Как стать автором
Обновить
9.31

Биотехнологии

Использование живых организмов для решения задач

Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

Как работает DeepMind AlphaFold2?

Время на прочтение 33 мин
Количество просмотров 12K

На мой взгляд DeepMind AlphaFold2 и Github Copilot являются одними из самых значимых достижений науки и техники в 2021 году. Спустя два года после их первоначального прорыва команда из DeepMind фактически смогла решить (с небольшими оговорками) задачу фолдинга белка, остававшуюся нерешенной более 50 лет. В этом посте я подробно разбираю устройство данной системы.

Читать далее
Всего голосов 29: ↑29 и ↓0 +29
Комментарии 9

Флуоресцентная визуализация в медицине

Время на прочтение 4 мин
Количество просмотров 2.9K

Всем привет, мы группа энтузиастов, молодых (и не очень =)) ученых, врачей, занимающихся исследованием и популяризацией метода флуоресцентной визуализации в современной хирургии. Также у нас есть небольшой стартап в этой области, но об этом дальше.

В первую очередь хочу поблагодарить вас за ваше время, потраченное на прочтение данной статьи, а также принести извинения за то, как она написана, разработка текстов не мой конек.

Читать далее
Всего голосов 12: ↑11 и ↓1 +10
Комментарии 29

Эскимо из зяблика → разбираем птицу

Время на прочтение 13 мин
Количество просмотров 18K


Знакомьтесь, это зяблик получает паспорт. Прямо сейчас птиц засунут в конус для взвешивания, ему там темно и спокойно. Для паспорта это не очень важно, но мы уже знаем, что наш зяблик вообще-то довольно тупой. Ладно, либо глупый, либо невнимательный, либо очень целеустремлённый. Потому что он залетел в створ ловушки из рыболовных сетей, а затем без сомнений пролетел её до конца, до сужения и накопителя. До конца этот квест выполняет примерно треть птиц, подлетающих к ловушке. А дальше, в накопителе, его и выхватил из воздуха одним движением опытный орнитолог.

Узнав длину крыла и массу зяблика, а заодно раздув ему пух на животе для проверки количества жира (он просвечивает через кожу), можно установить запас его хода. У нашего почти 2 грамма. Это не очень много, но каждый килограмм жира даёт около 8 тысяч килокалорий, то есть у нашего героя массой 21,4 грамма есть топлива на примерно 450 километров. Это для птицы критично, потому что лететь далеко, и дальше это прямо повлияет на принятие зябликом решения о продолжении миграции.



Так. В общем, добро пожаловать на старейшую в мире орнитологическую станцию в Калининградской области. Пошли смотреть газоанализатор для внутреннего мира воробьиных и человека с уткой на голове. И вот эти огромные ловушки с фотографии выше.
Читать дальше →
Всего голосов 178: ↑176 и ↓2 +174
Комментарии 60

Их тяжкая работа важней иных работ. Как пауки плетут графен

Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 17K

Мне давно хотелось посвятить одну из статей такой теме, которая при поверхностном ознакомлении напоминает об «игнобелевской премии», но на самом деле обладает большим практическим потенциалом, в том числе, в промышленных масштабах. И вот такая тема нашлась. В моем блоге я не раз обращался к бионике и даже (немного) к биоинформатике, но сегодня тема будет по-настоящему экстравагантной.

Уже поставлены первые удачные опыты по производству сверхпрочной паутины с включением графена и нанотрубок. Для этого достаточно поить пауков водой с содержанием графена. Этот опыт в 2015 году провела группа ученых под руководством Николы Пуньо (Nicola Pugno) в университете итальянского города Тренто. Графен и нанотрубки включаются в состав паутины, и такие паучьи нити получаются как минимум впятеро прочнее обычных. Они даже выдерживают вес взрослого человека. Опыт был поставлен в 2015 году, о чем даже была новость на Хабре – на чем тема и показалась исчерпанной (пошутили про хоббитов и Унголианту). На самом же деле, работа Пуньо заострила внимание на том, что паутина, а также нити шелкопрядов демонстрируют более широкое свойство метаболизма членистоногих: их ткани легко интегрируются с металлами и даже полупроводниками, что позволяет разрабатывать совершенно новые материалы и датчики. Далее я расскажу, какие достижения в этой области бионики получены к настоящему времени.

