Пермские ученые создали материал для быстрого восстановления костей

Ученые Пермского Политеха впервые в России разработали методику получения высокопористого материала для костных имплантатов на основе фосфатов магния, не имеющую аналогов в стране. Каждый год миллионы людей обращаются в больницы с проблемами восстановления утраченных фрагментов костей. Около 500 млн человек в мире страдают от остеопороза, а также возникают сложные повреждения из-за аварий и операций. Для лечения таких повреждений хирурги используют специальные материалы в качестве временного каркаса. Долгое время «золотым стандартом» были имплантаты на основе фосфатов кальция, которые рассасываются медленно и остаются биологически пассивными.

Фосфаты магния являются альтернативой: они растворяются с оптимальной скоростью, освобождая место для новой ткани и активируя заживление. В пористую структуру можно встроить антибактериальные компоненты или вещества, ускоряющие восстановление. Имплантат будет высвобождать лекарства в зону перелома, повышая эффективность терапии и снижая побочные эффекты.

Пермские ученые синтезировали струвит — минерал, содержащий магний и фосфор, который при нагревании образует высокопористый материал. Этот материал имеет внутреннюю поверхность 266 кв. метров на грамм и объем пор до 0,34 см³ на грамм с радиусом пор 2,6 нанометра. Такое сочетание открывает новые возможности для медицинского применения.

💥 Science

Если всю жизнь «не до спорта», организм это запоминает. Но есть и хорошая новость — он умеет прощать

Финские учёные проследили, как уровень физической активности на протяжении взрослой жизни связан с риском метаболического синдрома — того самого набора из лишнего живота, повышенного давления, сахара и проблем с липидами, который сильно повышает риск диабета и сердечно-сосудистых болезней.

Что они сделали:
Наблюдали людей в возрасте 27, 42, 50 и 61 года — и посмотрели, кто как двигался по жизни, буквально.

В итоге получилось три типажа, очень узнаваемых:

🔴«Вегда в движении».
Регулярная физическая активность всю взрослую жизнь.
🔴«Раньше не получалось, но потом втянулся».
Активность выросла ближе к 50–60 годам.
🔴«Ну, я и так устаю».
Мало движения на всех этапах.

А теперь — сухие, но важные выводы:
🔴у тех, кто оставался малоподвижным, риск метаболического синдрома оказался почти в 4 раза выше;
🔴 у тех, кто начал больше двигаться в зрелом возрасте — риск всё ещё был выше, чем у «вечных активных», но заметно ниже, чем у тех, кто так и не начал двигаться больше.

Особенно хорошо работали самые примитивные форматы активности:
🔴ходьба,
🔴велосипед,
🔴упражнения на мышцы (без культа зала и героизма).

То есть да — организм помнит, как вы с ним обращались, но он будет очень благодарен, если вы вдруг решите одуматься.

💥 Science

В Китае роботы продолжают быстро совершенствоваться в танцах

💥 Science

Для понимания этого вопроса необходимо обратиться к эволюции и рассмотреть, как различные типы глаз стали инструментами выживания

Хищники, такие как орлы, обладают глазами, адаптированными для наблюдения на экстремальные дистанции. Их сетчатки содержат более миллиона фоторецепторов на квадратный миллиметр, что в пять раз больше, чем у человека. Глазные яблоки имеют удлинённую коническую форму, что позволяет им функционировать как естественные зум-объективы. Благодаря этому орлы могут заметить кролика с расстояния до пяти километров практически без размытия изображения.

Совы, в свою очередь, развили ночное зрение. Их большие трубкообразные глаза захватывают свет в сто раз эффективнее, чем человеческие. Они насыщены палочковыми клетками и оснащены отражающим слоем, увеличивающим эффективность использования каждого фотона. Благодаря этому совы могут различать движение в темноте, где человек видит лишь мрак, и способны видеть на расстояние до двух километров в полной темноте.

💥 Science

Прыгучие нильские крокодилы

💥 Science

Космический телескоп «James Webb» представил невероятно детализированное изображение части туманности Улитка, полученное с помощью прибора NIRCam в ближнем инфракрасном диапазоне. Снимок раскрывает сложную структуру газа и пыли, выброшенных умирающей звездой на финальной стадии ее эволюции.

