Pull to refresh

Живой компьютер из бактерий

Lumber room
«Живой» аналоговый компьютер, созданный группой ученых под руководством Кармеллы Хэйнс (Karmella Haynes), справился с решением классической вычислительной задачи о «сортировке блинов» (Burnt Pancake Problem). В этой задаче требуется за наименьшее количество операций (переворот одного или нескольких соседних блинов) отсортировать по размеру стопку блинчиков с разными сторонами (подгорелая и золотистая), причем таким образом, чтобы все блины были обращены золотистой стороной вверх.

Для решения этой задачи ученые создали компьютер из генетически модифицированных бактерий кишечной палочки (Escherichia coli). В качестве блинов выступили сегменты плазмидной ДНК. А за их «переворот» отвечает рекомбиназа Hin/hix, позаимствованная у бактерий Salmonella typhimurium. После переворота (и если сегменты выстраиваются в нужном порядке), бактерия Escherichia coli приобретает устойчивость к антибиотикам.

По словам Кармеллы Хэйнс, живые компьютеры имеют множество преимуществ перед компьютерами обычными. За счет того, что в одной колбе может содержаться несколько миллиардов бактерий с несколькими ДНК, используемыми для вычислений, такие «бактериальные компьютеры» могут работать параллельно. Что в принципе может означать (условно, конечно), что такие компьютеры могут работать быстрее. Кроме того, компьютеры из бактерий могут сами себя «чинить» и (ого!) эволюционировать в процессе многократного использования.

via Lenta.ru
Total votes 19: ↑17 and ↓2 +15
Views 1.1K
Comments 30

Заряженный вирус

Energy and batteries
Translation

«Источником энергии для миниатюрных электронных устройств будущего могут стать микробактерии, которые вдвое меньше одной человеческой клетки» – заявляют специалисты из Массачусетского технологического института. Американские учёные под руководством Анжелы Белчер, соединив искусственно созданный вирус M13 и оксид кобальта, получили самый маленький в мире аккумулятор.
Читать дальше →
Total votes 64: ↑54.5 and ↓9.5 +45
Views 379
Comments 41

Универсальные бактерии-производители

Popular science


Ученые из Genomatica Inc. несколько дней назад рассказали о том, что они сумели вырастить особенный вид бактерий, способный производить пластик без переработки отходов нефтяной промышленности или природного газа.
Маленьким одноклеточным в пробирке необходимо всего лишь чуть больше сахара и воды для выработки 1,4-бутандиол (BDO), который годится для производства всего, начиная от пластиков и полимерных волокон до лекарств.
Как считают сами исследователи, понадобится не более года для того, чтобы натуральный и экологичный процесс стоил дешевле, чем нынешние методы производства. Для этого нужно достигнуть объема в 1,3 млн тонн BDO в год.

Читать дальше →
Total votes 72: ↑68 and ↓4 +64
Views 435
Comments 90

Ваш мобильник грязнее, чем туалет

Computer hardware
imageМобильные телефоны не могут быть заражены компьютерными вирусами, однако ваш любый аппарат может стать отличным местом для обитания обычных бактерий и вирусов.

По данным исследователей мобильные телефоны являются основными переносчиками заразы в больницах, именно поэтому всё в большем количестве госпиталей перед входом в помещение просят стерелизовать ваш гаджет специальной салфеточкой.

И всё это не удивительно, мы постоянно берем в руки телефон, не задумываясь о чистоте наших рук, говорим по нему, даже если больны. А ваши карманы и тепло тела — отличная среда для роста микроорганизмов.

Исследователи Ondokuz Mayis (Турция) взяли для теста 200 мобильных телефонов свох сотрудников, а так же людей с улицы, согласившихся принять участие в эксперементе. В результате ученые получили обескураживающие цифры, все 100% телефонов были «с ног до головы» покрыты вредоносными бактериями.

Есть несколько способов обезопасить себя, самый простой — протирать телефон спиртосодержащими растворами (не свой желудок, а телефон! ;) ).
Так же можно использовать блютуз гарнитуру, для уменьшения количества касаний вашего телефона.

via trashbox.ru
Total votes 37: ↑28 and ↓9 +19
Views 394
Comments 45

Почему важно начать свой стартап вовремя

Lumber room
Кто успел, тот и съел. И не важно, идет речь о людях, бактериях или стартапах.

Но все равно интересно узнать, почему же дела обстоят именно так, и почему зачастую побеждает не самый сильный, а самый быстрый.

