Мхи могут стать источником большого количества жирных кислот

Жирные кислоты входят в состав клеточных стенок живых существ. Растения могут их синтезировать сами, тогда как животные, и человек в том числе, получают эти соединения из пищи. Обнаружение источников, из которых можно получать много разнообразных жирных кислот, важно для медицины, биотехнологии и сельского хозяйства.

Красноярские ученые из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и СФУ показали, что сибирские виды мхов содержат широкий спектр жирных кислот, включая моно- и полиненасыщенные, а также некоторые насыщенные жирные кислоты. Особой находкой оказалось обнаружение эйкозапентаеновой жирной кислоты в большом числе видов. Ее максимальное содержание отмечено у Rhytidium rugosum, краснокнижного Entodon schleicherii, Marchantia polymorpha и Conocephalum conicum. 

Еще одним важным открытием стали уникальные ацетиленовые жирные кислоты, в частности, дикраниновая. Такие соединения могут играть различную роль в метаболизме растений, например, дикранин является метаболическим предшественником оксилипидов и участвует в защите растения от естественных врагов, например слизней. Он обладает выраженным антимикробным эффектом и помогает предотвратить инфекцию от попадания микроорганизмов в поврежденные ткани.

Работа опубликована в журнале 📕Biomolecules (IF = 6.06)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/661
#новости

#конференции

📌I Междисциплинарная всероссийская молодежная научная школа-конференция с международным участием «Молекулярный дизайн биологически активных веществ: биохимические и медицинские аспекты»

🏛Место проведения — Казань, ИОФХ им. Арбузова🏛;
🗓Даты проведения — 18-22 сентября 2023;
⏰Сроки подачи тезисов — до 30 июня 2023;
👥Способ проведения — офлайн;
🔗Подробнее — по ссылке

Окисленные формы рутения оказались эффективным «зеленым» катализатором

Одно из наиболее популярных направлений обработки возобновляемого сырья (в частности, растительного — бионефти) — гидродеоксигенация. В результате реакции удаляется кислород, а получающиеся при этом фенол, циклогексанол и его алкильные производные находят применение в производстве пластмасс, красок, моющих средств и во многих других областях.

Гидродеоксигенация протекает в присутствии катализаторов, чаще всего — микро- и мезопористых цеолитов. Также одними из наиболее перспективных каталитических систем считаются те, в состав которых входят Ru, Re, Rh, Pd и Pt. Первый, рутений, относительно недорог, а еще проявляет высокую активность в реакциях гидрогенолиза и гидрирования в присутствии воды. Это важно, поскольку воды много в бионефти, особенно когда ее получают быстрым пиролизом исходного сырья.

Хотя рутений и рассматривают как катализатор для переработки биотоплива, до сих пор не было понятно не только то, почему он столь активен именно в водных растворах, но и в какой форме он находится в таких условиях. Некоторые исследователи считали, что в виде оксида, однако насколько имеет смысл его восстанавливать перед гидродеоксигенацией было также неизвестно.

В своей новой работе российские ученые вместе с иностранными коллегами смогли найти ответ на этот вопрос. Они нанесли на микромезопористые цеолиты оксид рутения и исследовали, что с ним происходит в ходе переработки гваякола в водном растворе при мягких условиях. Используя синхротронное излучение и рентгеновскую абсорбционную спектроскопию, авторы продемонстрировали, как в процессе реакции образуется водный оксид рутения.

Работа опубликована в журнале 📕Applied Catalysis B: Environmental (IF = 24.32)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/658
#новости

Давление помогло пористой мембране уловить втрое больше молекул интерлейкина

Пористые полимерные мембраны широко используются в медицине, чтобы анализировать в крови молекулы, связанные с воспалением. Их основное преимущество заключается в том, что они улавливают большее число молекул по сравнению с плоскими поверхностями, не содержащими поры. Другими словами, пористые мембраны с меньшей вероятностью «пропускают» мимо себя интересующие медиков частицы, делая анализ точнее. Однако, с другой стороны, такая структура со множеством отверстий усложняет прохождение молекул от поверхности в глубь материала. В результате этого часть молекул может вообще не преодолеть такое «препятствие» и исказить результаты анализа в меньшую сторону. Чтобы решить эту проблему, можно прокачивать анализируемую смесь под давлением, которое поможет равномерно распределить анализируемую жидкость в порах и облегчить ее «путь».

