Главные научные открытия 2023 года, которые сделают нашу жизнь лучше (и дольше)
Самый-самый быстрый интернет
 Фото: Анастасия Кеда, 66.RU |
|---|
Японские инженеры разработали оптическое волокно, способное передавать в 20 раз больше информации в секунду, чем создает весь мировой интернет-трафик.
Кабель, созданный специалистами из Национального института информационных и коммуникационных технологий, вместо одной сердцевины для передачи данных содержит 38, каждая из которых передает данные в 3 режимах по 114 пространственным каналам. Каждый режим в каждом пространственном канале состоит из 750 волноводных каналов в 3 диапазонах. Суммарно все это дает скорость передачи данных 22,9 Пбит/с. Это в два раза больше предыдущего рекорда, установленного в 2020 году. После небольших улучшений и оптимизации технология позволит достигать еще больших скоростей — 24,7 Пбит/с.
Конечно, до простого пользователя оптоволоконные сети такой пропускающей способности дойдут не скоро: декодирование данных, переданных по новому кабелю, требует сложной обработки сигнала. Но работа в этом направлении продолжается.
Фрикаделька из мяса мамонта
 Фото: Анастасия Кеда, 66.RU |
|---|
Австралийская компания Vow вместе с командой ученых из Австралийского института биоинженерии при Университете Квинсленда полностью повторила мышечный белок мамонта. А потом из этого сделали фрикадельку.
На данный момент мясное животноводство связано с огромными выбросами метана, что пагубно влияет на окружающую среду. Ученые уверены, что для выхода из климатического кризиса необходимо резко снизить потребление мяса, а для этого создавать больше видов искусственного мяса и совершенствовать его вкусовые качества. В приготовлении мяса мамонта задействовали ДНК древнего млекопитающего с использованием генетического материала африканского слона и стволовых клеток овцы.
Выбор мамонта в качестве эксперимента ученые объяснили тем, что это животное стало «символом утраты разнообразия и изменения климата».
Дети от трех родителей
 Фото: Анастасия Кеда, 66.RU |
|---|
В Британии родились первые дети от трех родителей. Зачатие стало возможным благодаря новому методу ЭКО, который используется для того, чтобы избежать развития у ребенка заболеваний в результате наследования поврежденных митохондрий от матери. Такие заболевания могут привести к серьезным нарушениям работы мозга, сердца и печени и часто становятся смертельными.
При процедуре репродуктологи извлекают из яйцеклетки с поврежденными митохондриями ядро с генетическим материалом и помещают его в яйцеклетку здоровой женщины-донора, ядро которой также предварительно было извлечено. В результате мутированные гены, несущие заболевание, остаются в первоначальной материнской яйцеклетке. Поскольку находящиеся в половых клетках митохондрии имеют собственную ДНК, созданный эмбрион, помимо генетического материала отца и матери, будет содержать здоровые митохондрии с ДНК другой женщины.
Первое лекарство от болезни Альцгеймера
 Фото: Анастасия Кеда, 66.RU |
|---|
Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств Минздрава США окончательно одобрило применение препарата «Леканемаб». Он позволяет не только бороться с симптомами болезни Альцгеймера, но и замедлить ее развитие.
Точные причины возникновения болезни Альцгеймера до сих пор неизвестны, однако они связаны с изменениями в человеческом мозге, которые приводят к отмиранию нейронов и разрушению нейронных связей. При болезни вокруг нейронов мозга скапливается амилоидный белок, который и провоцирует развитие заболевания. Препарат «Леканемаб» воздействует именно на него. Лекарство позволяет вырабатывать антитела, которые прикрепляются к амилоидному белку и привлекают иммунные клетки для его расщепления. Наиболее эффективен препарат для лечения на ранних стадиях заболевания и для его профилактики. А вот о его способности лечить болезнь Альцгеймера на поздних сроках врачи еще спорят.
Имплант для борьбы с болезнью Паркинсона
 Фото: Анастасия Кеда, 66.RU |
|---|
Команда исследовательского центра NeuroRestore совместно с Университетской клиникой Лозанны разработала устройство, которое позволит ставить на ноги пациентов с поздней стадией болезни Паркинсона. Врачи установили имплант в спинной мозг 63-летнему пациенту, а также поместили генератор электрических импульсов под кожу на животе. Он передает сигналы, активируя мышцы ног, и возвращает пациенту мобильность.