Читать дальше →
Total votes 3: ↑1 and ↓2 -1
Views 213
Comments 7

Бактерии могут решать математические задачи

Lumber room
Биологи создали «живой» компьютер из бактерий E. coli, способный решать сложные математические задачи.
По данным исследования, опубликованного в Journal of Biological Engineering, бактерии могут использоваться для решения задачи поиска гамильтонова пути в графе. Представьте, что вы хотите совершить путешествие по 10 самым большим городам Великобритании, от Лондона (номер 1) до Бристоля (номер 10). Решением задачи нахождения гамильтонова пути будет маршрут, в котором будет участвовать каждый город и при этом каждый город посещяется только один раз. Простая по формулировке задача на самом деле очень сложна, существует более 3.5 миллионов маршрутов, которые необходимо перебрать. В противовес этому, биокомпьютер может проверять все эти варианты одновременно. У мира бактерий есть еще одно преимущество, их популяция быстро растет со временем.
Программирование таких компьютеров осуществляется с помощью модификации ДНК бактерий. Города представлены комбинацией генов, заставляющие бактерий светиться красным или зеленым, возможные маршруты моделировались случайным перемешиванием генов в ДНК. Бактерии, находившие правильный маршрут, светились красным и зеленым цветом, превращаясь в желтый цвет.
По данным предыдущего исследования, опубликованного этой же командой ученых, был создан биокомпьютер, способный выполнять блинную сортировку.

via guardian.co.uk
Total votes 52: ↑45 and ↓7 +38
Views 1.6K
Comments 50

Зубная щетка с ультрафиолетовым дезинфектором

Design
image

Врачи рекомендуют выбрасывать свою зубную щетку раз в три месяца и не рекомендуют пользоваться чужой. В обоих случаях проблема заключается в бактериях, которые стадами плодятся на щетинках. Впрочем, на щетке, которую предлагает дизайнер Chris Anderson развести стада микроорганизмов трудно. В подставке этого гаджета предполагается разместить источник ультрафиолета, который каждый раз, когда вы ставите щетку на подставку будет проводить тотальную дезинфекцию.
Читать дальше →
Total votes 18: ↑12 and ↓6 +6
Views 2.4K
Comments 15

Коллективный разум бактерий или роевой интеллект

Artificial Intelligence

Приветствую тебя, коллективный хабраразум, поздравляю с Новым Годом! УРА!
Некоторое время назад я решил постичь всемогущий Actionscript 3.0. Дабы сразу опробовать этот инструмент, я взялся за написание небольшой программки, которая бы имитировала жизнь бактерий. Как мне пришла эта мысль в голову — точно уже не вспомню, но результат оказался для меня неожиданным и довольно интересным.
Под катом — много картинок и мало текста. Описание программки и пара опытов.
Читать дальше →
Total votes 90: ↑76 and ↓14 +62
Views 8.1K
Comments 106

Полимер VS бактерии. Кто кого?

IBM corporate blog


Добрый день, уважаемые хабрапользователи!


Сегодня я хотел бы обсудить с вами проблему взаимодействия бактерий и антибиотиков, которая уже достаточно давно беспокоит умы многих ученых.

Основная проблема заключается в том, что бактерии (несмотря на свои малые габариты) отличаются высокой жизнестойкостью. Для борьбы с ними периодически разрабатываются новые виды лекарственных препаратов – антибиотиков. Постоянная разработка нового лекарства является единственным способом борьбы с ними, т.к. спустя некоторое время после появления нового антибиотика (а это может быть даже очень короткий промежуток времени), он (тот самый антибиотик) резко начинает терять свою эффективность.
Читать дальше →
Total votes 25: ↑24 and ↓1 +23
Views 13K
Comments 29

Марсоход Curiosity теоретически способен заразить Марс из-за халатности инженеров NASA

Astronautics
Марсоход Curiosity из-за халатности сотрудников NASA возможно стал опасен для изучаемой им планеты. Во время финальной работы над бурами техники нарушили герметичность уже стерилизованного контейнера с бурами, и заразили его земными бактериями. Когда это вскрылось, было уже поздно что-то менять…
Читать дальше →
Total votes 57: ↑31 and ↓26 +5
Views 14K
Comments 41

О законах Универсальности или что нам может объяснить Тетрис про кофейные пятна

Mathematics *
Translation
На следующее утро после больших метелей, охвативших северо-восток США, я сидел в своей машине, готовый бросить вызов опасным дорожным условиям, чтобы съездить в местное кафе. Мой дом в Нью-Джерси был за пределами основного пути шторма, так что вместо сугробов нас приветствовала смесь мокрого снега и ледяного дождя. И сидя в своей машине, я не мог не быть очарован этими странными узорами из льдинок, образующихся на лобовом стекле. Вот что я увидел:


