Автор рассказывает нам об истории биотехнологии, о целях и задачах, которые она перед собой ставит. Презентация на тему "Биотехнология: достижения и перспективы развития", предназначена для сопровождения урока по аналогичной теме для обучающихся 10 класса. Смотрите онлайн видео «Презентация факультета биотехнологии и промышленной экологии» на канале «Волшебство VueJS» в хорошем качестве, опубликованное 28 ноября 2023 г. 16. Предмет: Биология 11 класс Слайдов: 18 Формат Размер: 0.6 Мб Тема: Успехи современной биотехнологии.
Аннотация к презентации
- Презентация на тему Перспективы развития биотехнологии
- Биотехнологии — последние и свежие новости сегодня и за 2024 год на | Известия
- Последние комментарии
- Медицинские новинки: редактирование генов, компьютер внутри человека и лекарство от рака
- Будущее в биотехнологии, генетике и селекции растений
- Зимняя школа «Современная биология и Биотехнологии будущего»: передружить всех между собой!
Презентация: Биотехнология
Биотехнологии-драйвер развития территорий. Введение Современное состояние биотехнологии Биотехнология и её роль в практической деятельности человека Биотехнологии в растениеводстве. Презентация биотехнологического комплекса в Министерстве науки и образования РФ. Биотехнология Общая характеристика направления подготовки.
Биотехнология
В конце 2018 года первая универсальная вакцина против гриппа, разработанная израильской компанией BiondVax, вышла на завершающую фазу клинических испытаний. В основе вакцины — части антигенов, которые «узнают» клетки иммунной системы эпитопов. По словам представителей компании, универсальная вакцина способна защитить как от ежегодного, сезонного гриппа, так и в случае возникновения пандемий. Редактирование генов. Сегодня проводятся эксперименты по редактированию генов в самом теле человека. В сентябре 2018 года Sangamo Therapeutics из Ричмонда , обнародовали информацию о введении редактирующих гены ферментов пациенту, организм которого не справляется с расщеплением сложных сахаров. Правда, пока установлено, насколько это безопасно для жизни и здоровья пациентов. Компьютеры внутри человека. Человечество постепенно входит в эпоху квантовых технологий.
Оказалось, что защитные свойства искусственного антитела в сто раз выше, чем коммерческого препарата антител, получаемого из сыворотки доноров. Вторжение в наследственность Открытия последних лет расширили возможности генотерапии, которые до недавнего времени представлялась фантастикой. При «ремонте» репарации таких нарушений можно исправлять мутации, ответственные за заболевания, или вводить в терапевтических целях новые генетические элементы. Редактирование генов открывает перспективы радикального решения проблемы генетических заболеваний путем модификации генома при использовании экстракорпорального оплодотворения. Принципиальная возможность направленного изменения генов эмбриона человека уже доказана экспериментально, и создание технологии, обеспечивающей появление на свет детей, свободных от наследственных заболеваний, задача ближайшего будущего. С помощью геномного редактирования можно не только «исправлять» гены: этот подход можно использовать для борьбы с вирусными инфекциями, не поддающимися обычной терапии. Речь идет о вирусах, встраивающих свой геном в клеточные структуры организма, где он оказывается недоступным для современных противовирусных препаратов. Системы геномного редактирования могут инактивировать вирусную ДНК внутри клетки, разрезав ее на безопасные фрагменты либо внеся в нее инактивирующие мутации.
