В недавнем эксперименте, который больше похож на научную фантастику, чем на урок естествознания, исследователи успешно разработали новую вакцинную платформу. В её основе обычная зубная нить с крошечными растворимыми микроиглами. Исследование, опубликованное в журнале Nature Biomedical Engineering переосмысляет роль привычных инструментов для создания адаптивных и доступных вакцин.
Рак – это комплексное заболевание. Раковые клетки не просто «размножаются», они встраиваются в работу организма, как отдельная полноценная система. И не только питаются нашими ресурсами, но и уверенно избегают атак со стороны иммунитета. Вот эта гибридная защита от иммунитета и легла в основу препаратов от аутоиммунных заболеваний.
Понятное возмущение сторонников этичной науки вызвал июньский анонс программной платформы, предлагающей будущим родителям «генетическую оптимизацию» их эмбрионов. Услуга стоимостью $5 999, названная «Nucleus Embryo», которую рекламировал генеральный директор Nucleus Genomics Киан Садеги, обещала оптимизацию таких признаков, как устойчивость к сердечным заболеваниям и раку, а также контроль интеллекта, долголетия, индекса массы тела, облысения, цвета глаз, волос и леворукости. Кроме того, в нем обещалось убрать склонность человека к алкоголизму.
Из Австралии Cortical Labs представил CL1 — первую в мире биологическую вычислительную систему, объединяющую кремниевые чипы с живыми человеческими нейронами (гибрид).
Устройство размером с обувную коробку способно обучаться, обрабатывать информацию и даже играть в видеоигры. Стоимость одного экземпляра — около 3,5 млн рублей, а массовые поставки начнутся в конце 2025 года.
Применение гибридного интеллекта в научных исследованиях Основными направлениями применения CL1 названы: Моделирование болезней. Нейроны CL1 могут имитировать работу мозга при нейродегенеративных заболеваниях, таких как Альцгеймер или Паркинсон и прочие. Это ускорит тестирование лекарств.
Разработка препаратов. 90% лекарств для лечения психических расстройств проваливаются в клинических испытаниях. CL1 позволяет увидеть реакцию нейронов до испытаний на людях.
ИИ нового поколения. Нейронные сети на основе биологических клеток потребляют в
тысячи раз меньше энергии, чем традиционные алгоритмы.
Пункты первый и второй базируются на биотехнологии, а третий на теории ИИ.
Биотехнология (от гр. βίος — «жизнь», τέχνη — «искусство, мастерство, способность», λόγος — «слово, смысл, мысль, понятие») — дисциплина, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии.
Биотехнология — это и совокупность промышленных методов, в которых используют живые организмы и биологические процессы для производства различных продуктов. Основной принцип биотехнологии предполагает использование биологических систем и организмов, таких как бактерии, дрожжи и растения, для выполнения определённых задач или производства ценных веществ.
Зачастую крупные открытия в области биологии происходят при изучении крошечных существ. И многое из того, что мы сегодня считаем догмой, появилось благодаря изучению конкретных микроорганизмов.
Эксперименты с бактерией Streptococcus pneumoniae не только привели к открытию ДНК как основной наследственной молекулы, но и позволили создать первые инструменты для генной инженерии. Изучение РНК опухолевых вирусов позволило обнаружить обратную транскриптазу — фермент, необходимый для изучения биологии РНК. Эти модельные микроорганизмы долгое время служили природными лабораториями, позволяя расшифровывать фундаментальные принципы жизни и предоставляя инструменты, необходимые для их изучения.
Исследование построено вокруг новой и достаточно любопытной теории. В её основе лежит следующий механизм. В нем именно ГАМК, вырабатываемая астроцитами, играет основную роль в развитии ПТСР. По сути, избыточный синтез ГАМК в префронтальной коре нарушает способность мозга избавляться от травматических воспоминаний. Исследователи обнаружили, что этот избыток ГАМК обусловлен ферментом MAOB в астроцитах и нарушает регуляцию страха в медиальной префронтальной коре.