Ученые из Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова🏛 и Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины имени академика Ю. М. Лопухина сравнили два способа нанесения пробы на пористые мембраны: инкубацию и пропускание под давлением. В первом случае содержащиеся в растворе молекулы проникали в поры пассивно, путем диффузии, в то время как во втором раствор активно проходил в глубь мембраны.

В качестве анализируемого вещества авторы использовали интерлейкин — соединение, участвующее в развитии воспаления при таких заболеваниях, как ревматоидный артрит, воспаления кишечника и некоторые аутоиммунные расстройства. Датчики для точного анализа уровня интерлейкина высоко востребованы в медицине, поскольку помогут быстро диагностировать данные заболевания.

📑Работа опубликована в журнале 📕Micro

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/662
#новости

«Горючий лед» предложили использовать для тушения пожаров

Газовые гидраты — это соединения из газа в ледяной и водной оболочке, которые добывают со дна морей и океанов. Их также называют замерзшим топливом будущего или горючим льдом. Одно из направлений их использования — локализация и подавление возгораний.

Ученые провели более 200 экспериментов по локализации и подавлению горения древесины, керосина, бензина, дизельного топлива, спирта, сырой и очищенной нефти, индустриальных масел, разных марок угля, отходов углеобогащения и природных газовых гидратов метана. Для этого они воспроизвели условия возгорания в четырех наиболее распространенных ситуациях: неосторожное обращение с огнем, нарушение правил эксплуатации нагревательного оборудования, замыкание электрических сетей и локальные источники пожара. Эксперименты проводились как с очагами в помещениях, так и на открытой местности.

На основе экспериментальных данных ученые разработали физические и математические модели локализации и подавления горения разных веществ и материалов, а также начали работы по созданию гидратов, в состав которых входят поверхностно-активные вещества. При диссоциации такой гидрат, помимо вытеснения кислорода из зоны горения и снижения температуры, позволяет создать на его поверхности пену. Она является блокиратором кислорода и способствует локализации горения и термического разложения материала.

В будущем авторы планируют разработать несколько устройств, в которых получаемый гидрат при соприкосновении с горящим материалом будет эффективно блокировать и локализовать горение.

Работа опубликована в журнале 📕Thermal Science and Engineering Progress (IF = 4.56)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/664
#новости

Простая нейросеть смогла по сигналам ЭКоГ распознать сон и бодрствование

Автоматическое распознавание различных физиологических состояний лабораторных животных имеет большое значение для нейронауки и медицины. Это особенно ценно и полезно при долгосрочном мониторинге показателей: например, именно подобные эксперименты на крысах позволили прояснить ряд важных аспектов развития судорожной активности при эпилепсии.

Качество сна влияет на важнейшие процессы в нашем организме, и его изучение требует комплексного анализа электроэнцефалографической (ЭЭГ), электромиографической (ЭМГ), а также электроокулографической активности (в случае человека), которые вместе образуют так называемую полисомнограмму. Такая оценка признана «золотым стандартом» для определения состояния цикла сон/бодрствование у большинства видов животных, но ручная обработка даже двух-трехдневных записей не всегда оказывается достаточно точной при всей своей трудозатратности и дороговизне.

Российские исследователи предложили метод, позволяющий распознавать сон в реальном времени без сложных вычислений. Предложенный метод показал высокую скорость работы и простоту вычислений, поэтому его можно использовать в экспериментах в реальном времени. Как считают авторы, он может быть востребован в доклинических исследованиях на грызунах, где требуется мониторинг режима сна и бодрствования.

Работа опубликована в журнале 📕Chaos, Solitons and Fractals (IF = 9.92)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/663
#новости

Всего один фотокатализатор позволил получить 250 ценных продуктов

Переходные металлы, способные изменять свою степень окисления, часто становятся основой катализаторов для органического синтеза, в том числе медицинских субстанций и разнообразных химикатов. Несмотря на множество работ, посвященных катализу комплексами меди, палладия, никеля и прочими металлами, подбор оптимальных условий для наиболее эффективного протекания реакции остается нетривиальной задачей.

