Сегодня биотехнологии являются инструментом для сохранения здоровья практически по всем факторам внешней среды, кроме привычек. В рамках Форума пройдет Выставки-презентации инновационных разработок в области биотехнологий для здравоохранения, пищевой промышленности и сельского хозяйства. Мероприятие прошло 17-18 апреля на площадке Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН. Биотехнологии: читайте последние новости по тегу в ленте новостей на сайте MK. В Минобороны допустили применение США биотехнологий в наступательных целях.
Слайды и текст к этой презентации:
- Биотехнологии - Тема ТАСС
- Основные направления биотехнологии презентация - 83 фото
- Зимняя школа «Современная биология и Биотехнологии будущего»: передружить всех между собой!
- Презентация. Биотехнология. 10 класс презентация
Основные направления биотехнологии презентация - 83 фото
Таким чекпойнтом для многих молодых биологов, биотехнологов, предпринимателей стали зимние школы «Современная биология и Биотехнологии будущего». Презентация биотические факторы среды взаимоотношения между организмами. И каковы перспективы развития биотехнологий и продуктов биотехнологоческого производства? В этом видеоуроке мы обсудим биотехнологию: узнаем, где она используется, рассмотрим ее современное состояние и перспективы на ближайшее ание.
Перспективные направления биотехнологии
Добавим, что ТГУ активно развивает направление биотехнологии. В этом году Томский государственный университет выиграл конкурс крупнейшего фонда - Российской венчурной компании - на право провести всероссийскую акселерационную программу BioTechMed. Проект включает работу с регионами России, поиск и отбор стартапов. По итогам лучшие команды пройдут обучение и получат возможность найти инвестиции и поддержку и крупного бизнеса.
Чтобы создать молекулу рДНК нужно: извлечь молекулу ДНК из клетки животного или растения; обработать изолированную клетку и плазмиду, а затем смешать их; затем, измененная плазмида переносится в бактерию, а та в свою очередь приумножает копии информации, что были внесены в нее. Медицинские биотехнологии подразделяются на 2 большие группы: Диагностические, которые, в свою очередь, бывают: химическими определение диагностических веществ и параметров обмена ; физическими определение физических полей организма ; Лечебные. К медицинской биотехнологии относят такие производственные процессы, в ходе которых создаются биообъекты или вещества медицинского назначения. Это ферменты, витамины, антибиотики, отдельные микробные полисахариды, которые могут применяться как самостоятельные средства или как вспомогательные вещества при создании различных лекарственных форм, аминокислоты.
Так, методы биотехнологий применяются: для производства человеческого инсулина путем использования генно-модифицированных бактерий; для создания эритропоэтина гормона, стимулирующего образование эритроцитов в костном мозге. Медицинская генетика в будущем сможет не только предотвращать появление на свет неполноценных детей путем диагностирования генетических заболеваний, но и проводить пересадку генов для решения существующей проблемы. Биотехнология в будущем даст человечеству огромные возможности не только в медицине, но и в других направлениях современных наук. Биотехнологии в современной науке Биотехнологии в современной науке несет огромную пользу. За счет открытия генной инженерии стало возможным выведения новых сортов растений и пород животных, которые принесут пользу сельскому хозяйству. Изучения биотехнологии связано не только лишь с науками биологического направления. В микроэлектронике разработаны ион-селективные транзисторы на основе полевого эффекта HpaI.
Биотехнология необходима для повышения нефтеотдачи нефтяных пластов. Наиболее развитым направлением является использование биотехнологии в экологии для очистки промышленных и бытовых сточных вод. В развитие биотехнологии внесли свой вклад многие другие дисциплины, именно поэтому биотехнологии стоит отнести к комплексной науке. Еще одной причиной активного изучения и усовершенствования знаний в биотехнологии стал вопрос в недостатке или будущем дефиците социально-экономических потребностей. В мире существуют такие проблемы, как: нехватка пресной или очищенной воды в некоторых странах ; загрязнение окружающей среды различными химическими веществами; дефицит энергетического ресурса; необходимость усовершенствования и получения совершенно новые экологически чистых материалов и продуктов; повышение уровня медицины. Ученые уверенны, что решить эти и многие другие проблемы возможно при помощи биотехнологии. Основные типовые технологические приемы современной биотехнологии Биотехнологию можно выделить не только как науку, но еще и как сферу практической деятельности человека, которая отвечает за производство разного вида продукции при участии живых организмов или их клеток.
