В Голландии создали робота-уборщика, который находит окурки и убирает с пляжей
Нидерландская компания TechTics разработала робота-уборщика BeachBot, который способен распознавать и собирать окурки.
Устройство, похожие на луноход, заботится о чистоте на пляже морского курорта Схевенинген рядом с Гаагой.
В Схевенингене уникальное побережье — более 4 километров дюн, богатые морскими обитателями прибрежные воды — но эта экосистема оказалась загрязнена окурками. Может показаться, что окурок вряд ли может серьезно навредить окружающей среде, но это не так.Разработчики работа утверждают, что ежегодно 4,5 триллиона (!) сигаретных окурков попадают в природные экосистемы. Именно этот вид мусора зачастую оказывается на пляжах — ведь многие до сих пор не считают окурки за отходы и выбрасывают их прямо в песок. Там они могут пролежать более 14 лет, именно столько в среднем разлагается сигаретный фильтр.
В состав фильтра входит микро пластик и более 30 веществ, многие из которых классифицируются как токсичные и связываются с различными видами рака, астмой, ожирением и снижением уровня интеллекта. Естественно, опасны они не только для людей, но и для животных и растений
Люди учат роботов собирать мусор
BeachBot, созданный Эдвином Боссом и Мартейном Лукаартом, использует приложение машинного обучения Microsoft Trove. Благодаря приложению, робот получает фотографии выброшенных окурков и учится их распознавать. Загрузить фото и принять участие в обучении работа может любой пользователь сервиса.
В BeachBot пока небольшой срок автономной работы — самостоятельно передвигаться он может только в течение часа, затем ему требуется подзарядка.
В планах создателей — установить на крышу работа солнечную батарею и научит его собирать больше видов мусора (например, пластиковые бутылки, алюминиевые банки и упаковки из-под чипсов).Кроме того, TechTics думают добавить в компанию первом работу еще два — они будут заниматься разведкой и наносить загрязнения на карту, а BeachBot будет только собирать найденный помощниками мусора.
-
Ультразвуковой пластырь измерил движение крови в сосудах
Американские инженеры разработали гибкий пластырь, который благодаря ультразвуковым преобразователям позволяет быстро и точно измерять движение крови в сосудах.
Авторы называют преимуществом своего пластыря удобным процессом обследования, который не зависит от навыков врача Детальное описание изобретения и результаты его испытания обнародованы в журнале Nature Biomedical Engineering. Весомым показателем здоровья сердечно-сосудистой системы человека является скорость и количество крови, проходящей через кровеносные сосуды. Его измерения может помочь врачам в диагностике пороков сердца, тромбозов и других нарушений кровообращения, которые могут привести к инсульту. На основе специфических жалоб пациента врачи могут направить его на ультразвуковое исследование сердечно-сосудистой системы. В таком случае специалист использует стационарный аппарат с ультразвуковым датчиком, которым проводит по коже обследуемого, исследуя участок за участком поток крови через сосуды или сердце. Движение крови влияет на то, как звук отзывается. Это повсеместный и доступный метод обследования, но его результаты могут сильно варьировать в зависимости от навыков специалиста. Поэтому ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего работают над созданием простого и удобного метода оценки состояния сосудов. Своими результатами они поделились в новой работе.
Они разработали небольшое устройство в виде гибкого пластыря, который способен длительное время отслеживать поток крови в сосудах, а также давление крови и работу сердца, благодаря ультразвуковым волнам. Авторы уверяют, что их разработка может делать измерения сосудов, расположенных на глубине до 14 сантиметров под кожей. Чтобы провести обследование, врачам нужно только приклеить пластырь к коже и считать его результаты.
Основа пластыря изготовлена из тонкого слоя гибкого и эластичного полимера, который может прилипать к коже. Главную же работу выполняет массив ультразвуковых преобразователей размером в миллиметр, которые располагаются на полимерном слое в виде сетки 12 на 12. Устройство может работать в двух режимах. В первом все преобразователи работают синхронизировано, поэтому они выпускают высокоинтенсивные ультразвуковые волны, направленные в одну точку. Этот режим позволяет изучать сосуды, расположенные глубоко под кожей. Во втором режиме работу преобразователей можно настроить отдельно, чтобы ультразвуковые волны выпускались под разным углом, что обеспечивает охват широкой участка.
