Жизнь может поддерживать пригодную для обитания среду даже во враждебных условиях.

Об этом говорилось в недавно опубликованной статье на сервере для препринтов arXiv за авторством двух ученых из Гарварда и Эдинбургского университета.
Условия обитаемости необязательно должны быть похожими на Землю.

Недавно, кстати говоря, было также обнаружено, что в атмосфере Венеры присутствуют фосфин и аммиак. Фосфин и аммиак - потенциальные биомаркеры. На Земле, к примеру, они производятся аэробными и анаэробными микроорганизмами (аэробные живут и размножаются в условиях доступа к кислороду, вторые - нет). Другими словами, даже при экстремальных условиях, как на Венере, при 450°C, атмосферным давлением в 90 бар, теоретически возможна жизнь.

Но вернемся к изначальной статье. Биологически созданные "барьеры", способные пропускать видимое излучение, блокировать ультрафиолет и поддерживать температурные перепады в 25-100 К и перепады давления 10 кПа по сравнению с вакуумом космоса, могут обеспечить обитаемые условия между 1 и 5 астрономическими единицами в Солнечной системе. В такой зоне может поддерживаться стабильная обитаемая среда, несмотря на близость к Солнцу или условия, такие как вакуум и экстремальные температуры.

Выходит, что формально для наилучших шансов выживания организмы должны быть фотосинтезирующими и жить там, где может проникать солнечный свет от звезды.

Разработан пластырь, способный с помощью электротока останавливать болезнетворные бактерии, предотвращая инфекции. В будущем он может стать альтернативой антибиотикам (почему это важно - читайте в конце)

Его назвали BLAST (Биоэлектронная локализованная антимикробная стимулирующая терапия) и испытания проводились на мертвых свиньях. В исследовании испытывалась электрическая возбудимость Staphylococcus epidermidis, бактерии, обитающей в коже и ответственной за распространенные клинические инфекции. По результатам выяснялось, что в ответ на электричество бактерии снижают активность генов, позволяющим им собираться в биопленки (биопленки позволяют бактериям лучше прилипать к поверхностям тела и колонизировать их).

Одним из препятствием было то, что бактерии Staphylococcus epidermidis реагируют на электричество лишь в условиях кислой среды. Здоровая кожа имеет слабокислую среду, для баланса микробиома и защиты от патогенов. Но хронические раны (это те, что не заживают в упорядоченном порядке и в предсказуемые сроки) делают среду щелочной. Это было решено добавлением в пластырь специального гидрогеля.

Во время тестирования устройство подавало 10-секундные электрические импульсы на кожу каждые 10 минут в течение 18 часов. Каждый импульс электричества составлял около 1,5 вольт - примерно такое же напряжение , которое подают кардиостимуляторы, используемые для регуляции сердцебиения человека. Устройство значительно уменьшило количество кожи, покрытой биопленками, и уменьшило общее количество клеток S. epidermidis почти в десять раз по сравнению с необработанной кожей. Но несмотря на успешные испытания будущие исследования должны показать, что аналогичные эффекты наблюдаются в коже живых животных и в коже людей. И в случае успеха он может назначаться врачами для профилактики инфекций без назначения антибиотиков.

Бактерии в настоящий момент становятся все более устойчивыми к антибиотикам. К примеру, по подсчетам CDC (Центры по контролю и профилактике заболеваний) 7 из 18 вызывающих беспокойство бактерий становятся более устойчивыми к распространенным антибиотикам. Именно поэтому ученые ищут более эффективные и не традиционные методы лечения - с помощью вирусов, CRISPR, конструируемых молекул и белковых мечей. Теперь же список этих методов пополнился т.н. биоэлектронным безмедикаментозным контролем, примером которого является описанный выше электропластырь.

Финансирование, безусловно, - один из ключевых факторов в продвижении человечества к долголетию и бессмертию. Это справедливо и для других амбициозных научных целей. Давайте рассмотрим конкретные примеры за последнюю неделю.

