Онлайн-версия издания

Яндекс.Метрика

Новости науки: 10 событий декабря

«Я никогда не думаю о будущем. Оно наступает достаточно быстро», - говорил Альберт Эйнштейн. Что несомненно соответствует действительности. Пролетел год 2018, начался 2019. А мы вспомним год ушедший, рассказав об открытиях декабря.

Новости науки: 10 событий декабря

1. Недружелюбная Луна

Сможет ли человек жить на Луне? Увы, все не так-то просто. Давно известно, что «вредить» людям будет космическая радиация, частицы высокой энергии и некоторые другие особенности. Российские физики доказали, что мощные разряды статического электричества не лучшим образом будут сказываться на электронных компонентах лунных баз. Ученые США заявили, что саму базу будут постоянно атаковать мелкие астероиды. И совсем недавно Брюс Демпл с коллегами из университета Стоуни-Брук (США) заявил, что самым опасным фактором будет лунная пыль: «Длительный контакт с лунной пылью не только приведет к появлению серьезных проблем в работе легких, но и вызовет воспаления и повысит шансы на развитие рака. Если «командировки» на Луну будут длиться несколько недель или месяцев, предотвратить это вряд ли удастся». На «лунную лихорадку» жаловались астронавты «Аполлонов». Связали ее с лунной пылью, которая на скафандрах проникала в модули.

Ученые из университета Стоуни-Брук вырастили несколько культур клеток легких и мозга, понадобился также и муляж лунного грунта, частичками которых они обрабатывали клетки легких и мозга. Оказалось, что даже небольшое количество пыли убивает около 60-90% клеток легких и примерно 50% клеток мозга. К тому же мелкие частицы грунта под названием «реголит» повреждали ДНК выживших клеток. А значит, длительное нахождение на Луне приведет к астме, воспалению легких и разным формам рака. Свое исследование ученые опубликовали в журнале GeoHealth.

Но ученые продолжат искать пути разрешения этой проблемы – разрабатывать материалы, к которым пыль прилипать не будет, строить шлюзовые камеры, очищающие от «вредителя».

2. Супер-кефир

Уникальный продукт может скоро появиться на рынке здорового питания благодаря усилиям специалистов из Южно-Уральского Государственного Университета (г. Челябинск), Российского аграрного университета (г. Москва) и Национального института технологий Варандал (Индия).

«Кефиран - это полисахарид кефирных грибков. Он обладает противомикробным и ранозаживляющим свойствами, способностью снижать давление и уровень холестерина в сыворотке крови. Кроме того, есть противоопухолевый эффект и способность к повышению иммунитета», - говорит доцент кафедры пищевых и биотехнологий ЮУрГУ Ирина Калинина.

Он содержится и в обычном кефире, но в меньшем количестве. Ученые же добились его роста, благодаря новой технологии. Как обычно, берется молоко, в него добавляются закваску, но перед процессом сквашивания молоко обрабатывают ультразвуком. В этом случае экзополисахарид кефира накапливается активнее. Исследователи сделали все, чтобы подобрать оптимальные режимы и продолжительность воздействия ультразвука. «Ультразвуковые эффекты достаточно интересны: не совсем понятно, то ли ультразвук стимулирует развитие полезных микроорганизмов, то ли он «угнетает» их, и они в виде защитной реакции вырабатывают кефиран» - добавляет Ирина Калинина. Научная статья «Ультразвуковые эффекты в основе моделирования свойств переработки молока» вышла в журнале Ultrasonics Sonochemistry.

3. Маленький супергерой

Удивительная способность геккона бегать по стенам и стеклам давно известна. На лапках гекконов есть волоски, которые прилипают даже к гладким поверхностям под действием сил межатомного взаимодействия. Они даже использовали эти свойства для создания сверхлипкого скотча.

Но причину, по которой отдельные виды этих ящериц легко передвигаются по воде, наука прояснила лишь недавно. Ученые из университета Калифорнии в Беркли (США) и их коллеги узнали, что гекконы используют силу поверхностного натяжения воды, также делают, например, водомерки. Но этого мало, ведь гекконы тяжеловаты, чтобы довериться только натяжению. Оказалось, что у них особая структура кожи, она отталкивает жидкость. Но есть и еще один важный момент: между телом геккона и поверхностью воды создается воздушная подушка, эффективно удерживающая их от утопления. Но даже если натяжение воды не очень, гекконы умудряются перемещаться, благодаря особым движениям хвоста – они бьют им, что помогает их стабильному и быстрому передвижению. Хотя скорость при этом и снижается.

Это знание специалисты хотят использовать для создания роботов, способных спасать утопающих.

