Pull to refresh

Разработано новое покрытие на основе нитрида бора, очищающее воду от антибиотиков

Reading time3 min
Views2.4K
image
Схема эксперимента. Источник: Пресс-служба НИТУ МИСИС

Российские учёные разработали покрытие на основе нитрида бора, способное улавливать антибиотики из растворов. Материал удаляет 100% препаратов за 7–14 дней и при этом может использоваться многократно. Разработка поможет очищать сточные воды от антибиотиков, попадающих туда при их производстве, и тем самым избежать развития лекарственной устойчивости у бактерий, вызывающих самые разные заболевания у человека. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.
Читать дальше →
Total votes 9: ↑8 and ↓1+7
Comments6

Разработан сверхбыстрый способ определения чувствительности к антибиотикам

Reading time2 min
Views1.2K


Устойчивость к антибиотикам — одна из главных проблем современной медицины, поскольку бактерии обладают уникальным механизмом передачи друг другу информации о преодолении воздействия антибиотиков.

Одной из причин формирования устойчивости к антибиотикам является длительное время проведения теста, когда пациенту назначаются антибиотики широкого спектра действия. Эти препараты могут не действовать губительно на микрофлору, но при этом бактерии формируют устойчивость.

Сегодня мазок на флору и чувствительность к антибиотикам обрабатывается в лабораториях около недели. Учёным из ННГУ имени Н. И. Лобачевского и НГТУ имени Р. Е. Алексеева удалось сократить время анализа с нескольких суток до одного часа. Идея определения чувствительности к антибиотику с помощью атомного-силового микроскопа принадлежит профессору из Лозанны Сандору Казасу. Установленный на микроскопе сенсор колеблется, если бактерии живы.
Читать дальше →
Total votes 8: ↑8 and ↓0+8
Comments3

Рукотворные атомные бусы: манипуляции с макроциклами

Reading time9 min
Views2.5K


В попытках объяснить ребенку термин «молекула», можно сказать, что это гроздь винограда, а виноградинки — отдельные атомы. Утрировано, но вполне понятно. Когда же речь идет о макроциклах, то тут скорее подойдет сравнение с бусами, ибо такие молекулы состоят из колец, состоящих из атомов. Уникальность подобных структур заключается в их форме, которая определяет их свойства. Если форму можно контролированно менять, то можно менять и свойства. Ученые из Монреальского университета (Канада) разработали новую методику, позволяющую получить контроль над макроциклами посредством вполне естественного процесса под названием биокатализ. Как именно работает новая методика, какие результаты она показала во время испытаний и какое будущее ждет данное открытие? Ответы на вопросы мы будем искать в докладе ученых. Поехали.
Читать дальше →
Total votes 13: ↑13 and ↓0+13
Comments3

На примере лемуров: лечение дисбактериоза фекальной трансфаунацией

Reading time12 min
Views4K


Как только приходят зимние морозы, многие люди начинают страдать от насморка, кашля, боли в горле и прочих симптомов того или иного простудного заболевания. Учитывая ситуацию с пандемией, малейший чих порождает мысли о вероятном инфицировании злосчастным вирусом. Однако далеко не все простудные (и не только) болезни имеют вирусное происхождение, ведь есть еще грибковые и бактериальные. В случае последних чаще всего назначаются антибиотики, способные бороться либо с определенной бактерией, либо широкого спектра действия. Эти лекарства могут вылечить больного довольно быстро и эффективно, но, как и многие другие препараты, обладают рядом побочных эффектов и последствий. Одним из таких нежелательных аспектов является нарушение микрофлоры внутри организма, т.е. дисбактериоз. Дело в том, что антибиотики могут, уничтожая вредоносную бактерию, «задеть» и тех, что в нашем теле заняты благим делом (например, помогают пищеварению). И вот ученые из университета Дьюка (США) провели исследования методики лечения дисбактериоза, которую лемуры применяют буквально с рождения. Основная суть этой методики — трансплантация фекальных бактерий. Как работает такое лечение, какие бактерии используются, и насколько данная методика эффективна? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.
Читать дальше →
Total votes 26: ↑23 and ↓3+20
Comments4

3D-модель рибосомы на атомном уровне

Reading time2 min
Views2.4K

Нобелевская премия 2009 по химии


Исследования функций и структуры рибосом.
Венкатраман Рамакришнан (Venkatraman Ramakrishnan), США; Томас Стейц (Thomas Steitz), США; Ада Йонат (Ada Yonath), Израиль.

