Имитатор тела человека

30.01.2020

Ученые из Института бионики Висса Гарвардского университета создали имитатор тела человека из 10 связанных органов. Предложенная платформа Body-on-Chips (тело на чипе) идет дальше простой имитации органов и позволяет в комплексе отследить воздействие медицинских препаратов на организм человека, а не только на его отдельные части.

Подобная платформа значительно ускорит разработку новых препаратов, особенно на ранних стадиях испытаниях лекарств. Полезное действие химического вещества на один орган может вызывать побочные явления в других, на что укажет "тело на чипе", но никак не "орган на чипе". Также разработанная система дает возможность подобрать нужную концентрацию лекарства и оценить скорость вывода его из организма. Иначе говоря, платформа Body-on-Chips позволяет отслеживать как фармакокинетику (ФК, поглощение, распределение, метаболизм и вывод), так и фармакодинамику (ФД, воздействие, механизмы и побочные действия).

Конструктивно тело на чипе представляет собой соединенные между собой несколько устройств размером с карту памяти. Каждый орган ? это два параллельных канала, один из которых имитирует или содержит специфические ткани определенного органа, а второй, смежный, имитирует кровеносные сосуды. Оба канала разделены пористой мембраной, специфичной данному органу. В модели тела все "органы" и кровеносные сосуды соединены микротрубками, имитирующими циркуляцию крови в теле человека. Управляется все это командами с компьютера.

Ученые последовательно связали сосудистые каналы восьми различных чипов-органов, включая кишечник, печень, почку, сердце, легкое, кожу, гематоэнцефалический барьер и мозг. Прибор смог поддерживать жизнеспособность всех тканей на чипах в течение трех недель. Эксперименты с распространением никотина в "органах" и воздействие на них одного из препаратов для химиотерапии показали, что содержание веществ в "органах", их негативное воздействие на ткани, концентрация и скорость вывода из искусственного организма практически те же самые, что и в случае приема живым человеком. Не будет преувеличением сказать, что в обозримом будущем это изменит мир фармацевтики и человека.

<< Назад: Поезда вместо самолетов 30.01.2020

>> Вперед: Опасные грибковые облака 29.01.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Биокаталитический способ получения хиральных оксазолидинонов 14.10.2026

Химия все чаще обращается к биологическим молекулам, чтобы сделать синтез сложных веществ более точным и эффективным. Особенно важны такие технологии при создании соединений, у которых одинаковый химический состав может сопровождаться разным пространственным расположением атомов и, следовательно, различными свойствами. Исследователи из Калифорнийского технологического института и Университета Питтсбурга предложили новый биокаталитический подход, позволяющий получать хиральные оксазолидиноны непосредственно из простых неактивированных алкенов. В основе предложенного метода лежит последовательность из двух реакций - азиридинирования и последующего расширения цикла. Этот каскад запускается с помощью гемопротеина, который выполняет функцию катализатора и позволяет направлять химическое превращение в нужную сторону. В результате из относительно простого исходного соединения формируется более сложная циклическая структура с заданной пространственной конфигурацией. Особенно существенным ...>>

Клавиатура Gboard kurukuru version с вращающимися лентами 14.10.2026

Обычная клавиатура предполагает, что движется человек: пальцы перемещаются от одной неподвижной клавиши к другой, а расположение символов остается неизменным. Google Japan решила перевернуть этот привычный принцип и проверить, что произойдет, если заставить двигаться сам интерфейс. Так появился экспериментальный проект Gboard, в котором клавиши постоянно перемещаются и сами оказываются в зоне нажатия. Необычная конструкция получила название Gboard "Курукуру-версия" (Gboard kurukuru version). Проект стал очередным ежегодным экспериментом японского подразделения Google, посвященным альтернативным способам взаимодействия человека с текстом. На этот раз идея не ограничилась компьютерной концепцией: специалисты создали полноценный физический прототип, способный работать в реальных условиях, а материалы для его самостоятельного изготовления сделали доступными для всех желающих. Основу устройства образуют четыре замкнутые подвижные ленты, вращающиеся вокруг конструкции. На каждой из них ...>>