Теоретической основой для биотехнологии в свое время стала такая наука, как генетика, это случилось в ХХ веке.
Гинзбург, С. Купцова, А. Одинцова, А. Йогуртный продукт Авторы П. Харитонова К. Дунченко, Е.
Анаэробная биологическая очистка эффективна при больших концентрациях загрязняющих веществ, так как анаэробные бактерии, осуществляющие процессы очистки, не нуждаются в присутствии растворённого в воде кислорода. На конечной стадии анаэробной очистки происходит выделение метана. Если в медицинских целях необходимо использовать чужеродные для человеческого организма энзимы, то во избежание аллергических реакций ферменты иммобилизируют. Ферменты используют в пищевой промышленности при производстве пива, выпечке хлеба, приготовлении кисломолочных продуктов, осветлении фруктовых соков рис. Например, лактаза — фермент, который гидролизует лактозу дисахарид, содержащийсяв молоке с образованием двух моносахаридов — галактозы и глюкозы, позволяет получать концентрированные молочные продукты, избегать добавления химических стабилизаторов в мороженое, повышать питательность смесей для детского питания.
Изображения по запросу Биотехнология
Загрузите шаблоны и темы биотехнология для своей следующей презентации. Презентация биотические факторы среды взаимоотношения между организмами. Презентация биотические факторы среды взаимоотношения между организмами. А крупнейшая в мире исследовательская компания Research&Markets заинтересовалась отчетами по медицинским и биотехнологическим фирмам. Презентация биотические факторы среды взаимоотношения между организмами.
| РНК-вакцины и 3D-печать органов: главные достижения биотеха. Карточки | Центр индустриальных технологий и предпринимательства Сеченовского университета провел презентацию проектов. |
| Биотехнология – достижения и проблемы | В данной презентации речь идет о биотехнологии, ее задачах и методах. |
Презентация на тему Перспективы развития биотехнологии
Биологические системы, используемые в биотехнологии, вместе с небиологическими компонентами технологическое оборудование, материалы, системы энергоснабжения, контроля и управления удобно называть рабочими системами. Любой биотехнологический процесс включает ряд этапов: подготовку объекта, его культивирование, выделение, очистку, модификацию и использование полученных продуктов. Многоэтапность и сложность процесса обусловливает необходимость привлечения к его осуществлению самых разных специалистов: генетиков и молекулярных биологов, цитологов, биохимиков, вирусологов, микробиологов и физиологов, инженеров-технологов, конструкторов биотехнологического оборудования. На промышленную основу поставлен выпуск биологических средств борьбы с вредителями на основе использования их естественных врагов и паразитов, а также токсических продуктов, образуемых живыми организмами.
Важное место в повышении урожайности растений отводится биологическим удобрениям, включающим в себя различные бактерии. Так, азотобактерин обогащает почву не только азотом, но и витаминами, фитогормонами и биорегуляторами. Препарат фосфобактерин превращает сложные органические соединения фосфора в простые, легко усвояемые растениями.
Все большее распространение получает использование биогумуса — высокоэффективного естественного органического удобрения. Как показали исследования, биогумус существенно повышает плодородие почвы и ее устойчивость к водной и ветровой эрозии, быстро восстанавливает плодородие низкоплодородных участков, улучшает экологическую обстановку. Он позволяет не только быстро размножать новые перспективные сорта растений, но и получить незараженный вирусами посадочный материал.
Для повышения продуктивности животных нужен полноценный корм. Микробиологическая промышленность выпускает кормовой белок на базе различных микроорганизмов - бактерий, грибов, дрожжей, водорослей. Как показали промышленные испытания, богатая белками биомасса одноклеточных организмов с высокой эффективностью усваивается сельскохозяйственными животными.
