Telegram Web Link
Крошечный чип вернул зрение людям с неизлечимой слепотой

В журнале NEJM опубликованы результаты прорывного исследования — впервые в истории удалось восстановить центральное зрение у людей с географической атрофией сетчатки. Это финальная стадия возрастной макулодистрофии, когда в центре поля зрения появляется чёрное пятно. Раньше это считалось необратимым. Теперь — нет.

Географическая атрофия — приговор для 5 миллионов человек в мире. Фоторецепторы в центре сетчатки просто умирают, оставляя абсолютную слепую зону. Периферическое зрение сохраняется, но читать, узнавать лица, водить машину — невозможно.

Система PRIMA работает как протез для глаза. В центр атрофированной сетчатки вживляют кремниевый чип размером 2×2 мм и толщиной 30 микрон — тоньше человеческого волоса. На чипе 378 фотовольтаических пикселей, каждый шириной 100 микрон. Они заменяют мёртвые фоторецепторы.

Но сам по себе чип — просто кусок кремния. Магия начинается с особыми очками. Встроенная камера захватывает изображение, процессор его обрабатывает, а затем проецирует на имплант инфракрасным светом (длина волны 880 нм). Пиксели чипа преобразуют свет в электрические импульсы, которые стимулируют выжившие биполярные клетки сетчатки. Мозг получает визуальную информацию — человек видит.

Чип работает без проводов — энергию даёт сам инфракрасный свет от очков. Линзы очков прозрачные, поэтому периферическое зрение остаётся естественным. Только центр поля зрения становится "протезным", причём с цифровым зумом до 12× и регулировкой яркости.

В исследовании участвовали 38 пациентов из 17 клиник Европы. Средний возраст — 79 лет, все с тяжёлой потерей зрения (хуже 20/320 по таблице Снеллена). Через год после имплантации результаты проверили у 32 человек.

У 81% зрение улучшилось клинически значимо — минимум на 10 букв по стандартной глазной таблице. В среднем улучшение составило 25,5 букв. Один участник улучшил зрение аж на 59 букв — с почти полной слепоты до способности различать довольно мелкий шрифт.

84% участников через год читали дома буквы, цифры и слова. Причём с зумом некоторые добирались до эквивалента 20/42 по Снеллену — это уже близко к норме для чтения.

Конечно, не обошлось без рисков. У 19 из 38 участников были серьёзные побочные эффекты, но 81% из них случились в первые два месяца после операции и 95% разрешились сами. Самые частые проблемы — повышенное глазное давление и разрывы сетчатки.

Беспроводная конструкция PRIMA упрощает операцию и снижает риски. Чип настолько тонкий (половина высоты фоторецептора), что интегрируется в сетчатку без механической фиксации. А главное — его можно будет заменить на более совершенную версию, когда появятся чипы с большим разрешением.

@vselennayaplus
🔥302👍8076👏22👎1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Google показала первый квантовый алгоритм с практическим применением

Google опубликовала в Nature исследование, которое впервые демонстрирует квантовый алгоритм с верифицируемым преимуществом перед классическими суперкомпьютерами. Алгоритм Quantum Echoes на чипе Willow работает в 13,000 раз быстрее самых мощных суперкомпьютеров. Но главное не скорость — алгоритм решает задачу с реальной практической ценностью. А именно, изучение структуры молекул.

Принцип работы построен на квантовом эхе. Звучит абстрактно, но на деле логично. Алгоритм отправляет сигнал в систему из 105 кубитов на чипе Willow. Возмущает один кубит. Затем разворачивает эволюцию сигнала в обратном направлении и измеряет возвращающееся "эхо".

Квантовое эхо усиливается благодаря конструктивной интерференции — когда квантовые волны складываются и усиливают друг друга. Отсюда высокая чувствительность измерений.

Результат можно повторить на другом квантовом компьютере сопоставимого качества, получить тот же ответ. Это основа для проверки в масштабе, шаг к превращению квантовых компьютеров в инструменты для реальных задач, а не просто лабораторные игрушки.

