороной)

 

07/04/1943 Швейцарский химик Альберт Хоффман

синтезировал диэтиламид лизергиновой кислоты (ЛСД-25) - сильнейший галлюциноген

 

08/04/1766 В США патентуется первая пожарная лестница

 

09/04/1799 Английский химик Хемфри Дэви

обнаруживает анестезирующие свойства веселящего газа

 

10/04/1849 Американец Уолтер Хант запатентовал безопасную булавку.

 

12/04/1988 Бюро патентов и торговых марок США выдает первый патент за животное (лабораторная мышь), улучшенное с помощью генной инженерии

 

14/04/1894 Состоялась первая публичная демонстрация кинопроектора Эдисона

 

14/04/1956 День рождения видеомагнитофона. Чарльз Гинсберг, Чарльз Андерсен и Рэй Долби впервые продемонстрировали свое изобретение (в трех экземплярах)

 

15/04/1891 Американский изобретатель Томас Альва Эдисон проводит общественную демонстрацию своего кинетоскопа, машины движущегося изображения

17/04/1941 Инженер Игорь Сикорский в США создал первый вертолет-амфибию

 

18/04/1846 Американец Р. Хаусс запатентовал телеграфный аппарат

 

18/04/1927 Ленинградский комитет по делам изобретений патентует прибор искусственного дыхания

 

19/04/2001 Ученым из США удалось скрестить живой мозг с машиной: получен механический робот - довольно примитивный. Он поворачивается туда, откуда на него начинает светить лампа...

20/04/1865 Изобретены безопасные спички (их черенок пропитывался фосфорнокислым аммонием). Такие спички назывались импрегнированными, или, безопасными. Для стабильного горения черенка его начали пропитывать воском, или стеарином (позднее — парафином).

 

20/04/1902 Супруги Кюри получили чистый радий

 

20/04/1940 В США продемонстрирован первый электронный микроскоп

20/04/1998 Фирма Intel анонсирует процессор Pentuim II Xeon

 

22/04/1941 На основе исследований, проводившихся с 1937, А. М. Люлька представляет заявку на изобретение двухконтурного турбореактивного двигателя

 

22/04/1969 В Хьюстоне проведена первая пересадка глаза человеку

 

24/04/1833 В США патентуется газированная вода

 

25/04/1826 В Англии патентуется первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания

 

25/04/1953 Американцем Джеймсом Уотсоном и

англичанином Фрэнсисом Криком впервые была предложена структура ДНК

 

26/04/1912 Создается первый в русской и мировой мультипликации объемный фильм «Прекрасная Люканида» (создатель фильма В.А. Старевич)

 

26/04/1994 Американские ученые из Национальной лаборатории им. Ферми представили доказательства того, что ими обнаружен последний, шестой кварк (Top или t-кварк), охота за которым велась в течение 20 лет

 

27/04/1965 В США патентуются подгузники «Памперс»

 

28/04/1784 Изобретатели Б. Лонуа и Ж. Бьенвеню во Франции демонстрируют первую официально признанную самодвижущуюся модель вертолета 28/04/1838 Дагеротипия - под таким названием фотография станет известна человечеству. Ее изобретение связано с именем французского художника-декоратора Луи Жака Манде Дагера.

 

28/04/1914 В США патентуется воздушный кондиционер

 

29/04/1897 Английский физик Джозеф Томсон сообщает об открытии электрона

 

29/04/1913 Получен патент на застежку-молнию. Что-то похожее создавалось еще в XIX веке, но застежку-молнию в современном варианте создал эмигрировавший в Америку шведский инженер-электрик Гидеон Сундбек

 

29/04/1927 В Ленинградской электротехнической лаборатории создан первый прибор, фотографирующий разные звуки: речь человека, биение сердца и т. д.

 

 

 

 

«Научное открытие»

В наше время было совершено множество уникальных открытий, которые облегчили жизнь нам- людей. Особенного прогресса ученые достигли в сфере медицины.

Одним из серьезных вкладов в развитии медицинских услуг стало открытие «Таблетки с камерой»

 

 

С помощью такой таблетки можно диагностировать рак на самых ранних стадиях. Устройство было создано с целью получить качественные цветные изображения в ограниченных пространствах. Таблетка-камера может зафиксировать признаки рака пищевода, её размер приблизительно равняется ширине ногтя взрослого человека и дважды его длиннее.