Ученые проверили, как хорошо выполняет измерения их пластырь на здоровых добровольцах. Опыты показывают, что устройство успешно регистрирует поток крови в главных сосудах, например сонной артерии на шее, которая поставляет кровь к мозгу. Сравнение результатов показало, что пластырь так же хорошо справился с задачей, как и обычный ультразвуковой аппарат, используемый в медицинских учреждениях.
В дальнейшем ученые планируют работать над совершенствованием своего изделия. Пока он требует источника питания, с которым связан неудобными проводами. В будущем пластырь хотят сделать беспроводным. Это позволит удобнее отслеживать работу сердечно-сосудистой системы в течение длительного времени, возможно, и в домашних условиях.
-
Антропологами были изучены останки одной из первых жертв акулы
Самый старый известный случай, когда человек был убит акулой, произошёл 6000 лет назад. Об этом говорится в журнале Sciencenews.
Учёные Роберт Бенефер и Джеффри Квильтер в 1976 году участвовали в раскопках, где они изучали останки 17-летнего скелета юноши, который встретился с акулой 6000 лет назад. Согласно результатам исследования, левая нога мальчика отсутствовала, его правые кости бедра и правое предплечье было изувечено следами укуса, характерными для акул того времени.
Результаты никогда не были опубликованы в академическом журнале. Но сейчас готовятся материалы для издания.
-
Тихоходки могут пережить радиацию, но не могут видеть всю палитру красок
Согласно исследованию, мир цвета может быть недоступен для тихоходок, таких как Hypsibius instanceplaris.
В Genome Biology and Evolution исследователи сообщают, что у тихоходок нет нужных светочувствительных белков. Они не могут оценить мир, в котором живут, у них нет способности видеть в цвете.
Во время работы в Институте передовых биологических наук Университета Кейо в Ямагате, Япония, биолог-эволюционист Джеймс Флеминг и его коллеги составили каталог опсинов тихоходок. Затем команда использовала генетический анализ, чтобы выяснить, были ли эти опсины активными или нет.
Полученные данные не исключают полностью, могут ли тихоходки видеть цвет. «Цветовое зрение в целом — очень запутанная тема», — говорит Флеминг. Непосредственное тестирование глаз тихоходок поможет исследователям узнать наверняка.
-
Китайское космическое агентство (CMSA) одобрило более 1000 экспериментов.
Космические исследования будут охватывать самые разные темы, от темной материи и гравитационных волн до роста рака и патогенных бактерий.
Китай запустил ядро своей космической станции в апреле и отправил трех астронавтов в июне. Но хотя космическая станция, вероятно, не будет завершена до конца 2022 года, уже есть длинная очередь экспериментов со всего мира, ожидающих своего открытия, некоторые из которых уже запущены.
«Расширенный научный доступ к космосу имеет научную пользу во всем мире, независимо от того, кто создает и эксплуатирует платформы», — говорит Джули Робинсон, главный научный сотрудник штаб-квартиры НАСА в Вашингтоне, округ Колумбия.
«Нам нужно больше космических станций, потому что одной космической станции явно недостаточно», — добавляет Агнешка Полло, астрофизик из Национального центра ядерных исследований в Варшаве, которая является частью команды, отправляющей эксперимент по изучению γ-всплесков.
-
С помощью солнечных батарей можно решить проблему голода в мире
Международная исследовательская группа показала, что использование солнечных батарей для производства микробного белка, который богат не только белками, но и другими питательными веществами, является более устойчивым, эффективным и экологически безопасным, чем выращивание обычных культур. Этот метод использует солнечную энергию, землю, питательные вещества и углекислый газ из воздуха.