Алгоритм применили для изучения молекулярной структуры через ядерный магнитный резонанс (NMR) — ту же технологию, что используется в МРТ. NMR работает как молекулярный микроскоп, определяя относительное положение атомов. Эта информация важна для химии, биологии, материаловедения. От биотехнологий до солнечной энергетики и ядерного синтеза.

В партнерстве с Калифорнийским университетом в Беркли Google протестировала Quantum Echoes на двух молекулах — с 15 и 28 атомами соответственно. Результаты совпали с традиционным NMR. Но квантовый подход выдал дополнительную информацию, недоступную обычным методам. Это подтверждает, что подход работает.

Усиленный квантовыми вычислениями NMR станет мощным инструментом в разработке лекарств — например, покажет как молекулы препаратов связываются с целями в организме. В материаловедении поможет изучать полимеры, компоненты батарей, материалы для самих кубитов.

@vselennayaplus
🔥173👍7240👏5😁3👎2🤣2
Камера засняла "поцелуй" нейронов. 50-летняя загадка разгадана

Китайские учёные впервые в истории зафиксировали то, что происходит за доли миллисекунды внутри мозга — момент, когда нейроны обмениваются сигналами. Это событие называют "поцелуем", и именно от него зависит вся работа нашего сознания.

Более полувека нейробиологи спорили об одном фундаментальном вопросе: как именно синаптические везикулы (крошечные пузырьки внутри нейронов) выбрасывают нейромедиаторы? Есть две теории. Первая — "поцелуй и бегство": везикула быстро касается мембраны, выплёскивает содержимое и отскакивает. Вторая — "полное слияние": пузырёк целиком растворяется в мембране.

Проблема в том, что весь процесс длится миллисекунды и происходит на уровне нанометров. Обычная микроскопия это не ловит — слишком быстро и слишком мелко.

Команда из Университета науки и технологий Китая потратила 15 лет на разработку особой камеры. Это криогенная электронная томография с временным разрешением. Система может заморозить живые клетки точно в нужный момент и снять их структуру с разрешением в нанометры.

Как это работает? Учёные выращивают нейроны крыс, встраивают светочувствительные белки (оптогенетика), активируют клетки вспышкой света и мгновенно замораживают образец жидким этаном. Точность — до миллисекунды.

За эксперимент получили более 1000 томограмм — трёхмерных снимков синапсов, замороженных на разных стадиях.

Вот что обнаружили. В течение 4 миллисекунд везикула формирует пору шириной около 4 нанометров. Это "поцелуй" — момент контакта. Через неё вылетают молекулы нейромедиатора. Дальше идёт фаза "сжатия" — везикула уменьшается вдвое, выдавливая содержимое. К 70 миллисекундам большинство сжавшихся пузырьков отрываются и возвращаются в работу. Это сверхбыстрое повторное использование. Часть везикул всё-таки сливается с мембраной полностью, но таких меньшинство.

Учёные назвали открытый механизм "kiss-shrink-run" (поцелуй-сжатие-бегство). Он объединяет обе старые теории — оказалось, что обе модели были частично правы.

Такая схема обеспечивает невероятную эффективность. Нейрон может передавать сигналы с бешеной скоростью, потому что сжатые везикулы быстро освобождают место для новых. А ещё это контроль качества: пустые везикулы уходят прочь и не мешают, гарантируя точность передачи сигнала.

Технология открывает дверь для изучения других сверхбыстрых процессов в клетках — вирусного вторжения, клеточной секреции и многого другого.

@vselennayaplus
🔥275👍8463👏18👎2🌚1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Как наше тело перезагружается

Врачи давно твердили: больше двигайся, будешь здоровее. Логично, но как это работает на самом деле? Двадцать лет назад учёные могли только развести руками.

Проблема была в том, что мы видели результат – крепкие мышцы, здоровое сердце, хорошее настроение. Но что происходит внутри организма, оставалось загадкой. Как будто смотришь на работающий механизм сквозь непроницаемую стенку.

Теперь всё изменилось. Профессор Джон Хоули и доктор Нолан Хоффман из Австралийского католического университета провели масштабный анализ двух десятилетий исследований.