Кроме того, для успешной борьбы с опасными вирусными инфекциями необходимо решить проблему эффективной доставки терапевтических агентов в целевые клетки. В ведущих странах уже проходят клинические испытания клеточных технологий, разработанных для лечения аутоиммунных, аллергических, онкологических и хронических вирусных заболеваний. В России пионерные работы по созданию средств терапии на основе стволовых клеток и клеточных вакцин были выполнены в Институте фундаментальной и клинической иммунологии СО РАН Новосибирск. В результате исследований были разработаны методы лечения онкологических заболеваний, гепатита В и аутоиммунных заболеваний, которые уже начали применяться в клинике в экспериментальном режиме. Чрезвычайно актуальными в наши дни стали проекты создания банков культур клеток пациентов с наследственными и онкологическими заболеваниями для тестирования фармакологических препаратов. В Новосибирском научном центре такой проект уже реализуется межинститутским коллективом под руководством проф. Новосибирские специалисты отработали технологии внесения мутаций в культивируемые клетки человека, в результате чего были получены клеточные модели таких заболеваний, как боковой амиотрофический склероз, болезнь Альцгеймера, спинальная мышечная атрофия, синдром удлиненного интервала QT и гипертрофическая кардиомиопатия. Разработка методов получения из обычных соматических клеток плюрипотентных стволовых, способных превратиться в любую клетку взрослого организма, привела и к появлению клеточной инженерии, позволяющей восстанавливать пораженные структуры организма.
Удивительно быстро развиваются технологии получения трехмерных структур для клеточной и тканевой инженерии на основе биоразрушаемых полимеров: протезов сосудов, трехмерных матриксов для выращивания хрящевой ткани и конструирования искусственных органов. Мешалкина Новосибирск разработали технологию создания протезов сосудов и сердечных клапанов методом электроспиннинга. С помощью этой технологии из раствора полимера можно получить волокна толщиной от десятков нанометров до нескольких микрон. В результате серии экспериментов удалось отобрать изделия с выдающимися физическими характеристиками, которые сейчас успешно проходят доклинические испытания. Благодаря высокой био- и гемосовместимости такие протезы со временем замещаются собственными тканями организма. Микробиом как объект и субъект терапии К настоящему времени хорошо изучены и расшифрованы геномы многих микроорганизмов, поражающих человека. Существенный вклад в эту область исследований внесли и отечественные ученые. Также были изучены микробные сообщества, ассоциированные с различными видами опасных для человека клещей.
В развитых странах сегодня активно ведутся работы, направленные на создание средств регуляции микробиома организма человека, в первую очередь его пищеварительного тракта. Как оказалось, от состава микробиома кишечника в огромной степени зависит состояние здоровья. Методы воздействия на микробиом уже существуют: например, обогащение его новыми терапевтическими бактериями, использование пробиотиков, благоприятствующих размножению полезных бактерий, а также прием бактериофагов вирусов бактерий , избирательно убивающих «вредные» микроорганизмы. В последнее время работы по созданию средств терапии на основе бактериофагов активизировались во всем мире в связи с проблемой распространения лекарственно-устойчивых бактерий. В РФ существует промышленное производство препаратов, разработанных еще в советское время, и чтобы получать более эффективные бактериофаги, необходимо их совершенствовать, и эта задача может быть решена методами синтетической биологии. В институте охарактеризованы промышленно производимые в РФ фаговые препараты, расшифрованы геномы ряда бактериофагов, а также создана их коллекция, в которую вошли и уникальные вирусы, перспективные для применения в медицине. В клинике института отрабатываются механизмы оказания персонализированной помощи больным, страдающим от бактериальных инфекций, вызванных лекарственно-устойчивыми микроорганизмами. Последние возникают при лечении диабетической стопы, а также в результате пролежней или послеоперационных осложнений.
Разрабатываются и методы коррекции нарушений состава микробиома человека. Совершенно новые возможности использования вирусов открываются в связи с созданием технологий получения интеллектуальных систем высокоизбирательного действия на определенные клетки. Речь идет об онколитических вирусах, способных поражать только опухолевые клетки. В экспериментальном режиме несколько таких вирусов уже применяются в Китае и США. Быстрое развитие синтетической биологии дает основание ожидать в ближайшие годы важных открытий и появления новых биомедицинских технологий, которые избавят человечество от многих проблем и позволят реально управлять здоровьем, а не только лечить наследственные и «благоприобретенные» заболевания.