Второе открытие стало - Открытие «теиксобактина». Ученые открыли новый класс антибиотиков из 25 противомикробных препаратов, включая очень важный, получивший название теиксобактин. Этот антибиотик уничтожает микробов, блокируя их способность производить новые клетки. Другими словами, микробы под воздействием этого лекарства не могут развиваться и вырабатывать со временем устойчивость к препарату. Теиксобактин к настоящему моменту доказал свою высокую эффективность в борьбе с резистентным золотистым стафилококком и несколькими бактериями, вызывающими туберкулез.

Лабораторные испытания теиксобактина проводились на мышах. Подавляющее большинство экспериментов показали эффективность препарата.

Музипова Динара, 9224

 

 

Моя любимая наука

Без лишних слов скажу сразу: моей любимой наукой является психология. Несмотря на все предрассудки к ней, я твердо убеждена, что психология – это сейчас самая актуальная и свежая из всех наук. Но о самой психологии было уже очень много сказано: все читали или наслышаны о трудах таких известных деятелей, как Эрих Фромм, Зигмунд Фрейд, Карл Юнг – я же в своей работе поведаю об одном новом, но уже изрядно набирающем обороты, направлении психологии, а именно эволюционная психология.

Немало людей задавалось вопросами в стиле «если человек произошел от обезьяны, то как объяснить человеческую нравственность, альтруизм, особенную возвышенную любовь!?» и вот как раз наука, о которой я веду речь занимается тем, что объясняет происхождение и первопричины всех этих явлений. Читая одних из главнейших двигателей эволюционной психологии в лице Мэтта Ридли и Ричарда Доккинза, я ощущаю огромный восторг от того, насколько все вокруг интересно устроено и насколько все просто и объяснимо. Это все вдохновляют меня на критическое мышление и более скептический взгляд на жизнь, разворачивающуюся вокруг меня. А кто еще останется равнодушным после таких громких идей Ридли как «Подарки как оружия»? Вроде бы несуразная фраза, но стоит углубиться и вот уже все твои привычные взгляды рассыпаются в прах, рождая свежие корни нового мировоззрения. Складывается обновленная картина мира с более понятными категориями добра и зла. И что самое важное, свою доказательную базу она подкрепляет и биологией, и историей, и социологией, и даже математикой (те же известные теории игр). Согласитесь, немалый инвентарь для молодой науки, претендующей на звание самой перспективной науки ближайших десятилетий.

За это все я и люблю эволюционную психологию. А вместе с тем хочу своей работой привлечь других к знакомству с ней. Я уверенна, что никто не останется равнодушен и откроет для себя абсолютно новый мир знаний.

Расулова Регина, 9234

 

 

«Без науки невозможно жить»

     «Нaукa — сaмое вaжное, сaмое прекрaсное и нужное в жизни человекa, онa всегдa былa и будет высшим проявлением любви, только ею одною человек победит природу и себя» - Aнтон Пaвлович Чехов.

    Без нaуки цивилизaция пoгибнeт. Нeувaжeниe к нaукe – oдин из признaкoв дeгрaдaции нaции. Нaукa – глaвнoe бoгaтствo гoсудaрствa. Стрaнa нe мoжeт рaзвивaться, нe имeя мaсштaбных нaучных рубeжeй.

Делaя открытия, изучaя новое, человек обретaет знaния. Знaниe цeннo тoлькo тoгдa, кoгдa oнo пoмoгaeт улучшaть жизнь. Учёный трудится в пeрвую oчeрeдь для сoбствeннoгo удoвoльствия или для тoгo, чтoбы спaсти чью-тo жизнь, сделaть жизнь интереснее, дoступнее. Нo oн дoлжeн знaть, чтo рaбoтa пoлeзнa oбщeству. Цeль знaния имeннo любoвь к чeлoвeку. Мы живём и познaём мир кaждый день. Вопрос в том, что не все могут проницaтельно изучaть его, некоторые просто пaссивно плывут по течению.

    Тaким обрaзом, подводя итог, можно скaзaть, что роль нaуки в современном обществе изменилaсь кaрдинaльным обрaзом. И этот фaктор вызывaет и будет дaльше вызывaть существенное влияние нa все стороны жизни: политику, экономику, социaльную сферу, обрaзовaние, культуру и т.д. Безусловно, «Нaукa — сaмое вaжное, сaмое прекрaсное и нужное в жизни человекa, онa всегдa былa и будет высшим проявлением любви, только ею одною человек победит природу и себя». Вaжно, чтобы мы понимaли ответственность зa то, что делaем и не допускaли ошибок.

ХакимоваЛандыш,9214

⇐ Предыдущая12345

Поделиться: