Новый углерод. 6-ой палец. Стрельба животными. Заднее дыхание. Корона-лекарство. Новости QWERTY №172
Из этого ролика вы узнаете, как выглядит конкурент графена, что умеет накладной шестой палец, как работают лекарства нового поколения от коронавируса, зачем стрелять тихоходками из пушки и можно ли дышать через задний проход.
[Музыка]
Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал QWERTY, а меня зовут Владимир. Девятьсот восемьдесят девять лет назад в этот день Авиценна наблюдал прохождение Венеры по диску Солнца. Хотя некоторые сомневаются, что средневековый учёный мог это сделать с одним только закопченым стеклом, учитывая, что такое событие происходит всего лишь пару раз за 120 лет из-за разницы в наклоне орбит Земли и Венеры.
Но в чем не приходится сомневаться, так это в том, что вы наблюдаете самые интересные новости науки за предыдущую неделю. И, как всегда, все подробности и ссылки будут в описании.
Помнится, мы рассказывали о дополнительных искусственных конечностях, которыми человек может управлять. Это были хвосты и третьи руки. Так человечество хочет расширить весьма ограниченные возможности человеческого тела. Это правда не касается азиатов – у них при том же железе, похоже, продвинутая прошивка.
На этот раз учёные экспериментировали с дополнительным большим пальцем на руке. Такой палец может сгибаться и поворачиваться, а управлять им можно, нажимая большими пальцами ног на беспроводные кнопки в обуви.
Кроме не совсем очевидной бытовой пользы от такого приспособления, например, способности вынимать ложку из бокала той же рукой, которой ты его держишь, учёные исследовали воздействие длительного ношения этого девайса на мозг, а заодно и последствия отмены этого ношения.
Без понимания особенностей адаптации мозга к новым частям тела нельзя далеко продвинуться в новых разработках. Итак, известно, что на самых ранних этапах развития в мозгу появляется представление о руке и о её пальцах. Но его потом можно изменить после недельного использования шестого пальца.
Добровольцы стали справляться со сложными заданиями всё лучше и лучше. За время ношения его в домашних условиях они настолько свыклись с ним, что даже могли вслепую дотронуться искусственным пальцем до настоящих и вообще проводили свои движения до автоматизма.
Затем, при помощи функциональной МРТ, учёные проверили, как отреагировал на эти процессы мозг. Движения своих пальцев у подопытных стали более независимыми, то есть кисть стала способна выполнять более сложные движения. Паттерн активности моторной коры, отвечающий за разные пальцы, стал более разнообразным. Получается, что адаптация мозга к девайсу действительно произошла.
А вот после снятия устройства мозг вернулся к прежнему состоянию, с прежним паттерном активности представления своих собственных пальцев только частично. Стало непонятно, как добровольцы путались в пальцах, но такой своеобразный синдром отмены стоит изучить подробнее. Играть в перманентную незнакомку со своей рукой – удовольствие не из приятных.
В целом эксперимент показал, что люди могут быстрее научиться контролировать вспомогательные устройства к своей пользе, изменяя природные движения своих конечностей и принимая искусственную конечность как часть тела.
Хирурги, рабочие, часовщики, привет мир и киберпанка, и ложной слепоты! Учёные провели успешные испытания экспериментального лекарства от коронавируса нового типа, пока что на животных. Человеческий оборот обещают выпустить к 2023 году. Давайте разберемся, почему так долго.
Традиционные антивирусные препараты, в целом, снижают симптомы и позволяют оправиться от болезни быстрее, где-то нади. Если повезет, препарат нового поколения использует метод подавления генов при помощи РНК для прямой атаки на вирус.
В его состав входит малая интерферирующая РНК. Она вступает в контакт с матричной РНК вируса и вносит хаос в процесс трансляции мРНК в белок. Из-за этого не происходит строительство новых копий вирусов в клетках.
В лёгкие доставляют такую РНК при помощи липидных, то есть жировых, наночастиц, спускаемых в кровоток. Здоровые клетки наночастиц обходят стороной, а в лёгких активируется на инфицированных клетках. Кстати, на английском подавление генов – "the silence sing".