Как показали исследования, биогумус существенно повышает плодородие почвы и ее устойчивость к водной и ветровой эрозии, быстро восстанавливает плодородие низкоплодородных участков, улучшает экологическую обстановку. Он позволяет не только быстро размножать новые перспективные сорта растений, но и получить незараженный вирусами посадочный материал. Для повышения продуктивности животных нужен полноценный корм. Микробиологическая промышленность выпускает кормовой белок на базе различных микроорганизмов - бактерий, грибов, дрожжей, водорослей. Как показали промышленные испытания, богатая белками биомасса одноклеточных организмов с высокой эффективностью усваивается сельскохозяйственными животными.
Так, 1 т кормовых дрожжей позволяет сэкономить 5-7 т зерна. Долли была зачата из клетки молочной железы овцы, которой уже давно не было в живых, а ее клетки хранились в жидком азоте. Методика, с помощью которой была создана Долли, известна под названием "перенос ядра", то есть из неоплодотворенной яйцеклетки было удалено ядро, а вместо него помещено ядро из соматической клетки. В настоящее время с помощью биосинтеза получают антибиотики, ферменты, аминокислоты, гормоны. Например, гормоны раньше, как правило, получали из органов и тканей животных.
Следовательно, трудно было получить необходимое количество препарата, и он был очень дорог. Так, инсулин, гормон поджелудочной железы, — основное средство лечения при сахарном диабете. Этот гормон надо вводить больным постоянно.
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.
В настоящее время клонирован уже целый ряд видов животных — мыши, собаки, коровы и др В настоящее время клонирован уже целый ряд видов животных — мыши, собаки, коровы и др. Заманчивые перспективы перед человечеством раскрываются в области терапевтического клонирования — воспроизведения отдельных органов. Так, в настоящее время широко используются клонированная кожа, клетки соединительной ткани и другие части организма.
Препарат фосфобактерин превращает сложные органические соединения фосфора в простые, легко усвояемые растениями. Все большее распространение получает использование биогумуса — высокоэффективного естественного органического удобрения. Как показали исследования, биогумус существенно повышает плодородие почвы и ее устойчивость к водной и ветровой эрозии, быстро восстанавливает плодородие низкоплодородных участков, улучшает экологическую обстановку. Он позволяет не только быстро размножать новые перспективные сорта растений, но и получить незараженный вирусами посадочный материал. Для повышения продуктивности животных нужен полноценный корм. Микробиологическая промышленность выпускает кормовой белок на базе различных микроорганизмов - бактерий, грибов, дрожжей, водорослей. Как показали промышленные испытания, богатая белками биомасса одноклеточных организмов с высокой эффективностью усваивается сельскохозяйственными животными.
Так, 1 т кормовых дрожжей позволяет сэкономить 5-7 т зерна. Долли была зачата из клетки молочной железы овцы, которой уже давно не было в живых, а ее клетки хранились в жидком азоте. Методика, с помощью которой была создана Долли, известна под названием "перенос ядра", то есть из неоплодотворенной яйцеклетки было удалено ядро, а вместо него помещено ядро из соматической клетки. В настоящее время с помощью биосинтеза получают антибиотики, ферменты, аминокислоты, гормоны. Например, гормоны раньше, как правило, получали из органов и тканей животных. Следовательно, трудно было получить необходимое количество препарата, и он был очень дорог.
Презентация: Биотехнология
Загрузите шаблоны и темы биотехнология для своей следующей презентации. Самые последние, свежие и актуальные новости на сегодня по теме Биотехнологии. Биотехнологии являются одной из самых быстрорастущих и инновационных отраслей. Статья автора «РБК Тренды» в Дзене: Что сегодня происходит в биомедицине и как высокие технологии помогают даже в безнадежных случаях Биотехнологии – сфера науки.
Презентации по экологической биотехнологии
Найдите нужное среди 340 529 стоковых фото, картинок и изображений роялти-фри на тему «биотехнологии» на iStock. Презентация, обзор современных методов биотехнологии и анализ перспектив их развития к разделу Основы селекции растений, животных и микроорганизмов, Биология, 9. О том, как биотехнологии могут улучшить нашу жизнь, насколько сложно организовать. Последние новости [ Новости с фото ].