Читать дальше →
Total votes 153: ↑150 and ↓3 +147
Views 44K
Comments 37

Кишечная палочка может производить дизельное топливо

Biotechnologies


Это может звучать невероятно, но учёные из Университета Эксетера нашли способ производить дизельное топливо, используя бактерию Escherichia coli(в простонародье — кишечная палочка). Полученное топливо почти ничем не отличается от обычного дизельного, получаемого из нефти. И что немаловажно, в отличие от биодизеля, такое топливо не требует смешивания с нефтепродуктами перед использованием. А значит, его применения не потребует каких либо модификаций существующих двигателей или изменений в топливной инфраструктуре.
Вот что говорит по этому поводу профессор с романтичной фамилией Джон Лав, ответственный за исследование:
Подробности
Total votes 43: ↑39 and ↓4 +35
Views 33K
Comments 96

Бактерицидные излучатели для смартфонов. Перспективы интеграции данных систем в гаджеты

Biotechnologies
Человечество давно научилось бороться с непрошенными микроорганизмами с помощью повышенных температур или средств для дезинфекции. Однако, все эти способы не всегда возможно применить. Кроме того, их эффективность является ограниченной. Особенно это касается нашей техники — бесконечного числа умных девайсов, на которых, как и на всем, что есть в нашем реальном мире, накапливаются невидимые, но весь небезвредные существа. Но выход из такой ситуации напрашивается сам по себе.

image

Техническая составляющая


Существуют же ультрафиолетовые бактерицидные излучатели, которые являются более действенными и универсальными в применении. Но до сих пор вся наша техника не имеет встроенных методов дезинфекции. И это на ниве сотен исследований, которые доводят до нас значимость регулярной очистки экранов наших гаджетов от незваных «гостей». Опишу свое виденье интегрированной бактерицидной системы (будем называть ее: ИнтБаС) для смартфона — самого любимого для наших ручищ устройства.Прежде всего мы должны определить, каким образом можно внедрить данную структуру.
Читать дальше →
Total votes 16: ↑2 and ↓14 -12
Views 3.4K
Comments 20

Американский инженер научился печатать на бумаге батарейки, работающие на грязной воде

Popular science Energy and batteries


Чхве Сокхын, инженер из Бингемтонского университета (США) придумал технологию изготовления недорогих элементов питания. В основе устройства элемента питания — бумага, бактерии и вода. Такой элемент питания может быть использован для различных датчиков и других устройств в местах, удалённых от цивилизации. Автор назвал свою систему «микробной топливной ячейкой». Работа была опубликована в журнале Nano Energy.

Элемент питания извлекает энергию из жизнедеятельности микробов. Как поясняет создатель устройства, в любой грязной воде уже достаточно органики и бактерий. Каплю такой воды, нанесённую на бумажную основу, можно использовать в качестве источника энергии. Бумага дёшева, экологична, и прекрасно впитывает воду.

Основу для элементов питания печатают на бумаге, которую затем можно сложить и компактно упаковать. В качестве катода используются частицы никеля, напылённые на бумажную основу. Анодом служат частицы углерода, нанесённые на бумагу методом трафаретной печати. Его контуры очерчивают границы элемента питания на бумаге. Оставшаяся поверхность бумаги пропитывается водоотталкивающим воском. Стоимость производства такого элемента питания составляет всего пять центов.
Читать дальше →
Total votes 16: ↑14 and ↓2 +12
Views 12K
Comments 6

Голландский микробиолог разработал самовосстанавливающийся бетон

Popular science Biotechnologies


Хенк Джонкерс из Делфтского технического университета разработал систему, позволяющую автоматически заделывать трещины в бетоне. При изготовлении в качестве одного из ингредиентов материала используют капсулы, содержащие бактерии и питательные вещества. В обычном состоянии бактерии неактивны. После того как в бетоне появляется трещина, поступающая внутрь вода растворяет капсулы и вызывает бактерии к жизни. В процессе жизнедеятельности они вырабатывают известняк, который закупоривает трещины.



Бетон используется в качестве строительного материала уже более 6000 лет, со времён Древней Месопотамии. И до сих пор он – самый популярный строительный материал, позволяющий быстро возводить здания различных форм, и даже использовать для этого технологии 3D-печати. Обычно для зданий используется железобетон – комбинация из металлической арматуры и бетона.