Биоэлектроника — это междисциплинарная область, которая объединяет принципы и методы биологии и электроники для разработки передовых технологий и устройств для взаимодействия с биологическими системами. Это интеграция электронных компонентов, схем и систем с живыми организмами или биологическими материалами, позволяющая измерять, отслеживать, контролировать или манипулировать биологическими процессами на разных уровнях — от клеточного до уровня всего организма. Биоэлектронные технологии часто включают в себя датчики, исполнительные механизмы, микроэлектронику и инструменты биоинформатики, которые позволяют отслеживать, анализировать и вмешиваться в работу биологических систем в режиме реального времени. Эти технологии находят применение в различных областях, включая медицинскую диагностику, терапевтические вмешательства, нейроинженерию, биосенсорику, регенеративную медицину и персонализированное здравоохранение. О них мы сегодня и поговорим.
Читая состав продукта в магазине, мы часто ужасаемся напечатанному с задней стороны набору слов. У нас промелькает мысль (с явно негативной окраской): «да тут одна сплошная химия». Такая житейская неприязнь ко всему химическому объясняется простым отвращением к неестественному и сложному. Смотря на названия перфторан, метилпреднизолон, сульфасалазин, становится как‑то не по себе.
(для справки: это незаменимые фармацевтические препараты, без которых не обходится лечение некоторых серьезных заболеваний и травм. Например, перфторан — это временный искусственный заменитель крови с функцией газообмена)
Забавно, но подобная ситуация наблюдается и в сфере, оторванной от бытовых вопросов — в сфере венчурных инвестиций. Конечно, нельзя переносить обыденное на корпоративное и говорить, что поголовно все управляющие фондов ненавидят и презирают химию. Ведь если это может приносить деньги, то все равно, что это. Но реальность такова: смотря на статистику капиталовложений и отчёты фондов, складывается впечатление, что химия буквально избегается (не просто так). Химические стартапы получают «мизерные» деньги при необходимости огромных затрат на запуск проекта.
Однако и этому есть простое объяснение (как и в случае с «житейской неприязнью»). Вкратце: долго и сложно. Несмотря на инновационность и необходимость исследований в химии и их дальнейшую коммерциализацию с потенциальными «иксами».
Разберем поподробнее. Отличительною особенностью запуска химического стартапа является гиперфокус на R&D (Research and Development/НИОКР). Разработка и изучение молекулы, материала занимает много времени. Для R&D нужны реагенты, оборудование, лаборатория, да и химики, в конце концов. И это всё совсем недешево. К примеру, хроматограф (базовый аппарат для анализа вещества) стоит от двух миллионов рублей.
Еще из школьной программы помню о том, что наш ЖКТ обладает невероятной способностью к регенерации. Но почему это происходит? Как ни странно, секрет кроется в организации клеток. И это тот уровень микроменеджмента который не снился ни одной корпорации.
Под словом биохакинг подразумеваются целенаправленные действия на биомеханизмы организма, подкрепленные научными доказательствами и при наличии технических ресурсов. Цель таких действий – стать лучше. Остается только понять, что значит «лучше» и какие риски предпочтительны для человека. Особенно в погоне за похудением?
Идея «сжигать жир в проблемной зоне» крайне востребована в мире потребления. И тайваньская компания Caliway Pharmaceuticals предлагает готовое решение. Это первая в мире инъекция, запускающая запрограммированную гибель жировых клеток в месте укола. Живот, бока, бёдра – разницы никакой. Вводи препарат и худей, создавая идеальный образ. Осталось только получить одобрение FDA.
Сейчас на Хабре много пишут о галлюцинировании нейронных сетей и больших языковых моделей в частности. Хорошим введением в эту тему, написанным с философских позиций, мне представляется текст уважаемого Дэна Рычковского @DZRobo «Когда ИИ закрывает глаза: путешествие между воображением и галлюцинациями». Базовое техническое погружение в тему вы найдёте в статье уважаемой @toppal «Причины возникновения галлюцинаций LLM», это перевод академической статьи специалистов Харбинского технологического института, опубликованной в конце 2024 года. Действительно, в большинстве источников галлюцинации ИИ рассматривают либо в негативном ключе, либо как неизбежный побочный эффект, связанный с попытками «вшить» синтетический аналог воображения в вычислительную сеть.