Читать далее
Всего голосов 57: ↑57 и ↓0 +57
Комментарии 14

Истории

Клубничная чудо-коробка 2.0. Первая часть

Время на прочтение 12 мин
Количество просмотров 24K

Не так давно я писал пост про умную коробку для выращивания клубники на балконе. Я убедился, что у меня получается и добился хороших результатов. Это подвигло меня продолжить дело и создать нечто большее. Я решил построить небольшую теплицу в закрытом помещении — контейнере, чтобы контролировать факторы, влияющие на развитие клубники и получить более качественный результат. На этот раз я отказываюсь от субстрата и перехожу на аэропонику.

Читать далее
Всего голосов 107: ↑104 и ↓3 +101
Комментарии 63

Регенерация нейронов. Генно-инженерный подход будущего

Время на прочтение 13 мин
Количество просмотров 6.6K

Эта статья продолжает серию статей о глубокой модификации ДНК в недалёком будущем для решения серьёзных проблем человечества. Первая статья - тут.

TL;DR: Все программисты знают, что есть масса способов решить одну и ту же задачу. То же самое скоро будет и в биоинформатике: есть тысячи способов изменить геном так, чтобы получился новый "сложный признак". ДНК-код так же пластичен и универсален как и компьютерный код. Одним из первых применений “перепрограммирования на уровне ДНК” может стать способность нейронов восстанавливать свою функцию после повреждения (разрыва аксона), что позволит десяткам тысяч парализованных инвалидов-колясочников в буквальном смысле встать на ноги. При этом, как и в случае с привычным нам компьютерным кодом, добиться решения задачи можно несколькими способами - некоторые из которых - такие, как многоядерные нейроны, сращение синапсов на дендритных деревьях, активизация макрофагов для сращения - будут рассмотрены ниже, в данной статье.

Читать далее
Всего голосов 17: ↑16 и ↓1 +15
Комментарии 16

Биодинамика

Время на прочтение 16 мин
Количество просмотров 3.7K

Второй год продолжается планетарный конфликт двух биологических популяций – вирусов и людей. Общество находится в состоянии периодического локдауна, что дает больше свободного времени для философского осмысления Бытия, позволяет собрать и систематизировать собственные мысли.

В рамках своих знаний и опыта (диплом по физике, кандидатская диссертация по биотехнологии) я пытаюсь анализировать биологические закономерности процессов, связанных с вирусной инфекцией. Частично это можно почитать в «Эпохе пандемии».

К сожалению, в обширном потоке информации о коронавирусе, его штаммах, молекулярном составе, о различных вакцинах и методах прививок, о тяжелых последствиях заболеваний и т.д. отсутствует анализ биологических процессов в динамике.

Читать далее
Всего голосов 9: ↑6 и ↓3 +3
Комментарии 7

А нормальны ли нормы?

Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 7.6K

Для контроля состояния здоровья я и Вы, уважаемый читатель, используем так называемые «нормы» или референсные (референтные) значения параметров крови, мочи и т.п.

Например: референсные значения числа лейкоцитов в крови 3,8--9,9 * 10**9 штук/л.

Но так ли нормальны эти «нормы», эти референсные значения?

Узнать важные для здоровья детали
Всего голосов 40: ↑26 и ↓14 +12
Комментарии 84

Грибы как защита от радиации на Марсе

Время на прочтение 2 мин
Количество просмотров 5.3K

Отсутствие эффективной радиационной защиты - одна из самых серьезных проблем, которую еще предстоит решить, если люди собираются отправиться в длительные путешествия в глубокий космос. На Земле мощная магнитосфера планеты защищает нас от самых смертоносных форм излучения - тех, которые производятся солнечными вспышками, и приходящих издалека галактических космических лучей, которые проходят через Солнечную систему. Астронавты на Международной космической станции, находящейся примерно в 408 км над Землей, получают повышенный уровень радиации, но находятся достаточно близко к Земле, чтобы иметь некоторую защиту, и могут оставаться на орбите до года. Чего нельзя сказать о космонавтах, путешествующих дальше, например, на Луну или, когда-нибудь, на Марс. Будущим путешественникам в дальний космос потребуется взять с собой собственную защиту - или, как предлагается в новой статье, наращивать ее по пути.