Физическая активность буквально перепрограммирует тело на молекулярном уровне. Это не метафора. Упражнения запускают каскад изменений в генах и белках мышц, перестраивают метаболические и иммунные системы в кровотоке, высвобождают специальные молекулярные "пакеты" в кровь, которые разносят сигналы по всему организму.

Хоули называет это "мощным биологическим вмешательством". Звучит серьёзно, потому что так оно и есть. При хронических заболеваниях вроде диабета второго типа, ожирения или болезней сердца физнагрузки могут работать как настоящее лекарство.

Учёные выяснили, что разные виды активности – силовые тренировки против кардио – активируют разные наборы из тысяч молекул. Каждая тренировка включает свою уникальную программу внутри клеток.

Более того, появляется возможность персонализированной медицины на основе упражнений. Представьте: анализ крови показывает ваш молекулярный профиль, и врач подбирает именно тот тип нагрузки, который максимально эффективен конкретно для вас.

В Мельбурне для таких исследований построили специальную метаболическую камеру – единственную в своём роде в южном полушарии. В ней можно с точностью отслеживать, как организм расходует энергию и какие молекулярные процессы запускаются.

Получается, движение – это не просто способ сжечь калории. Это команда перезагрузки для всей биологической системы организма.

@vselennayaplus
231👍144🔥73👏19🤣5🌚4👎1😁1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Бактерии обгоняют антибиотики. ВОЗ бьёт тревогу

Представьте: вы заболели обычной инфекцией. Врач назначает стандартный антибиотик, который работал последние 50 лет. Но теперь есть шанс 1 к 6, что он не поможет. Бактерия устойчива.

Всемирная организация здравоохранения опубликовала доклад по данным более 100 стран. В 2023 году каждая шестая лабораторно подтверждённая бактериальная инфекция оказалась устойчивой к антибиотикам. С 2018 по 2023 год устойчивость выросла на 40% с ежегодным приростом 5-15%.

Проблема серьёзнее, чем кажется. Возьмём кишечную палочку (E. coli) и клебсиеллу (K. pneumoniae) — обычные бактерии, которые вызывают инфекции крови. Эти инфекции приводят к сепсису, отказу органов, смерти.

Раньше их лечили цефалоспоринами третьего поколения — надёжные, проверенные антибиотики. Сейчас более 40% штаммов E. coli и более 55% K. pneumoniae к ним устойчивы. В Африке — 70%.

Врачи переходят на более мощные препараты резерва — карбапенемы и фторхинолоны. Но и они теряют эффективность. Устойчивость к карбапенемам, которая раньше была редкостью, становится обычным делом. Остаются только антибиотики последней линии — дорогие, труднодоступные, часто недоступные в бедных странах.

К чему это ведёт? Без эффективных действий к 2050 году устойчивые инфекции будут убивать больше 10 миллионов человек ежегодно. Онкология сейчас уносит примерно столько же.

Почему так происходит? Бактерии эволюционируют быстрее, чем мы создаём новые антибиотики. Люди злоупотребляют препаратами — пьют их при вирусах, не заканчивают курс, используют без назначения врача. Всё это тренирует бактерии выживать.

Хуже всего в Юго-Восточной Азии и Восточном Средиземноморье — там устойчива каждая третья инфекция. В Африке — каждая пятая. Это регионы, где меньше всего ресурсов для борьбы.

Что делать? ВОЗ предлагает несколько направлений. Ответственно использовать антибиотики — не пить при простуде, заканчивать курс, не заниматься самолечением. Укреплять системы мониторинга — сейчас 48% стран вообще не предоставляют данные. Разрабатывать новые антибиотики и быстрые тесты — фармкомпаниям это невыгодно, нужны господдержка и стимулы. Вакцинация — чем меньше инфекций, тем медленнее растёт устойчивость.

Межведомственная группа по устойчивости к противомикробным препаратам называет это одной из десяти главных угроз человечеству. Время не на нашей стороне — бактерии не ждут.

@vselennayaplus
1💔188👍9639🔥29🌚10👎4😁3💯3
Дисплей прямо на сетчатку

Есть предел тому, насколько детальным может быть изображение для человеческого глаза. Не технический — биологический. Сетчатка содержит определённое количество фоторецепторов, которые преобразуют свет в нервные импульсы. И шведские учёные только что достигли этого предела.

