Найдена экзопланета с богатой металлами атмосферой

16 марта 2011 года, 22:15 | Текст: Дмитрий Сафин

Сотрудники Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и Калфорнийского университета в Санта-Крусе собрали свидетельства того, что атмосфера недавно открытой «суперземли» GJ 1214b богата металлами.
Первые сведения о GJ 1214b были опубликованы в 2008 году. Планета обращается вокруг красного карлика GJ 1214, который находится в созвездии Змееносца примерно в 40 световых годах от нас. По его диску GJ 1214b проходит каждые 38 часов, причём большая полуось орбиты экзопланеты составляет лишь 0,0143 а. е. (около 2 млн км).

Радиус и масса найденного объекта превосходят земные в (2,68 ± 0,13) и (6,55 ± 0,98) раза. Рассчитанная по таким параметрам средняя плотность экзопланеты слишком мала, а значит, GJ 1214b должна иметь газовую оболочку.
В прошлом году астрономы попытались создать модель этой оболочки, выполнив наблюдения транзитов планеты, во время которых часть света звезды проходила сквозь атмосферу GJ 1214b. Задействовав спектрограф FORS «Очень большого телескопа», они сняли спектр пропускания для диапазона длин волн 780–1 000 нм. Полученный спектр лишён явных линий поглощения, что свидетельствовало против модели водородной атмосферы: она должна иметь большую толщину, а это дало бы высокую вероятность взаимодействия излучения звезды с ней и обязательно отразилось бы на спектре. Данные при этом хорошо согласовались с моделью концентрирующейся на небольшой высоте атмосферы, содержащей большие объёмы металлов (то есть элементов тяжелее гелия).
Оставался, впрочем, и ещё один вариант, в котором следы водорода в спектре скрываются расположенным на большой высоте слоем облаков (дымки). Для того чтобы исключить эту возможность, авторы провели наблюдения двух транзитов GJ 1214b на бóльших длинах волн — 3,6 и 4,5 мкм — с помощью инфракрасного космического телескопа «Спитцер».
Объединив данные «Спитцера», «Очень большого телескопа» и автоматической обсерватории MEarth, обнаружившей GJ 1214b, исследователи установили, что модель водородной атмосферы опытной информации не соответствует. Гораздо более убедительной представляется модель газовой оболочки, в которой как минимум 10% объёма отведено металлам. Определить, какие именно «тяжёлые» вещества там находятся, невозможно, но основную роль должен играть водяной пар.
Полная версия отчёта будет опубликована в издании The Astrophysical Journal Letters; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.
Подготовлено по материалам Universe Today.

Представлен полный экзоскелет HAL

15 марта 2011 года, 15:53 | Текст: Андрей Величко | Послушать эту новость

Приспособление помогает в работе всех конечностей, позволяя свободно ходить и поднимать тяжести людям с нарушением опорно-двигательного аппарата.

Экзоскелет представляет собой внешний каркас, который крепится к рукам, ногам и торсу и увеличивает мускульную силу. Модель HAL (Hybrid Assistive Limb — «Гибридная вспомогательная конечность») является одним из немногих работоспособных образцов. Она разработана японской компанией Cyberdyne, основанной профессором Университета Цукубы Ёсиюки Санкаи.
Прототип HAL для поддержки ног демонстрировался ещё в 2005 году, а на выставке International Forum on Cybernics 2011, прошедшей 8–9 марта, состоялась презентация полного внешнего скелета.
Устройство способно регистрировать электрические сигналы (точнее, их отголоски на поверхности тела), которые головной мозг посылает в качестве команд для управления скелетной мускулатурой. Эти сигналы преобразуются в движения механических сочленений, происходящие синхронно с человеческими. Вес конструкции составляет 23 кг («нижней» разновидности — 15 кг), а запаса батарей хватает примерно на 2,5 часа работы.
HAL позиционируется как средство поддержки людей с двигательными расстройствами, а также тех, кто занят тяжёлым физическим трудом (скажем, рабочие на заводах или спасатели при разборе завалов). Клинические испытания системы планируется начать в 2012 году, после чего разработка станет пригодной для массового использования.
Профессор Санкаи относит своё изобретение к «кибернике» — новой отрасли науки, объединяющей достижения кибернетики, робототехники, компьютерных технологий и медицины. К ней же принадлежит ещё одно детище учёного, также представленное на упомянутой выставке, — устройство, которое надевается на голову и позволяет отследить электрическую активность мозга с помощью подсветки соответствующих участков головы. Ранее мозговую деятельность можно было наблюдать на мониторе отдельного компьютера.
Подготовлено по материалам DigInfo TV.