Как известно, структура любого организма запрограммирована изначально в генетическом коде и сохраняется в ДНК. По этой программе (после её копирования в РНК) происходит производство каждой молекулы нашего организма. Непосредственно компиляцией протеинов занимаются рибосомы — своеобразные роботизированные мини-фабрики, которые присутствуют в каждой клетке. До XXI века наука не знала подробностей этого процесса, но он стал гораздо понятнее благодаря работе, которую нынешние нобелевские лауреаты практически параллельно выполнили и опубликовали в 2000 году. Они в малейших деталях засняли рибосому с помощью крио-электронного микроскопа и составили функциональную 3D-карту этого органоида. За что и получили Нобелевскую премию по химии 2009 года.


Читать дальше →
Total votes 44: ↑42 and ↓2+40
Comments93

Дайджест научпоп-новостей за неделю, о которых мы ничего не писали

Level of difficultyMedium
Reading time4 min
Views3.9K

В Солнечной системе должно быть много межзвёздных объектов




Когда в 2017 году Оумуамуа пролетел через нашу Солнечную систему, на него обратили внимание люди по всему миру. Это был первый межзвёздный объект (МЗО), который астрономы когда-либо идентифицировали таким образом (потом астрономы решили, что первым по обнаружению стал объект CNEOS 2014-01-08).

Затем в августе 2019 года комета 2I Борисова пролетела через нашу Солнечную систему, став вторым МЗО, посетившим её с визитом. Эти необычные гости породили волну исследований и рассуждений.

Таких объектов по идее должно быть больше, чем два, и в новом исследовании говорится, что наша Солнечная система, вероятно, принимала у себя некоторых из этих межзвёздных гостей, хотя они и не задерживаются надолго.
Читать дальше →
Total votes 31: ↑31 and ↓0+31
Comments1

ИИ помог обойти защиту резистентных бактерий: открыт новый класс перспективных антибиотиков

Level of difficultyMedium
Reading time19 min
Views6.1K

По прогнозам к 2050 году смертность от инфекционных и бактериальных  заболеваний, не поддающихся лечению в связи с устойчивостью возбудителей к антибактериальным препаратам, составит 10 млн человек в год и выйдет на одно из лидирующих мест наряду с сердечно-сосудистыми и онкологическими заболеваниями. Основным объектом данного исследования как раз является один из таких типов бактерий –  метициллинрезистентный золотистый стафилококк (MRSA),  устойчивый к стандартным лекарственным препаратам, известным и применяемым на практике антибиотикам.

Данной проблемой уже долгие годы занимаются ученые и медицинские организации по всему миру, и, наконец, с мертвой точки позволили сдвинуться силы искусственного интеллекта и глубокого обучения, основанного на применении графовых моделей нейронных сетей, знакомых для каждого из нас.

Ученым из Массачусетского университета удалось осуществить данное исследование за счет использования глубокого обучения. Помимо того, что новый класс антибиотиков способен уничтожать MRSA бактерии, он также обладает очень низкой токсичностью по отношению к клеткам человека, что является безупречным результатом.

В данной статье я подробнее расскажу о методах и ходе данного исследования, от зарождения идеи, до ее реализации и практических результатов.

Приятного прочтения! :)

Читать далее
Total votes 33: ↑32 and ↓1+31
Comments14

Почему ваши витамины и лекарства не работают на 100%? Машинное обучение нашло ответ

Level of difficultyMedium
Reading time19 min
Views7.4K

В период пандемии ковида и недавней эпидемии гриппа многие из нас прибегали к употреблению большого количества витаминов и микроэлементов, для поддержание иммунитета. Выбор БАДов в аптеках по всей стране весьма широкий и привлекательный, однако совместное их применение очень ограничено.

Почему, например, не рекомендуется одновременно принимать железо и цинк? Они же оба положительно влияют на формирование иммунитета. А ведь это распространяется и на многие лекарственные препараты!

Все дело в белках-переносчиках. Определение переносчиков, используемых конкретными лекарствами, может помочь улучшить лечение или предотвратить заболевание, так как употребление препаратов, зависящих от одного белка, мешает их усвоению и даже повышает риск токсичности и прочих побочных эффектов.

К сожалению, для многих препаратов эти белки неизвестны.

В этой статье я подробно опишу процесс создания метода, основанного на машинном обучении, способного определять белки-переносчики для запрошенных препаратов и определять пары веществ с общими транспортерами.

Приятного чтения! :)

Читать далее
Total votes 37: ↑36 and ↓1+35
Comments12

Бактерии, устойчивые ко всем популярным антибиотикам, добрались до Великобритании

Reading time3 min
Views28K
image

21 декабря британские биологи объявили об обнаружении в различных бактериальных пробах, взятых на острове как у людей, так и у домашнего скота, бактерий, содержащих ген mcr-1. Этот ген, появляющийся у микроорганизмов благодаря недавно открытому механизму передачи генов MCR-1, наделяет их способностью сопротивляться колистину – антибиотику, обычно используемому в качестве «последнего средства».