Презентация. Биотехнология. 10 класс
На конечной стадии анаэробной очистки происходит выделение метана. Если в медицинских целях необходимо использовать чужеродные для человеческого организма энзимы, то во избежание аллергических реакций ферменты иммобилизируют. Ферменты используют в пищевой промышленности при производстве пива, выпечке хлеба, приготовлении кисломолочных продуктов, осветлении фруктовых соков рис. Например, лактаза — фермент, который гидролизует лактозу дисахарид, содержащийсяв молоке с образованием двух моносахаридов — галактозы и глюкозы, позволяет получать концентрированные молочные продукты, избегать добавления химических стабилизаторов в мороженое, повышать питательность смесей для детского питания.
Данная презентация знакомит слушателей с понятием биотехгологии и ее основными направлениями, такими как биомедицина, биоинженерия, нанмоедицина, биофармакология, биоинформатика, бионика, клонирование, гибридизация, биоремидиация, клонирование, генная инженерия. Автор знакомит с каждым из направлений, представляя краткий рассказ о каждом из них. Все слайды снабжены наглядными иллюстрациями по теме.
Датчики на основе лазеров учитывают не только рельеф раны, но также движение тела пациента, например, в процессе дыхания, подстраивая необходимым образом печатающую головку. Пользовательский интерфейс с возможностью 3D-отображения траекторий написан на языке Python с использованием открытых библиотек Pyqt5 и OpenGL и открыт для всех желающих, кто готов совершенствовать проект. Судя по фотографиям, за основу биопринтера был взят один из манипуляторов белорусской компании Rozum Robotics.
Программно-аппаратный комплекс платформы учёным помогали разрабатывать специалисты компании 3D Bioprinting solutions. Герцена и готов к дальнейшим этапам исследований. Проведённый через некоторое время анализ ран показал, что процесс заживления прошёл со значительным ускорением. По мнению специалистов, данная технология биопечати in situ, то есть непосредственно в дефект, в будущем может стать прогрессивным терапевтическим методом лечения ожогов, язв и обширных повреждений мягких тканей. В то же время логика на ДНК способна на колоссальный параллелизм, что позволит умножить мощность компьютеров, в чём далеко продвинулись китайские учёные. Это базовая опция дезоксирибонуклеиновой кислоты. Запись и хранение данных относительно нетребовательны к скорости работы платформы, которая зависит от скорости протекания биохимических реакций. Другое дело вычислительные цепи, скорость работы которых должна быть максимальной. В принципе, параллелизм частично решает эту проблему. Но до последнего времени электронные цепи на ДНК, с которыми работали учёные, не могли похвастаться универсальностью — они выполняли лишь ограниченный круг алгоритмов.
Группа исследователей из Китая разработала интегральную схему ДНК, которая способна выполнять множество разнообразных операций. По словам учёных, реконфигурируемый базовый элемент электронная цепь с 24 адресуемыми двухканальными затворами может быть представлен в виде 100 млрд вариаций цепей, каждая из которых сможет выполнять собственную подпрограмму. Из этого следует, что на основе этого решения можно спроектировать процессор общего назначения для запуска любых программ. В своей работе, которая была опубликована в журнале Nature, исследователи показали, как с помощью трёхслойной матрицы из цепей на базе их ДНК-чипа можно обеспечивать простейшие математические операции. Представленная платформа легко масштабируется, что позволяет рассчитывать на создание в будущем очень мощных процессоров. Для решения вопроса масштабирования учёные проделали другую работу. Ведь для прохождения сигнала в цепях из ДНК потребуется передача биохимических данных в заданном направлении и без затухания. И чем длиннее будет этот путь масштаб , тем выше будет вероятность потери «сигнала» — фрагмента ДНК или концентрации фрагментов ДНК. В качестве «сигнала» китайские учёные испытали олигонуклеотиды — короткие фрагменты ДНК, которые уже используются как детекторы и носители ДНК-информации. В своих экспериментах китайцы показали, что типовые одноцепочечные олигонуклеотиды хорошо работают в качестве унифицированного сигнала для передачи, что позволяет надёжно интегрировать крупномасштабные цепи с минимальной утечкой и высокой точностью для вычислений общего назначения.