Международная исследовательская группа Геттингенского университета показала, что использование солнечных батарей для производства микробного белка, который богат не только белками, но и другими питательными веществами, является более устойчивым, эффективным и экологически безопасным, чем выращивание обычных культур. Этот метод использует солнечную энергию, землю, питательные вещества и углекислый газ из воздуха. Исследование было опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Используя компьютерное моделирование, основанное непосредственно на лабораторных результатах, исследователи смоделировали крупномасштабные предприятия по производству микробных продуктов питания, которые используют солнечную энергию, воздух, воду и питательные вещества для выращивания микробов. Биомассу, богатую белком, собирают и обрабатывают, а полученный порошок можно использовать в качестве корма для животных или в качестве пищи для людей. В ходе исследования был проведен анализ потребностей в энергии на каждом этапе, от самого начала до конечного продукта, с учетом выработки электроэнергии (от солнечных панелей), электрохимического производства энергоемкого субстрата для микробов, культивирования микробов, сбора урожая и переработки богатой белком биомассы. Было проведено сравнение нескольких типов микробов и стратегий роста, чтобы определить наиболее эффективные.
Исследование показало, что на каждый килограмм произведенного белка микробам, работающим на солнечной энергии, требуется всего 10% площади земли по сравнению даже с самой эффективной культурой растений — соей. Согласно исследованию даже в северном климате с меньшим количеством солнечного света урожайность микробных продуктов, питающихся от солнечной энергии, может намного превосходить урожайность основных сельскохозяйственных культур при минимальном использовании воды и удобрений. Важно отметить, что это производство также может быть расположено в регионах, непригодных для сельского хозяйства, например в пустынях.
-
Анализ ДНК в крови и моче указал на наличие опухолей мозга
Британские ученые разработали два теста, которые способны выявлять у пациентов опухоли мозга с анализами образцов их мочи или крови.
Ежегодно более 260 тысячам пациентов устанавливают диагноз первичных опухолей мозга, то есть таких, которые развились из мозговых тканей. Часто прогнозы для людей неблагоприятные, поскольку сейчас варианты эффективного их лечения ограничены, однако они сильно зависят от того, на какой стадии болезнь была обнаружена и с каким типом опухолей имеет дело врач. Вот только проблема в том, что действенных методов раннего диагностирования опухолей мозга тоже пока мало. Обычно используют визуальные способы диагностирования (например, магнитно-резонансную томографию (МРТ)), которые имеют ограниченную эффективность, и биопсию, которая заключается во взятии образцов мозговых тканей для анализа, достаточно травматичной процедурой. Поэтому сейчас многие ученые работают над разработкой менее инвазивных и высокоэффективных технологий, которые позволят своевременно выявить опухоли мозга. В прошлом месяце японские ученые предложили в своей статье диагностировать рак по анализу мочи, исследуя в ней содержание микроРНК. В новой работе ученые Кембридзького университета описали подобный подход, но акцентированный на анализе внеклеточной ДНК в моче и крови.
Метод основан на исследовании внеклеточной ДНК, содержащейся в биологических жидкостях, и призван сделать диагностирования мозговых опухолей дешевым, простым и одновременно высоко информативным. Результаты работы опубликованы в журнале EMBO Molecular Medicin. Внеклеточным называют фрагменты ДНК, не заключенных в клетках и свободно циркулирующихся в крови и других жидкостях человека. Они происходят из клеток, которые по определенным причинам погибли, в том числе из злокачественных. В норме иммунные клетки человека активно захватывают эти фрагменты, поэтому они поддерживаются на постоянном уровне. Но при онкологических болезнях концентрация внеклеточной ДНК, производной от раковых клеток, возрастает. Поэтому анализ крови на содержание этих фрагментов иногда применяется при диагностике различных типов рака, в частности легких и молочной железы. В случае с раком мозга метод не такой действенный, поскольку через гематоэнцефалический барьер с мозга в кровь попадает небольшое количество молекул. Впрочем, теперь ученые говорят, что разработали чувствительную технологию, которая позволяет выявить и проанализировать даже ytxbcktyye внеклеточную ДНК, происходит из мозговых клеток.