Устройство похоже на давно используемые имплантируемые дефибрилляторы, но оказалось, что тот же принцип применим и для воздействия на спинной мозг. Это изобретение позволит в лечении заболевания применять терапию, которой до сих пор не существовало. Пациенты смогут самостоятельно выходить на улицу, выполнять повседневные задачи.
Мышата, которые спасут животных от вымирания
 Фото: Анастасия Кеда, 66.RU |
|---|
Ученые из Университета Кюсю получили первое потомство мышат, зачатых от двух самцов без генетического материала самок. В предыдущих экспериментах для этого ученым все-таки нужна была яйцеклетка. Теперь же исследователи получили стволовые клетки из клеток кожи хвостов самцов, а потом преобразовали их в женские клетки, которые использовались для производства яйцеклеток.
Эти яйцеклетки впоследствии были оплодотворены и имплантированы самкам. В 7 из 630 попыток появились здоровые мышата, которые в будущем смогут иметь свое потомство. Эту технологию рассматривают как потенциальный способ решения проблемы спасения исчезающих видов от вымирания, среди которых остались только самцы.
Лазер для сжигания нефти
 Фото: Анастасия Кеда, 66.RU |
|---|
Установку для уничтожения нефтяного пятна разработали в Троицком институте инновационных и термоядерных исследований, который входит в Росатом. Эксперимент проводили в Охотском море: на палубе грузового судна разместили лазер. В воду опустили специальный плот из пеноплекса, покрытый листами рубероида. На рубероид нанесли смесь из сырой нефти и битума, которую подожгли лазером с расстояния 300 м.
Испытания показали, что использование лазера для удаления нефтяной пленки на поверхности воды может стать методом ликвидации аварий и разливов в Арктике. Из-за низких температур там невозможно использовать биологические методы, а работе нефтесборщиков мешает лед.
Листья, которые создают электричество
 Фото: Анастасия Кеда, 66.RU |
|---|
Ученые Имперского колледжа Лондона разработали солнечные панели из бамбуковых волокон и гидрогеля, имитирующие листья растений. Структура панелей повторяет клетки и сосудистые пучки листьев, работая так же, как транспирация — процесс движения воды через растение и ее испарение.
Эксперименты показали, что устройство может генерировать на 10% больше электроэнергии, чем обычные солнечные панели, которые теряют до 70% поступающей в окружающую среду солнечной энергии. Этого эффекта удалось добиться за счет охлаждения фотогальванического элемента. При этом часть тепловой энергии, которая отводится от элемента, идет на получение пресной воды, что увеличивает общую эффективность использования солнечной энергии с 13,2% до более чем 74,5%. По словам ученых, эта технология будет использована для достижения планов по безуглеродному энергоснабжению.
Узоры для новых сенсоров
 Фото: Анастасия Кеда, 66.RU |
|---|
Российские физики сделали прорыв в изучении сверхпроводимости — явления, при котором материал проводит электрический ток без потерь энергии. Они обнаружили, что переход из одного типа в другой происходит в определенном диапазоне температур. В переходном состоянии в материале формируются своеобразные «узоры» из намагниченности и сверхпроводящего конденсата.
Для простого смертного это звучит просто как набор букв, но чувствительность «узоров» в магнитном сверхпроводнике может стать основой нового типа сенсоров, способных работать в условиях, в которых традиционные датчики менее эффективны. Например, их можно использовать для построения точного изображения в МРТ или для электрокардиографии и электроэнцефалографии, а также контроля любой высокоточной измерительной аппаратуры, в которой свойства компонентов зависят от температуры.
Ножницы для генов
 Фото: Анастасия Кеда, 66.RU |
|---|
Исследователи из Университета Дьюка использовали технологию CRISPR, чтобы отключить ген, ответственный за повышенный уровень холестерина. Технология основана на использовании молекулы РНК и белка Cas9, который действует как молекулярные ножницы. Комплекс РНК-Cas9 направляется учеными в определенное место ДНК и разрезает ее. В этот пробел исследователи интегрируют новый, модифицированный, фрагмент. В результате появляется новая последовательность ДНК с исправленным генетическим кодом.
Одна из возможных целей применения CRISPR — снижение уровня холестерина для борьбы с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Обычно при высоком уровне холестерина врачи назначают медикаментозное лечение и соблюдение диеты, но CRISPR позволяет заменять конкретные гены, которые отвечают за высокий уровень холестерина в организме, тем самым снижая его уровень.