В MTG или ДЕНДИ есть такое контрмагию заклинание "silence" – молчание, тишина, безмолвие. Мне вот теперь интересно, вдохновлялись ли учёные названием этого заклинания при придумывании своих терминов.
В любом случае, наночастицы могут проникать в разные типы легочных клеток, и при обезвоживании генов с новым препаратом вирусная нагрузка снижается на 99,9 процента. Это было проверено на мышах, которые прекрасно выживали, не обнаруживая вируса в лёгких после лечения.
К тому же, по заверениям учёных, препарат сработает и против новых штаммов коронавируса, потому что он целится на жизненно важные участки генома, одинаковые для разных штаммов. А ещё этот препарат может сохраняться при 4 градусах 12 месяцев, а при комнатной температуре – месяц. То есть это удобно для доставки и вообще для системы здравоохранения.
Ждать испытаний на людях и 2023 год – это оправданно, потому что новые классы лекарства могут испытывать очень долго: пять и даже десять лет. 2023 год – это ещё даже слишком оптимистично. Но в целом открытие очень приятно, и не устаю удивляться прозорливости фольклора.
Один старинный анекдот рассказывает душераздирающую историю про ёжика, который научился дышать попой, а потом сел на пенёк и задохнулся.
В общем, основано на реальных событиях учёные из Японии и США изучали варианты спасения людей при острых формах COVID, когда лёгкие отказываются работать, и человек погибает от гипоксии. Не дожидаясь 2023 года, они решили опробовать так называемую анальную вентиляцию, то есть снабжение кишечника кислородом и проследить, как это влияет на уровень кислорода в крови.
Выяснилось, что, как и некоторые водные животные, например, иглокожие, морские огурцы, грызуны и свиньи могут немного дышать за счет кишечника. Способов доставки кислорода в кишечник в экспериментах было два: через нагнетание его в газообразной форме и через нагнетание жидкости с растворённым в ней газом.
Хотя первый вариант эффективнее, второй вариант нужен в тех случаях, когда не удается избавиться от избытка слизи в кишечнике, мешающего усвоению кислорода. Но и для общего упрощения процедуры терапии в камерах с пониженным содержанием кислорода мыши погибали через 7 минут, а вот с газовой вентиляцией ануса 75 процентов мышек жили до 50 минут. То есть их кровь была достаточно насыщенной хотя бы на это время.
Во время проверки жидкостной вентиляции учёные повысили содержание кислорода в воздухе до нелетального, сделав эксперимент чуть гуманнее. И сравнивали активность мышей без вентиляции и с ней. Как вы видите, мыши с кислородной жидкостью в кишечнике гораздо активнее.
У более крупных животных, свиней, жидкостная вентиляция тоже работает. Она поднимает содержание кислорода в крови на 15 процентов, при этом следов в вентиляционной жидкости в крови или изменение pH крови у животных не обнаружено. Результаты эксперимента вселяют уверенность в учёных относительно применимости этого метода для людей в условиях отсутствия аппаратов ИВЛ.
А я теперь точно знаю, что мальчишки, которые экспериментируют подобным образом с лягушками, ни в коем случае не живодёры, а в своём роде учёные.
Углерод уникален. Помимо того, что это основа для жизни на Земле, это и алмаз, и графит, и относительно недавно открытый графен — материал, проявляющий выдающиеся, буквально чудесные свойства. И в графене каждый атом связан с тремя соседними, образуя гексагональную решётку.
В теории возможно организация углерода и в другие однослойные решётки, где атомы имеют по три связи, но ни одна из них не была ранее получена экспериментально. А теперь встречайте! Это BC не Lenovo!
Я сеть аллотропных модификаций углерода: кристаллическая однослойная решётка из шестиугольников, квадратов и октагонов. Сверху модель, а снизу — изображение, полученное из электронного микроскопа.
By Finely новая сеть проявляет металлические свойства уже при ширине полоски в двадцать один атом, хотя графен при таких размерах является полупроводником. Такие полоски могут служить наноразмерными проводами в электронике будущего и даже материалом для анодов для литий-ионных батарей нового поколения.
Получают новую форму углерода, собирая углеродо-содержащие молекулы By Finely на совершенно гладкой золотой подложке. Сначала молекулы образуют цепочки из связанных шестиугольников и квадратов, а последующая реакция связывает эти цепочки вместе, образуя между ними восьмиугольники.
