П'ять інновацій минулого тижня, які ви могли пропустити (14-20 березня)

Полум'я у відкритому космосі

Американське космічне агентство NASA повідомило, що в рамках проекту Saffire-1 готується підпалити вантажний космічний корабель Cygnus прямо на навколоземній орбіті. Після того як судно відстикується від МКС і віддалиться від станції на безпечну відстань, в ньому загориться бавовна і скловолокно. Головна мета експерименту - вивчити, як горять різні матеріали в невагомості. Це, в свою чергу, допоможе навчитися ефективно гасити пожежі на космічних кораблях і розробити більш досконалі системи протипожежної безпеки.

Вчені вже давно моделювали пожежі в космосі, але далі розпалювання невеликих вогнів у кілька сантиметрів справа не доходила. Проте щоб по-справжньому зрозуміти, як відбуваються загоряння на орбіті, потрібні більш реалістичні умови. У процесі експерименту Saffire-1 особливі датчики зберуть дані по кисню, вуглекислого газу і температурі в реальному часі. Теплове випромінювання будуть заміряти радіометричні прилади, а весь процес запишуть дві автономні відеокамери. Ці дані надійдуть у лабораторії NASA через вісім днів, коли фахівці відновлять Cygnus: корабель не збираються повністю спалювати. Вантажівка відправиться в космос 22 березня.

Як з'явилися супербактерії

Вчені з Лідського університету з'ясували, як бактерії розвинули стійкість до антибіотиків. Дослідники довели, що білки ABC-F захищають бактеріальні рибосоми від блокування з боку антибіотиків. Раніше фахівці виявили, що ABC-F формує стійкість до антибіотиків у золотистого стафілокока, що викликає важку форму пневмонії і сепсис.

Однак мікробіологи не знали, за рахунок чого ABC-F виробляє резистентність. В результаті численних експериментів фахівці з Лідського університету довели, що ABC-F не допускає впливу з боку антибіотиків на синтезує білок бактеріальну систему. Тобто, коли антибіотик прикріплюється до рибосомальному апарату, ABC-F виштовхує молекулу ліки, нейтралізуючи його дію.

Головна причина розвитку резистентності бактерій до антибіотиків - природний відбір: з часом серед мікроорганізмів поширюються мутації, що наділяють їх здатністю протистояти лікарських препаратів. На основі отриманої інформації про ABC-F вчені планують розробити нове покоління антибіотиків, що нейтралізують дію цього білка.

Зброю проти Альцгеймера

Нейрофізіологи з Массачусетського технологічного інституту показали, що стимуляція центру пам'яті в мозку мишей, які страждали від ранніх стадій хвороби Альцгеймера, дозволяє повернути їм втрачену внаслідок захворювання пам'ять. Як виявилося, вона не втрачається, а присутній в мозку хворого в "сплячому" стані і все, що потрібно, - її розбудити. Тобто, хвороба Альцгеймера призводить до втрати можливості отримувати інформацію з нервових клітин.

Раніше фахівці Массачусетського технологічного інституту створили технологію відновлення пам'яті, стимулюючи нейрони за допомогою імпульсів світла. Цю розробку вони вирішили випробувати для лікування хвороби Альцгеймера. Досліди показали, що активація нейронів світлом призводить до повного відновлення пам'яті. Нейрофізіологи припускають, що проблеми з "читанням" спогадів виникають із-за того, що нервові клітини мозку, ураженого хворобою Альцгеймера, втрачають здатність самостійно формувати особливі відростки, що з'єднують нейрони один з одним. Їх стимуляція призводить до відновлення нейронних зв'язків, а відповідно, - пам'яті. Методика допоможе впоратися не тільки з хворобою Альцгеймера, але і з іншими патологіями, пов'язаними з втратою пам'яті.

Будинок в рюкзаку і на Марсі

Команда дослідників з Гарвардського університету розробила унікальний легко трансформований метаматеріал, незвичайні властивості якого визначаються особливостями його структури. З нього можна побудувати, приміром, повноцінний будинок, який згодом вміститься в звичайну сумку.

В основі розробки інженерів Гарвардського університету - одна з найскладніших технік орігамі - снапология, при якій для отримання фігур використовуються смужки паперу. З них створюють многогранники, які потім скріплюють в єдину конструкцію такими ж смужками паперу. Важлива гідність снапологии в тому, що вона передбачає більше число ступенів свободи, а відповідно, конструкції на її основі більш рухливі.

Макет будинку, створений в Гарвардському університеті, являє собою 3D-структуру з 64 пластикових кубиків з 24 гранями і 36 ребрами - вони виступають в якості дверних петель, за яким кубик може складатися. Конструкція має три ступені свободи і може перетворюватися навіть в абсолютно плоску фігуру. Щоб матеріал змінив характеристики, на нього можна впливати термічно, електрикою або водою. Технологію будуть використовувати для створення складних перепрограммируемых об'єктів, здатних змінювати форму, розмір, твердість та інші характеристики в залежності від поточних потреб. Такі конструкції здатні зробити революцію в сфері нерухомості: мобільні житла можна розгорнути в будь-якому місці, включаючи інші планети.

Нерви переможуть ожиріння

Учені з американського університету Джона Хопкінса виявили у мишей нервові клітини, які відповідають за придушення бажання є. Коли ці клітини мозку збуджуються, вони посилають в мозок сигнал про насичення. При вивченні білків, що підсилюють або послаблюють зв'язку між нейронними клітинами, вчені досліджували фермент OGT - біологічний каталізатор, який бере участь у метаболічних шляхах інсуліну і глюкози. Фермент приєднує до білків молекулу N-ацетилглюкозаміну, що є похідним цукру, тим самим змінюючи властивості протеїнів. Експерименти показали, що якщо у піддослідних гризунів синтез OGT відключити, тварини за три тижні в два рази, додають у вазі, споживаючи при кожному прийомі їжі більше калорій.

Виявилося, що при відсутності гена OGT кількість синапсів, які контактують з нейронами, стає в три рази менше, ніж у нормальних клітин. В результаті вони не одержували достатньої кількості вхідних сигналів і не можуть порушуватися так, як це роблять здорові нейрони. З допомогою оптогенетичних методів вчені змогли змусити дефектні нейрони виробляти світлочутливі білки. У результаті клітини активувалися і почали відправляти сигнали в інші частини мозку, в результаті чого миші скоротили споживання їжі на 25%. Результати роботи допоможуть розробити нові методи боротьби з ожирінням.