• Фонд LEV запустил инициативу по сбору €200,000 на исследования, связанные с продлением жизни. Эти средства будут направлены на проекты, направленные на изучение механизмов старения и разработку технологий для продления здоровья и улучшения качества жизни в зрелом возрасте. Эти проекты включают Robust Mouse Rejuvenation (RMR), исследовательскую инициативу, направленную на значительное продление продолжительности жизни и здоровья мышей среднего возраста посредством сочетания нескольких омолаживающих терапий

• Криштиану Роналду инвестирует в фирму по производству персональных добавок, нацеленную на долголетие. Компания Bioniq предлагает персонализированные добавки на основе данных биомаркеров крови и алгоритмов ИИ. Роналду, использующий добавки компании с 2022 года, также будет участвовать в разработке продуктов. Компания ориентируется на долгосрочное улучшение здоровья и долголетие, создавая индивидуальные добавки для оптимизации уровня питательных веществ и поддержания высокого уровня физической формы.

• Новое исследование старения сердца получает значительный грант от LSF (Фонд науки о долголетии). Он достанется исследователям кафедры физиологии, анатомии и генетики Оксфордского университета под руководством Павла Свитаха за проект, направленный на изучение биологических процессов, способствующих старению сердечно-сосудистой системы, и разработку методов предотвращения возрастных заболеваний сердца. Команда использует генетически измененные модели для изучения эффектов повышенного метионина, аминокислоты, высокие уровни которой связаны с ускоренной сердечной дисфункцией при старении. Цель - определить, может ли ограничение приема метионина или изменение диеты замедлить или обратить эти эффекты.

• Dyno Therapeutics, компания, специализирующая на генной терапии, заключила сделку с фармацевтическим гигантом Roche. Она оценивается в $1 миллиард, ее цель - разработка генотерапий для лечения неврологических заболеваний при помощи ИИ. Сотрудничество направлено на преодоление ограничений традиционных подходов, использующих вирусы AAV (аденоассоциированные вирусы) для доставки генов. Стандартные методы ограничены тем, что в них используются лишь несколько типов природных вирусов, что приводит к проблемам с эффективностью доставки, высоким иммунным ответом организма и технологическими трудностями. Эти ограничения особенно критичны для терапии нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, где точность и безопасность доставки генов являются ключевыми.

Популярные препараты для похудения на основе агонистов рецепторов GLP-1, такие как семаглутид (Оземпик) и лираглутид (Саксенда), могут привести к значительной потере мышечной массы - от 25% до 39% от общего веса, потерянного за 36–72 недели, о чем свидетельствует снижение массы без жира. Масса без жира состоит из мышечной массы и массы скелетных мышц. Для сравнения, ограничение калорий обычно приводит к потере массы без жира в диапазоне от 10% до 30%. Это может негативно сказаться на здоровье, так как мышечная масса играет ключевую роль в метаболизме и иммунной функции. Ученые рекомендуют сочетать такие препараты с физической активностью и диетой для сохранения мышц.

Создан гидрогель, способный сохранять полупроводниковую способность, необходимую для передачи информации между живой тканью и машиной, и который может использоваться как в имплантируемых медицинских устройствах, так и в нехирургических применениях. Он может помочь в создании более совершенных интерфейсов мозг-машина, биосенсоров и кардиостимуляторов.

Материал продемонстрировал модули на уровне тканей до 81 кПа, значение близко к жёсткости человеческих тканей, растяжимость до 150% деформации и подвижность носителей заряда до 1,4 см2 В-1 с-1. Это означает, что их материал - и полупроводник, и гидрогель одновременно - отвечает всем требованиям идеального биоэлектронного интерфейса.

Обычно для создания гидрогелей используется вода. Но в данном случае использовался органический растворитель, т.е. технически это не гидро-, а органогель. Лишь после этого гель погрузили в воду. Новый материал фактически улучшил биологические функции в двух областях, обеспечив лучшие результаты, чем могли бы обеспечить гидрогель или полупроводник по отдельности.

Во-первых, наличие очень мягкого материала, непосредственно связанного с тканями, снижает иммунные реакции и воспаления, которые обычно возникают при имплантации медицинского устройства.

Во-вторых, поскольку гидрогели настолько пористые, новый материал обеспечивает повышенный биосенсорный отклик и более сильные эффекты фотомодуляции. Поскольку биомолекулы способны диффундировать в пленку для объемных взаимодействий, участки взаимодействия для биомаркеров, находящихся в стадии обнаружения, значительно увеличиваются, что приводит к более высокой чувствительности. Помимо восприятия, реакции на свет для терапевтических функций на поверхности тканей также увеличиваются за счет более эффективного транспорта окислительно-восстановительных видов.