Вычисления в пробирке. Источник изображения: Nature В качестве примера учёные создали схему, решающую квадратные уравнения, которая собрана с использованием трёх слоев каскадных ЦВМ, состоящих из 30 логических вентилей и содержащих около 500 нитей ДНК. Иными словами, предложенная платформа сможет не только работать как обычный компьютер, но также будет способна на мгновенную диагностику вирусных и других заболеваний. И ещё большой вопрос, которая из этих возможностей окажется наиболее полезной. Такое кажется невозможным, но поставленный учёными эксперимент показал , что активностью генов в клетках человека можно управлять электрическими импульсами. Учёные представили то, что они назвали «электрогенетическим» интерфейсом. Перспективный интерфейс способен запускать целевые гены по команде в те моменты, когда наш организм будет нуждаться в стимуляции или в коррекции состояния здоровья. Здесь мы предоставляем недостающее звено». Как сообщается в статье учёных в журнале Nature Metabolism, эксперимент был поставлен на мышах, больных диабетом 1-го типа. Мышам имплантировали клетки поджелудочной железы человека.
Раздражение этих клеток электрическим током по команде с внешнего устройства приводило к принудительной выработке инсулина. С оговорками, но животных фактически избавили от неизлечимой болезни. Источник изображения: Nature Metabolism Стимуляция клеток происходит в процессе образования активных форм кислорода — очень активных и «агрессивных» молекул, уровень которых, впрочем, контролировался и не достигал концентрации, после которой молекулы кислорода становятся для организма ядом. Молекулы кислорода напрямую воздействуют на ДНК при делении клеток и могут направлять этот процесс в нужное русло, обеспечивая генную терапию с помощью контролируемых электрических импульсов. Очевидно, что такое произойдёт очень и очень нескоро. Но потенциал в этом есть, и он обещает когда-нибудь справиться с генетическими заболеваниями и не только. Например, получить возможность выбрать в меню браслета режим «форсаж» и догнать уходящий поезд. Вместо выбросов в атмосферу, где CO2 будет создавать парниковый эффект, открытая цепочка биохимических реакций приводит к синтезу аминокислоты, необходимой для производства кормового белка. При этом территория под комплекс для синтеза будет ощутимо меньше сельхозугодий под те же задачи. Так можно будет «накормить будущее», уверены учёные.
Немецкие учёные придумали реакцию для синтеза аминокислоты L-аланина и намерены разработать процессы для синтеза других необходимых аминокислот, чтобы в конечном итоге из углекислого газа синтезировать полные белковые комплексы. В основе биохимической реакции синтеза L-аланина лежит метанол и не простой, а «зелёный» — полученный из CO2 с использованием возобновляемой энергетики — от ветряных или солнечных ферм. Метанол необходим как промежуточный продукт, потому что напрямую аминокислоту синтезировать из углекислого газа нельзя. Получив из CO2 метанол, учёные запускают с ним серию реакций с использованием синтетических ферментов. На выходе получается необходимая для синтеза кормового белка аминокислота. Для синтеза этой же аминокислоты природным способом необходимы земля, люди и длительные процессы по выращиванию. В случае природного подхода ресурсные затраты и произведённые в его процессе вредные выбросы проигрывают синтетическим, уверены исследователи. К тому же, синтетический способ производства аминокислот и белков не производит вредных выбросов, если использует возобновляемую энергию. Предложенное решение поможет устранить конфликт между растущим населением Земли и производством продуктов. Еды хватит всем, и производиться она будет без ущерба для экологической обстановки.
Группа учёных смогла решить эту проблему в сфере 3D-печати живых тканей человека — она создала сложнейшее и дорогое оборудование из обычных наборов LEGO и готова поделиться опытом со всеми желающими. Самыми дорогими, по-видимому, оказались интеллектуальный блок Lego Mindstorms и лабораторный насос.
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 Чжао, Китай. Были представлены результаты, как фундаментальных исследований, так и разработок для клинической практики. Так, академик РАН Владимир Алексеевич Черепенин рассказал о возможности применения мощных ультракоротких электромагнитных импульсов для борьбы с онкологическими заболеваниями, в том числе с карциномой.
Презентация "Биотехнология и её достижения"
Статья автора «РБК Тренды» в Дзене: Что сегодня происходит в биомедицине и как высокие технологии помогают даже в безнадежных случаях Биотехнологии – сфера науки. Биотехнологии — последние и свежие новости сегодня и за 2024 год на | Известия. Самые последние, свежие и актуальные новости на сегодня по теме Биотехнологии.