Требуется взаимодействие между людьми разных специальностей, это дает толчок к развитию», — обратился с приветствием к участникам Алексей Николаевич Фёдоров, директор ФИЦ Биотехнологии РАН.
На торжественном открытии академик РАН Владимир Олегович Попов, научный руководитель ФИЦ Биотехнологии РАН, рассказал о направлениях работы Центра, его достижениях и ведущих проектах, а также подчеркнул значимость международной кооперации при реализации научных исследований. Господин Субрата Дас, Министр образования и социального обеспечения Посольства Республики Индия в РФ, отметил, что сотрудничество в развитии научных исследований и технологий - важнейшая часть отношений между Россией и Индией, а направления сотрудничества в области разработок для сельского хозяйства и энергетики являются одними из самых привлекательных для сотрудничества и инвестиций. Горбатова РАН, Ирина Рудольфовна Куклина, исполнительный директор Аналитического центра международных научно-технологических и образовательных программ и другие гости. Основными темами докладов Форума стали применение нанотехнологий и IT в здравоохранении и медицине, современные подходы к диагностике, лечению и реабилитации пациентов при социально значимых заболеваниях, разработка и внедрение инновационных биомедицинских технологий, профилактика онкологических заболеваний, биотехнологии в производстве продуктов питания в том числе, функциональных и специализированных и другие направления. Секция Форума «Пищевые биотехнологии и стратегии развития пищевых систем» прошла во второй день работы Форума и была организована в ФНЦ пищевых систем имени В.
Этот гормон надо вводить больным постоянно. Производство его из поджелудочной железы свиньи или крупного рогатого скота сложно и дорого. К тому же молекулы инсулина животных отличаются от молекул инсулина человека, что нередко вызывало аллергические реакции, особенно у детей. В настоящее время налажено биохимическое производство человеческого инсулина.
Был получен ген, осуществляющий синтез инсулина. С помощью генной инженерии этот ген был введен в бактериальную клетку, которая в результате приобрела способность синтезировать инсулин человека. С помощью новых вакцинных препаратов возможно предупреждение инфекционных болезней. Японские ученые под руководством профессора Синья Яманака из Университета Киото впервые выделили стволовые клетки из человеческой кожи, предварительно внедрив в них набор определенных генов. По их мнению, это может послужить альтернативой клонированию и позволит создать препараты, сравнимые с теми, что получаются при клонировании человеческих эмбрионов. Американские ученые практически одновременно получили аналогичные результаты. Но это не означает, что через несколько месяцев можно будет полностью уйти от клонирования эмбрионов и восстанавливать работоспособность организма при помощи стволовых клеток, полученных из кожи пациента. Сначала специалистам придется убедиться в том, что «кожные» столовые клетки на самом деле так многофункциональны, как кажутся, что их можно без опасений за здоровье пациента вживлять в различные органы и что они при этом будут работать. Главное опасение — как бы такие клетки не представляли риска в отношении развития рака.
Биотехнология — презентация
Но все же перспектив у клонирования много. Слайд 11 Это растения, в ДНК которых введен ген, не данный им природой, ген из другого организма. Он наделяет своего «хозяина» новыми свойствами: высокая урожайность, пищевая и вкусовая ценность, устойчивость к болезням, пестицидам, выносливость и др. Встраиваются гены не только растений, но и бактерий , вирусов, рыб, млекопитающих и даже человека.
Ферменты обладают удивительным свойством — они сохраняют свою «работоспособность» и вне живой клетки, поэтому учёные занимаются разработкой технологий получения промышленной продукции с помощью ферментов, действующих как в колониях живых микроорганизмов, так и в свободном состоянии. Выделяемые из клеток свободные ферменты имеют ряд недостатков: они растворимы в воде, поэтому после окончания реакции в растворе их приходится отделять от продуктов процесса. При выделении и хранении ферменты могут потерять свою активность. Учёные нашли пути преодоления перечисленных трудностей. Для этого ферменты переводят в нерастворимую форму, закрепляя их на твёрдом носителе.