Первый антибиотик, принадлежащий к классу пенициллинов, был открыт в 1928 году, а широкое распространение получил во время Второй Мировой войны. С тех пор было открыто большое разнообразие антибиотиков, разделяемое специалистами на группы, подгруппы и классы. Однако последний класс антибиотиков был открыт в 1987 году – но эволюцию микроорганизмов никто не останавливал.

В рамках естественного отбора после появления нового класса антибиотиков неизбежно появляются бактерии, устойчивые и к этому классу. В связи с этим некоторые исследователи предупреждают об опасности "апокалипсиса антибиотиков" – наступления такого момента, когда против новых штаммов бактерий все известные антибиотики окажутся бессильными. По словам исследователей, после этого человечество вернётся в то не очень приятное прошлое, в котором можно умереть от простого пореза пальца.
Читать дальше →
Total votes 24: ↑21 and ↓3+18
Comments90

ОСЕННЯЯ ПРОСТУДА: почему «работают» лишь «мамины рецепты»

Reading time14 min
Views22K
Осень, холодная погода, простуда … Что с этим можно поделать? Как защититься? Да и можно ли? Слышали, что простуда вызывается риновирусами? Неужели все еще нет антивируса? Компьютерные-то уже давно продают…
Читать дальше →
Total votes 32: ↑19 and ↓13+6
Comments31

Спасут ли нас вирусы от супербактерий?

Reading time13 min
Views39K

Когда серьёзно больному пациенту не помогли антибиотики, его спас вирус из местного пруда

[не рекомендуется читать текст за едой, а также впечатлительным людям и беременным женщинам – прим. перев.]

image

Годами Али Ходадуст [Ali Khodadoust] существовал с буквально открытым сердцем. В 2012 году хирурги заменили ему дугу аорты и ненамеренно подсадили бактерию. Бактерия образовала колонии в виде биоплёнок и пробурила туннель через его грудную клетку, вышедший в результате наружу.

Это была опасная близость. Антибиотики для борьбы с инфекцией, которые старик ежедневно покорно проглатывал, не убивали бактерию. Тогда доктора вставили ему в плечо пластиковую трубку, и подавали антибиотики напрямую в кровоток. Но антибиотики проваливались один за другим. Спустя три года Ходадуста, офтальмолога из Нью Хэйвена, штат Коннектикут, отправили на лечение в Госпиталь Йеля-Нью Хэйвена. Рыжевато-коричневый гной сочился из отверстия диаметром с карандаш у него на груди. Иногда он окрашивался полосками яркой крови. В любой момент бактерия могла попасть в кровоток, вызвать септический шок и убить его.
Читать дальше →
Total votes 57: ↑54 and ↓3+51
Comments96

Женщину в США убила бактерия, устойчивая ко всем антибиотикам

Reading time4 min
Views50K

Группа резистентных энтеробактерий. Фото: Центр контроля и предотвращения заболеваний США

До изобретения антибиотиков было обычным делом, что люди не доживали до 30 лет, умирая от инфекционных заболеваний. Если не изобретать новые антибиотики, то эти времена могут вернуться.

Специалисты знают, что в результате естественного отбора посредством случайных мутаций у микроорганизмов вырабатывается устойчивость к отдельным антибиотикам. Микробы способны переносить генетическую информацию об устойчивости к антибиотикам путём горизонтального переноса генов. Это прямая демонстрация эволюции в живой природе, когда живое существо изменяет свои характеристики, чтобы стать полностью устойчивым к вредным условиям внешней среды. В данном случае вредные условия внешней среды — это деятельность человека. Учёные считают, что резистентность к антимикробным препаратам проявляется в результате постепенного накопления мутаций со временем, хотя она может возникнуть и в результате целенаправленного изменения генома возбудителя заболевания.
Читать дальше →
Total votes 47: ↑44 and ↓3+41
Comments172

Что такое антибиотики

Reading time5 min
Views43K


Весна — время простудных заболеваний, поэтому многие из нас держат в аптечке упаковку антибиотиков «на всякий случай». Согласно опросу ВЦИОМ за 2011 год 48% женщин и 43% мужчин, а это почти половина россиян, считают, что вирусы, так же, как и бактерии, неустойчивы к антибиотикам.

Давайте же разберемся, что за зверь такой этот антибиотик, и для кого он опасен.
Читать дальше →
Total votes 51: ↑49 and ↓2+47
Comments107

Молекулярные «деревья» помогут в создании антибиотиков нового поколения

Reading time3 min
Views808

Исследователи изобрели простой и экономичный метод синтеза, позволяющий получать новое эффективное антибактериальное соединение с разветвлённой древовидной структурой. Чтобы усилить антибиотические свойства такого молекулярного «дерева», называемого дендримером, учёные добавили к нему фермент лизоцим, разрушающий клеточные стенки бактерий. Комплексное вещество в три раза эффективнее подавляло рост грамположительных и грамотрицательных бактерий, чем лизоцим и дендримеры по отдельности. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в Journal of Molecular Liquids.