Легкий бег влияет на мозг и самоконтроль 13.10.2026

Физическая активность не обязательно должна быть интенсивной, чтобы на короткое время изменить состояние мозга. Новое исследование японских специалистов показывает, что даже непродолжительный бег с очень небольшой нагрузкой способен повлиять на настроение, внимание и способность контролировать собственные действия. Причем для этого, по данным эксперимента, может быть достаточно всего 10 минут. Работу провели исследователи из Университета Цукубы с участием 24 здоровых молодых людей. Добровольцы выполняли два разных условия: в одном случае они спокойно сидели в течение 10 минут, а в другом такое же время проводили на беговой дорожке. Скорость во время пробежки составляла приблизительно от 3 до 6 км/ч, поэтому нагрузка оставалась сравнительно небольшой. Средняя частота сердечных сокращений участников при этом находилась в пределах 104-107 ударов в минуту. После завершения физической активности добровольцы сообщали о большей бодрости и более приятном эмоциональном состоянии по сравне ...>>

Ноктбук HP OmniBook 5 13.10.2026

Рынок доступных ноутбуков постепенно становится все более интересным: производители пытаются предложить покупателям устройства, которые сочетают невысокую цену с характеристиками, еще недавно характерными преимущественно для более дорогих моделей. Компания HP решила сделать ставку именно на такой подход, представив OmniBook 5 - Windows-ноутбук с OLED-дисплеем, аппаратными возможностями для работы с искусственным интеллектом и заявленной автономностью до 42 часов. Стоимость базовой версии начинается с $699, что делает новинку прямым конкурентом таким устройствам, как MacBook Neo. Основой ноутбука стал 14-дюймовый OLED-дисплей с разрешением 1920 x 1200p. Экран поддерживает мультисенсорное управление, защищен стеклом Gorilla Glass 3 и способен отображать 100% цветового пространства DCI-P3. Таким образом, HP предлагает не просто стандартную панель для офисной работы, а дисплей с характеристиками, которые могут заинтересовать пользователей, обращающих внимание на качество изображения и ц ...>>

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Случайная новость из Архива Производство клеточных мембран 07.10.2013 Ученые из Исследовательского института Скриппса (TSRI) создали программируемую платформу для изготовления синтетических клеточных мембран. Клеточная стенка - один из самых сложных элементов клеточной структуры. Клеточные мембраны участвуют в каждом аспекте биологической функции клетки. В частности, мембрана участвует в эволюции путем отделения биохимической активности клетки, а также является наиболее крупной и сложной структурой, которую клетки синтезируют. Для понимания множества биохимических ролей клеточных мембран, ученым требуются синтетические модели этих самых мембран. Кроме того, для перспективного направления - изготовления искусственных организмов - требуется технология, позволяющая изготавливать клеточные мембраны с различными функциями. Однако до сих пор создание клеточной оболочки, в которую можно поместить "начинку" живого микроорганизма, было очень сложной задачей. К счастью, ученым удалось найти способ "штамповать" клеточные оболочки, что открывает совершенно новые возможности в биоинженерии. Новые микрофлюидные цепи, управляемые компьютером, позволяют собирать синтетические клетки не только из липидов, взятых у природных микроорганизмов. Новая технология позволяет настраивать мембрану, менять ее проницаемость, стабильность, биохимические функции. В будущем это позволит создавать специализированные искусственные микроорганизмы, которые, например, сначала очистят воду от нефти, а потом саморастворятся. Подобная синтетическая жизнь может использоваться в самых различных областях, таких как производство топлива, лекарств, продуктов питания, кислорода на космических кораблях и множестве других. Новая технология основана на микрофлюидном устройстве, которое состоит их микроскопических чашек, захватывающих по одной крохотной капле воды. Капли плавают в ванной с маслом и липидами, которые входят в состав клеточных мембран. Захваченные капли служат основой для создания набора липидных слоев. Это похоже на покраску объекта краской в несколько слоев. Открытие позволит создавать даже очень сложные многослойные синтетические мембраны с разнообразным набором функций.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026