«Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2007 № 01 (8)

ПРЕСС-ЦЕНТР

Корейцы клонировали еще трех собак

Клинки двух клонов можно перевести как Мира и Надежда, а Бона пусть остается Боной

Полку клонированных афганских борзых прибыло: к первому псу-клону Снаппи стараниями южнокорейских ученых из Национального университета в Сеуле (SNU) присоединились три суки — Бона (Вопа), Пис (Peace) и Хоуп (Норе).

Щенки появились на свет в июне-июле, а клонировала собак та же исследовательская группа, что работала со Снаппи, правда, без своего руководителя профессора V Сок Хвана (Woo Suk Hwang), обвиненного в фальсификации результатов исследований и уволившегося из университета.

Новое достижение, прежде всего, состоит в том, что техника клонирования была серьезно усовершенствована в плане эффективности: если в случае со Снаппи 1095 клонированных эмбрионов внедряли 123 суррогатным матерям, то на этот раз потребовались лишь 167 эмбрионов и 12 самок.

Кроме того, теперь доказано, что клонировать с одинаковым успехом можно собак обоих полов.

Построен принтер для выращивания живых тканей

Принтер, который Ли Вейсс на своей странице показал в виде рисунка, фактически является прапрадедушкой фантастической машины, которая воссоздала Лилу в фильме “Пятый элемент”

Фил Кэмпбелл и его коллеги из американского университета Карнеги-Меллона приспособили струйный принтер для печати "чернилами", содержащими фактор роста стволовых клеток. Таким образом, сделан еще один шаг на пути к печати органов на заказ.

О том, что раствором с живыми клетками можно печатать при помощи струйного принтера, известно уже несколько лет. Более того, ряд экспериментов показал, что клетками можно печатать, слой за слоем, целые живые ткани заданной трехмерной формы.

Однако чтобы таким способом можно было сформировать целый орган, содержащий клетки нескольких типов, нужно было преодолеть ряд сложностей с "многоцветной" печатью, чтобы каждому цвету соответствовали бы клетки мышечных волокон, костной или соединительной ткани, кожи и так далее.

В своих опытах Кэмпбелл использовал специальный струйный принтер, для которого подготовил особые "чернила": раствор, содержащий фактор роста ВМР-2, который провоцирует превращение стволовых клеток в клетки костной ткани.

Затем он покрыл предметное стекло микроскопа фибрином и распечатал на нем при помощи струйного принтера четыре отдельных квадратика со сторонами по 760 микрометров. В каждом — своя "яркость краски", то есть концентрация ВМР-2.

Далее пластинку положили в чашку Петри и равномерно нанесли на нее взрослые стволовые клетки, взятые от мускулов ног мышей. Стволовые клетки, оказавшиеся на участках с фактором роста, начали превращаться в клетки костной ткани. И чем большей была концентрация ВМР-2, тем выше "урожай" дифференцированных клеток. Стволовые же клетки, которые оказались на чистых участках, превратились в мышечные клетки, так как этот путь развития стволовая клетка выбирает по умолчанию.

В прежних опытах ученые выращивали разные типы тканей из стволовых клеток по отдельности. Но, как полагает Кэмпбелл, умение дифференцировать клетки сразу в несколько видов (кость, мускулы…) бок о бок делает эту технологию более близкой к природному процессу, во время которого стволовые клетки дифференцируются рядом, в пределах тела.

"Вы можете создать такую структуру подложки, в которой один конец будет развивать кость, еще один край — сухожилие, а третий — мускулы. Это обеспечивает вам больший контроль над регенерацией ткани", — говорит автор работы.

Соавтор этого исследования, профессор робототехники Ли Вейсс, который помог Кэмпбеллу в создании биопринтера, предостерегает от преждевременных оваций: "Я могу напечатать довольно сложные вещи. Но, вероятно, один из самых серьезных ограничивающих факторов (для данной технологии) — это понимание биологии. Нужно точно знать, что именно печатать".

Испытан ударный метод лечения коронарных сосудов

Рост кровеносных сосудов за 4 недели (новые отмечены красным пунктиром) в сердечной мышце свиней. Слева: животное из контрольной группы. Справа: животное, получавшее терапию ударными волнами

Хироаки Симокава и его коллеги из Высшей школы медицины университета Тохоку успешно применили ударные волны, направляемые на сердце, для лечения заболевания его сосудов.

Заболевание коронарных сосудов, когда в них вырастают тромбы, — одна из основных причин смерти людей. Медикаменты, ангиопластика или шунтирование может иногда помочь при такой болезни. Но не всегда.

Единственной серьезной надеждой пациентов является выращивание новых кровеносных сосудов. Это можно сделать с помощью клеточной и генной терапии, однако тут не обойтись без хирургического вмешательства.