Важно, что цепочки обладают хиральностью, то есть существуют в двух зеркальных модификациях, как левые и правые руки. На соединение идут только цепочки первого типа. Сейчас учёные работают над тем, чтобы получить большие плоскости этого материала для дальнейшего изучения.
Одной из гипотез возникновения жизни на Земле, одно из адекватных является гипотеза панспермии. Согласно ей, кометы или метеориты или бог весть что из космоса могло занести на третью планету от Солнца семена жизни и стартовать мир.
Давайте проверим, призвал кто-то из учёных, и английский физик ответил: "А давайте у нас как раз завалялось двухступенчатая пневматическая пушка!" Проверка лета панспермии, то есть возможности осеменения планеты через горные породы, проводилась на тихоходках как раз с помощью такой пушки.
Эти существа завоевали титул самых выносливых на Земле. Они могут на годы впадать в анабиоз, выводя до 99 процентов воды из своего организма, втягивая конечности и превращаясь в подобие бочонка с почти полным отсутствием метаболизма. Что они могут выдержать 20 месяцев в жидком кислороде, а это минус сто девяносто три градуса.
8 часов в жидком гелии (-271 градус) и дозу облучения в тысячи раз, превышающую смертельную для человека, давление до 70 тысяч атмосфер в гидростатике, пребывание в вакууме космоса с радиацией, правда, без жесткого ультрафиолета, так просто не могут пережить процесс космического путешествия.
То осталось выяснить, смогут ли они пережить его окончанию. То есть приземление. И тихоходок поместили в заполненные жидкостью нейлоновые пули, заморозили их и стали ими стрелять по песчаным мишеням в вакууме. Скорости выстрелов варьировались от 550 до 1000 метров в секунду, при этом давление в пуле достигало 13 тысяч атмосфер.
Потом тихоходок достали, разморозили, то есть вывели из анабиоза, и рассмотрели: выжили, как водится, не все. Верхняя – это ещё ничего не подозревающие тихоходки слева внизу, особь, приходящая в себя после выстрела со скоростью 728 метров в секунду, справа внизу останки особи, не пережившей выстрел в 900 метров в секунду.
В общем, 728 метров в секунду – это рубеж выживаемости. После него тихоходки разлетаются на куски, до него отряхиваются, идут дальше. Единственное – восстанавливаются они немного дольше, чем обычно после анабиоза, и пока неясно, смогут ли они размножаться.
По идее, некоторые куски астероидов после столкновения с планеты могут лететь со скоростями ниже 700 метров в секунду, и если за них зацепились тихоходки, то они могли бы перелететь на соседние космические тела. Но только их дальнейшее оживление, по крайней мере в рамках солнечной системы, маловероятно из-за радиации и других причин, например, отсутствие атмосферы.
Теперь мы примерно знаем, какие параметры нужны для зондов, в которых собирают биологические образцы на других планетах. Самой интересной новостью прошлого выпуска вы признали новость про доведение интенсивности лазерного излучения до рекордного значения выше 10 в двадцать третьей степени ватт на квадратный сантиметр при помощи сложной системы зеркал и питта ватного лазера.
Подробности при щелчке по подсказке. Такой лазер в перспективе может создавать немного материи из энергии, путем превращения виртуальных электрон и позитрон в реальны. Идея эта совсем не новая и была предложена в 1934 году учеными Брейдом и Уилером.
Реализовать её можно при помощи высоко мощного лазера или фотон-фотонного коллайдера. Логичности этой идеи добавляет концепция эквивалентности массы и энергии, проистекающей из всем известной формулы. Добиться этого на практике пока не удавалось, но зато теперь мы имеем чуточку магический инструмент – Селверто, дура и всё такое.
Ну что ж, а на этом на сегодня всё. Большое спасибо вам за просмотр! Оставляйте свои мнения в комментариях, голосуйте за самые интересные новости выпусков в нашем Telegram-канале, покажите этот выпуск своим друзьям и не забудьте подписаться на нас здесь на Ютубе, в Инстаграме и Телеграме. И до скорых встреч! Пока!
[Музыка]