Читать далее
Total votes 4: ↑4 and ↓0+4
Comments0

ИИ помог изготовить антибиотик для борьбы с устойчивыми бактериями

Reading time2 min
Views5.6K


Исследователи из Канады и США с помощью машинного обучения изготовили антибиотик, способный атаковать устойчивый микроб acinetobacter baumannii, который может инфицировать раны и вызывать пневмонию. В статье, опубликованной в журнале Nature Chemical Biology, описывается, как исследователи использовали обучающие данные по воздействию известных препаратов на устойчивые бактерии. Затем алгоритм обучения спрогнозировал возможный результат воздействия 6 680 соединений, об эффективности которых в отношении микробов не было никаких данных.

За полтора часа программа сократила список до 240 перспективных кандидатов. Испытания в лаборатории показали, что девять из них оказались эффективными, а одно, которое теперь называется абауцин, — чрезвычайно мощным. Хотя проведение лабораторных испытаний 240 соединений кажется большой работой, это лучше, чем испытание почти 6 700 соединений.
Читать дальше →
Total votes 22: ↑21 and ↓1+20
Comments21

Оптимизируя потребление антибиотиков

Reading time3 min
Views1.8K

Когда человек берет антибиотики на второй-третий день простуды, это отдельный клинический случай, который можно разбирать в материалах про нейродегенерацию. В этом материале речь пойдет о назначении антибиотиков врачами и для детей. Ведь иногда можно обойтись и без радикального вмешательства. Но, человеческий взгляд не всегда объективен. В отличие от взгляда нейросети.

Читать далее
Total votes 2: ↑1 and ↓10
Comments15

Альтернатива традиционным антибиотикам: бактерицидный материал на основе наночастиц серебра

Reading time3 min
Views1.8K

Российские учёные совместно с коллегами из Бразилии разработали бактерицидный материал, который можно применять в составе красок и покрытий в инфекционных и хирургических отделениях. В перспективе разработка может также использоваться при создании медицинских имплантов. В её основе — глинистый материал с добавлением наночастиц серебра и фосфорномолибденовой кислоты. Последняя усиливает высвобождение ионов серебра, которые убивают патогенные микроорганизмы. Результаты исследования,поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале JCIS Open.

Читать далее
Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
Comments13

Искусственный интеллект МТИ открыл новый антибиотик

Reading time3 min
Views11K
image

Сотрудники Массачусетского технологического института (МТИ) синтезировали новый мощный антибиотик. Для этого они использовали алгоритмы машинного обучения, говорится на сайте МТИ. Новое вещество назвали галицином (halicin) в честь бортового компьютера космического корабля из «Космической одиссеи 2001 года» HAL 9000.
Читать дальше →
Total votes 35: ↑35 and ↓0+35
Comments16

Продукт переработки пластиковых бутылок поможет бороться с инфекциями

Reading time3 min
Views11K


Учёные из IBM Research совместно с сингапурским Институтом биоинженерии и нанотехнологий синтезировали полимер на основе полиэтилентерефталата, смертельный для грибковых инфекций и в то же время малотоксичный для клеток млекопитающих. Полиэтилентерефталат (ПЭТ) — дешёвый и распространённый материал, из которого делают обычные пластиковые бутылки.

В отличие от большинства антибиотиков и противогрибковых препаратов, полимер не проникает внутрь клетки грибка, нарушая его метаболизм, а разрушает его клеточную мембрану. Благодаря этому невозможно развитие инфекций, устойчивых к препарату — если к практически любому яду болезнетворные бактерии и грибы могут приспособиться, образуя новые формы, устойчивые к антибиотикам, то новый препарат буквально разрывает клетки на части. При этом он действует достаточно избирательно, почти не затрагивая клетки организма.

Во время лабораторных испытаний колонию грибка 11 раз подряд доводили почти до полного уничтожения, обрабатывая сниженной дозой препарата, а затем позволяли восстановиться — никаких признаков выработки устойчивости к лекарству выявить не удалось. В то же время распространённый противогрибковый препарат флуконазол уже после 6 таких повторений терял эффективность.
Читать дальше →
Total votes 40: ↑36 and ↓4+32
Comments7

Технологии больших данных в работе с бактериями микробиоты. Лекция в Яндексе

Reading time16 min
Views7.1K
Мы часто говорим о задачах, которые лежат на стыке той или иной классической науки и анализа данных. В сегодняшнем докладе эта идеология представлена воочию — большую часть доклада читает учёный, а о конкретных методах и инструментах рассказывает программист.


Под катом — расшифровка и основная часть слайдов.

Total votes 42: ↑42 and ↓0+42
Comments2
1