4. Убойное сочетание

Стоит ли пить витамины? Смотря какие и в каком сочетании. Например, многие знают, что организму полезны антиоксиданты, ведь они замедляют процесс старения клетки, а еще защищают геном от повреждения. Но вот если сочетать их с витамином В12, вреда будет больше, чем пользы.

«Наши результаты указывают на сложные и противоречивые взаимодействия антиоксидантов в сочетании с другими биологическими молекулами. Это крайне важно понимать и учитывать при использовании данных веществ для создания терапевтических комбинаций», — сообщил Владимир Акатов, заместитель директора Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино.

Уже было доказано, что витамин С при взаимодействии с витамином В12 становится прооксидантом, который губит клетки из-за образования перекиси водорода. Но недавно ученые опубликовали свежие новости о взаимодействии веществ в научном журнале «Redox Biology». Вещества из класса тиокарбаматов (тоже антиоксиданты) обладают противоопухолевыми и противогрибковыми свойствами. При их взаимодействии с витамином В12 вырабатывается не только перекись водорода, но и вещество под названием «дисульфирам». Его используют для химического кодирования от алкоголизма. Но большое количество этого вещества не только вызывает отвращение к алкоголю, но и подавляет активность некоторых ферментов, что нарушает процессы в клетках и вызывает их гибель. За двое суток гремучая смесь из витамина В12 и тиокарбаматов убила около 90% клеток, находящихся в пробирке.

5. Куда вы, шумеры?

4200 лет назад Аккадская империя, первое единое шумерское государство, перестало существовать. Причинами называли борьбу старой знати городов-государств Месопотамии с Саргоном, объединившим шумерские «полисы» в империю. Винили и вторжение кочевников-гутиев, которые планомерно обедняли страну и снижали доверие к царю.

Однако теперь виновником называют климат – сильнейшая засуха и пылевые бури погубили великую цивилизацию. «Мы давно подозревали, что в это время произошло климатическая катастрофа, одновременно погубившая не только шумеров, но и древнеиндийскую и египетскую цивилизации. Доказательств этого, помимо некоторых противоречивых находок на берегу Красного моря и Оманского залива, у нас не было», — сказала Стэйси Кэролин из Оксфордского университета (Великобритания). Совместно с коллегами она нашла однозначные доказательства этой теории. А помогли в этом… сталактиты. Они росли себе тихонько долгие пять тысяч лет в пещере Голь-и-Зард, неподалеку от города Демавенда на севере Ирана, что недалеко от северных регионов Аккадской империи. У этих наростов есть своеобразные «годичные кольца», по которым можно рассказать о некоторых климатических тонкостях. Ученые изучили толщину, химический и изотопный состав. Оказалось, что примерно 4,26 тысяч лет назад сталактиты стали расти медленнее, а это значит, что осадков было очень мало, причем длилась засуха более 300 лет. К тому же в этих «кольцах» было очень много магния и кальция, что говорит о сильнейших пылевых бурях. Все это и привело к уничтожению Шумерской цивилизации.

6. Полезный ГМО

Растения уже не первый год модифицируют, делая их устойчивые к болезням и вредителям. Но стали появляться и полезные для человека генные модификации: рис с большим количеством белка, помидоры с веществом, защищающим от болезни Альцгеймера. Дошла очередь и до комнатных растений. Американские генетики сделали «домашний кондиционер». Они взяли эпипериум и вставили в его ДНК ген CYP2E1, который отвечает за переработку канцерогенов в печени человека и других млекопитающих. Удалить эти вредные компоненты из воздуха химически и с помощью фильтров сложно. А вот 10-килограммовое растение за неделю с легкостью очищает комнату, даже если уровень канцерогенов превышает предельно допустимый в тысячи раз.

«Все знают, что бензол и прочие летучие углеводороды присутствуют в домашнем воздухе, но никто не думал, что их можно как-то удалить оттуда. Мы создали растение, которое делает эту работу за нас. Сейчас мы работаем над созданием новой версии, которая будет уничтожать еще и формальдегид», — сказал Стюарт Стрэнд из университета Вашингтона в Сиэтле (США). Чудом создания ГМО-растения ученые поделились в журнале Environmental Science and Technology.

7. Сон во благо

Группа международных ученых выявила идеальную для поддержания крепкого здоровья длительность сна. Конечно, сначала пришлось немало потрудиться. Около 8 лет длилось исследование, в котором приняло участие 116 тысяч человек в возрасте 35-70 лет. Они вели дневники сна, которые потом и проанализировали исследователи. Оказалось, что спать надо от 6 до 8 часов. Недостаток и переизбыток сна связан с ростом сердечно-сосудистых катастроф – ишемической болезни сердца и инсультов. Те, кто спал от 8 до 9 часов увеличивали риск смерти на 5%, от 9 до 10 часов – на 17%, от 10 и более – на 41%.

