Биотехнологии: читайте последние новости по тегу в ленте новостей на сайте MK. В Минобороны допустили применение США биотехнологий в наступательных целях. Презентация на тему Биотехнология доступна для скачивания ниже. В настоящем выпуске информационного бюллетеня представлены три перспективных тренда в области биотехнологий. научные исследования, разработка новых.
На Форуме «РОСБИОТЕХ-2024» представили новейшие разработки биотехнологий для сельского хозяйства
Введение Современное состояние биотехнологии Биотехнология и её роль в практической деятельности человека Биотехнологии в растениеводстве. Этот биотехнологический прорыв позволяет эффективно и экономически выгодно производить eCells, которые, в свою очередь, могут быть использованы для синтеза биопродуктов. Презентация на тему "Биотехнология: достижения и перспективы развития", предназначена для сопровождения урока по аналогичной теме для обучающихся 10 класса. Посмотрите презентацию на 13 слайдах, которую биотехнология использовала для привлечения 120 миллионов долларов.
Биотехнологии – медицине будущего
О том, как биотехнологии могут улучшить нашу жизнь, насколько сложно организовать. Последние новости [ Новости с фото ]. производственное использование биологических агентов для получения ценных продуктов и осуществления целевых превращений в биотехнологических процессах. Антипирены по-прежнему остаются токсичной проблемой жилищ Читать далее. Главная Наука ГЛАВНЫЕ НОВОСТИ Биотехнологии. В данном разделе вы найдете много статей и новостей по теме «биотехнологии». Все статьи перед публикацией проверяются, а новости публикуются только на основе статей из. В настоящем выпуске информационного бюллетеня представлены три перспективных тренда в области биотехнологий.
Биотехнология
Введение Современное состояние биотехнологии Биотехнология и её роль в практической деятельности человека Биотехнологии в растениеводстве. Дисперсия света Презентация к уроку Электрический ток в различных средах Презентация для классного часа. О том, как биотехнологии могут улучшить нашу жизнь, насколько сложно организовать. Последние новости [ Новости с фото ]. Смотрите онлайн Презентация программы «Клеточная и молекулярная. 43 мин 57 с. Видео от 25 мая 2023 в хорошем качестве, без регистрации в бесплатном видеокаталоге ВКонтакте! В настоящем выпуске информационного бюллетеня представлены три перспективных тренда в области биотехнологий. Этот биотехнологический прорыв позволяет эффективно и экономически выгодно производить eCells, которые, в свою очередь, могут быть использованы для синтеза биопродуктов.
Презентация биотехнологической компании Евроген
Биотехнология Общая характеристика направления подготовки. Главная Работы на конкурс Предметное образование Естественно-научные дисциплины Презентация к исследовательской работе «Зеленые биотехнологии». Фон для презентации по биотехнологии Открыть оригинал. Привлечены партнеры из ERA-Net EuroTransBio (ETB). (эффективный инструмент финансирования малых предприятий, работающих в области современных биотехнологий). Презентация на тему "Биотехнология: достижения и перспективы развития", предназначена для сопровождения урока по аналогичной теме для обучающихся 10 класса. Презентация Современные биотехнологии Современные биотехнологии Биотехнологии в медицине.
Перспективные направления биотехнологии
Сначала специалистам придется убедиться в том, что «кожные» столовые клетки на самом деле так многофункциональны, как кажутся, что их можно без опасений за здоровье пациента вживлять в различные органы и что они при этом будут работать. Главное опасение — как бы такие клетки не представляли риска в отношении развития рака. Потому что главная опасность эмбриональных стволовых клеток заключается в том, что они генетически нестабильны и обладают способностью развиваться в некоторые опухоли после трансплантации в организм Приёмы генной инженерии позволяют выделять необходимый ген и вводить его в новое генетическое окружение с целью создания организма с новыми, заранее предопределёнными признаками. Методы генной инженерии остаются ещё очень сложными и дорогостоящими. Но уже сейчас с их помощью в промышленности получают такие важные медицинские препараты, как интерферон, гормоны роста, инсулин и др. Селекция микроорганизмов является важнейшим направлением в биотехнологии. Развитие бионики позволяет эффективно применять для решения инженерных задач биологические методы, использовать в различных областях техники опыт живой природы. Слайд 16 Трансгенные продукты: за и против? В мире уже зарегистрировано несколько десятков съедобных трансгенных растений. Это сорта сои, риса и сахарной свеклы, устойчивых к гербицидам; кукурузы, устойчивой к гербицидам и вредителям; картофеля, устойчивого к колорадскому жуку; кабачков, почти несодержащих косточек; помидоров, бананов и дынь с удлиненным сроком хранения; рапса и сои с измененным жирнокислотным составом; риса с повышенным содержанием витамина А. Генетически модернизированные источники могут встречаться в колбасе, сосисках, мясных консервах, пельменях, сыре, йогуртах, детском питании, кашах, шоколаде, конфетах мороженом.