MIT придумал комбинированную методику лечения рака. Она использует наночастицы, доставляющие два типа лекарств - одно для прямого уничтожения раковых клеток, а другое для активации иммунной системы. Другими словами, методика совмещает химио и фототерапию.

Химиотерапия — это метод лечения рака, при котором используются химические вещества (лекарства) для уничтожения раковых клеток. Эти препараты могут воздействовать на клетки, делящиеся быстро, что характерно для опухолей, но они также могут затрагивать и здоровые клетки.

Фототерапия — это лечение, основанное на использовании света, обычно с помощью лазеров или светодиодов, для уничтожения раковых клеток или уменьшения опухолей. Этот метод может включать фотосенсибилизаторы, которые делают клетки более чувствительными к свету.

В исследовании с участием мышей ученые продемонстрировали, что такое лечение позволило удалить опухоли у большинства животных и значительно продлить их жизнь.

Было использовано неорганическое вещество, известное как сульфид молибдена, в качестве агента для фототерапии. Это вещество эффективно преобразует лазерный свет в тепло, что позволяет использовать маломощные лазеры.

Для разработки микрочастицы, способной доставлять оба вида терапии рака, исследователи интегрировали нанолисты дисульфида молибдена либо с доксорубицином, гидрофобным препаратом, либо с виолацеином, гидрофобным препаратом. После введения в опухоль частицы остаются там на протяжении всего лечения. За это время частицы нагреваются примерно до 50 градусов по Цельсию, что достаточно для уничтожения раковых опухолевых клеток.

Для эксперимента мышам вводили агрессивный тип раковых клеток из трижды негативных опухолей молочной железы. После образования раковых опухолей исследователи имплантировали около 25 микрочастиц в каждую опухоль, а затем провели лазерную терапию три раза с интервалом в три дня между сеансами. У мышей, получавших такое лечение, опухоли полностью исчезли, и мыши жили гораздо дольше, чем те, которым проводили либо только химиотерапию, либо только фототерапию, либо вообще не проводили никакого лечения.

Мыши, прошедшие все три цикла лечения , также показали себя намного лучше, чем те, кто получил только одну лазерную терапию.

Полимер, используемый для изготовления частиц, является биосовместимым и уже одобрен FDA для использования в медицинских устройствах.

OpenAI разрабатывает собственный чип для искусственного интеллекта совместно с Broadcom и TSMC.

Ранее компания рассматривала возможность создания всего своими силами и привлечения капитала для реализации дорогостоящего плана по созданию сети заводов, известных как "литейные цеха" для производства чипов, но от этих планов пришлось отказаться из-за затрат и требуемого времени на строительство.

OpenAI несколько месяцев работает с Broadcom над созданием собственного чипа, ориентированного на вывод данных, необходимого для использования ИИ в приложениях и пользователях. Хотя сейчас больше внимания уделяется чипам для обучения ИИ, аналитики ожидают, что со временем спрос на чипы для вывода (обработки уже обученных моделей) возрастет, поскольку больше приложений будет интегрировать ИИ в ежедневные задачи. Компания Broadcom помогает компаниям, включая Google, разрабатывать и оптимизировать чипы для эффективного производства. Broadcom поставляет ключевые компоненты, которые позволяют быстро передавать данные на чип и с него, что особенно важно в ИИ-системах, где тысячи чипов работают вместе для выполнения задач. Этот подход ускоряет обработку данных и повышает производительность таких систем, что критично для сложных ИИ-приложений.

OpenAI собирает команду инженеров для разработки собственного чипа, в том числе бывших специалистов Google, работавших над TPU (Tensor Processing Unit). Компания рассматривает возможность разработки или приобретения отдельных компонентов для своего чипа и может привлечь дополнительных партнеров. Компания уже обеспечила производственные мощности через Broadcom и TSMC для создания чипа к 2026 году, хотя сроки могут измениться.