Согласно статье, опубликованной на BioRxiv 4 ноября 2021 года, особый тип грибов, которые процветают в условиях высокой радиации (Cladosporium sphaerospermum), может образовывать живой щит вокруг космонавтов в космосе. Грибок не только блокирует излучение, но и фактически использует его для своего роста посредством процесса, называемого радиосинтезом: он извлекает энергию из излучения, точно так же, как большинство растений извлекают энергию из солнечного света посредством фотосинтеза.

Эти грибы, любящие радиацию, выживают на Земле в экстремальных местах, например, в зоне Чернобыльской АЭС. В космосе они так же хорошо себя чувствуют. В 2019 году исследователи отправили на МКС несколько грибов, наблюдали за тем, как они росли в течение 30 дней, и измерили количество прошедшего через них излучения по сравнению с контрольным образцом без грибов.

Читать далее
Всего голосов 20: ↑12 и ↓8 +4
Комментарии 39

Обзор архитектуры AlphaFold 2

Время на прочтение 39 мин
Количество просмотров 6.3K

В данном обзоре мы подробно рассмотрим нейронную сеть AlphaFold 2 от компании DeepMind, с помощью которой недавно был совершен прорыв в одной из важных задач биологии и медицины: определении трехмерной структуры белка по его аминокислотной последовательности.

В первых трех разделах обзора описывается задача, формат входных данных и общая архитектура AlphaFold 2. Далее, начиная с раздела «Input feature embeddings», описываются детали архитектуры. В разделе «Резюме» кратко суммируется основная информация из обзора.

Читать далее
Всего голосов 52: ↑52 и ↓0 +52
Комментарии 2

Аддитивные технологии в медицине: как снизить риски для здоровья пациентов

Время на прочтение 11 мин
Количество просмотров 6.9K

В XXI веке в медицине реализовались многие научные идеи, которые когда-то казались фантастикой, – например, роботохирургия или бионические конечности. Немалая заслуга в недавних успехах медицины принадлежит аддитивным технологиям. Сегодня на 3D-принтере изготавливают модели частей тела и протезы, а в обозримом будущем обычной практикой станет 3D-печать искусственных органов и лекарств.

По данным отчета Wohlers Report 2018, сфера здравоохранения занимает 11,3% мирового рынка аддитивного производства. Согласно исследованию компании Market Research Future (MRFR), совокупные темпы годового роста глобального рынка 3D-печати медицинских устройств в 2018-2023 годах оцениваются в 18%.

Читать далее
Всего голосов 5: ↑5 и ↓0 +5
Комментарии 0

Диагностическая электроника на костях (буквально)

Время на прочтение 12 мин
Количество просмотров 2.4K


Не хотелось бы прозвучать банально и весьма очевидно, но зима близко. Для многих это время года ассоциируется с праздниками, долгожданными выходными, оливье и шампанским. С точки зрения той, что всегда благодать (т.е. погоды), то это время холода, снега и льда. Последний, к слову, частенько становится виновником повышения посещаемости травмпунктов в зимний период. Перелом кости, в зависимости от сложности, может привести и к временным неудобствам, и к серьезным последствиям. Мониторинг процессов, связанных с развитием какой-либо патологии скелетно-мышечной системы, позволил бы ускорить выздоровление, смягчить последствия и сократить реабилитационный период. С этим согласны и ученые из Аризонского университета (США), вырастили ультратонкое беспроводное диагностическое устройство буквально на кости. Из чего сделано устройство, как вживляется, и какие данные способно собирать? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.
Читать дальше →
Всего голосов 17: ↑17 и ↓0 +17
Комментарии 4

Трансформация генов или семь способов создать химеру

Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 8.1K
Автор сообщества Фанерозой, биотехнолог, Людмила Хигерович.