Они привлекли к исследованию восемь человек, в которых на основе МРТ заподозрили опухоли мозга. Для проверки предварительного диагноза пациентам провели биопсию мозговых тканей, а кроме этого отобрали образцы крови, мочи и спинномозговой жидкости. Ученые детально исследовали мутации клеток опухолей, поэтому обнаружили ключевые фрагменты ДНК, на которые нужно обратить внимание при изучении образцов жидкостей пациентов. Так они смогли выявить специфическую для опухолей внеклеточную ДНК в семи из восьми образцов спинномозговой жидкости, десяти из двенадцати образцов плазмы крови и десяти из шестнадцати образцов мочи пациентов с глиомами.
Следующие опыты ученые провели без предварительного изучения клеток опухолей, поэтому не знали, какие именно мутации искать в биологических жидкостях. Это позволило выявить дополнительные признаки, по которым можно диагностировать опухоли. В этом опыте приняли участие 35 пациентов с глиомой, 27 пациентов с незлокачественной мозговой болезнью и 26 здоровых добровольцев. На этот раз ученые секвенировали целые фрагменты внеклеточной ДНК. Выяснилось, что у людей с глиомой фрагменты внеклеточной ДНК имеют большую длину. Поэтому информацию о различиях предоставили для обработки алгоритма машинного обучения. В конце концов он смог самостоятельно отличить на основе особенностей внеклеточной ДНК мочу пациентов, имеющих опухоли.
Ученые отмечают, что над этой идеей еще нужно работать. Однако они надеются, что их опыты лягут в основу разработки простого и дешевого метода диагностирования опухолей мозга с анализами крови и мочи.
-
Мотивы к убийству себе подобных у самцов и самок оказались разными
Испанские ученые исследовали различия в мотивах убийства взрослых себе подобных особей между самцами и самками млекопитающих.
Их результаты указывают, что более склонны к насилию самцы чаще всего убивают ради получения доступа к размножению, тогда как мотивацией самок чаще является защита своего потомства. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B. Мир животных, как и человеческий, может быть очень жестоким. Недостаток ресурсов, стремление защитить себя и потомство или другие рациональные причины нередко приводят к убийству представителей своего же вида. Часто жертвами становятся даже детеныши, свои или чужие. Такое явление получило название инфантицида. Многие ученые посвятили свои работы исследованию причин беспощадной расправы над детенышами у млекопитающих. Однако существенно меньше научных трудов касаются того, почему взрослые особи убивают друг друга. Известно, что главными причинами являются четыре: агрессия к лицам своего пола во время конкурентной борьбы за спаривание, защиту ценных ресурсов, защиту своего потомства или каннибализм. Ученые из Испании решили исследовать, какие мотивы для убийства себе подобных присущи самцам, а какие — самкам.
Исследователи провели масштабное исследование причин смерти животных среди 1384 видов млекопитающих. Тщательный осмотр указал, что убийство взрослых особей представителями своего же вида было присуще 352. Чаще всего такое поведение проявляли животные из групп копытные, приматы и плотоядные, среди них: олени, жирафы, кенгуру, львы, тигры, медведи и другие. Зато почти не убивали друг друга рукокрылые, киты, дельфины и кролики.
В общем, у большинства видов самцы были более склонны прибегать к насилию и убивают особей своего же вида. При этом их жертвами чаще становились другие самцы. У них убийство себе подобных связано преимущественно с конкуренцией за спаривания. Их вклад в размножение является относительно незначительным, он состоит главным образом в спаривании с как можно большим количеством самок, поэтому для повышения репродуктивного успеха такая стратегия устранения конкурентов кажется с эволюционной точки зрения удачной.