Клонированием называют также получение нескольких идентичных копий наследственных молекул молекулярное клонирование. Наконец, клонированием также часто называют биотехнологические методы, используемые для искусственного получения клонов организмов, клеток или молекул. Группа генетически идентичных организмов или клеток — клон.
Слайд 16 Описание слайда: гибридизация Процесс образования или получения гибридов, в основе которого лежит объединение генетического материала разных клеток в одной клетке. Может осуществляться в пределах одного вида внутривидовая гибридизация и между разными систематическими группами отдалённая гибридизация, при которой происходит объединение разных геномов. Для первого поколения гибридов часто характерен гетерозис, выражающийся в лучшей приспособляемости, большей плодовитости и жизнеспособности организмов.
При отдалённой гибридизации гибриды часто стерильны.
Основными темами докладов Форума стали применение нанотехнологий и IT в здравоохранении и медицине, современные подходы к диагностике, лечению и реабилитации пациентов при социально значимых заболеваниях, разработка и внедрение инновационных биомедицинских технологий, профилактика онкологических заболеваний, биотехнологии в производстве продуктов питания в том числе, функциональных и специализированных и другие направления. Секция Форума «Пищевые биотехнологии и стратегии развития пищевых систем» прошла во второй день работы Форума и была организована в ФНЦ пищевых систем имени В. Горбатого РАН. С пленарными докладами о новых разработках в области пищевых технологий, функционального и специализированного питания выступили профессор Линдси Браун из Университета Гриффита в Австралии и доцент Института пищевых наук Чжэцзянской академии сельскохозяйственных наук Кэ Кэ Чжао, Китай. Академик РАН Владимир Алексеевич Черепенин рассказал о возможности применения мощных ультракоротких электромагнитных импульсов для борьбы с онкологическими заболеваниями, в том числе с карциномой. Уже внедрённой в клиническую практику инфракрасной термографии посвятил свой доклад ведущий научный сотрудник Института радиотехники и электроники им.
Вертикальные фермы и медицина: столичным школьникам рассказали о современных биотехнологиях
Она рассказала, что впервые конференцию организуют два ведущих вуза по подготовке специалистов для различных отраслей биотехнологии. О том, как биотехнологии могут улучшить нашу жизнь, насколько сложно организовать. Последние новости [ Новости с фото ]. Отдел научной обработки литературы подготовил презентацию учебных ресурсов из электронно-библиотечных систем по дисциплине «Пищевая биотехнология».
Презентация на тему "Биотехнологии"
В ходе мероприятия были проведены тематические круглые столы, сессия по подготовке научных кадров для биотехнологии и выставка-презентация технологий, продукции и оборудования для биотехнологических производств в здравоохранении, пищевой промышленности и сельском хозяйстве. Присутствующие могли ознакомиться с проектами: «Разработка биотехнологических процессов получения хитозана и его производных для использования в качестве регуляторов роста растений и индукторов устойчивости к фитопатогена», «Разработка научных подходов к оценке биобезопасности новой продукции сельского хозяйства растительного происхождения», «Разработка наукоемких технологий интенсивного культивирования растений», «Новые подходы в валоризации сельскохозяйственных отходов с использованием электромикробиологии». Также на Форуме состоялось награждение научно-исследовательских коллективов. В номинациях «Конкурс молодых ученых, изобретателей, аспирантов и студентов» и «Конкурс инновационных разработок и проектов в области биотехнологий» золотые медали и дипломы получили представители РГАУ-МСХА им. Тимирязева за исследования, которые проводятся ими в ходе деятельности НЦМУ «Агротехнологии будущего»: Метод создания генетически редактированных растений путем доставки целевых биомолекул через пыльцевые зерна Авторы Л. Хрусталева, Мардини Мажд, А.