Обучение ИИ-моделей и эксплуатация сервисов, таких как ChatGPT, обходятся дорого. Компания ожидает убыток в $5 миллиардов при доходе $3.7 миллиарда в этом году, причем основные расходы связаны с вычислительными затратами, поэтому она стремится оптимизировать использование ресурсов и диверсифицировать поставщиков.

Наткнулся на интересную статью. Оказывается, старение НЕ препятствует возможности установки нейроимплантов и записи активности нейронов. По крайней мере, у крыс.

В эксперименте изучалась эффективность долговременной записи нейронной активности и реакция на инородное тело с помощью микроэлектродной матрицы, использующейся в клинической практике, имплантированной в кору головного мозга у 12-ти 18-месячных крыс породы Sprague Dawley.

Четыре крысы умерло от естественных причин до начала исследования. После имплантации одна крыса умерла от осложнений, другая потеряла записи из-за проблем с нейроэлектродом и была эвтаназирована. Пять крыс продолжали давать записи в течение 12 недель. Пожилая группа крыс смогла успешно зарегистрировать единичные потенциалы действия с использованием своих электродов на уровне, не уступающем более молодой группе из предыдущих аналогичных экспериментах.

Ученые смогли обратить вспять процесс старения

Исследователи из UCLA обнаружили, что подавление накопления филаментного актина (F-актин - один из основных белков цитоскелета клеток, образующий длинные цепочки (филаменты), которые играют важную роль в поддержании формы клетки, ее движении и делении) у стареющих плодовых мушек может обратить процесс старения мозга и улучшить продолжительность жизни.

Оно подавляет ключевой процесс, который удаляет ненужные или дисфункциональные компоненты внутри клеток, включая ДНК, липиды, белки и органеллы. Предотвращение накопления F-актина поддержало клеточную рециркуляцию и увеличило здоровую продолжительность жизни плодовых мушек примерно на 30%. В исследовании мухи на низкобелковой диете имели меньше F-актина и жили дольше, а лечение рапамицином также снижало его уровень. Это указывает на то, что полимеризация F-актина может способствовать старению

Чтобы выяснить природу этой корреляции, исследователи обратились к генетике. Были изучены гены, отвечающие за накопление актиновых нитей, включая ген Fhos, который способствует их образованию. Уменьшив экспрессию Fhos в нейронах, они смогли предотвратить накопление F-актина в мозге, что, в свою очередь, улучшило общее здоровье мух. Эти мушки жили на 25–30% дольше и демонстрировали улучшение когнитивных функций, а также положительные изменения в других системах органов.

Несмотря на то, что эффективность этой методики не была доказана на людях и разработка вмешательств для предотвращения накопления F-актина может оказаться более сложной задачей, результаты исследования открывают новые возможности для понимания и разработки методов, которые могут помочь людям стареть более "здорово".

Илон Маск заявил, что при больших объемах Neuralink будет стоить столько же, сколько часы или телефон Apple, а имплантация будет осуществляться роботом за 10-минутную операцию.

https://youtu.be/huxf36QKbI0

Лечить рак у живого онкобольного Лечить рак у цифрового клона онкобольного - новая методика лечения.

Исследователи создали цифровых близнецов пациентов и использовали их в качестве виртуальных подопытных кроликов, тестируя различные препараты, чтобы предсказать, какой из них будет наиболее эффективен против типа рака, которым они больны.

Технология называется FarrSight-Twin. Она основана на передовых алгоритмах, которые обычно используются астрофизиками и применяются к большим объемам молекулярных и данных пациентов. Это позволяет интегрировать разрозненные наборы данных по онкологии в единую целостную модель реакции пациента.

Каждый цифровой близнец создается на основе биологических данных, взятых у тысяч онкологических больных, которые прошли различные виды лечения. Все данные объединяются для воссоздания близнеца рака реального пациента с молекулярными данными, взятыми из его опухоли. Затем близнец может быть подвергнут лечению, взятому прямо из опубликованных клинических испытаний.

Исследователи обнаружили, что их виртуальные клинические испытания на цифровых близнецах точно предсказали исход реальных клинических испытаний II или III фазы с участием пациентов с раком груди, поджелудочной железы или яичников, в которых сравнивались две разные лекарственные терапии. В испытаниях, где сравнивались разные терапии, те пациенты, для которых цифровая модель рекомендовала лучшее лечение, продемонстрировали значительно более высокий уровень положительных ответов (75%) по сравнению с пациентами, получавшими альтернативное лечение (53,5%).