Продолжаем знакомить вас с тонкостями работы биотехнологов. Готовы поспорить, что каждый из чтецов этого текста слышал о генно-модифицированных организмах, сокращенно ГМО. Кто-то их боится, кто-то считает их спасением от глобальных проблем человечества, кому-то абсолютно все равно.
Читать дальше →
Всего голосов 23: ↑23 и ↓0 +23
Комментарии 12

Ближайшие события

Московский туристический хакатон
Дата 23 марта – 7 апреля
Место
Москва Онлайн
Геймтон «DatsEdenSpace» от DatsTeam
Дата 5 – 6 апреля
Время 17:00 – 20:00
Место
Онлайн

Как устроена генетическая медицина и чем занимается разработчик в международном коммерческом генетическом проекте

Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 3.5K

Три года назад в Artezio в поисках партнера для разработки софта обратилась британская компания Congenica, занимающаяся  автоматизацией анализа и интерпретацией генетических исследований. Основная миссия Congenica – это внедрение генетической медицины в стандартный процесс здравоохранения, создание системы поддержки принятия клинических решений. Найти значимые генетические аномалии в задумке должно быть не сложнее, чем сдать анализ крови. Сейчас с нашим back-end разработчиком Артемом расскажем, как работают такие проекты. 

Читать далее
Всего голосов 39: ↑39 и ↓0 +39
Комментарии 0

Иммунитет в цифрах: о чем расскажет анализ на антитела?

Время на прочтение 7 мин
Количество просмотров 31K

Самая большая загадка пандемии COVID-2019 – непредсказуемость. COVID-19 похож на игру в русскую рулетку: мы не можем предсказать, заболеет человек тяжело или легко. Кто-то не заражается после тесного контакта с больным, а кто-то попадает на ИВЛ. Cуществует слишком много факторов, которые влияют на тяжесть течения COVID-19. Однако, некоторые факторы особенно важны и могут служить ориентиром для оценки индивидуального риска уже переболевшего или вакцинированного. Появляется все больше данных о том, что таким фактором является гуморальный иммунитет.

Читать далее https://habr.com/ru/post/5879
Всего голосов 54: ↑45 и ↓9 +36
Комментарии 148

Нужна ли вакцинация переболевшим?

Время на прочтение 11 мин
Количество просмотров 79K

Сколько длится иммунитет после болезни и вакцинации?

Есть понятие напряженного иммунитета и ненапряженного (долговременного) иммунитета. В первые месяцы после болезни (и вакцинации) наблюдается напряженный иммунитет, который защищает от повторного заболевания: в крови 3-7 месяцев определяются высокие титры антител, 1-2 месяца циркулируют цитотоксические Т лимфоциты. Постепенно антитела исчезают и Т лимфоциты мигрируют в лимфоузлы, однако в организме остаются В и Т клетки памяти, долгоживующие плазматические клетки, которые при повторной встрече с антигеном быстро развертывают иммунный ответ. Активация иммунных клеток памяти в организме и синтез антител занимает примерно 3-10 суток. Это долговременный иммунитет, который плохо защищает от заражения, но снижает тяжесть течения болезни.

Читать далее https://habr.com/ru/post/5699
Всего голосов 175: ↑155 и ↓20 +135
Комментарии 815

О жидком металле замолвите слово. Мысли об аппаратной и программной реализации Т-1000