Потому Симокава решил, что для таких людей нужно развивать экстракорпоральную терапию, то есть лечение без проникновения в тело. И такой метод был найден: опыты сначала на культивируемых клетках кровеносных сосудов человека, потом на животных, а теперь — клинические испытания на людях показали, что механические ударные волны, направляемые на сердце снаружи, через грудную клетку, стимулируют в нем рост новых кровеносных сосудов.

Для своей терапии авторы создали специальный генератор ударных волн, способный фокусировать волны давления с большой точностью на нужном участке сердечной мышцы — размером с пару квадратных миллиметров.

В типичном сеансе терапии медики попеременно действовали на 20–40 участков сердца, подавая по 200 импульсов на каждый из них. Для того, чтобы сосредотачивать воздействие точно на проблемной зоне, Симокава использовал трехмерное изображение сердца больного.

Терапию испытали на 9 пациентах с последней стадией заболевания коронарных сосудов: у всех них было отмечено увеличение потока крови и смягчение симптомов заболевания.

Риск при этой терапии — аритмия и повреждения сердечной мышцы. Однако в данных испытаниях никаких негативных последствий выявлено не было.

Точный механизм действия ударных волн неизвестен. Но есть гипотеза, что они создают в сердечной ткани маленькие повреждения, которые побуждают сердце основательно заняться "ремонтом", то есть являются своего рода сигналами, пробуждающими механизм самовосстановления.

Самая большая звезда галактики удвоилась

На этих снимках в последовательном увеличении изображены туманность с входящим в нее звездным скоплением, объект Pismis 24-1 и входящие в него звезды

Самая массивная звезда, известная под названием Pismis 24-1 и имеющая массу в 200–300 раз больше, чем у Солнца, давно озадачивала астрономов. Однако анализ снимков, полученных телескопом Hubble, помог узнать нечто существенное о природе этого объекта.

Небольшое звездное скопление Pismis 24, в котором находится эта звезда, лежит в сердцевине эмиссионной туманности NGC 6357 из созвездия Стрельца и находится на расстоянии 8 тысяч световых лет от нас. Известно это скопление еще и тем, что в нем есть сверхмассивные звезды, испускающие мощное ультрафиолетовое излучение. Pismis 24-1 считалась самой массивной звездой нашей галактики. Все бы ничего, но ее размеры заметно превышают теоретический предел в 150 солнечных масс для одной звезды.

Однако благодаря тщательному изучению снимков "Хаббла" удалось выяснить, что Pismis 24–11 на самом деле является бинарной звездной системой, в которую входят две звезды массой примерно по 10 °Cолнц каждая. Как показали дополнительные спектрометрические наблюдения, сделанные впоследствии из наземных обсерваторий, один из компонентов этой системы также является двойной звездной системой. В любом случае, хотя масса каждой этих звезд-компонентов оказалась очень большой, она не превысила предела в 15 °Cолнц.

По Солнцу прокатилось цунами

Так называемое солнечное цунами, прокатившееся по Солнцу после сильной вспышки 6 декабря.

В результате мошной солнечной вспышки, произошло то, что астрономы Национальной солнечной обсерватории (NSO) назвали солнечным цунами.

А проявилось это "цунами" в виде ударной волны, прокалившейся по поверхности нашей звезды. Эта волна оказалась настолько мощной, что она уничтожила два так называемых волокна — вытянутые структуры на солнечной поверхности из относительно холодного газа.

"Такие вспышки бывают не часто, но они очень мощные, — сказал сотрудник NSO Кришнан Баласубраманиам — В течение нескольких минут они быстро распространяются по солнечной поверхности, сметая все волокнистые структуры".

С Солнцем подобное случается не впервые, однако на этот раз обращают на себя внимание несколько необычных моментов. Странно, например, что такое происшествие пронаблюдали в наземной обсерватории, говорит доктор Баласубраманиам. Кроме того, необычно, что этот мощный процесс имеет место при минимуме солнечной активности, новый 11-летний цикл которой начался совсем недавно. Распространение ударной волны — так называемой волны Мортона — было похоже на круги на воде от брошенного камня. Фронт волны был виден как светлая полоса — из-за сжатого и дополнительно нагревшегося газа. Кстати, астрономы NSO пока не знают, что же случилось с теми пропавшими волокнами — были они "сдуты" волной или из-за сжатия газа стали временно невидимыми. В последнее время Солнце проявляет наиболее мощную активность за последнюю тысячу лет, и ее сила медленно, но упорно возрастает с каждым циклом.