Так, приходится изменять внешние условия — температуру, давление, растворитель; с точностью до небольших боковых групп выбирать лиганды, окружающие атом металла и помогающие ему взаимодействовать с реагентами; учитывать структуру катализатора и субстрата (реагентов) и многое другое. Что-то удается рассчитать на компьютере, но большая работа кроется в экспериментах — подчас достаточно дорогих и трудоемких. В итоге удается выбрать более-менее оптимальную реакционную систему, в лучшем случае актуальную для класса соединений или типа реакций. При постановке новой задачи, пусть даже и достаточно близкой к уже решенной, все приходится повторять с начала.

Исследователи из лаборатории металлокомплексных и наноразмерных катализаторов Института органической химии имени Н.Д. Зелинского🏛 и Регенсбургского университета предложили универсальную каталитическую систему, в которой нет дорогих или редких компонентов. В основе — простейшие соли никеля и дешевая фотоактивная добавка. Настроить каталитические свойства удалось под действием видимого света (то есть не нужны дорогие лазеры или мощные ультрафиолетовые лампы) при помощи повсеместно используемых органических оснований – особых органических «адаптеров».

Работа опубликована в журнале 📕 Nature (IF = 69.50)

Поздравляем лабораторию академика Ананикова 🎊

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/665
#новости

Лаборатория биоинженерии клеток млекопитающих

📍Организация: ФИЦ «Фундаментальные Основы Биотехнологии» РАН🏛
🧑🏻‍🔬Области науки: Биохимия, Молекулярная биология, Биотехнология

Чем мы занимаемся:
Лаборатория реализует полный цикл разработки биотехнологических препаратов — от получения высокоэффективных продуцентов до разработки методов выделения целевых белков и контроля их качества. Данный цикл включает как стандартные, так и специфические (в том числе разработанные в лаборатории) методы и подходы.

🔬Направления исследований:

— Изучение фундаментальных механизмов, контролирующих биосинтез и секрецию гетерологичных белков и жизнедеятельность культивируемых клеток млекопитающих

— Исследования организации клеточного генома и регуляции экспрессии генов на модели культивируемых клеток яичника китайского хомячка

— Фундаментальные исследования в области химии белка и методов математического планирования экспериментов

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/490

#лаборатории

Новый антибактериальный гель оказался в 100 раз эффективнее имеющихся

Число бактерий, устойчивых к антибиотикам, растет с каждым годом. Причина этого заключается, в том числе, в том, что многие пациенты неправильно используют назначенные препараты и изменяют режим их приема без консультации с врачом. Риск того, что большинство бактерий потеряют чувствительность ко всем известным лекарствам, приводит к потребности в новых эффективных антибиотиках. Привлекательными с этой точки зрения представляются препараты на основе серебра — элемента, известного антибактериальными, противовирусными и противогрибковыми свойствами.

В России уже есть единичные примеры использования наночастиц серебра в перевязочных и стоматологических материалах, имплантах, катетерах. Однако для синтеза таких наночастиц применяются токсичные реактивы и стабилизаторы. В результате получаемые антибактериальные структуры, сохраняя следы токсичных веществ, могут оказаться небезопасными для человека в высоких концентрациях.

Ученые из Тверского государственного университета с коллегами с помощью «зеленых» технологий синтезировали антибактериальные гели, содержащие наночастицы и нанокластеры серебра. Полученные структуры в 100 раз лучше, чем другие известные препараты на основе серебра, подавляли рост таких устойчивых к антибиотикам бактерий как ацинетобактер и псевдомонада. При этом гели не оказывали токсического эффекта на клетки человека, благодаря чему их можно будет использовать при создании доступных и эффективных лекарств.

Работа опубликована в журнале 📕Journal of Materials Chemistry B (IF = 7.57)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/666
#новости

#объявления

Лаборатория биоинженерии клеток млекопитающих приглашает аспиранта

Лаборатория биоинженерии клеток млекопитающих ФИЦ Биотехнологии РАН🏛 приглашает аспиранта для проведения фундаментальных и прикладных исследований в области метаболической инженерии клеток CHO и продуцентов лекарственных белков на их основе.