В дополнение к предыдущему посту.

Как ни странно, идея цифровых близнецов изначально принадлежит NASA. Во время миссии Апполон 13, 13 апреля 1970 года, взорвался кислородный баллон. К слову, именно тогда была сказана легендарная фраза "Хьюстон, у нас проблема", ставшая впоследствии культовым мемом. Проблему решили, перенаправив экипаж в Лунный модуль, который стал источником ресурсов, однако сейчас не об этом.

Инцидент подтолкнул NASA использовать несколько симуляторов для оценки отказа и расширило физическую модель транспортного средства, включив в нее цифровые компоненты. Этот «цифровой близнец» был первым в своем роде, позволяя непрерывно получать данные для моделирования событий, приведших к аварии, для судебно-медицинского анализа и изучения следующих шагов. Такие симуляции проводятся даже сейчас, в рамках миссии Артемида.

NASA обозначило 9 потенциальных мест высадки для миссии Artemis III на Луне. Все они находятся в районе южного полюса, который привлекает внимание ученых из-за вечных теней, где может находиться вода в виде льда.

Демонстрация возможностей робота Атлас от Boston Dynamics. Он перемещает крышки двигателя между контейнерами поставщика и мобильной тележкой для секвенирования. Робот получает на вход список мест расположения контейнеров, между которыми нужно переместить детали.

Атлас использует модель машинного обучения (ML) для обнаружения и локализации приспособлений в окружающей среде и отдельных контейнеров [0:36]. Для выполнения задачи робот использует специализированную политику захвата и постоянно оценивает состояние манипулируемых объектов.

Нет никаких предписанных или телеуправляемых движений; все движения генерируются автономно в режиме онлайн. Робот способен обнаруживать и реагировать на изменения в окружающей среде (например, перемещение светильников) и сбои в действиях (например, неспособность вставить крышку, спотыкание, столкновение с окружающей средой [1:24]) с помощью комбинации датчиков зрения, силы и проприоцепции.

https://www.youtube.com/watch?v=F_7IPm7f1vI

В США инженер решил нарядить робота-гуманоида от компании Unitree в костюм Т-800 из фильма «Терминатор» на Хэллоуин.

Он создал специальные накладки для корпуса с помощью 3D-печати, чтобы придать роботу узнаваемый вид. Однако Т-800 слишком увлекся сбором конфет и в итоге упал в чей-то сад. Теперь Дэйв больше не собирается брать его с собой

А тем временем Meta FAIR (Meta's Fundamental AI Research) представила роботизированную руку, способную на осязание и тактильные ощущения. Для ее разработки ведется сотрудничество с двумя компаниями - массачусетской GelSight, специализирующейся на сенсорах, и южнокорейской Wonik Robotics, специализирующейся на робототехнике.

Стоит сразу сказать, что продукт нацелен не на потребительский рынок, а на ученых.

• 0:59 GelSight помогают в создании т.н. тактильного кончика пальца Digit360. Кончик способен оцифровывать сигналы прикосновения, используя встроенный в устройство чип искусственного интеллекта и около 18 "сенсорных функций" для обнаружения изменений в окружающей среде.

мы оснастили датчик многими сенсорными модальностями, поскольку каждое сенсорное взаимодействие с окружающей средой имеет уникальный профиль, создаваемый механическими, геометрическими и химическими свойствами поверхности, чтобы воспринимать вибрации, ощущать тепло и даже обонять запахи

• 1:30 Meta Digit Plexus - аппаратно-программная платформа призвана соединить тактильные датчики (к примеру, как описанный выше Digit360) с системами управления робота. Это позволит ему адаптивно регулировать степень хватки, удерживания, перемещения.

Wonik Robotics помогает в разработке роборуки Allegro Hand, которая оснащена тактильными датчиками на основе Digit Plexus от Meta. Рука призвана сделать роботов более отзывчивыми и способными выполнять деликатные задачи, от сборки сложных компонентов до выполнения потенциально спасающих жизни операций в здравоохранении.