Создан самый яркий и эффективный светодиод

Свой Z-Power LED Р4 series корейская компания объявила самым ярким светодиодом в мире

Компания Seoul Semiconductor выпустила новый светодиод, обладающий рекордными показателями по яркости видимого излучения и КПД. Белый светодиод Z-Power LED Р4 series излучает поток в 240 люменов при токе 1 ампер (номинальное напряжение диода — 3,2 вольта). А при токе в 0,36 ампера Си несколько меньшей яркости) достигает рекордной эффективности преобразования тока в видимое излучение: 100 люмен на ватт, что превосходит показатели не только прежних светодиодов, но и широко распространенных люминесцентных и даже газоразрядных (ксеноновых) ламп.

Новый светодиод эффективнее ламп накаливания в 6–7 раз. Южнокорейская компания прочит ему широкое применение в фонариках, автомобилях (салон, сигналы, головной свет), дорожных знаках, архитектурной подсветке, задней подсветке ЖК-экранов, цифровых проекторах и домашних осветительных приборах. В следующем году компания намерена довести эффективность своих светодиодов до уровня 135 люмен на ватт, а еще через год — до 145 люмен на ватт.

Ученые нашли скелет двухголового дракона

Скелет “дракона” и восстановленный по нему облик древней рептилии

Окаменевший скелет крошечного двухголового "дракона" обнаружили во время раскопок на северо-востоке Поднебесной палеонтологи из Франции и Китая. Ученые, описавшие находку в журнале Biology Letters, говорят, что это — первый образец окаменевшей двухголовой рептилии времен динозавров.

Уродство, известное как осевое раздвоение, наблюдается и у ныне живущих рептилий: на глаза ученым попадались примерно 400 двухголовых змей, и вообще — рептилии о двух головах уже перестали быть уникальным явлением.

Что же касается недавно найденного скелета — кстати сказать, длиной всего 70 мм, — то палеонтологи думают, что он принадлежал либо эмбриону, либо новорожденной особи водоплавающей рептилии Sinohydrosaurus lingyuanensis. Вероятнее всего, "лишняя" голова — следствие повреждения, полученного во время эмбрионального развития. Сородичи редкостного мутанта жили на Земле в Меловой период (144-65 миллионов лет назад). Взрослые особи достигали в длину 1 метра, но древнему уродцу, как и другим двухголовым существам, вырасти было не суждено — они вообще редко выживают в дикой природе.

Создана фазовая компьютерная память

Микроснимок экспериментальной ячейки памяти типа phase-change (фото IBM)

Компании IBM, Macronix и Qimonda объявили результаты совместного исследования в области сверхскоростной компьютерной памяти совершенно нового типа.

Так называемая память с изменением фазы (phase-change memory) может заткнуть за пояс ныне существующие типы энергонезависимой памяти (флэшки) и скоростью работы, и долговечностью.

Самые быстрые на сегодня типы компьютерной памяти (DRAM/SRAM) в тысячу раз превосходят по скорости работы так называемые флэшки, но, в отличие от последних, хранят информацию только до тех пор, пока получают питание. Энергонезависимость же флэшек обеспечила им широкое использование в мобильных устройствах, где скоростью работы можно поступиться.

Теперь, кажется, можно будет угнаться сразу за двумя зайцами, что открывает интересные перспективы как для мобильных, так и для стационарных компьютерных устройств. Память типа phase-change является энергонезависимой, но при этом превосходит флэшки по скорости работы, по меньшей мере, в 500 раз!

В основе каждой ячейки такой памяти — крошечный кусочек специально разработанного полупроводникового сплава сурьмы и германия с легирующими добавками. Этот кусочек назван "мостом". Его размеры (расстояние между "опорами" и сечение моста) составляют порядка 20 нанометров. Кроме моста в данном устройстве есть подложки, покрытия и различные проводники из платины, соединений кремния, титана и так далее. При записи информации мост можно очень быстро перевести из кристаллической фазы в аморфную или в обратную сторону — за счет пропускания через него краткого импульса тока с определенной силой, формой и длительностью. Фазы эти сильно различаются по сопротивлению и, таким образом, могут представлять двоичные нули и единички. Пребывание в той или иной фазе не требует энергии. А сама перемена состояния отнимает вдвое меньшей энергии, чем запись одного бита во флэшке. При этом новая память прекрасно проявляет свои свойства при уменьшении размера элементов 5 до 22 нанометров, в то время как для флэшек, хранящих биты в виде электрических зарядов, уже 45 нанометров станут непреодолимой "стеной".