Я же хочу остановиться на менее известном аспекте работы нейронок, в котором галлюцинации могут восприниматься как положительная и даже необходимая часть работы алгоритма. Речь пойдёт об искусственном повышении размерности данных, подаваемых на вход в нейросеть, и о том, к чему такая практика может приводить. Наиболее известное проявление такого эффекта известно в англоязычных источниках под названием «проклятие размерности» (curse of dimensionality).
Вы когда-нибудь задумывались, сколько тайн скрыто в миллиардах генетических последовательностей, данных о белках и эпигенетических механизмах? А теперь представьте, как алгоритмы преобразуют этот хаос в логичные и работающие модели.
Не так давно алгоритмы в биоинформатике собирались вручную. Сегодня, благодаря машинному обучению, они адаптируются, обучаясь на предоставленных данных, вычленяют низкоуровневые закономерности и формируют абстрактные представления.
В сфере биотехнологий происходит тектонический сдвиг, вызванный деятельностью китайских производителей лекарств, которые прошли долгий путь от подражания западным компаниям до того, чтобы бросить вызов их доминированию в сфере инноваций.
Я никогда не был сторонником «убери этот продукт из рациона и ты…». В этой статье разобрано исследование, которое указывает на роль цистеина – заменимой аминокислоты. И снижение доли цистеина в рационе, именно при похудении, коррелирует с адекватной потерей веса. Почему, как и насколько значимо – в материале.
В глубинах океана, где солнечный свет не проникает, или в ночных лесах, где тьма скрывает всё, природа иногда зажигает свои собственные фонари. Биолюминесценция — способность живых организмов излучать свет — кажется чудом, которое одновременно завораживает и озадачивает. От мерцающих светлячков до глубоководных рыб с их сияющими органами, этот феномен встречается в самых разных уголках биосферы. Но почему эволюция создала эту способность? Как она возникла? И что биолюминесценция говорит нам о природе жизни и её изобретательности? Давайте погрузимся в этот светящийся мир, где биология переплетается с философией, а сияние живых существ становится метафорой нашего стремления понять Вселенную.
Технологии бионического зрения повышают светочувствительность и восстанавливают зрение. Они необходимы пациентам с генетическими наследственными и возрастными дегенеративными патологиями сетчатки глаза.
Только представьте, два миллиона человек по всему миру рождаются с отличным зрением. Но, достигнув подросткового возраста, начинают его терять из-за наследственных генетических заболеваний сетчатки. Потеря зрения прогрессирует и не поддается лечению. Уже к наступлению трудоспособного возраста большинство этих людей полностью слепнут.
Машинное обучение проникает во все большее число научных и прикладных областей — от финансов до биомедицины. Даже такая сложная и специфичная сфера, как медицинская метагеномика, сегодня все активнее использует ML для диагностики заболеваний, поиска биомаркеров и анализа микробиоты. О том, какие задачи решает ML в метагеномике и с какими трудностями сталкиваются исследователи, рассказывает к. м. н. Анастасия Холодная — выпускница магистратуры «Прикладной анализ данных в медицинской сфере» и эксперт Центра «Пуск».
Белок, обнаруженный в наших клетках, это инструмент для устранения биологического старения. Технически он работает как клей, восстанавливая поврежденную ДНК и предотвращая неврологическую дегенерацию. В том числе ту, которая наблюдается при болезнях двигательных нейронов, болезнях Альцгеймера и Паркинсона.
Сироп агавы, эритрит, стевия, мальтит и ещё десяток сахарозаменителей — что из этого действительно работает? Что выбрать, если у вас диабет или вы хотите отказаться от сахара? И правда ли шоколадка «Sugar-free» действительно без сахара и углеводов?
Меня зовут Тоня, я живу с диабетом 1-го типа и за последние годы перепробовала множество альтернатив сахара. В этой статье расскажу, как устроены сахарозаменители, как они влияют на уровень глюкозы и микробиоту, а также какие из них лучше использовать в зависимости от ваших целей и сладких задач.