💥 Science

Доброе утро!

Тут нашли новое решение проблемы вагонетки😄

💥 Science

Найден способ восстановить кровоток в мозге при деменции

Деменция, включая болезнь Альцгеймера, затрагивает 50 млн человек во всём мире. Нарушения мозгового кровообращения и истощение тканей мозга считаются одними из ключевых факторов, усугубляющих когнитивные нарушения и прогрессирование болезни.

Ученые выяснили, что нормальное кровоснабжение мозга может нарушаться из-за избыточной активности белка Piezo1. Этот белок работает как чувствительный «датчик давления». Он распознает физическое воздействие крови на стенки сосудов, помогая организму регулировать кровоток. Однако недавние исследования подтвердили: когда Piezo1 чрезмерно активен, слаженная работа сосудов мозга дает сбой.

Причиной этой активности стало снижение уровня фосфолипида PIP2, который обычно регулирует работу Piezo1. PIP2 выполняет функцию естественного ингибитора Piezo1, регулируя открытие и закрытие ионных каналов в клетках сосудистой стенки. При достаточном уровне липид ограничивает чрезмерную активность белка и поддерживает нормальный кровоток.

Эксперименты в лаборатории показали, что снижение PIP2 приводит к гиперактивности Piezo1 и нарушению кровообращения. Введение липида обратно восстанавливало нормальную работу белка и улучшало кровоснабжение тканей мозга. Это открывает путь к новым терапевтическим подходам при деменции.

Следующие исследования будут сосредоточены на выяснении точного механизма взаимодействия PIP2 и Piezo1: прикрепляется ли липид напрямую к белку или изменяет мембрану клетки, ограничивая открытие канала. Понимание этих механизмов станет основой для разработки методов лечения, направленных на восстановление мозгового кровотока и поддержку нейроваскулярного здоровья при сосудистых расстройствах, связанных с деменцией.

💥 Science

Двухступенчатая гидроракета

В провинции Цзянси, на юго-востоке Китая, учитель и его ученики построили двухступенчатую ракету из пластиковых бутылок, приводимую в движение давлением воды! Это тот вид практической деятельности, который делает науку незабываемой.

💥 Science

Ученые объяснили, почему невозможно вернуться в прошлое

С тех пор, как люди научились мыслить абстрактно, время оставалось одной из самых сложных загадок природы. Мы помним прошлое, переживаем настоящее и предвидим будущее — но не имеет опыта обратного течения времени. Разбитое стекло не становится целым, люди не молодеют, а вчерашний день нельзя вернуть. Такое очевидное одностороннее течение времени называют еще «стрелой времени».

Однако, когда физики изучают уравнения, управляющие фундаментальными частицами — такими как уравнения классической механики, электромагнетизма или квантовой теории, — они часто обнаруживают, что они равно хорошо работают как для прямого, так и для обратного течения времени. Так почему же наше восприятие времени настолько явно однонаправленно?

Наиболее распространенный ответ дает термодинамика. В XIX веке физик Людвиг Больцман связал стрелу времени с энтропией — понятием, которое часто связывают с мерой неупорядоченности системы. Согласно второму закону термодинамики, энтропия в изолированной системе имеет тенденцию со временем нарастать. Это объясняет, почему тает лед, почему газы распространяются и почему сложные системы распадаются, а не самоорганизуются.

Хотя энтропия объясняет многие необратимые процессы, она не дает окончательного объяснения однонаправленности стрелы времени. Основные микроскопические законы по-прежнему допускают течение времени в обоих направлениях. Ученые из Хайнаньского университета предложили новую теоретическую концепцию, которая проливает свет на этот вопрос, сообщает SCMP.

Она рассматривает то, что происходит на квантовом уровне. Направление течения времени, утверждают исследователи, может естественным образом возникать из внутренней эволюции квантовых систем. На квантовом уровне системы не существуют изолированно. Они взаимодействуют, обмениваются информацией и вступают в корреляцию друг с другом. По мере накопления этих корреляций эволюцию системы на практике становится все труднее обратить вспять, даже если в теории уравнения это допускают.