Команда из Chalmers, Gothenburg и Uppsala опубликовала в Nature работу о retina E-paper — экране размером со зрачок с разрешением 25 000 пикселей на дюйм. Это в 150 раз плотнее iPhone. Каждый пиксель соответствует одному фоторецептору глаза.

Почему раньше это было невозможно? VR-гарнитуры размещают дисплей близко к глазу. Чем ближе экран, тем меньше должны быть пиксели. Но классические LED упираются в барьер около микрометра — дальше яркость падает, цвета кровят, картинка разваливается.

Решение — в отказе от излучающих пикселей. Шведы создали метапиксели из оксида вольфрама (WO3), который меняет оптические свойства под током. Это электрохромное вещество переключается между состояниями изолятора и металла.

Принцип работы элегантен. Наночастицы WO3 не светятся — они отражают окружающий свет, как перья павлина. Варьируя размер и расположение частиц, исследователи настраивают отражение. Результат: красный, зелёный, синий. Подача напряжения переключает метапиксель в тёмное состояние.

Размер метапикселя — 560 нанометров. Меньше длины волны видимого света. Люди физически не способны воспринять более высокое разрешение.

Но это не статика. Технология показывает видео с частотой более 25 кадров в секунду! Энергопотребление: 1.7 милливатт на квадратный сантиметр при видео и 0.5 для статики. LED потребляют в десятки раз больше.

Команда воспроизвела "Поцелуй" Климта на экране 1.9 на 1.4 миллиметра — одна четырёхтысячная площади смартфона. Разрешение 4300 на 700 пикселей.

Отражательная технология позволяет размещать экран вплотную к глазу. Нет дискомфорта от свечения. Нет "москитной сетки", портящей все современные VR-гарнитуры. Коэффициент отражения 80%, оптический контраст 50%.

Ограничения есть. Цветовой охват уже, чем у OLED. Нужны сверхточные TFT-массивы для управления пикселями. Но направление задано.

@vselennayaplus
🔥160👍5940🌚3👎1👏1
Следы на Майорке показали, как млекопитающие научились ходить

Международная команда палеонтологов обнаружила на Майорке следы возрастом 270 миллионов лет, которые принадлежат горгонопсу — саблезубому хищнику размером с собаку. Эти животные считаются прямыми предками современных млекопитающих.

Это было ещё до динозавров, в Пермском периоде. Территория будущего курорта тогда представляла собой заливные равнины у экватора древней Пангеи.

Открытие уникально по нескольким причинам. В той же геологической формации, на 46 метров ниже по стратиграфии, годом ранее нашли скелет горгонопсида — самого древнего из обнаруженных. Животное с черепом около 18 сантиметров весило примерно 30-40 килограммов.

Следы и кости обнаружены в одних слоях, что случается крайне редко. Но самое поразительное — они идеально совпадают. Кости ног точно соответствуют отпечаткам по размеру и пропорциям.

Но главное открытие — в другом. Следы показывают, что горгонопс передвигался с ногами под телом, точно как современные млекопитающие. Не раскоряченная походка рептилий с конечностями в стороны, а вертикальное движение. Узкая дорожка следов, высокий угол шага (132-148 градусов) и длинные уверенные шаги.

Исследователи описали новый вид — Algarpes ferus. Отпечатки демонстрируют крупные изогнутые когти и глубокие следы пальцев. Задние лапы значительно крупнее передних — 67-106 миллиметров против 48-64. Животное частично наступало задними лапами на отпечатки передних.

Анализ расстояния между шагами воссоздал картину движения древнего хищника. Длинные шаги, прямая осанка, паразагиттальная локомоция — передвижение с минимальным боковым изгибом туловища.

Горгонопсы принадлежали к терапсидам — группе, от которой произошли млекопитающие. Они развили специализированную зубную систему, реорганизацию костей звукового восприятия и модификацию суставов конечностей.

Это был поворотный момент эволюции. Энергоэффективная походка с вертикальными конечностями впоследствии определит как млекопитающих, так и динозавров.

@vselennayaplus
143🔥84👍55👏4
2025/10/27 13:05:28
Back to Top
HTML Embed Code: