Как найти инопланетную бактерию

31.12.2014

Изобретен микросенсор, который способен отличить живой микроорганизм от другой органики. Не исключено, что он поможет обнаружить неизвестные формы жизни на других планетах.

Как зародилась жизнь на Земле? Представляет ли наша планета уникальный случай или живая материя это типичное явление во вселенной - современная наука до сих пор не дала ответа на этот вопрос. Существуют проекты по поиску внеземных цивилизаций, такие как SETI. Анализируя радиоизлучение из космоса, исследователи пытаются выделить те сигналы, которые могла бы оставить высокоразвитая цивилизация.

Другой подход заключается в поиске следов органических веществ на планетах и других космических телах. Зонды, которые отправляются за пределы Земли, оснащают различными детекторами, которые могут зафиксировать есть ли в исследуемой области определенные органические молекулы. Если в пробах, взятых, к примеру, из марсианского грунта, будут обнаружены следы аминокислот - это послужит очень весомым свидетельством существования жизни на планете.

А что делать, когда стоит задача обнаружить не просто органические молекулы, но найти неизвестные живые организмы? Сделать фотографию зеленого человечка было бы конечно большой удачей, но как быть с не столь высокими формами жизни?

Исследователи из университетов Бельгии и Швейцарии предложили новый способ отличить живое от неживого, даже если оно очень и очень маленькое. Идея состоит в том, что любой живой объект, неважно с какой планеты, должен двигаться, а значит, создавать определенные колебания. Вспомним знаменитые кадры из фильма "Парк Юрского периода", когда рябь воды в стакане предупреждала о приближении большого динозавра. Тяжелые шаги хищника вызывали вибрации почвы, которые передавались окружающим объектом. Оказывается, что если вместо динозавра будет всего лишь одноклеточная бактерия, то все равно существует возможность услышать ее "шаги".

Идею такого микросенсора изобретатели взяли из атомно-силовой микроскопии, метода исследования поверхности материалов, который позволяет видеть даже отдельные атомы. Принцип метода схож с воспроизведением звука с грампластинки, где игла движется вдоль звуковой дорожки и совершает колебания в соответствии с ее профилем. Специальный чувствительный зонд (кантилевер) помещается в пространство, где, возможно, находятся живые организмы. Если на зонд попадет бактерия, то биологические процессы этого организма отобразятся в виде усиления колебания зонда. Для того чтобы устройство поняло, "нащупало" ли оно живой объект, достаточно порядка получаса работы на воздухе или в микроскопическом объеме жидкости.

Разработчики протестировали свой прибор на различных образцах почвы и воды, взятых рядом с территорией университета. Сравнивая сигнал зонда с живыми микроорганизмами с сигналом после их уничтожения антибиотиком, удалось увидеть четкое различие в характере колебаний зонда.

Пока что основное применение такого устройства видится в фармацевтической промышленности - для быстрой оценки эффективности лекарственных препаратов. Если зонд с закрепленными на нем бактериями перестал фиксировать колебания, значит, препарат подействовал, и исходные клетки умерли.

Такой подход способен существенно ускорить анализы по сравнению с используемыми на сегодняшний день методами. А приживется ли такая идея для исследования инопланетной жизни - покажет время.

<< Назад: Компьютеры видят не хуже приматов 31.12.2014

>> Вперед: Новые возможности WiFi-модуля SPWF01SA.11 30.12.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Твердотельные батареи Panasonic 04.10.2025

Твердотельные аккумуляторы считаются следующим шагом в эволюции энергосистем: в отличие от традиционных литиево-ионных, они не содержат жидкого электролита, что существенно снижает риск возгорания и утечки. Именно на это делает ставку Panasonic, намереваясь завершить подготовку первых образцов к марту 2027 года, то есть к концу 2027 финансового года. Как сообщил технический директор подразделения Panasonic Energy Сеичиро Ватанабе, после выпуска опытных моделей клиенты проведут тесты, которые могут занять около двух лет, прежде чем начнется полноценное серийное производство. Хотя основным направлением для компании по-прежнему остаются литиево-ионные аккумуляторы, Panasonic стремится использовать свой опыт в сфере электромобильных технологий, чтобы выйти на новые рынки - прежде всего в области роботов и промышленных систем. На этом направлении японская корпорация намерена соперничать с такими компаниями, как TDK, уже закрепившимися в сегменте твердотельных решений. Интерес к новой ...>>

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Случайная новость из Архива Зеленые комплектующие Microsoft 04.01.2025 С ростом популярности искусственного интеллекта и развитием вычислительных технологий все больше внимания уделяется экологическому воздействию сопутствующей инфраструктуры, включая серверные компоненты. Эти устройства не только потребляют значительное количество энергии в процессе работы, но и наносят вред окружающей среде при утилизации. Microsoft предпринимает шаги, чтобы минимизировать этот ущерб, разрабатывая новые подходы к использованию старых серверных комплектующих. Компания Microsoft, совместно с учеными из Университетов Вашингтона и Карнеги-Меллона, разработала инициативу под названием GreenSKUs - "зеленые комплектующие". Она направлена на повторное использование серверных компонентов, вышедших из эксплуатации, что позволяет снизить экологическую нагрузку от утилизации электронных устройств. На практике это означает, что компоненты, такие как оперативная память и твердотельные накопители, могут быть использованы даже по истечении их срока службы, который обычно составляет от трех до пяти лет. В реальности же эти компоненты могут служить гораздо дольше, а их замена чаще всего происходит из-за роста производительности, а не из-за износа. Технологические достижения, такие как интерфейс CXL, позволяют объединять компоненты разных поколений, минимизируя потери в производительности. С помощью этих технологий Microsoft разработала систему для отбора использованных серверных компонентов, которые можно продолжить использовать, исходя из их быстродействия и уровня энергопотребления. Например, в системе GreenSKUs используются процессоры AMD EPYC семейства Bergamo, которые обеспечивают эффективную работу при низком потреблении энергии. Эти процессоры соседствуют с модулями памяти и SSD, которые ранее использовались в других системах. Совсем недавно было подсчитано, что инфраструктура облачных вычислений потребляет до 3% мировой энергии, и, по прогнозам, к 2030 году она будет отвечать за 20% всех углеродных выбросов. Microsoft уверена, что использование подхода GreenSKUs позволит снизить углеродные выбросы на 8%. Если же эту практику распространить по всему миру, это приведет к снижению выбросов на несколько десятых долей процента - что эквивалентно экологическому воздействию всех смартфонов, эксплуатируемых в США. Однако использование старых компонентов не обходится без компромиссов. При применении "вторичных" серверов приходится балансировать между быстродействием и энергоэффективностью. Для компенсации увеличенных задержек в модулях памяти приходится применять дополнительные технологии, такие как объединение SSD в RAID-массивы для увеличения производительности. Кроме того, процессоры AMD Bergamo имеют ограниченную скорость кеширования, что также требует дополнительных оптимизаций. Несмотря на эти сложности, Microsoft активно внедряет подход GreenSKUs в свою облачную инфраструктуру Azure, стремясь сделать свои вычислительные системы более устойчивыми и экологически чистыми. Эта инициатива представляет собой важный шаг на пути к созданию более эффективных и менее вредных для планеты технологий, что особенно важно в условиях глобальных вызовов изменения климата.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025