Новый вид электрона и тест лекарства от старения. Главное на QWERTY №74
[музыка]
Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал Qwerty, а меня зовут Владимир. Мы представляем вам выпуск самых интересных новостей науки прошедшей неделе.
И в этом ролике: автономные сердца, секреты земной атмосферы, новый подвид электронов, тайны долголетия очень опасных хищников, испытание лекарства от старости на людях и многое другое. Все подробности и источники вы найдёте по ссылкам в описании.
Самые интересные новости прошлого выпуска, по вашему мнению, оказалась новость про робо-протезы. Но протезы бывают не только внешними для конечностей, но и внутренними для внутренних органов. Также существуют устройства, которые не заменяют собой внутренние органы, но помогают их функционированию. Например, устройство желудочковой поддержки в виде механического сердечного насоса, который помогает пациентам перекачивать кровь. Впервые он был имплантирован в тело человека еще 50 лет назад.
Традиционный вид заряжается через шнур, который выходит из отверстия в брюшной полости. Заряжать это устройство можно через розетку или с помощью внешних аккумуляторов. Мало того что это не очень гигиенично и может вызывать различные заболевания, так это попросту не удобно. Пациент должен всегда иметь с собой запасные батарейки, и на их замену у него есть буквально минут 15 до отключения устройства.
Однако технология не стоит на месте. Недавно в Казахстане впервые вживили беспроводной вид израильской разработки 24-летнему мужчине с сердечной недостаточностью последней стадии. Для зарядки устройства достаточно надеть жилет, который с помощью внешней фиктивной катушки подзаряжает внутреннюю катушку.
Видимо, это чуточку удобнее, но основная проблема все равно не решена — необходимость постоянной подзарядки. Но можно пойти дальше и использовать сокращение сердечной мышцы как источник энергии. Поэтому ученые разрабатывают устройство, которое может обойтись вообще без аккумуляторов. И китайские ученые уже создали нечто вроде пьезоэлектрического генератора, который питается от сокращения сердечной мышцы.
Даже в пробном варианте на свинье схема присутствует генератор, выпрямитель тока и электрокардиостимулятор без аккумуляторов. В тестовом режиме электрокардиостимулятор поддерживал ритм сердца на уровне 80 ударов в минуту, хотя без него ритм был бы всего 60. Предварительный успех разработки подтвердили и показатели обычной ЭКГ, но мы, конечно же, ждем результатов длительных исследований.
Всем со школьной скамьи известно, что атмосфера Земли состоит из тропосферы, стратосферы, мезосферы и так далее. А границы между атмосферой Земли и настоящим космосом принято считать линией Кармана, высотой в 100 километров над уровнем моря. Правда, ее постоянно хотят куда-то подвинуть, и, похоже, действительно пора пересмотреть эти устаревшие утверждения.
Данные космической обсерватории SOHO, которая более 20 лет собирает информацию о Солнце, дали новую пищу для размышлений. Лаборатория располагается в полутора миллионах километров от Земли, в точке Лагранжа L1 между Землей и Солнцем. На основе практически 20-летних данных ученые сделали вывод, что влияние атмосферы Земли простирается гораздо дальше, чем было принято считать ранее.
Так вот, за линией Кармана следует термосфера, термо-пауза и экзосфера. Внешняя часть атмосферы, по сути, экзосфера, представляет собой область сильно разреженных газов, в основном водорода, венчающую Земную атмосферу — гелиокорону.
Если со стороны Солнца, из-за воздействия его излучений, гелиокорона сжимается до 60 тысяч километров, доводя ее плотность до 70 частиц на кубический сантиметр, то с ночной стороны атмосфера, конечно же, гораздо более разреженная, простирается аж на 630 тысяч километров. А это, на минуточку, больше расстояния от Земли до Луны в полтора раза!
Что означает, что наш естественный спутник плавает в земной атмосфере и может быть ближним космосом и не космосом вовсе. И вообще, будет ли человек когда-либо за пределами земной атмосферы?
Прежде чем мы подойдем к сути следующей новости, я хочу рассказать, что такое экситон. Это квазичастица, а то есть не совсем частица, а совокупность элементов, находящихся в особых условиях, которые для упрощения представляют в виде одного целого. Так кусок масла, который намазывают на кусок хлеба, для упрощения вместе называют бутербродом.
В экситоне в качестве масла выступает электрон, а вместо хлеба — дырка. Если кто-то хочет меня поправить и заявить, что правильно говорить «не дырка», а «технологическое отверстие», то дырка вам с маслом — это настоящий физический термин, обозначающий что-то вроде отсутствия электрона, и это что-то имеет положительный заряд.
Так вот, у экситона открыли свойство, которое называется хиральность. Если у вас возникает ассоциация со словом «хиромантия», то все правильно — общий корень у этих двух слов. Одна рука на латыни — хиральность — это отсутствие симметрии. Руку, которая отражается в зеркале, невозможно соединить в пространстве с ее оригиналом. Левую руку нельзя совместить с правой, и то же самое характерно для огромного количества органических молекул.
Экситон возникает тогда, когда на твердое тело попадает интенсивный свет. Тогда электроны начинают покидать свои насиженные места и оставлять после себя дырки. Вместе система из дырки и электрон ведет себя как волчок, юла или балерина во время танца. Кстати, в качестве твердого тела выступал селенит — весной — топологический изолятор.
Однако время жизни экситона недолгое: электрон по спирали подкатывается к дырке, и всего за триллионную долю секунды происходит аннигиляция с побочным эффектом в виде фотолюминесценции. А вот направление закручивания электроны зависит от того, как был закручен фотон света, выбивший этот электрон.