• 0:27 Работают тактильные датчики при помощи ИИ-модели Sparsh. Из-за того, что датчики могут иметь различные формы и характеристики, и для них обычно разрабатываются специальные модели для каждой задачи, это затрудняет их масштабирование, так как собирать данные, такие как сила прикосновения или скольжение, бывает сложно. Sparsh решает эту проблему, поскольку может работать с разными типами датчиков и для разных задач, используя методы самоконтролируемого обучения (SSL). Модель обучена на более 460 000 тактильных данных.

WalkON Suit F1 — это питающийся от источника экзоскелет, который способен самостоятельно ходить и поддерживать равновесие, обеспечивая улучшенную подвижность и независимость.

Пользователи с параплегией могут легко перемещаться в костюм непосредственно из своего инвалидного кресла, что гарантирует отличную удобство использования для людей с ограниченными возможностями.

Костюм был разработан Лабораторией экзоскелетов KAIST и Angel Robotics и стал продолжением предыдущих инноваций. Одна из его ранних версий даже получила золото на Cybathlon 2024.

Число установленных роботов на 10 тыс. сотрудников в сфере промышленности.

Как видно на примере лидирующих стран, автоматизация труда и близко не приводит к замещению и безработице в настоящее время.

В 1972 году в образцах почвы с острова Пасхи группой канадских исследователей было обнаружено уникальное природное соединение - рапамицин.

Исследования этого соединения выявили, что оно подавляет рост грибковых клеток. Однако помимо этого было обнаружено, что рапамицин также действует как иммунодепрессант и противораковый препарат у людей. Наблюдение за тем, что рапамицин влияет как на дрожжи, так и на человеческие клетки, привело ученых к выводу о наличии общего механизма действия. Это стало основой для исследований в 1990-х годах, которые выявили киназу TOR (или mTOR), играющую ключевую роль в клеточном росте и метаболизме. mTOR стал важной мишенью для исследований в области старения и заболеваний.

Более подробно об истории этого соединения можно почитать тут.

Сам пост немного не об этом. Биомедицинская компания Ora Biomedical совместно с лабораторией Rapamycin Longevity Lab запустили краудфандинговую компанию, цель - $50 тыс. Собранные средства направляются на поиск более эффектных ингибиторов mTOR. На данный момент открыто около 600 ингибиторов.

У Ora Biomedical имеется собственная роботизированная система, делающая скрининг химических соединений на основе червя C. elegans - WormBot. Она позволяет быстро и эффективно тестировать молекулы, минимизируя ручной труд и повышая точность экспериментов.

Также Ora Biomedical обнаружила ингибитор mTOR, который в той же дозе превосходит рапамицин у червей. Эта молекула, известная как омепалисиб, уже получила одобрение FDA для лечения некоторых видов рака, что может значительно сократить её путь к клиническому применению в качестве геропротектора (препарата, замедляющего старение).

Первый в мире производитель сверхтонких имплантатов человеческого мозга на основе графена (графен - одноатомный слой графита) INBRAIN Neuroelectronics получает финансирование в $50 млн.

Испанский стартап разрабатывается для персонализированного и адаптивного лечения неврологических заболеваний, таких как болезнь Паркинсона, с мониторингом в реальном времени для оптимизации терапевтических результатов и минимизации побочных эффектов. Компания уже получила статус прорывного устройства от FDA за потенциал своей платформы для лечения болезни Паркинсона.

Главное достоинство графена - это его гибкость. Она позволяет создавать более комфортные и менее инвазивные интерфейсы, которые лучше "сливаются" с нервной тканью, уменьшая риск повреждений и воспалений. Это способствует более стабильной и эффективной связи между устройствами и нейронами. Электроды самого устройства Inbrain сверхтонки - всего 0.01 миллиметра.

Забавный случай произошел на президентских выборах США.

Дэниэл Тведт, кандидат в вице-президенты трансгуманистической партии, дважды проголосовал сам за себя.

Тведт использовал возможность написать себя в бюллетене как своего собственного кандидата, благодаря этому он смог проголосовать за себя дважды в одной и той же выборной кампании - один раз, когда его имя уже было на бюллетене, и второй раз, когда он записал себя как кандидата.

По всей видимости, это первый в истории выборов США случай, когда кандидат смог проголосовать за себя два раза в рамках одних и тех же выборов, по крайней мере известный публике.