Таким образом, необратимость не является чем-то навязанным извне. Она возникает из структуры и динамики системы. По мере взаимодействия квантовых компонентов информация об их предыдущих состояниях рассеивается и становится фактически недоступной. Это создает естественное ощущение «до» и «после», порождая стрелу времени.

Новый подход не опровергает термодинамику или общую теорию относительности, скорее, дополняет их. Энтропия по-прежнему играет ключевую роль в больших масштабах, в то время как теория относительности продолжает описывать поведение времени на высоких скоростях и в сильных гравитационных полях. Предложенная теория, кроме того, позволяет преодолеть разрыв между микроскопическими законами и макроскопическим опытом.

Философский парадокс «аргумент памяти» утверждает, что мы не можем достоверно помнить свои прошлые мысли, поскольку их смысл меняется вместе с языком и контекстом, в которых они были сформированы. Исследователь Джей Ричардсон предлагает иной подход: он опирается на данные когнитивной науки и показывает, что память — это не архив, а активный процесс реконструкции.

💥 Science

Чтобы наверняка

💥 Science

В Китае установлен мировой рекорд в области сверхскоростного транспорта. Опытный образец поезда на магнитной подушке с грузом в одну тонну разогнали до скорости 700 километров в час всего за две секунды, что делает его самым быстрым в мире электропоездом на сверхпроводящих магнитах.

Этот прорыв выводит Китай в число мировых лидеров в области сверхвысокоскоростного наземного транспорта и открывает путь для создания маглев-поездовв вакуумных тоннелях, где сопротивление воздуха еще меньше, что теоретически позволит развивать скорость свыше 1000 км/ч.

💥 Science

Индийское дерево Кочи затмило все новогодние ёлки в этом году. Это не искусственная конструкция, а реально огромное растение — на нём больше тысячи разных гирлянд и LED-лент.

Сотни людей собрались в Форт-Кочи, чтобы хоть мельком увидеть её гигантскую светящуюся крону и полюбоваться звёздами, шарами, глиняными колокольчиками.

💥 Science

Кулинария vs. Высшая математика

💥 Science

Кольцеобразное солнечное затмение перфекциониста. Правильно выбранный момент и место наблюдения, 14 октября 2023 года

💥 Science

Если вы ещё не задумывались о том, чтобы завести ручную птицу, то теперь подумайте, сколько выгоды вы теряете.

Доброе утро!

💥 Science

Концентрация пропала, и кофе уже не помогает? Попробуйте 10 минут подвигаться

Бывает такое состояние: пытаешься сосредоточиться на важном деле, а внимание рассеивается. Задачи есть, время идёт, но всё делается медленно и через усилие. Оказывается, иногда мозгу нужна не передышка, а наоборот — движение.

Новое исследование показало, что всего 10 минут умеренных физических упражнений могут заметно улучшить:
🔴концентрацию
🔴скорость мышления
🔴исполнительные функции (планирование, контроль, принятие решений)

Причём речь не про спортзал или бег на длинные дистанции. Эффективны будут любые активные движения: быстрая ходьба, лёгкий бег, велотренажёр, даже интенсивное мытье пола.

Что происходит в мозге в этот момент:
🔴усиливается кровоток
🔴улучшается доставка кислорода
🔴активнее работают зоны, отвечающие за внимание и самоконтроль

Эффект возникает почти сразу, а не «через месяц тренировок».

Так что если в следующий раз поймаешь себя на мысли, что голова «не включается», попробуйте немного подвигаться.

💥 Science

Белые точки на экране — это вся жизнь взрослого человека в месяцах, исходя из расчета, что он проживет до 90 лет. Если вам исполнилось 18 лет, то вот сколько примерно вам осталось, согласно оптимистическому прогнозу. Рассмотрите внимательно. Может быть, не так много, как вам бы хотелось, но это еще не самое плохое.

