Электроника управляет генами

17.11.2014

Швейцарские специалисты по биотехнологиям разработали новый метод регулирования генов, позволяющий управлять превращением последних в белки (экспрессией генов) с помощью излучаемых мозгом электромагнитных волн.

"Мы впервые смогли записать волны, которые мозг издает при конкретных мыслях, передать по беспроводной связи на гены, и регулировать экспрессию гена силой мысли. Мы мечтали о реализации этого проекта более десяти лет", - заявил профессор Швейцарской высшей технической школы Цюриха Мартин Фуссенеггер (Martin Fussenegger).

Вдохновила ученых игра Mindflex: сенсор на специальном обруче фиксирует электромагнитные волны, излучаемые мозгом. В зависимости от частоты волн игрушка усиливает поток воздуха, удерживающий от падения поролоновый шарик. Таким образом, после небольшой тренировки человек сможет управлять шариком силой мысли.

Исследователи взяли аналогичный электроэнцефалографический шлем. Электромагнитные волны мозга записываются и передаются через Bluetooth на контроллер, который управляет генератором возбуждения. Это устройство создает электромагнитное поле, обеспечивающее индукционным током специальный имплантат. После этого в последнем загорается светодиодная лампа. Излучая в ближнем инфракрасном диапазоне, она освещает культуральную камеру, где содержатся генно-модифицированные клетки. Реагируя на свет, они начинают вырабатывать необходимый белок.

Устройство проверили на мышах: модельный белок SEAP выводился из камеры в кровеносную систему млекопитающих. Операторов-добровольцев разделили на три группы, в зависимости от вида деятельности. При полном расслаблении (медитация с закрытыми глазами), белок вырабатывался в больших количествах, при концентрации внимания (операторы играли в Minecraft) - в средних. А при наличии обратной связи (когда люди следили за лампочкой и научились сознательно включать и отключать ее) уровень SEAP в крови мышей постоянно менялся.

Ученые отмечают простоту, эффективность и безвредность системы (излучение в ближнем инфракрасном диапазоне не вредит тканям человеческого тела). Фуссенеггер надеется, что такие имплантаты пригодятся в борьбе с неврологическими заболеваниями - хроническими головными болями, эпилепсией, болями в области позвоночника. Устройства будут засекать характерные для этих расстройств волны и реагировать на них выделением нужных веществ.

<< Назад: Лучшие решения принимаются на голодный желудок 17.11.2014

>> Вперед: Компьютерный модуль Variscite Var-SOM-Solo 16.11.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Не вся растительная пища полезна для психики 10.09.2026

Растительная пища традиционно считается одной из основ здорового рациона, поэтому специалисты по питанию обычно рекомендуют чаще включать в меню овощи, фрукты, цельнозерновые продукты и другие продукты растительного происхождения. Однако важна не только принадлежность пищи к растительной категории, но и способ ее обработки, количество сахара и другие характеристики рациона. Исследование иранских ученых показывает, что разные варианты растительного питания могут по-разному отражаться на психологическом состоянии человека. К такому выводу пришли исследователи из Исфаханского университета медицинских наук. Они изучали взаимосвязь между характером питания и эмоциональным состоянием взрослых людей, уделяя особое внимание симптомам депрессии и тревожности. Результаты работы были опубликованы в научном журнале PLOS One. При этом специалисты не утверждали, что отдельные продукты непосредственно вызывают депрессию: речь шла о статистической связи между определенными пищевыми привычками и сос ...>>

Подвесной робот Stringman для уборки комнаты 10.09.2026

Домашняя робототехника в основном развивается вокруг двух привычных направлений: роботов-пылесосов и многофункциональных гуманоидных машин. Но далеко не все задачи требуют колесной платформы или сложного человекоподобного механизма. Инженер Натаниэль Нифонг (Nathaniel Nifong), основатель стартапа Newfangled, предложил необычную альтернативу - подвесного робота Stringman, способного перемещаться над полом и самостоятельно собирать разбросанные предметы. Вместо того чтобы передвигаться по поверхности помещения, Stringman использует принцип, знакомый по тросовым системам камер Spidercam, применяемым на стадионах. В четырех верхних углах комнаты устанавливаются натяжные блоки, от которых к центральному рабочему модулю идут тонкие, но прочные тросы. Изменяя их натяжение, система может перемещать манипулятор практически в любую точку обслуживаемого пространства. Такое решение позволяет обойти некоторые ограничения традиционных роботов на колесах. Подвесной механизм не сталкивается с пр ...>>

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Квантовый процессор IBM Nighthawk R2 09.09.2026

Квантовые компьютеры пока существенно уступают классическим системам в универсальности, однако в специализированных задачах они уже демонстрируют впечатляющие возможности. При этом важна не только вычислительная мощность отдельных кубитов, но и скорость, с которой процессор способен выполнять последовательность квантовых операций. Именно на сокращение таких задержек специалисты IBM сделали ставку при создании нового процессора Nighthawk R2, оснащенного 120 программируемыми кубитами. Главным достижением Nighthawk R2 стала значительно более высокая скорость выполнения квантовых схем. Новый процессор способен обрабатывать более 100 тысяч схем в секунду, тогда как предшествующий Heron выполнял около 4 тысяч. Такой разрыв связан не столько с увеличением количества кубитов, сколько с устранением одного из узких мест квантовых вычислений - длительного промежутка между последовательными запусками программ. В предыдущей архитектуре Heron после завершения вычисления кубит необходимо было и ...>>

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Случайная новость из Архива Антибиотики для борьбы с супербактериями 04.02.2019 Ученые всего мира не прекращают борьбу с супербактериями. Эти микроорганизмы устойчивы к большинству современных антибиотиков и представляют серьезную опасность для человека, особенно больного. В поиске вещества, способного победить супербактерии, исследователи уже не раз обращались к животным. Так, ранее надежду на благополучный исход научного противостояния дало молоко утконосов и вещества, выделенные с поверхности тела некоторых видов муравьев. Теперь ученые заинтересовались возможностями ядовитых змей. Специалисты из Квинслендского университета в Австралии вместе с испанскими исследователями обнаружили в железах южноамериканских гремучих змей фрагменты белков, которые могут помочь в борьбе с супербактериями. Исследователи выделили пептидное соединение кроталицидин, которое имеет антимикробный, противоопухолевый и противогрибковый эффект. При этом вещество совершенно не вредит обычным клеткам. Силу кроталицидина ученые испытали на кишечной и синегнойной палочке. В результате пептид уничтожил 90% бактерий обоих типов. Причем с кишечной палочкой вещество справилось за полтора-два часа, а с синегнойной - и вовсе за пять минут. Секрет столь мощного антибактериального эффекта скрывается в электростатическом притяжении. Дело в том, что кроталицидин имеет положительный электрический заряд, а мембраны бактериальных клеток - отрицательный. Благодаря этому пептид притягивается к супербактериям и разрушает их мембрану. Обычные клетки в организме животных при этом ничем не рискуют - они не имеют заряда, поэтому разрушитель супербактерий не обращает на них никого внимания. Ожидается, что со временем из кроталицидина будут делать антибиотики нового поколения, которые смогут справиться и с супербактериями.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026