Европа построит 42-метровый оптический телескоп

E-ELT, скорее всего, станет самым крупным телескопом Земли на ближайшие десятилетия

Европейская южная обсерватория (European Southern Observatory) выделила 57 миллионов евро на детальную разработку "Европейского чрезвычайно большого телескопа" (European Extremely Large Telescope — E-ELT), который должен открыть новую эру в оптической и инфракрасной астрономии.

Уникальный проект получил мощное "стартовое ускорение" в виде исследований, проведенных ранее в рамках концептуальных европейских проектов Еurо50 и OWL (подробнее о них — здесь).

Теперь астрономы из 11 европейских стран, составляющих; совет ESO, выбрали окончательный вариант супертелескопа, который должен вывести астрономию на новый уровень. И хотя это не самый большой телескоп из тех, о которых осторожно; начали говорить специалисты в последние годы, но все же — самый крупный из тех, что, по видимости, действительно построят в ближайшие десятилетия.

Главное зеркало E-ELT, состоящее из 906 шестиугольных долек, будет иметь диаметр 42 метра (у крупнейших современных телескопов диаметр зеркала — 10 метров). Диаметр вторичного зеркала составит 6 метров. Третичное зеркало, диаметром 4,2 метра, направит свет к адаптивной оптической системе, составленной из двух настраиваемых зеркал (2,5 метра и 2,7 метра), управляемых несколькими тысячами приводов и корректирующих свою форму тысячу раз в секунду.

Детальный проект телескопа должен быть готов через три года, а ввод в строй этого гиганта стоимостью 800 миллионов евро намечен на 2017 год. Место возведения E-ELT будет определено только в 2008-м.

* * *

_{Внимание АКЦИЯ!}

_{Подпишитесь на журнал «Наука и техника» на период от 3-х месяцев 2007 года и пришлите копию подписной квитанции до 15 апреля 2007 года. У Вас будет возможность бесплатно продлить свою подписку.}

_{Будет разыграно следующее:}

_{Среди подписавшихся до конца 2007 года - 10 комплектов подписки на такой же период 2008 года.}

_{Среди подписавшихся на 6 мес. - 10 комплектов подписки на следующие 6 мес.}

_{Среди подписавшихся на 3 мес. - 10 комплектов подписки на 3 мес. II полугодия 2007 года.}

_{Результаты розыгрыша будут опубликованы в майском номере журнала.}

_{Цена журнала по подписке через «Укрпочта» — 7,5 грн. за 1 номер}

* * *

* * *

На 1-й странице обложки: Извержение вулкана “Пичинча” 7.10.1999 г. У подножья горы расположена столица Эквадора — Киото.

На 2-й странице обложки: Новые локомотивы РЖД.

На 3-й странице обложки: Бомбардировщики ВВС Франции 1926–1941 г.г. Художник Чечин А.А.

На 4-й странице обложки: Тяжелый бомбардировщик-моноплан Potez 540М5 ВВС Франции, 1935 г. Художник Игнатий А.Ф.

Цветная вставка, 1 стр.: Самолет-разведчик SR-71BBC США. Художник Чечин А.А.

Цветная вставка, 2–3 стр.: Линейный корабль “Queen” (Великобритания). Художник Поляков А.В.

Цветная вставка, 4 стр.: Средний танк Т-62.

* * *

_{Журнал «Наука и техника» зарегистрирован Министерством Юстиции Украины (Св-во КВ № 12091-962ПР от 13.12.2006)}

_{УЧРЕДИТЕЛЬ и ИЗДАТЕЛЬ — Поляков А.В.}

_{ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР — Павленко С.Б.}

_{Заместитель главного редактора — Барчук С.В.}

_{Редакционная коллегия: Павленко С.Б., Поляков А.В., Кладов И.И., Мороз С.Г., Игнатьев Н.И.}

_{Мнение редакции может не совпадать с мнением автора.}

_{В журнале могут быть использованы материалы из сети Интернет.}

_{Приглашаем к сотрудничеству авторов статей, распространителей, рекламодателей.}

_{Редакция приносит извинения за возможные опечатки и ошибки в тексте или в верстке журнала.}

_{Журнал можно приобрести или оформить редакционную подписку, обратившись в редакцию.}

_{Адрес редакции: г. Харьков, ул. Плехановская, 18, оф. 502. тел. (057)7177-540, 7177-542}

_{Адрес электронной почты: samson@kharkov.ua. Адрес для писем: 61140, г. Харьков, а/я 206.}

_{Адрес в сети Интернет: www.nauka-tehnika.com.ua}

_{Формат 60x90-1/8. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. лист 9. Зак. № 6 Тир. 5200.}

_{Типография ООО «Беркут+». г. Харьков, ул. Плехановская, 18, оф. 501, т. (057)7-543-577, 7-177-541 «Наука и техника», 2007, № 1 с. 1–72}