Кирхгоф открыл явление биологического катализа и пытался биокаталитическим путём получить сахар из доступного отечественного сырья до середины XIX века сахар получали только из сахарного тростника. В 1891 году в США японский биохимик Дз. Такамине получил первый патент на использование ферментных препаратов в промышленных целях: учёный предложил применить диастазу для осахаривания растительных отходов. Слайд 8 Первый антибиотик — пенициллин — был выделен в 1940 году.
Вслед за пенициллином были открыты и другие антибиотики эта работа продолжается и поныне. С открытием антибиотиков сразу же появились новые задачи: налаживание производства лекарственных веществ, продуцируемых микроорганизмами, работа над удешевлением и повышением уровня доступности новых лекарств, получением их в очень больших количествах, необходимых медицине. Слайд 9 Синтезировать антибиотики химически было очень дорого или вообще невероятно трудно, почти невозможно недаром химический синтез тетрациклина советским учёным академиком М. Шемякиным считается одним из крупнейших достижений органического синтеза. И тогда решили для промышленного производства лекарственных препаратов использовать микроорганизмы, синтезирующие пенициллин и другие антибиотики. Так возникло важнейшее направление биотехнологии, основанное на использовании процессов микробиологического синтеза. Слайд 10 Слайд 11 Микробиологический синтез Развитие микробиологической промышленности, выпускающей ценные продукты биосинтеза, позволило накопить очень важный опыт конструирования, производства и эксплуатации принципиально нового промышленного оборудования. Современное микробиологическое производство — производство очень высокой культуры. Технология его очень сложна и специфична, обслуживание аппаратуры требует овладения специальными навыками, ведь всё производство работает только в условиях строжайшей стерильности: стоит попасть в ферментатор лишь одной клетке микроорганизма другого вида, как всё производство может остановиться — «чужак» размножится и начнёт синтезировать совсем не то, что нужно человеку.
Слайд 12 В настоящее время с помощью микробиологического синтеза производят антибиотики, ферменты, аминокислоты, полупродукты для дальнейшего синтеза разнообразных веществ, феромоны вещества, с помощью которых можно управлять поведением насекомых , органические кислоты, кормовые белки и другие.
В рамках конференции будут представлены, как результаты экспериментов, например, нетепловое воздействие мощных ультракоротких электромагнитных импульсов на карциному академик РАН Черепенин В. Котельникова РАН и коллагеновая мембрана для применения в кардиохирургии B. Будут обсуждаться актуальные вопросы и достижения в области пищевых технологий и функциональных продуктов питания в России и за рубежом. В работе Форума примут активное участие молодые специалисты и аспиранты ВУЗов и научных организаций. В рамках Форума пройдет Выставки-презентации инновационных разработок в области биотехнологий для здравоохранения, пищевой промышленности и сельского хозяйства. В работе Выставки примут участие представители российских и зарубежных компаний.
В качестве векторов чаще всего используют вирусы, плазмиды бактерий, хромосомы митохондрий и пластид, а также искусственно сконструированные молекулы ДНК. Процесс введения вектора новой Процесс введения вектора новой ДНК в клетку-хозяина называется трансформацией. Последний этап работы заключается в размножении организмов-хозяев и отборе тех из них, в которых «прижился» введенный ген. В настоящее время применяют и прямое введение ДНК в клетки эукариот с помощью электрических разрядов, генной пушки и другими способами. Полученные в результате переноса генов организмы называются генетически модифицированными, или трансгенными. Клонирование — это получение многочисленных копий гена, белка, клетки или организма Клонирование — это получение многочисленных копий гена, белка, клетки или организма. Клонирование генов чаще всего осуществляется с помощью бактерий и вирусов, поскольку, например, одна вирусная частица бактериофага, в которой содержится нужный ген, за один день может образовать более 1012 идентичных копий себя и этой молекулы. Клонирование растений также не представляет значительной трудности, поскольку клетки растений тотипотентны, т. Массовое клонирование животных долгое время сталкивалось с таким существенным препятствием, как отсутствие способности к бесполому размножению у высших животных Массовое клонирование животных долгое время сталкивалось с таким существенным препятствием, как отсутствие способности к бесполому размножению у высших животных. Однако в 1997 году эта проблема была разрешена с получением первого клонированного организма — овцы Долли. Для клонирования были взяты клетки молочной железы ее генетической матери, а также яйцеклетки суррогатной матери. Ядра яйцеклеток удалялись, а на их место вводились ядра клеток молочной железы. После стимуляции развития зиготы электрическим током делящийся зародыш короткий промежуток времени культивировали на питательной среде, а затем вводили в матку суррогатной матери. Из пяти пересаженных эмбрионов выжил лишь один. Овечка Долли 5. Овца Долли являлась генетической копией овцы-донора клетки.
Основные направления биотехнологии презентация - 83 фото
Фон для презентации по биотехнологии Открыть оригинал. Найдите нужное среди 340 529 стоковых фото, картинок и изображений роялти-фри на тему «биотехнологии» на iStock. В настоящее время прогресс в области биотехнологии тесно связан с применением методов генной и клеточной инженерии, а также клонированием. Главная» Новости» Конференции по биотехнологии в 2024 году в россии. Последние новости по теме биотехнологии: Исследование: 90% компаний Европы инвестируют в наукоемкие технологии.
Биотехнология – достижения и проблемы
Биология, презентация, доклад, проект на тему. Вы можете ознакомиться и скачать Биотехнология Направления развития и достижения. Презентация содержит 20 слайдов. Привлечены партнеры из ERA-Net EuroTransBio (ETB). (эффективный инструмент финансирования малых предприятий, работающих в области современных биотехнологий). Биотехнологии-драйвер развития территорий. Фото Пипетка, уронившая синий химикат образца на молодое растение в пробирке, концепция исследования биотехнологии. Новый выпуск журнала «НАУКА из первых рук» вышел «по следам» всероссийской конференции с международным участием «Биотехнология – медицине будущего».
Успехи современной биотехнологии
Бионика рассматривает биологию и технику совсем с новой стороны, объясняя, какие общие черты и какие различия существуют в природе и в технике. Слайд 18 Экологическая биотехнология Биоремедиация Комплекс методов очистки вод, грунтов и атмосферы с использованием метаболического потенциала биологических объектов — растений, грибов, насекомых, червей и других организмов. Слайд 19 Клонирование Появление естественным путём или получение нескольких генетически идентичных организмов путём бесполого в том числе вегетативного размножения. Термин «клонирование» в том же смысле нередко применяют и по отношению к клеткам многоклеточных организмов. Клонированием называют также получение нескольких идентичных копий наследственных молекул молекулярное клонирование. Наконец, клонированием также часто называют биотехнологические методы, используемые для искусственного получения клонов организмов, клеток или молекул. Группа генетически идентичных организмов или клеток — клон. Слайд 20 Трансгенные растения и животные— это те организмы, которым «пересажены» гены других организмов.
Слайд 21 Биотехнология в космосе Изучение биодеградирующего действия микроорганизмов, находящихся в атмосфере пилотируемых космических станций, на конструкционные элементы станции и находящееся в гермообъеме оборудование.
Презентация: Биотехнология Описание: В данной презентации речь идет о биотехнологии, ее задачах и методах. Также в презентации представлены наиболее внушительные достижения в этой области.
Определены основные направления биотехнологии.
