Лабораторными дорожками: зубы из пробирки и магниты из редкоземов
Британские ученые разработали инновационный метод выращивания зубов в лабораторных условиях, используя клетки пациента. В России будут производить магнитные материалы с редкоземельными элементами с помощью 3D-печати. Отечественные аграрии смогут бороться с главным врагом тепличных культур — паутинным клещом с помощью ДНК-препаратов. Об этих и других исследованиях — в подборке самых интересных новостей науки, подготовленной «Известиями».
В РФ создали технологию печати магнитов из редкоземельных металлов
Исследователи из Уральского федерального университета и Института физики металлов Уральского отделения РАН разработали технологию производства магнитных материалов с редкоземельными элементами с помощью 3D-печати.
— На данном этапе ученые исследуют магнитные эффекты на уровне нанометров. В свою очередь, 3D-печать позволяет добиться точности изготовления в несколько микрон. Управление магнитными полями на таких масштабах дает возможность добиться совершенно новых энергетических показателей электромагнитных устройств. При этом снижаются потери КПД за счет снижения вихревых токов в процессе эксплуатации, — рассказал «Известиям» первый заместитель директора частного учреждения «Наука и инновации» (входит в госкорпорацию «Росатом») Алексей Дуб.
Предложенным методом специалисты изготавливают магниты на базе неодима и железа, а за счет добавок редкоземельных элементов добиваются улучшенных свойств. Например, при включении празеодима, тербия и диспрозия получают материал, который выдерживает 200 градусов, а примеси самария и кобальта позволяют изделиям функционировать при 550 градусах.
ДНК-препарат от главного врага тепличных культур
В Новосибирском государственном аграрном университете и Крымском федеральном университете им. В.И. Вернадского разработали комбинированный препарат на основе ДНК-технологий, который снижает численность паутинного клеща в семь раз, сокращает его размножение на 80% и при этом не загрязняет окружающую среду.
Это мелкое членистоногое поражает более 200 видов растений, приводя к их увяданию, поэтому предложенный метод поможет защитить тепличные овощи, полевые культуры, садовые и декоративные растения. Согласно исследованиям, в России из-за него ежегодно гибнет до 50% урожая тепличных культур.
Способность паутинного клеща адаптироваться к химическим пестицидам за счет короткого жизненного цикла и высокой скорости размножения делает традиционные средства защиты растений всё менее эффективными. Поэтому в сельском хозяйстве необходимы новые препараты для контроля численности вредителей.
— Наша разработка открывает новый биорациональный путь для защиты растений. В дальнейшем мы планируем адаптировать метод для других вредителей, изучив его действие на различных этапах их жизненного цикла, — рассказал руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, руководитель исследовательского центра биологической защиты растений Новосибирского государственного аграрного университета Иван Дубовский.
Литограф для печати искусственных органов
Ученые МФТИ разработали уникальный отечественный литограф для создания трехмерных микроструктур размером элементов до 150 и разрешением 350 нанометров. С помощью устройства можно печатать мельчайшие механические устройства или каркасы для выращивания искусственных биологических органов с нужной геометрией.
— Для выращивания биоинженерных объектов, например искусственных органов, сначала производится каркасная система, на которую уже наносятся клетки, способные сформировать ткань. Для производства каркаса используется специальный биосовместимый полимер. За счет этой конструкции мы можем определенным образом выстраивать клетки, чтобы они могли лучше взаимодействовать с белками или другими клетками. Это важно для выращивания различных биологических конструкций, — сказал главный конструктор проекта — руководитель конструкторского бюро оптической литографии Данила Колымагин.
Также с помощью литографа можно создавать миниатюрные фильтры, способные отделять одни клетки от других. Таким образом, можно выделять различные компоненты в биологических субстанциях либо разделять здоровые и больные клетки. В ходе одного из экспериментов специалисты изучили, как мембраны различной формы могут пропускать и задерживать эмбриональные клетки почек человека (HEK 293).
«Гламурный» женский полет
Шесть женщин отправились в полет в рамках 31-й миссии суборбитального корабля New Shepard компании Blue Origin. Среди них — невеста основателя компании Джеффа Безоса Лорен Санчес и певица Кэти Перри. Запуск, который в прессе назвали гламурным, прошел успешно. Экипаж провел в полете чуть более десяти минут и совершил успешное приземление.
В ходе полета участники испытали несколько минут невесомости и смогли наблюдать Землю на фоне черноты космоса.
Перед полетом в компании отмечали, что этот старт будет первым космическим запуском с полностью женским экипажем с момента полета летчика-космонавта СССР Валентины Терешковой в 1963 году.
— Полагаю, что эта миссия нужна больше для поддержания Blue Origin в космическо-туристической повестке. Она носит маркетинговый смысл. Плюс, возможно, в миссию заложена отработка технических решений. В целом новизны она не представляет — полет к линии Кармана был преодолен более 60 лет назад, — рассказал гендиректор аэрокосмической корпорации «Новый космос», эксперт рынка Национальной технологической инициативы «Аэронет» Антон Алексеев.
Ученые вырастили человеческие зубы в лаборатории
Исследователи из Королевского колледжа Лондона совместно с Имперским колледжем Лондона разработали инновационный метод выращивания зубов в лабораторных условиях, используя клетки пациента.
Ученые изобрели материал, который имитирует необходимую для развития зуба среду, что позволяет клеткам посылать сигналы и начать формирование зуба. При этом в исследовании подчеркивается, что в отличие от имплантов и пломб выращенный из клеток пациента зуб может интегрироваться в челюсть человека и восстанавливаться.
Следующий этап исследований — разработка методов пересадки выращенных зубов в полость рта пациента.
