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:

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 ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Маргарин повышает риск старческого слабоумия 13.06.2025 Деменция, или старческое слабоумие, остается одной из самых серьезных и необратимых проблем современного здравоохранения. Несмотря на прогресс в медицине, эффективных методов лечения пока нет, поэтому особое внимание уделяется выявлению факторов риска и мерам профилактики. Среди них важную роль играют привычки питания, которые могут как снизить, так и повысить вероятность развития нейродегенеративных заболеваний. Одним из спорных продуктов, вызывающих все больше опасений, является маргарин - популярная замена сливочному маслу. Несмотря на свою распространенность, маргарин подвергается интенсивной химической обработке. По мнению Дэвида Винера, специалиста по фитнесу и здоровому образу жизни, работающего с приложением Freeletics на базе искусственного интеллекта, именно содержащийся в маргарине диацетил способен вызывать слипание белка бета-амилоида, который играет ключевую роль в патогенезе деменции и болезни Альцгеймера. Винер утверждает, что этот компонент не только способствует агрегации белка, но и усиливает его токсическое воздействие на клетки мозга, что приводит к разрушению нейронов и ухудшению когнитивных функций. Традиционно маргарин ассоциируется с трансжирами - формой гидрогенизированного растительного масла, признанной одной из самых опасных пищевых добавок. Эти вещества присутствуют не только в маргарине, но и в различных промышленных продуктах, таких как выпечка, мороженое и фастфуд. Трансжиры давно находятся под пристальным вниманием диетологов и врачей из-за их негативного влияния на сердечно-сосудистую систему и общий метаболизм. Свежие данные международного исследования усиливают опасения по поводу влияния трансжиров на здоровье мозга. Участники эксперимента - более 1600 японских мужчин и женщин, не имевших деменции на момент начала наблюдения - были изучены в течение десяти лет. Ученые учитывали образ жизни, а также факторы риска, такие как гипертония, диабет и курение. Итоги показали, что у людей с высокими уровнями трансжиров в крови риск развития болезни Альцгеймера или деменции увеличивался на 50-75% по сравнению с теми, кто имел низкие показатели. Особенно примечательно, что сочетание двух высоких показателей трансжиров значительно усиливало вероятность появления когнитивных нарушений. Эти результаты подчеркивают важность контроля качества питания и снижения потребления продуктов, содержащих гидрогенизированные жиры. Несмотря на кажущуюся безопасность и доступность, маргарин и продукты с высоким содержанием трансжиров могут представлять серьезную угрозу для здоровья мозга и способствовать развитию нейродегенеративных заболеваний. В свете этих данных особое значение приобретает информированность потребителей и корректировка рациона в пользу натуральных и минимально обработанных продуктов. Контроль за потреблением трансжиров - важный шаг на пути к снижению риска деменции и болезни Альцгеймера. Наука продолжает искать пути борьбы с этими заболеваниями, но уже сегодня изменения в питании и образе жизни могут существенно повлиять на качество жизни в пожилом возрасте.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025