Самцы многих видов убивают детенышей самок, чтобы побудить их к спариванию с ними и рождению общего потомства. Иногда детоубийство также практикуют самки, атакующих чужих детенышей при недостатке ресурсов в группе. В отличие от самцов, они делают огромный вклад в выведение потомства: им нужно пережить длительный период вынашивания детенышей, их рождения, выкармливания и ухаживания за ними, энергозатратно. Кажется общим для самцов и самок, они оба убивают с довольно эгоистических соображений. Однако вопрос требует дальнейшего рассмотрения. Например, в этой работе ученые не определяли, действительно ли получают убийцы от своей, возможно, чрезмерной, жестокости выгоду. Кроме этого, некоторые случаи убийства нельзя объяснить только желанием получить доступ к размножению или защитой потомства. Так же некоторые акты насилия со смертельным исходом, которые изучали в работе, могли совершаться только с целью запугивания, а закончиться непреднамеренным убийством.
-
Многочисленные разрывы ДНК связали с механизмами обучения и памяти
Во время стресса в клетках мозга происходят многочисленные двух цепочные разрывы ДНК, масштаб которых до сих пор недооценили.
Это позволяет быстро экспрессировать гены, которые вовлечены в формирование воспоминаний, отмечают ученые из США в статье журнала PLOS ONE. Ранее научные исследования показывали, что при нормальной нейрональной активности в нервных клетках происходят периодические двух цепочные разрывы ДНК. Впрочем, повреждения быстро исправляются и за ними следует резкий рост экспрессии отдельных генов. Исследования преимущественно проводили на культуре клеток, которые дают ограниченное представление о том, как происходит процесс разрыва ДНК в мозге живого организма. Несмотря на то, что уровни маркеров двухцепочечных разрывов ДНК растут у мышей при стрессовом запоминании и припоминании, ученые Массачусетского технологического института решили исследовать более подробно, что происходит с ДНК в мозгах животных во время обучения и формирования воспоминаний и какие последствия это имеет.
Сначала часть лабораторных мышей научили ассоциировать определенные событие с неприятными последствиями. Для этого ступни животных били ощутимым током в течение нескольких секунд. Так они формировали воспоминание о неприятном событии из-за страха.
Через полчаса после этого животных подвергли эвтаназии и ученые немедленно приступили к изучению их мозга. Целью ученых было понять, какие процессы происходили перед смертью в мозге животных, в частности, как проявлялись двухцепочные разрывы ДНК и экспрессия генов. Особое внимание ученые обращали на работу клеток гиппокампа и префронтальный коры, участвующих в формировании и хранении ассоциированных со страхом воспоминаний. Для сравнения, ученые провели эвтаназию и исследования мозга мышей, которые все время находились в своих клетках и не поддавались ударам тока.
Ученые заметили, что формирование воспоминаний о страхе связано с вдвое большим количеством двухцепочечных разрывов ДНК в гиппокампе и префронтальной коре, чем обычно. Это приводит к изменению в экспрессии более чем трехсот генов, и ученые решили исследовать, за что отвечают 206 из них, и что изменились в обоих полушариях мозга. Многие из этих генов вовлечены в формировании связей между нейронами — синапсов. И в этом нет диковинки, поскольку именно синапсы играют ключевую роль в запоминании и, как следствие, учебе. Итак, разрывы ДНК могут способствовать быстрой активации генов, которые отвечают за закрепление в памяти определенного события, особенно, потенциально опасного.
Кроме того, ученые выяснили, что двойные разрывы ДНК и существенное изменение в экспрессии генов активно происходят не только в нейронах, но и в клетках мозга. Дальнейшее изучение показало, что повреждения ДНК в глиальных клетках происходило как реакция на гормоны глюкокортикоиды, к которым относятся так называемые гормоны стресса.
Таким образом ученые сделали два главных открытия во время этого исследования. Они показали, что разрывы ДНК и изменение в экспрессии генов происходит в гораздо больших масштабах предварительных оценок. И это явления стоит подробнее изучать, учитывая то, что с возрастом наша способность исправлять повреждения ДНК снижается. Также результаты свидетельствуют, что клетки глии могут выполнять важную роль в формировании воспоминаний и обучении под влиянием стресса, чем считалось.
Свежие комментарии