Ведь приблизительно треть всего времени у вас будет отнимать сон. Еще 126 месяцев отберут ваше образование и карьера. Еще 18 месяцев пролетят за рулем. Еще 36 — еда и готовка. Еще 36 — уборка и прочие домашние заботы. Еще 27 месяцев вы пролежите в ванне и убьете на личную гигиену. За вычетом всего этого у вас останется всего 334 месяца. Это как раз то время, которое человек посвящает самореализации, путешествиям и поездкам, в течение которого он совершает то, что останется потом после него.

То, на что вы потратите это время, определит качество вашей жизни. Подумайте хорошенько, на что вы бы его употребили? Готов поспорить, что вам вряд ли сейчас придут в голову такие занятия, как просиживание штанов в Тиктоке, за просмотром сериалов Netflix или за видеоиграми. Однако, статистика говорит о том, что средний взрослый американец по факту угробит сидя за экраном 93% всего оставшегося ему в жизни времени. Представьте, вот вам исполнилось 90, вы оглянулись назад на прожитое и увидели такую картину. И подумали, сколько всего могли бы совершить, если бы не отвлекались на это.

💥 Science

Учёные нашли способ повлиять на коммуникацию бактерий в полости рта и таким образом помочь врачам

Возможно, не все знают, но бактерии друг с другом общаются. Даже внутри нас с вами. Просто они используют не вербальные средства, а химические: оставляют молекулы, которые сообщают им важную информацию. Группа исследователей провела эксперимент и выяснила, что если повлиять на «болтовню» бактерий, можно изменить бактериальный состав во рту и таким образом провести профилактику заболеваний.

В полости рта человека около 700 различных видов бактерий постоянно обмениваются информацией посредством процесса, называемого кворум-сенсингом. Эта химическая коммуникация позволяет бактериям координировать свои действия как группа. Многие оральные бактерии используют сигнальные молекулы, известные как N-ацилгомосеринлактоны (AHL), для отправки и получения этих сообщений.

«Зубной налёт развивается последовательно, подобно лесной экосистеме. Первоначальные виды, такие как стрептококки и актиномицеты, являются первыми поселенцами в простых сообществах — они, как правило, безвредны и связаны с хорошим здоровьем полости рта. К всё более разнообразным поздним колонизаторам относятся бактерии «красного комплекса», такие как Porphyromonas gingivalis, которые тесно связаны с пародонтитом. Нарушая химические сигналы, которые бактерии используют для коммуникации, можно манипулировать сообществом зубного налёта, чтобы оно оставалось или возвращалось к своей здоровой стадии», — Микаэль Элиас, доцент Колледжа биологических наук и старший автор исследования.

Исследователи обнаружили несколько важных закономерностей в том, как бактерии полости рта общаются и организуются:

🔴Бактерии в зубном налёте генерируют сигналы AHL в богатых кислородом областях (например, над линией десны), и эти сигналы могут быть обнаружены бактериями, живущими в областях с низким содержанием кислорода (под линией десны).
🔴Устранение сигналов AHL с помощью специализированных ферментов, называемых лактоназами, привело к увеличению количества видов бактерий, связанных с хорошим состоянием полости рта.
🔴Эти результаты показывают, что тщательно подобранные ферменты могут быть использованы для изменения состава зубного налёта и поддержания здорового баланса микробов.

То есть вместо того, чтобы просто уничтожать всех бактерий во рту (и полезных, и опасных), можно уменьшить количество вредных и не убивать полезных! Исследователи планируют в дальнейшем изучить, как различается передача сигналов бактериями в разных областях полости рта и у пациентов на разных стадиях пародонтита.

«Понимание того, как бактериальные сообщества общаются и организуются, в конечном итоге может дать нам новые инструменты для профилактики пародонтита — не путём борьбы со всеми бактериями полости рта, а путём стратегического поддержания здорового микробного баланса», — добавляет Элиас.

Команда исследователей считает, что эта стратегия в конечном итоге может привести к разработке методов лечения других частей тела, где дисбаланс микробиома связан с заболеваниями и некоторыми формами рака.

💥 Science

Привет с Севера

💥 Science

Iridopelma vanini — бразильский древесный тарантул, известный своей ярко-розовой окраской

💥 Science