Комментарии
- Презентация на тему "Биотехнологии"
- Вертикальные фермы и медицина: столичным школьникам рассказали о современных биотехнологиях
- РосБиоТех | RosBioTech
- Биотехнологии — все самое интересное на ПостНауке
- Биотехнология: современные достижения, перспективы развития
#биотехнологии
В обоих случаях процедура и порядок получения биоматериалов достаточно сложные и становятся всё сложнее и сложнее, поэтому даже такой доморощенный принтер из конструктора LEGO может быть приемлемым решением для медицинских экспериментов. Данные о разработке с детальным описанием сборки, настройки и работы принтера изложены в журнале Advanced Materials и свободно доступны по ссылке. Повторить работу может любой желающий. Фермент добывается из бактерий, способных выживать во льдах и в термальных источниках. Чувствительность фермента настолько высока, что он улавливает водород в следовых количествах. Когда-нибудь с его помощью можно будет питать гаджеты и другую электронику.
Атомная структура фермента Huc. Обнаруженный исследователями с факультета биомедицинских открытий Университета Монаша в Мельбурне фермент извлекает энергию из водорода, а не из кислорода. Учёных давно занимал тот факт, что некоторые бактерии могут благополучно жить как в условиях экстремально низких, так и высоких температур. Работа с одними из таких бактерий привела к интересному результату — открытию фермента Huc. Никакие другие известные науке катализаторы или ферменты не способны реагировать с водородом в подобных концентрациях.
Учёные подробно изучили механизм взаимодействия фермента с водородом и научились добывать его из бактерий в объёмах достаточных для исследований. Также выяснилось, что фермент очень устойчив и может долго храниться, например, в замороженном состоянии. Для серийного производства источников питания на основе ферментов это удобное свойство. Правда, у учёных пока нет рецепта, как массово производить нужный фермент и каким должен быть элемент питания на его основе. На этих задачах они обещают сосредоточиться на следующих этапах исследования.
Добавим, статья о работе вышла в журнале Nature. Предыдущие исследования и новые эксперименты обнаруживают в грибных организмах признаки, схожие с деятельностью нервных тканей мозга человека. Британские учёные намерены создать на этой основе нейроморфные вычислители и найти их признаки в живой природе. Источник изображений: Andrew Adamatzky Ранее специалисты лаборатории работали со слизистой плесенью Physarum polycephalum. Этот биологический организм интересен тем, что способен самостоятельно выполнять простейшие алгоритмы.
В своё время были представлены роботизированные системы под управлением Physarum polycephalum. Например, такая платформа без программирования могла ориентироваться в лабиринте и, если брать шире, позволяла решать задачу Штейнера о минимальном дереве. С 2016 года или около того, сообщает Popular Science, лаборатория перешла на изучение грибных культур. Сегодня не первое апреля и этот материал не следует расценивать как шутку, о чём сразу подумало множество подписчиков журнала. Специалистам лаборатории удалось первыми обнаружить электрические сигналы в грибнице, напоминающие спайки — потенциалы, распространяющиеся в нервной ткани человека и животных, включая головной мозг.
Эксперимент по выращиванию грибниц на материнской плате Присутствие «нервных» сигналов, распространяющихся в мицелии грибов, открывает перспективу разработки нейроморфных компьютеров на базе грибниц. Подобное можно перенести на живую природу с перспективой заплести нейроморфными сетями всю планету. Более того, учёные обнаружили, что стимуляция одних и тех же участков мицелия улучшает проводимость импульсов. Тем самым можно говорить об эффекте памяти. Всё сходится — мицелий позволяет организовать сеть, логику и память.
Правда, как всё это организовать в нужную и программируемую архитектуру учёные пока не знают, но стремятся понять. Фиксация электрической активности в мицелии «Сейчас это только технико-экономические исследования. Мы просто демонстрируем, что с помощью мицелия можно осуществлять вычисления, реализовывать основные логические схемы и основные электронные схемы, — говорит глава лаборатории Эндрю Адамацки Andrew Adamatzky. Пространственные излучатели за считанные секунды собирают модель из рабочего вещества в виде голограммы в жидкой среде. Технология может найти применение в медицине для печати органов из живых клеток — она бесконтактная и поэтому стерильна.