Жирные кислоты Омега-3 могут защитить от дегенерации жёлтого пятна

16 марта 2011 года, 10:57 | Текст: Эльвира Кошкина

Регулярное потребление рыбы и жирных кислот Омега-3 значительно сокращает риск развития возрастной дегенерации жёлтого пятна, уверены учёные из Женской больницы Бригэма и Гарвардской медицинской школы (США).

Специалисты собрали сведения о 38 022 женщинах, не имеющих макулярной дегенерации, а также, используя анкеты, получили данные о пищевых привычках участниц. Туда же вошла информация об употреблении ими докозагексаеновой, эйкозапентаеновой (обе — жирные кислоты Омега-3), арахидоновой и линолевой кислот (Омега-6). Наблюдение длилось десять лет; за это время испытуемые заполнили дополнительный опросник, что позволило оценить здоровье их глаз.
К концу наблюдения возрастная дегенерация жёлтого пятна была диагностирована у 235 дам. Приняв во внимание такие факторы, как возраст и приём лекарственных препаратов, учёные обнаружили, что потреблявшие наибольшее количество докозагексаеновой кислоты на 38% реже становились жертвами возрастной макулярной дегенерации в сравнении с теми, кто получал с пищей её минимум. Похожие результаты наблюдались в отношении употребления повышенного количества эйкозапентаеновой или обеих кислот вместе.
Кроме того, было установлено, что поедание одной и более порций рыбы (в основном консервированного тунца и рыбы с тёмным мясом) в неделю связано с 42-процентным снижением вероятности развития возрастной дегенерации жёлтого пятна.
Что же касается жирных кислот Омега-6, то потребление повышенного количества линолевой (но не арахидоновой) кислоты вело к увеличению вероятности возникновения недуга. Впрочем, эта связь оказалась незначительной, после того как были учтены другие факторы риска.
Результаты исследования опубликованы в журнале Archives of Ophthalmology.
Возрастная макулярная дегенерация — хронический дистрофический процесс с поражением хориокапиллярного слоя и светочувствительных нервных клеток в области жёлтого пятна, которое находится в центре сетчатки глаза. Заболевание сопровождается потерей зрения и возникает в основном после 50 лет. Острота зрения снижается из-за того, что отмирают фоторецепторы, ответственные за восприятие изображения. В конечном итоге этот неизлечимый пока недуг может привести к почти полной потере зрения. Название болезни произошло от латинского слова macula (пятно).
Подготовлено по материалам PhysOrg.

Описан механизм поступления инсулина в кровь

16 марта 2011 года, 15:55 | Текст: Кирилл Стасевич | Послушать эту новость

Обнаружен белок, который стимулирует выброс инсулина из клеток поджелудочной железы в кровеносные сосуды в ответ на повышение содержания глюкозы в крови.