Лаборатория имеет промышленных партнеров и ведет строго фокусированные прикладные разработки для промышленного внедрения, а также проводит фундаментальные исследования метаболизма клеток, применяемых в биофармацевтическом производстве. Некоторые из разработанных в нашей лаборатории продуцентов и технологий используются в серийном производстве зарегистрированных лекарственных средств.

🔬Предлагаемые направления исследований:
— Продуценты одноцепочечных гонадотропных гормонов позвоночных
— Методы направленной интеграции в геном культивируемых клеток CHO многих копий трансгенов
— Изменение процессов программируемой клеточной смерти и макроаутофагии в клетках CHO
— Платформенные методы получения продуцентов Fc-слитных белков (-цептов)

Требования:
— Диплом специалиста или магистра МГУ или МФТИ, остальные профильные ВУЗы - в зависимости от темы дипломной работы
— Продвинутый уровень минимум в одной из областей: генетическая инженерия (софт и лабораторные методики), клеточная биология (асептическая работа, ведение культур клеток млекопитающих), ВЭЖХ и биохимические методы анализа белков, биоинформатический анализ данных NGS
— Навык поиска, чтения и систематизации литературы на английском языке

💬Подробнее: https://colab.ws/ads/65

Если вы хотите опубликовать объявление, переходите по ссылке, заполняйте форму и размещайте ваши запросы!

Нейросеть научили выявлять болезнь Альцгеймера

В различных научных сферах — от химии до психологии — для оценки степени хаоса, беспорядка и неизвестности используют термин «энтропия». Обычно энтропию определяют для некой последовательности чисел или набора случайных величин, называемого временным рядом. Низкие значения энтропии указывают на систематичность, упорядоченность данных, а высокие — на хаотичность. Для понимания приведем пример. Представьте, что у вашего друга десять игральных кубиков. Он их бросил и сказал, что сумма всех выпавших чисел равна 30. А какие конкретно числа ему выпали — неизвестно, и величина такой неопределенности обозначается как энтропия. Если цифры на кубиках одинаковые, то достаточно увидеть одну из них, чтобы догадаться об остальных. В данном случае энтропия будет маленькой. Но, если цифры разные, чтобы определить их все, нужно увидеть больше кубиков, а значит, и энтропия в данном случае выше. Для ее оценки используются различные формулы, одна из самых распространенных — формула Шеннона. Согласно ей, энтропия напрямую связана с «неожиданностью» возникновения события, и чем событие более предсказуемо, тем степень неупорядоченности меньше. Но данная формула может решить не все задачи, поэтому важно использовать несколько энтропий для эффективного результата.

Ученые из Петрозаводского государственного университета совместно с зарубежными коллегами предложили совершенно другой подход, где при расчете энтропии используется не формула Шеннона, а применяется искусственный интеллект. Они создали собственную нейронную сеть для определения особого типа энтропии — энтропии NNetEn (Neural Network Entropy — энтропия на нейронной сети). На вход нейронной сети подавался исследуемый временной ряд и вспомогательная база данных MNIST, состоящая из рукописных цифр от 0 до 9. Программа трансформировала цифры во временные ряды, после чего происходило обучение сети. В результате алгоритм с помощью математических методов вычислял значение энтропии.

📑Работа опубликована в журнале 📕Algorithms

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/667
#новости

Кафедра прикладной экологии СПбГУ

📍Организация: Санкт-Петербургский государственный университет🏛
🧑🏻‍🔬Области науки: Экология

Чем мы занимаемся:
Природоохранная биология, экология, почвы, экологический менеджмент, гуминовые вещества, экосистемные услуги.

🔬Направления исследований:

— Экология почв

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/492

#лаборатории

Золото и селен объединили в рамках фототермической терапии рака

Фототермическая терапия — эффективный и малоинвазивный способ лечения рака. Он заключается в том, что особое вещество, введенное в организм, накапливается в опухоли и при облучении светом вызывает локальный нагрев — в результате злокачественные клетки погибают. Однако применимость такого подхода весьма ограничена: даже в случае рака кожи остаются риски не долечить глубокие слои тканей, что чревато дальнейшим прогрессированием заболевания. Ученые Политехнического университета🏛 и Университета ИТМО🏛 с китайскими коллегами предложили и математически смоделировали более эффективный вариант — с помощью инъекции вводить не лекарственное вещество, а наночастицы селена и золота.