Нажмите для увеличения. Источник изображения: Science Advances Самое сложное в процессе создания акустических голограмм — это расчёт работы пространственных излучателей. По словам учёных, на создание каждой модели уходит крайне много вычислительных ресурсов. К счастью, для последующих сборок моделей 3D-печати расчёты больше не нужны. Они производятся только один раз, если в модели больше ничего не нужно будет менять.
Процесс печати выглядит как сборка взвешенных в жидкости частичек вещества — модель возникает в объёме мутной жидкости как по мановению волшебной палочки. Подобная печать пригодится для быстрого прототипирования на производстве или в медицине, где печать обычным методом послойного нанесения рабочего вещества будет сопровождаться повреждением биологических тканей. В своих опытах учёные собирали 3D-модели из живых клеток миобласта мышей, что даёт надежду со временем разработать полноценную технологию печати живых органов, чтобы они не разваливались после снятия акустического давления. Эволюция земной биологической жизни явила миру совершенный биологический компьютер — мозг и нервную систему в целом. Искусственно выращенный из биологического материала мозг-компьютер будет на множество порядков эффективнее любой кремниевой платформы и начало этому уже положено.
Органоид мозга нейроны показаны фиолетовым, а ядра клеток — синим. Органоиды — это объёмные колонии искусственно выращенных клеток. Это могут быть клетки любого органа человека или животных, включая нервную ткань. На органоидах можно ставить любые опыты, не опасаясь нарушить этические принципы, хотя в перспективе всё равно придётся задаваться мыслью о риске возникновения сознания у таких структур. До этого момента ещё много десятилетий пути, во время которого придётся решать также вопросы этики обращения с органоидным интеллектом.
Впрочем, вопросы этики с «кремниевым» интеллектом также поставлены и их также придётся решать. На решение «сложных логических задач» суперкомпьютеру нужно в миллионы раз больше энергии, чем ушло бы для поддержания работы мозга, совершающего аналогичные по результатам умственные усилия. Работы с органоидами мозга демонстрируют начальный, но несомненный успех. Выращенный в пробирке «мозг» компания Cortical Labs обучила игре в классический Pong на видео выше.
Но с развитием практической медицины и ростом продолжительности жизни все более актуальной становится задача здравоохранения в самом прямом смысле этого слова: не просто бороться с болезнями, но поддерживать имеющееся здоровье, чтобы человек мог вести активный образ жизни и оставаться полноценным членом общества до глубокой старости. Современные методы геномного секвенирования широко внедряются в медицину, и в ближайшем будущем все пациенты будут иметь генетические паспорта. Предупрежденный, как известно, вооружен.
Человек, осведомленный о возможных рисках, может организовать свою жизнь таким образом, чтобы не допустить развития заболевания. Это касается и образа жизни, и выбора продуктов питания и терапевтических препаратов. При условии постоянного отслеживания набора маркеров, сигнализирующих об отклонениях в работе организма, можно вовремя провести их коррекцию. Уже сейчас существует множество методов мониторинга состояния организма: например, с помощью датчиков, следящих за работой сердечно-сосудистой системы и качеством сна или устройств, анализирующих газообразные продукты в выдыхаемом человеком воздухе. Огромные возможности открываются в связи с развитием малоинвазивных технологий жидкостной биопсии и технологий анализа белков и пептидов, циркулирующих в кровотоке. На ранних стадиях болезни корректировать состояние организма во многих случаях можно «мягкими» методами: меняя характер питания, используя добавочные микроэлементы, витамины и пробиотики. В последнее время особое внимание уделяется возможностям корректировки отклонений в составе кишечной микрофлоры человека, которые ассоциированы с развитием большого числа патологических состояний.