Потом эта закрученная стрелка на изображении экситона всегда закручивается вокруг черной дырки в ту же сторону, в которую был закручен фотон.
А после аннигиляции возникает еще один фотон, зеленый, на картинке закрученный, похожи в противоположенную сторону. Ученые считают, что это свойство может быть использовано в разработке дисплеев, солнечных батарей и даже лазеров, но подробности пока под вопросом.
Теперь кратко о дельфинах.
Количество видов животных, у которых полностью расшифрован геном, только что увеличилось на 1 штуку. Ученые наконец добрались до белой акулы, или как ее еще называют — кархародон. Огромную популярность в массовой культуре белая акула получила после выхода фильма Спилберга «Челюсти».
Но мы-то знаем, что ее кровожадность не многое преувеличено. К тому же белая акула находится на грани вымирания, поэтому некоторые шалости ей простительны.
Но само по себе расшифровка генома не интересна. Интересно то, что она дает человечеству. Акулы живут в среднем больше 70 лет, и для такого крупного вида, а это почти 5 метров в длину в среднем и вес за полторы тонны, просто необходимые механизмы защиты от поломок ДНК.
Ведь много клеток в организме означают больший шанс развития рака. Конечно, прямой зависимости между размером животного и риском возникновения рака нет. У человека смертность от рака составляет примерно 20 процентов, а у огромных слонов — всего 5 процентов. И это несоответствие называют парадоксом Питу.
У слонов, например, работают прекрасные механизмы защиты от рака в виде большого количества антикогенов. Мы рассказывали об этом в одном из наших выпусков.
Но и у акул нашелся свой козырь в рукаве. Генетики собрали геном белой акулы в хорошем качестве, или, как говорят ученые, с многократным покрытием. Его длина оказалась в полтора раза больше, чем у человека — целых 4,6 миллиарда оснований.
Внутри оказалась защита, множество генов — целых 67 — это много, отвечающие за стабильность генома, то есть умеющие ремонтировать ДНК, подавлять рост опухолей и запускать механизм апоптоза, то есть клеточной смерти.
Апоптоз нужен тогда, когда дефектные, потенциально раковые клетки нужно объяснить, что пора умирать. Особые генетические механизмы противостояния накоплению поломок ДНК — это необходимость для таких крупных животных, если они хотят пожить подольше.
Бонусом нашлось много генов, отвечающих за ускоренное заживление ран, то есть за свертываемость крови и формирование новых тканей и кровеносных сосудов. По-научному, процесс возникновения новых сосудов называется ангиогенез. Новое слово в вашу копилочку.
Считается, что накопление мутаций — это одна из причин старения, поэтому нацеленность генома на поддержание своей стабильности может объяснить долголетие акул. Она может дать средства защиты от рака или лекарства от старения.
Кстати, друзья, если вы помните, то в июле прошлого года мы рассказывали про новый препарат финалитег, который инициирует гибель постаревших клеток организма. Именно из-за постаревших клеток мышцы становятся дряблыми, кожа теряет эластичность, а суставы изнашиваются.
Такие клетки уже не могут делиться: что с одной стороны хорошо, потому что это предупреждает развитие рака, а с другой стороны плохо, потому что вдобавок к тому, что спина скрипит, старые клетки распространяют вокруг себя химические сигналы, вероятно, способствующие дальнейшему старению организма.
В июле мы рассказывали про препарат на основе ДОС: от него это средство от лейкемии и кверцетин — это антиоксидант, который в опытах на мышах показал свою способность удалять старые клетки из организма и продлять мышиную жизнь аж на 36 процентов.
И вот теперь впервые это средство было опробовано на людях. 14 человек, страдающих идиопатическим легочным фиброзом, получали препарат сена личиком и Л.Ф. — это заболевание, которые связывают в основном с возрастом, и оно весьма летально.
Литания многих распространенных видов рака. В качестве эффекта от лекарства принимались расстояния, которые могли преодолевать пациенты за 6 минут, некоторые другие физические параметры, общее самочувствие и наличие побочных эффектов. За три недели это расстояние увеличилось на 22 метра; физические параметры в целом улучшились, а общее самочувствие тоже улучшилось.
А вот побочные эффекты были незначительны. К сожалению, нельзя сказать, что люди поправились или излечились от болезни. Выборка была маленькой, и без контрольных групп, но главное здесь — то, что им не навредили, а побочные эффекты не побудили прекратить лечение.
Кстати, тесты продолжаются. Сейчас работают с людьми с хроническими заболеваниями почек. Если все пойдет успешно, то перейдут на пациентов с менее опасными заболеваниями. Проверить препарат на людях, так как на мышах невозможно, нужно было бы несколько поколений, поэтому ученые работают с пациентами, у которых проявляются возрастные заболевания.
Цель поисков в том, чтобы найти средство, которое можно было бы принимать профилактически, скажем, один раз в год, уменьшив количество постаревших клеток, и живите себе спокойно до следующей процедуры — один раз в год на протяжении нескольких веков, красота!
Но для тех, кто собрался бежать в аптеку, уточнил, что этот эксперимент не был частью официально утвержденной процедуры клинических испытаний, поэтому окончательных результатов ждать еще долго.
Ну что ж, а на этом сегодня всё. Большое спасибо вам за просмотр! Проголосовать за самую интересную новость этого выпуска вы можете в подсказках к этому видео, они находятся наверху. Оставляйте свое мнение в комментариях, ставьте лайк этому видео и делитесь им со своими друзьями.
Не забудьте подписаться на Qwerty здесь, на YouTube, в Instagram и Telegram. И пожалуйста, нажмите на колокольчик. До скорых встреч, пока! [музыка] Вот! [музыка]