За счет сильного поверхностного плазмонного резонанса наночастицы золота хорошо преобразуют энергию света в тепло. Наночастицы селена помогают им удерживать тепло более длительное время, что повышает эффективность процедуры, а также сами по себе повышают выработку митохондриями активных форм кислорода, губительных для клеток. Чтобы наночастицы не сработали раньше времени и не повредили здоровые ткани, исследователи поместили их внутрь капсулы с шестислойной оболочкой и размером два микрона. Сначала проводили синтез ядра, которое состоит из карбоната кальция, а далее уже на имеющийся носитель послойно наносили полимеры. Согласно расчетам, для эффективного воздействия на раковую клетку необходимо не меньше десяти капсул — их количество в одной инъекции высчитывается исходя из объема опухоли.

Ученые уже провели эксперименты на мышах. Часть исследований выполняли на базе Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И.П. Павлова, исследования по терапевтическому эффекту — на базе Санкт-Петербургского государственного химико-фармацевтического университета совместно с коллегами из ИТМО.

Работа по совершенствованию изобретения продолжается. Перед учеными стоят две главные задачи — улучшить адресность капсул и уменьшить их размер, чтобы сделать их проникновение в клетку эффективнее.

Работа опубликована в журнале 📕Journal of Colloid and Interface Science (IF = 9.97)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/668
#новости

Предложен новый набор плазмид для модификации метилотрофных дрожжей

Дрожжи с давних пор используются человеком, например, в виноделии и при приготовлении хлеба. Они также стали одним из важнейших объектов биотехнологии. В частности, так называемые метилотрофные дрожжи родов Ogataea и Komagataella оказались чрезвычайно востребованы для наработки белков, используемых в фармакологии и пищевой промышленности. При этом «заставить» дрожжи производить не свойственные им, но нужные человеку молекулы, можно, «вставив» интересующий ген в геном этих микроскопических грибов. Еще более широкие возможности открывает технология редактирования генома CRISPR-Cas9, которая позволяет значительно перестроить метаболизм клеток.

Система CRISPR–Cas9 адаптирована для геномного редактирования множества разных организмов, однако существующие подходы к генетической модификации довольно трудоемки и часто низкоэффективны. В частности, такая проблема существовала и в случае метилотрофных дрожжей, широко используемых для производства ценных в фармакологии и пищевой промышленности белков. Сотрудники ФИЦ Биотехнологии РАН🏛 с коллегами разработали набор плазмид, доставляющих в клетки гены компонентов CRISPR–Cas9 в виде отдельных молекул ДНК, которые объединяются в одну генетическую конструкцию прямо в дрожжах. Это позволило значительно упростить процедуру геномного редактирования и достичь высокой эффективности введения CRISPR–Cas9 в дрожжевые клетки.

Работа опубликована в журнале 📕International Journal of Molecular Sciences (IF = 6.21)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/669
#новости

Ученые смогли переключить эффективность свечения перовскитов

Перовскиты — это материалы, которые поглощают свет, а затем испускают лучи с определенной длиной волны. Они широко используются при производстве солнечных элементов, фотоприемников и лазеров. Одним из ключевых параметров, определяющих производительность этих устройств, является эффективность их свечения. Однако еще не существует перовскитов, у которых можно было бы менять эффективность свечения в процессе их работы.

Исследователи из Университета ИТМО🏛, Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе РАН🏛, Харбинского инженерного университета продемонстрировали обратимое переключение эффективности свечения перовскита. Для этого они разработали конструкцию, состоящую из трех слоев. На сапфировую подложку физики наносили слой GST, состоящий из германия (Ge), сурьмы (Sb) и теллура (Te). Непосредственно после создания конструкции GST имел аморфную фазу, однако после облучения пучком лазера он переходил в кристаллическое состояние. Затем по поверхности слоя GST авторы распределяли перовскит.

Работа опубликована в журнале 📕Laser and Photonics Reviews (IF = 10.95)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/670
#новости