Ранее мы рассказывали, например, что японские учёные смогли научить роботов обрастать кожей из живых человеческих клеток, хотя это уже другая история. Первый шаг в этом направлении сделали российские разработчики. Впервые в мире под присмотром хирурга робот самостоятельно восстановил повреждение мягких тканей пациента непосредственно на ране без какой-либо предварительной подготовки. Источник изображений: НИТУ МИСИС «Мы сделали первый шаг в то будущее, в котором хирурги будут не просто манипулировать роботическими системами, но роботы будут полноправными автономными участниками операций. Создан важнейший прецедент использования биопринтера для залечивания крупных повреждений мягких тканей сразу на пациенте без предварительной подготовки 3Д-моделей и без необходимости имплантации напечатанных заранее эквивалентов ткани», — сообщил директор Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Фёдор Сенатов. Её главной особенностью стало использование коммерчески доступной компонентной базы. В частности, роботизированного манипулятора белорусской компании Rozum Robotics.
Печать непосредственно на ране представляется наиболее быстрым и доступным способом восстановить ткани пациента. До сих пор для этого ткани для восстановления выращивались отдельно в стерильных условиях, что требовало времени и затрат. Роботизированный комплекс сразу в процессе операции сканировал рану, создавал её 3D-модель и корректировал заполнение с учётом перемещений тела, например, в процессе дыхания. Ранее комплекс был испытан на животных и показал свою состоятельность. Первая операция на человеке была проведена в Главном Военном Клиническом Госпитале им. Живые клетки для «чернил» принтера брались из костного мозга пациента. Композиция состоит из смеси высокоочищенного концентрированного стерильного раствора коллагена и клеток. Такая методика проводилась впервые, она особенно актуальна при множественных осколочных ранениях конечностей, когда донорский ресурс ограничен.
При обширных ранениях в перспективе мы планируем сканировать тело полностью и замещать все раны таким методом. Это ускорит время их заживления и позволит сократить время пребывания пациентов в стационаре», — подчеркнул травматолог-ортопед 1 квалификационной категории, хирург Владимир Беседин, контролировавший операцию в ГВКГ им. Как отметил директор Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Фёдор Сенатов, в скором будущем мы можем ожидать более масштабного внедрения в клиническую практику технологии биопечати in situ непосредственно в рану. Колония живых нейронов обучалась быстрее искусственных моделей с почти таким же результатом. Если отбросить вопрос с этикой, до проблем с которой пока далеко, живые клетки человеческого мозга могут превзойти современные и будущие нейронные сети, работающие на кремниевых чипах, как по производительности, так и по экономическим соображениям. Источник изображений: Nature Electronics С помощью стволовых клеток учёные вырастили так называемый органоид мозга — объёмную колонию клеток, повторяющих структуру нейронов и их связей в мозге. Это не первый и наверняка не последний эксперимент с живыми клетками, позаимствованными у человека. Ранее органоид мозга, например, научили игре в «Понг», с чем он успешно справился.
В таких исследованиях самым сложным бывает донести информацию до «мозга» и считать её. Группа профессора Го Фэня из Университета штата Индиана в Блумингтоне США предложила достаточно простое решение — они вырастили органоид на высокоплотном массиве электродов. Электроды, а это, по сути, компьютерный интерфейс, вносили данные в клетки «мозга» и считывали результат его последующей активности. Тем самым на практике была реализована такая архитектура спайковой импульсной нейросети, как резервуарная. Что происходило в массиве нейронов, учёным было неизвестно, но условно живая модель показала способность к быстрому обучению и расчётам. Свою нейросеть учёные назвали Brainoware. Система прошла двухдневное обучение на наборе из 240 аудиозаписей речи восьми японских мужчин, произносящих гласные звуки. Также система смогла решать уравнения по отображениям Эно примерно с такой же точностью.