Подробнее Такую задачу можно решить, обеспечив постоянный эффективный контроль за состоянием организма, который позволил бы избегать действия неблагоприятных факторов и предупреждать развитие заболевания, выявляя патологический процесс на самом раннем этапе, и ликвидировать саму причину возникновения болезни. В этом смысле основную задачу медицины будущего можно сформулировать как «управление здоровьем». Сделать это вполне реально, если иметь полную информацию о наследственности человека и обеспечить мониторинг ключевых показателей состояния организма. Отдельно стоит выделить создание методов ранней неинвазивной диагностики жидкостная биопсия опухолевых заболеваний, основанных на анализе внеклеточной ДНК и РНК. Источником таких нуклеиновых кислот служат как погибшие, так и живые клетки. В норме их концентрация относительно низка, но обычно возрастает при стрессе и развитии патологических процессов. При возникновении злокачественной опухоли в кровоток попадают нуклеиновые кислоты, выделяемые раковыми клетками, и такие характерные циркулирующие РНК и ДНК могут служить маркерами заболевания.
Сейчас на основе подобных маркеров разрабатываются подходы к ранней диагностике рака, методы прогнозирования риска его развития, а также оценки степени тяжести течения болезни и эффективности терапии. Например, в Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН было показано, что при раке предстательной железы повышается степень метилирования определенных участков ДНК. Был разработан метод, позволяющий выделить из образцов крови циркулирующую ДНК и проанализировать характер ее метилирования. Этот способ может стать основой точной неинвазивной диагностики рака простаты, которой на сегодня не существует. Важным источником информации о состоянии здоровья могут служить так называемые некодирующие РНК, т. За последние годы было установлено, что в клетках образуется множество различных некодирующих РНК, участвующих в регуляции самых разных процессов на уровне клеток и целого организма. Изучение спектра микроРНК и длинных некодирующих РНК при различных состояниях открывает широкие возможности для быстрой и эффективной диагностики.
УЗНАТЬ ВРАГА В ЛИЦО Современные технологии с применением биологических микрочипов позволяют быстро и эффективно идентифицировать возбудителей ряда болезней туберкулеза, СПИДа, гепатитов В и С, сибирской язвы, инфекций новорожденных , фиксировать наличие определенных биотоксинов, определять хромосомные транслокации при лейкозах, регистрировать белковые маркеры онкозаболеваний, определять генетическую предрасположенность к болезням и индивидуальную чувствительность к некоторым типам терапии. Технологии также можно использовать для генетической идентификации личности при проведении судебно-генетических экспертиз и формирования баз данных ДНК. В рамках первого проекта с участием специалистов ИМБ им. Энгельгардта созданы микрочипы, позволяющие точно идентифицировать различные штаммы вирусов оспы и герпеса. Были разработаны два варианта конструкции микрочипов на стеклянной подложке и с гелевыми спотами , а также портативный флуоресцентный детектор для их анализа. Биочипы представляют собой миниатюрные приборы для параллельного анализа специфических биологических макромолекул. Идея создания подобных устройств родилась в Институте молекулярной биологии им.
Энгельгардта Российской академии наук Москва еще в конце 1980-х гг. За короткое время биочиповые технологии выделились в самостоятельную область анализа с огромным спектром практических приложений, от исследования фундаментальных проблем молекулярной биологии и молекулярной эволюции до выявления лекарственно устойчивых штаммов бактерий. Сегодня в ИМБ РАН производятся и используются в медицинской практике оригинальные тест-системы для идентификации возбудителей ряда социально значимых инфекций, в том числе таких как туберкулез, с одновременным выявлением их резистентности к антимикробным препаратам; тест-системы для оценки индивидуальной переносимости препаратов группы цитостатиков и многое другое. На одном таком чипе на площади менее 2 см2 могут располагаться миллионы точек-спотов размером в несколько микрон. Такой биосенсор позволяет в реальном времени отслеживать взаимодействие биомолекул. Его составной частью является одна из таких взаимодействующих молекул, которая играет роль молекулярного зонда.
Задачи исследований: изучить теоретический материал по исследуемым биостимуляторам; исследовать влияние различных стимуляторов на развитие растений. Объект исследования: семена гороха Гипотеза: стимуляторы оказывают влияние на развитие семян гороха, но в различной степени. Методы работы: анализ научной литературы, постановка эксперимента, наблюдение, сравнительный анализ. Добавить комментарий Ваш адрес email не будет опубликован.
Группа генетически идентичных организмов или клеток — клон. 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. Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, цитология, генетика, микробиология, вирусология.