Вредным оказался и дневной сон. Но не у тех, кто ночью провел в сонной неге меньше 6 часов. У «недоспавших» дневная дрема доводит показатели сна до оптимальных значений.

Не стоит забывать, что лишь с помощью идеальной длительности сна подправить здоровье не получится. Надо помнить и о питании, и о физической активности. Но доказано, что достаточное количество сна помогает регулировать аппетит, улучшает функцию иммунной системы и связано с более низким риском сердечно-сосудистых заболеваний и смертностью.

8. Чай? Кофе?

Итак, к вам в самолете подошла стюардесса и спросила, что вы хотите выпить. И вы выбираете горячий напиток, пьете и радуетесь. Но редко возникает вопрос – а стоит ли вообще соглашаться на «файф-о-клок»? Профессор Хантерского колледжа в Нью-Йорке Чарльз Платкин заявляет, что делать этого не надо.

Был составлен опросник, на вопросы которого ответило 11 авиакомпаний. В основном там были пункты про питательную ценность закусок, предоставляемых на борту. Но был и пункт о процедурах, связанных с резервуарами для воды.

«Самолеты заходят на посадку, емкости для воды не опорожняются и не очищаются, потому что на это нет времени. Водяной бак заполняется доверху после каждого использования. Что бы ни было на дне, оно там и остается», - говорит Чарльз Платкин.

Так что, если вы опасаетесь кишечной палочки или других патогенных микроорганизмов, стоит отдавать предпочтение сокам и водам в заводской упаковке.

9. Успешная пересадка

Несколько лет назад казалось, что для пересадки органов животных человеку (ксенотрансплантации) нужно было лишь заставить иммунную систему не распознавать пересаженный орган как «чужой» и не отторгать его. Но на деле осуществить этого пока не удалось. Год назад вывели частично очеловеченных свиней, сделали это с помощью геномного редактирования. И вот новый шаг в ксенотрансплантации. Ян-Михаэль Абихт из Мюнхенского университета (Германия) и его коллеги успешно пересадили сердце «человеческой» свиньи бабуину.

Во время первых опытов сердце останавливалось еще до пересадки. Потом удалось добиться 30-дневной выживаемости бабуинов, но все они умирали от серьезных сердечный проблем – гипертрофии сердца, инфарктов и других. Оказалось, что виновата разница давления – у бабуинов уровень давления был выше, чем у свиней, сердце перегружалось. Ученые решили эту проблему, дав бабуинам препараты для снижения давления. В итоге все подопытные прожили 180 дней. После этого эксперимент завершился и бабуинов усыпили. Итоги хорошие – сердце прижилось, тромбов не было, иммунитет и органы работали хорошо.

Следующий этап – более продолжительные сроки экспериментов и начало клинических испытаний на добровольцах после одобрения регулирующих органов. «Пересадка сердца – зачастую единственный способ спасения жизни для многих пациентов. К сожалению, донорских органов на всех не хватает, и поэтому мы давно обсуждаем возможность ксенотрансплантации. Наши обезьяны прожили больше полугода со свиным сердцем, что стало большим прорывом в этой области», — заявляют биологи.

10. Удивительная прочность

В химической промышленности для реакторов, которые взаимодействуют с кислотами, нужны очень стойкие материалы. И наука не стоит на месте. Ученые Института ядерной физики им. Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук (ИЯФ СО РАН) и Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) смогли увеличить стойкость титана в десятки раз. Для этого пришлось разработать новую технологию нанесения антикоррозийного покрытия. Наносить стали тантал – материал прочный, но раньше получить его сплав с титаном не удавалось, поскольку при температуре 1660 градусов титан плавился, а тантал лишь тонул в нем, ведь температура его плавления составляет 3000 градусов. На помощь пришел ускоритель ЭЛВ-6 с высокоэнергетическим электронным пучком. Пучок растворял частицы тантала, он прекрасно «сливался» с титаном. При этом материал хорошо поддается различным методам механической обработки.

«По уровню коррозийной стойкости титановые сплавы, полученные методом электронно-лучевой наплавки, превосходят специальную кислотостойкую нержавеющую сталь в десятки раз. Поэтому несмотря на то, что стоимость нашего материала будет составлять около 3 тыс. рублей за килограмм против 900 рублей за килограмм кислотостойкой нержавеющей стали, по соотношению стойкость/стоимость он выигрывает в несколько раз», - рассказал участник исследования, аспирант кафедры материаловедения НГТУ Виталий Самойленко.

Новости науки

я знаю на эту тему больше

© 2014 ОАО «Атомэнергомаш». Атомное и энергетическое машиностроение.
115184, г. Москва, Озерковская наб. д. 28, стр.3
Свои вопросы и предложения присылайте по адресу info@vestnik-aem.ru    "МедиаЛайн"