Время на прочтение 11 мин
Количество просмотров 26K

Если вы — представитель моего поколения, и еще помните, что такое «ждать неделю, пока будет этот фильм по РТР» — то, вероятно, вас в детстве тоже интересовал вопрос «Как уничтожить Т-1000». Еще в школе друг сказал мне: «Тебе показали первого Терминатора, чтобы ты понял второго». Сейчас уже не могу сказать с уверенностью, но, наверное, именно терминатор Т-1000 впервые подтолкнул меня к мысли о том, что химия – это надстройка над физикой, а серебристые ковкие и плавкие металлы на самом деле очень разные. Но Т-1000, конечно, не просто жидкий металл. Он воплощает, как минимум, три технологических вектора, о которых мы и поговорим ниже: 1) создание миметических полисплавов («mimetic polyalloy»), 2) химические, электропроводные и теплопроводные свойства жидкого металла, 3) роевая робототехника в экстремально миниатюрном представлении. В этой статье (и, надеюсь, в комментариях тоже) мы постараемся не вдаваться в натяжки и сюжетные ходы франшизы, которая, все-таки, является художественным произведением, а не техническим заданием – и обсудим, какие технологии из проекта Т-1000 по капельке перетекают в реальность.

Читать далее
Всего голосов 64: ↑61 и ↓3 +58
Комментарии 33

Чтобы жить дольше: принцип оптимального содержания нутриентов и принцип оптимальных параметров тела

Время на прочтение 5 мин
Количество просмотров 5.9K

Предположим, что если тело содержит в себе необходимое и достаточное количество белков, жиров, углеводов, минералов, витаминов и иных нутриентов, то оно функционирует наиболее эффективно (в рамках генетических и иных особенностей, доставшихся этому телу : ) .

Здесь возникает вопрос. Как узнать, хватает ли телу необходимых ему веществ? Ведь в случае дефицита таких веществ, они в первую очередь будут поступать в наиболее важные органы. При этом иные органы тела будут получать их по остаточному принципу, а значит, страдать  и разрушаться.

Узнать как оптимизировать своё тело.
Всего голосов 18: ↑14 и ↓4 +10
Комментарии 34

Гидропоника. Персидская принцесса Сорая, или как из семян вырастить премиальную клубнику

Время на прочтение 7 мин
Количество просмотров 32K

Выращивание растений - одно из моих основных хобби, и в этой статье я расскажу, как вырастить из семян вкуснейшую клубнику.

Почему из семян? Проще не заморачиваться, а купить рассаду! - скажут некоторые. Но увы, с покупной рассадой не всё так просто, как может показаться с первого взгляда. Главная проблема покупной рассады - грибковые болезни и наличие яиц или личинок вредителей. Даже приобретая рассаду с известных европейских питомников Вы рискуете получить заражённые растения, и занести к себе на садовый участок нежеланных гостей в виде трипсов, паутинного клеща, цикадок, белокрылки и иже с ними.

Читать далее
Всего голосов 57: ↑52 и ↓5 +47
Комментарии 66

Дневник Биотехнолога. Краткий экскурс

Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 8.6K

9-30. Пришла на работу. Получилось рано - соседние кабинеты закрыты, в стерилизации и бокс не попасть. Придётся ждать.

10-00. Вымыла чистые колбы. Осознала, что не взяла из дома сахар. Придётся пить чай без сахара.

10-30. Открыли бокс и стерилизацию. Но в бокс без среды не пойдёшь - сначала стерилизация. Где там банка с порошком?

11-00. Вся комната пропала гидролизатом печени кильки, но шесть колб с дурно пахнущей жижей готовы. 6 кг стекла и жижи надо нести через пол корпуса в подвал.

11-25. Вернувшись в комнату и прикинув, что ждать стерильную среду придётся часа 4, сделала ещё пару колб назавтра.

11-50. Несу колбы с жижами не очень приятного цвета с 3 этажа на - 1. Главное, не врезаться в вездесущих студентов - начался учебный год, а они припёрлись только перед экзаменом. Теперь бегают, как ужаленные. Кстати, больше всего на этаже энтомологов. Может, и впрямь ужаленные.

12-30. Настал обед. Чай все ещё без сахара. С тоской гляжу на приоткрытый шкафчик с реактивами. Сахар-то там есть….

Читать далее
Всего голосов 43: ↑37 и ↓6 +31
Комментарии 32

Вклад авторов