Поджелудочная железа — одна из важнейших в нашем организме. Поднимите руки, если вы не знаете о ней хотя бы в связи с сахарным диабетом. Железа секретирует ферменты, которые расщепляют питательные вещества в желудочно-кишечном тракте, и гормоны, поступающие в кровь и регулирующие среди прочего уровень глюкозы в крови. А так называемые β-клетки в островках Лангерганса занимаются выделением в кровоток гормона инсулина, который отвечает за впитывание клетками глюкозы из крови. (Напомним, что глюкоза — важнейший источник энергии, особенно для нервной системы, живущей практически на чистой глюкозной диете.)
Так вот, сахарный диабет второго типа (а это 85–90% от всех типов данного недуга) появляется при дисфункции β-клеток, у которых нарушается способность выделять инсулин в кровь. При этом конкретная причина изъяна до сих пор оставалась неясной.
Исследователи из Университета Джонса Хопкинса, Национальных институтов здоровья в Бефесде и Университета штата Огайо нашли белок, который даёт сигнал клеткам с инсулином на выброс наработанного гормона в кровь. Сначала учёные проанализировали механизмы секреции у других клеток, и в итоге их внимание привлёк белок снапин, контролирующий в нейронах выброс нейромедиаторов при передаче нервного импульса. Кроме того, снапин был найден в инсулин-секретирующих клетках поджелудочной железы.
Ну а затем начались эксперименты, которые должны были подтвердить снапиновую гипотезу. Лабораторным мышам так изменяли ген снапина, чтобы он постоянно синтезировался в поджелудочной железе. После этого у грызунов забирали инсулин-секретирующие клетки и выращивали их вне организма в течение нескольких дней. Затем к культуре клеток добавляли глюкозу и смотрели, что происходит. Оказалось, что клетки с повышенным содержанием снапина выделяют в питательную среду в три раза больше инсулина, чем нормальные. При этом модифицированные клетки морфологически никак не отличались от обычных — ни размерами, ни формой.
Не обошлось и без обратного эксперимента: у клеток поджелудочной железы подавляли синтез снапина, после чего также добавляли глюкозу. Выброс инсулина падал более чем в пять раз.
Это окончательно убедило учёных в том, что снапин и есть тот самый переключатель, который контролирует поступление инсулина в кровоток.
Обычно, когда у нас «повышается сахар», клетки поджелудочной железы реагируют почти мгновенно, увеличивая уровень инсулина в крови, а затем ещё в течение 15 минут постепенно повышая содержание этого гормона в кровотоке. У больных сахарным диабетом второго типа поджелудочная железа не в состоянии быстро поднять уровень инсулина в крови; при этом у них сохраняется способность постепенно повышать содержание гормона. Учёные брали мышей с сахарным диабетом, забирали всё те же клетки из островков Лангерганса и генетически программировали их на повышенную выработку снапина. Способность выбрасывать большое количество инсулина при первых признаках повышения глюкозы у таких клеток полностью восстанавливалась.
Результаты работы опубликованы на сайте журнала Cell Metabolism. Говорить что-то о её важности и актуальности кажется излишним.
Подготовлено по материалам PhysOrg.

Найден способ адресной доставки лекарств в опухоль

16 марта 2011 года, 18:20 | Текст: Кирилл Стасевич

Канадские исследователи запатентовали способ транспортировки антираковых препаратов с помощью дистанционно управляемых микрочастиц.

Битва наночастиц с опухолью (холст, 3D) (фото Medi-Mation).

Мечта всех онкобольных и врачей — возможность бить целенаправленно по опухоли, не затрагивая здоровых тканей и органов, — кажется, начинает сбываться. В противовес хирургическому вмешательству, химиотерапия в лучшем случае уничтожает все опухолевые клетки, в том числе метастазирующие, не давая шанса раку вновь разрастись. (Не говоря уже о том, что не всякий рак и не всякая опухоль допускают операцию.) Но в то же время противоонкологические препараты, убивая новообразования, плохо влияют на здоровые клетки. Лекарство вводится в кровь и портит жизнь не только раку, но и вообще всем органам и тканям. Во время и после химиотерапии больной проходит параллельные поддерживающие и восстанавливающие курсы лечения, которые, естественно, успешны лишь в определённой мере.
В итоге перед медиками и физиологами уже долгое время стоит труднейшая задача по адресной доставке лекарств прямо в опухоль. Один из подходов — разработка таких препаратов, которые распознавали бы только раковые клетки. Или создание вещества-переносчика, функцией которого была бы доставка лекарства к опухолевым клеткам, «распознаваемых» им по структуре внешних рецепторов. Но это легче сказать, чем сделать.
Профессор Мартель с коллегами из Политехнической школы в Монреале подошёл к проблеме с другой стороны.
В их лаборатории были разработаны мельчайшие частицы из биоразрушаемого полимера, в диаметре не превышающие 50 мкм (меньше толщины человеческого волоса). В них помещался терапевтический агент, который подлежал доставке в опухоль (в опытах на животных использовался доксорубицин). Помимо лекарства, в биополимерные частицы вводились магнитные наноэлементы, что позволяло управлять «посылкой» на расстоянии.
В ходе эксперимента полимерные частицы (их назвали TMMCs, терапевтические магнитные микроносильщики) с лекарством и наномагнитами впрыскивались в кровоток и с помощью модифицированной МРТ-системы (достойная методическая находка!), которая вела их по кровеносным сосудам, доставлялись через печёночную артерию в определённую зону печени, где полимер разрушался, освобождая лекарство. Эксперимент ставился на кроликах и завершился удачно. Результаты работы описаны в статье, принятой к печати в журнале Biomaterials; изобретение уже запатентовано в Соединённых Штатах.
Ну а что касается фундаментального и прикладного значения выполненной работы, то его, что называется, трудно переоценить.
Подготовлено по материалам PhysOrg.