На это ушло ещё четыре дня обучения. Более того, решение дифференциальных уравнений проходило с большей точностью, чем в случае искусственной нейронной сети без блока длинной цепи элементов краткосрочной памяти. Мозг Brainoware в «возрасте» 7, 14, 28 дней и через несколько месяцев нижний ряд в увеличенном виде Живой искусственный «мозг» был не такой точный, как искусственные нейронные сети с длинной цепью элементов краткосрочной памяти, но каждая из этих сетей прошла 50 этапов обучения. Для этого раствор армируется волокнами со спорами особых бактерий. Разработка может избавить от дорогостоящих ремонтных работ, что также снизит потребность в стройматериале, производство которого наносит один из тяжёлых уронов окружающей среде. Источник изображения: Drexel University Человечество бесконечно строит и ремонтирует. Бетон стал самым востребованным материалом в этом процессе. Самовосстанавливающиеся бетонные конструкции помогли бы сэкономить на средствах для ремонта, и это также сократило бы вредные выбросы в атмосферу.
Группа физиков, химиков, биологов, материаловедов и строителей из Дрексельского университета нашла возможное решение проблемы. Учёным давно известны бактерии, которые минерализуют добытый из воздуха углерод, превращая его в «камень». Если в трещинах бетона поселить колонии таких бактерий, то они самостоятельно заполнят трещины минералами и сцементируют её края. Исследователи подобрали перспективный для поставленной задачи штамм бактерий Lysinibacillus sphaericus. Оставался вопрос, как сохранить бактерии и активировать их только для случая появления трещин. Для этого споры бактерий поместили в гидрогель и покрыли всё это полимерной оболочкой. Получилась тончайшая полимерная арматура, которая сама по себе придавала бетону дополнительную прочность. Если в бетоне с полимерной арматурой возникала трещина, то когда она доходила до волокна, внутреннее давление высвобождало гидрогель и споры бактерий.
Споры превращались в живых бактерий, которые питались кальцием и поглощали углерод из воздуха, образуя взамен минеральные соединения в виде карбоната кальция. Трещина зарастала с такой скоростью, которая обещает залечивать подобные раны в бетоне за сутки или двое. Разработанный учёными материал пока не годится для коммерческого применения, для этого с ним ещё предстоит много работы. Однако идея вполне рабочая и может со временем воплотиться в жизнь. Бактерии можно будет даже подселять лишь в трещины, не добавляя изначально в раствор. Ремонт сведётся до прогулки вдоль строений с бутылкой аэрозоля вместо замеса, вёдер с раствором, мастерков и всего вот этого. Ждём видео в интернете, как в домашних условиях вырастить полезных цементирующих бактерий, например, на перловке. Биологический материал включили в стандартный техпроцесс производства чипов, что обещает сделать его использование массовым.
Чтобы этого не произошло, нужно удовлетворять возрастающие потребности людей в продуктах питания Слайд 3 Биотехнология Нужны принципиально новые технологии производства. Деление — быстрое размножение Потрясающая выживаемость Простота генетической организации Слайд 6 Описание слайда: Направления развития -Выращивание бактерий, низших грибов, дрожжей на спец. Продукцию используют для получения пищевых добавок, корма для скота, лекарств более 150 видов продукции, в том числе лизина Слайд 7 -Клеточная инженерия Из отдельной клетки можно вырастить целый организм Слайд 8 Описание слайда: Методы селекции микроорганизмов Традиционные методы- экспериментальный мутагенез и отбор по продуктивности. Новейший метод - генная инженерия В генной инженерии используют два способа: - выделение нужного гена из генома одного организма и внедрение его в геном бактерий; - синтез искусственным путем гена и внедрение его в геном бактерий Слайд 9 Описание слайда: Трансгенные организмы.
Презентация на тему Перспективы развития биотехнологии
Последние новости по теме биотехнологии: Исследование: 90% компаний Европы инвестируют в наукоемкие технологии. Перспективы развития биотехнологий Основными направлениями развития современных биотехнологий являются медицинские биотехнологии, Агро биотехнологии и экологические. Лента новостей. Курс евро на 20 апреля EUR ЦБ: 99,58 (-0,95) Инвестиции, 19 апр, 16:51 Курс доллара на 20 апреля USD ЦБ: 93,44 (-0,65) Инвестиции, 19 апр, 16:51.