Химический синтез против супербактерий

27.12.2018

Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере разработали новый способ синтеза и оптимизации природного антибиотика, который однажды может быть использован для борьбы со смертельными устойчивыми к лекарствам инфекциями, такими как золотистый стафилококк.

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), устойчивые к антибиотикам инфекции ежегодно поражают более 2 миллионов человек и приводят к более чем 23 000 смертей в США. Исследование, проведенное европейским партнером CDC в 2018 году, показало, что устойчивые к лекарствам супербактерии были причиной 33 000 смертей в Европе в 2015 году.

Исследователи ранее определили тиопептиды - природные антибиотики - как многообещающее направление исследований. Тиопептиды показали некоторую эффективность против золотистого стафилококка и некоторых других видов бактерий в ограниченных испытаниях, но их структурное разнообразие затрудняет синтез молекул в масштабе, достаточно большом для терапевтического применения.

Чтобы эффективнее использовать тиопептиды, исследователи Университета Колорадо вернулись к основам и пересмотрели предыдущие предположения об основных химических свойствах этих молекул.

Исследователи изобрели новый катализатор для стимулирования реакций, которые запускают синтез тиопептидов и образуют необходимый для сдерживания роста бактерий каркас. Их усилия привели к появлению двух новых широко представительных антибиотиков: микрококцина Р1 и тиоциллина I. Соединения являются эффективными, масштабируемыми и не производят вредных побочных продуктов.

По словам ученых, новая методология химического синтеза - это только отправная точка. Он и его коллеги планируют использовать свои результаты в качестве платформы для выбора и нормирования частей молекул тиопептида с целью оптимизации их свойств и широкого применения к другим бактериальным классам.

Соединения антибиотиков должны будут пройти клинические испытания, прежде чем они будут одобрены для использования человеком - этот процесс может занять много лет. Тем не менее, по словам Вальчака, потребность в научных инновациях в области устойчивых к антибиотикам супербактерий больше, чем когда-либо.

<< Назад: В недрах Земли гелий поможет удержать железо и кислород 28.12.2018

>> Вперед: Искусственный снегопад 27.12.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

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 ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Ультраширокий монитор LG 40HT513D 07.09.2026

Компания LG Electronics презентовала свой новый профессиональный дисплей 40HT513D, сочетающий большую рабочую площадь с функциями, ориентированными специально на медицинские учреждения. Монитор оснащен 40-дюймовой изогнутой IPS Black-панелью с соотношением сторон 21:9 и разрешением 5120 x 2160 пикселей, что соответствует примерно 11 мегапикселям. Такая конфигурация позволяет разместить на одном экране несколько диагностических изображений без разделительных рамок, которые неизбежно возникают при использовании отдельных мониторов. Устройство предназначено для работы с рентгеновскими снимками, компьютерной и магнитно-резонансной томографией, а также другими медицинскими изображениями и получило разрешение Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) в качестве медицинского устройства. По оценке LG, по площади рабочего пространства один 40HT513D способен заменить конфигурацию из трех 3-мегапиксельных медицинских мониторов. Для специалистов по лучевой диагностике это ...>>

Происхождение изображений ИИ становится все труднее установить 06.09.2026

Генеративный искусственный интеллект способен создавать изображения, в которых угадываются особенности определенных художественных стилей, однако установить источник конкретного визуального элемента оказывается значительно сложнее. Исследование специалистов лаборатории MIT CSAIL показывает, что по мере увеличения обучающего набора данных надежно определить, какое именно изображение повлияло на результат работы модели, становится практически невозможно. Чтобы изучить эту проблему, исследователи создали около двух десятков собственных диффузионных моделей и обучили их на наборах, содержащих от нескольких сотен до сотен тысяч изображений. В экспериментах использовались фотографии лиц, а также произведения различных художников. Независимо от размера и состава наборов данных ученые наблюдали одну закономерность: чем больше изображений использовалось для обучения, тем труднее становилось определить вклад отдельной работы в последующий результат. Это явление авторы назвали "утратой атрибуц ...>>

Случайная новость из Архива Искусственный интеллект пока уступает человеку в математике 07.12.2024 Искусственный интеллект (ИИ) демонстрирует впечатляющие результаты в ряде областей, включая анализ данных, обработку текстов и стандартизированные тесты. Однако, когда речь заходит о математических исследованиях, даже самые продвинутые модели остаются далеко позади человека. Почему же ИИ, несмотря на свои успехи, не способен превзойти человеческий разум в этой области? Давайте разберемся. Недавние исследования, проведенные экспертами Epoch AI, показали, что ИИ значительно уступает человеку в решении сложных математических задач. Например, одна из ведущих моделей - ChatGPT от OpenAI - смогла правильно ответить лишь на 2% вопросов из специально разработанного теста. Этот тест включал задачи, которые выходят за рамки типичных школьных и университетских программ, требуя глубокого понимания и нестандартного подхода. Для составления теста были приглашены 60 профессиональных математиков, которые разработали более 150 уникальных задач. Эти задания охватывали широкий спектр математических областей, включая теорию чисел и топологию, и намеренно усложнялись, чтобы проверить пределы возможностей ИИ. Несмотря на применение подсказок, таких как "продолжай работать", модели не продемонстрировали значительных успехов. Почему же ИИ так слабо справляется с исследовательскими задачами? Эксперты объясняют это тем, что современные алгоритмы в основном опираются на анализ большого массива данных, уже существующих в интернете. В результате ИИ хорошо решает задачи, аналогичные тем, что он "видел" ранее. Однако математические исследования требуют чего-то большего - креативности, понимания стратегий решения и умения генерировать новые идеи, чего пока недостижимо для машин. В то же время специалисты отмечают, что ИИ уже сейчас может быть полезным инструментом для ученых. Он помогает анализировать огромные объемы данных, предлагать новые вопросы для исследования и автоматизировать рутинные процессы. Например, в исследованиях распределения простых чисел ИИ может ускорить вычисления, позволяя математикам сосредоточиться на формулировке гипотез. Однако не все так однозначно. Эксперт по этике технологий Мая Фрейзер из Университета Оттавы предупреждает, что неравномерный доступ к передовым моделям может создать социальные и экономические барьеры. Если только элитные учреждения смогут позволить себе использование таких технологий, это может углубить разрыв в доступе к образовательным и исследовательским возможностям. Фрейзер подчеркивает необходимость обсуждения этических вопросов, связанных с развитием и применением ИИ. Таким образом, хотя ИИ и обладает огромным потенциалом для поддержки математических исследований, он еще далек от того, чтобы заменить человека. Более того, развитие этих технологий требует осознанного подхода, чтобы их возможности стали доступными и полезными для всех. Возможно, впереди нас ждут великие открытия, сделанные в сотрудничестве людей и машин.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026