Недостаток бетона в том, что со временем в нём появляются трещины. Когда внутрь через них проникает вода, арматура ржавеет и конструкция теряет прочность. Зимой замерзающая в трещинах вода расширяет их и ускоряет процесс износа. Сейчас с этим борются, используя различные покрытия и пропитки, и добавляя лишнюю арматуру в попытках уменьшить нагрузку на бетон.
Читать дальше →
Total votes 43: ↑39 and ↓4 +35
Views 25K
Comments 26

Японские учёные признали бороду полезной для здоровья

Popular science Health
image

Исследование японских медиков из Университета Куруме служит отдушиной для нас, бородачей – в море информации о том, как волосы на лице вредят гигиене. Японцы опровергают распространённое мнение о том, что эта растительность является рассадником бактерий. Работа была опубликована на прошлой неделе в журнале Journal of Hospital Infection.

Японские исследователи изучали вопрос распространения бактерий, переносимых работниками госпиталей – учреждений, за биологической чистотой которых следить просто необходимо. Вероятность переноса болезнетворных микроорганизмов чисто выбритыми работниками больниц оказалась в три раза выше, чем у их бородатых коллег.
Подробности, музыкальный клип в тему и голосование
Total votes 14: ↑8 and ↓6 +2
Views 14K
Comments 32

Бактериофаг способен поражать иммунную систему бактерий, используя «украденные» CRISPR-цепочки

Dronk.Ru corporate blog Popular science Biotechnologies Health
Иммунная система человека невероятно сложна и поразительно эффективна. В режиме реального времени она отражает массу внешних угроз, знакомых и новых, учась при этом оперативно распознавать незнакомые доселе опасности. Каскад сложных биохимических реакций позволяет нам все время совершенствовать приобретенный иммунитет, вырабатывая специализированные антитела, моментально реагирующие на уже знакомую опасность прежде чем инфекция распространится на весь организм. Но, как показали исследования, проведенных за последние несколько лет профессором Эндрю Камилли, а совсем недавно, известным вирусологом Кертисом Саттлом, вирусы научились бороться с нами нашим же оружием. О том, какие механизмы они используют для этой цели мы расскажем в сегодняшней публикации.

image
Подробнее
Total votes 27: ↑21 and ↓6 +15
Views 12K
Comments 12

Учёные выявили механизм коллективной памяти у популяций микроорганизмов

Popular science Biotechnologies
image

Микробиологи из швейцарского Института водных наук и технологий и Швейцарской высшей технической школы Цюриха в ходе экспериментов над бактериями выявили наличие эффекта, который можно описать как «коллективную память» бактерий. Популяция микроорганизмов реагирует на изменения окружающей среды с учётом ранее приобретённого «опыта».

Известно, что у бактерий есть зачатки «памяти», с помощью которой они могут сравнивать интенсивности внешних стимулов и изменять или сохранять направление движения. Это явление называется хемотаксис — двигательная реакция, вызванная внешними раздражителями. Учёные недавно подробно изучили структуру, с помощью которой происходит «принятие решений» в зависимости от внешних стимулов.

Но память индивидуальных клеток быстротечна. В экспериментах для проверки работы памяти у бактерий Caulobacter crescentus учёные добавляли в воду соль. Иногда её содержание в воде постепенно увеличивали, иногда сразу делали большим. Те бактерии, которым было дано «солевое предупреждение», впоследствии выживали лучше. Но память об увеличении солёности воды у отдельных клеток пропадала уже через 30 минут.
Читать дальше →
Total votes 11: ↑10 and ↓1 +9
Views 7.2K
Comments 5

Жизнь есть за 400 км от Земли: на обшивке МКС обнаружили ДНК бактерий с Мадагаскара

Biotechnologies Astronautics
Во взятых с внешней поверхности Международной космической станции пробах ученые обнаружили ДНК бактерий, которые обитают на Мадагаскаре. Оказаться на высоте в 400 километров они могли, поднимаясь с положительно заряженными частицами вверх по ионосфере.
Раньше думали, что биосфера Земли распространяется до высоты 40 км, потом 90 км сделали границей, а теперь мы определили, что на 400 км тоже есть жизнь. Елена Шубралова

image
© AP Photo/NASA-TV
Читать дальше →
Total votes 35: ↑32 and ↓3 +29
Views 21K
Comments 29

Найден способ производить практически любые химикаты при помощи бактерий

Popular science


На сайте Гарварда появилась заметка о прорыве команды генетиков, которая под руководством Джорджа Чёрча из Института прикладной генетики им. Уисса научилась генетически программировать бактерии для производства заданного химиката. Есть надежда, что в недалёком будущем химические фабрики будут заменены колониями генетически модифицированных бактерий. Учёным удалось таким образом изменить гены одноклеточных, чтобы те производили заданное химическое соединение в рамках своего метаболизма.
Читать дальше →
Total votes 43: ↑39 and ↓4 +35
Views 16K
Comments 40