Слайд 17 Перспективы развития биотехнологии Все шире на промышленной основе применяется метод вегетатив- ного размножения сельскохозяйственных растений культурой тканей. Он позволяет не только быстро размножить новые перспективные сорта растений, но и получить незараженный вирусами посадочный материал. Биотехнология позволяет получать экологически чистые виды топлива путем биопереработки отходов промышленного и сельскохозяйственного производств.
Но все же перспектив у клонирования много.
Слайд 11 Это растения, в ДНК которых введен ген, не данный им природой, ген из другого организма. Он наделяет своего «хозяина» новыми свойствами: высокая урожайность, пищевая и вкусовая ценность, устойчивость к болезням, пестицидам, выносливость и др. Встраиваются гены не только растений, но и бактерий , вирусов, рыб, млекопитающих и даже человека.
Источник изображения: Cell Stem Cell Учёные рассказали, что тонкость в предложенном ими процессе печати заключается в использовании биочернил — связующего клетки геля — такой плотности, которая уже не позволяет ткани растекаться и, в то же время, обеспечивает нейронам и их отросткам свободный рост внутри состава.
Также предложенный метод делает упор на горизонтальную печать, а не на вертикальную. Тонкие слои нервной ткани в таком случае лучше снабжаются кислородом и питательными веществами. Даже когда мы печатали разные клетки, принадлежащие к разным частям мозга, они все равно могли связываться друг с другом совершенно особым образом», — заявил профессор Чжан в пресс-релизе. Такой привод может превзойти по эффективности иные способы приведения конечностей роботов в движение.
К тому же, он будет мягкий на ощупь и сможет легко копировать способы перемещения людей. Иначе говоря, будет приспособлен жить в окружении человека. Источник изображения: Shoji Takeuchi research group, University of Tokyo Экспериментальная конструкция не отличалась сложностью. Мышечная ткань была натянута вдоль гибкой конструкции каждой из пластиковых ног робота.
Ноги заканчивались поплавком, и вся конструкция была помещена в сосуд с питательным раствором. Мышечные клетки хоть и искусственные, но живые, поэтому требовали подвода питания. Сокращение мышц происходило после пропускания тока через жидкость вблизи мышц от одного электрода к другому. Учёные вручную приближали электроды то к одной ноге, то к другой, заставляя их подниматься и совершать шажок вперёд.
Отключение тока расслабляло мышцы, и нога совершала движение. Таким образом, были проверены режимы ходьбы по прямой и развороты на месте, когда сокращалась только одна мышца на той или иной ноге. Поднесённые к ноге робота электроды, по которым через жидкость и мышцу пропускается ток Учёные отметили, что предложенное ими решение работает, и робот с живыми мышцами способен перемещаться и совершать манёвры на местности. В будущем они планируют разработать устройства подвода питания к мышцам, чтобы они могли работать на воздухе, а также эффективные схемы подачи электрических сигналов для управления движением.
Можно не сомневаться, что исследователи найдут удобное решение. Ранее мы рассказывали, например, что японские учёные смогли научить роботов обрастать кожей из живых человеческих клеток, хотя это уже другая история. Первый шаг в этом направлении сделали российские разработчики. Впервые в мире под присмотром хирурга робот самостоятельно восстановил повреждение мягких тканей пациента непосредственно на ране без какой-либо предварительной подготовки.
Источник изображений: НИТУ МИСИС «Мы сделали первый шаг в то будущее, в котором хирурги будут не просто манипулировать роботическими системами, но роботы будут полноправными автономными участниками операций. Создан важнейший прецедент использования биопринтера для залечивания крупных повреждений мягких тканей сразу на пациенте без предварительной подготовки 3Д-моделей и без необходимости имплантации напечатанных заранее эквивалентов ткани», — сообщил директор Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Фёдор Сенатов. Её главной особенностью стало использование коммерчески доступной компонентной базы. В частности, роботизированного манипулятора белорусской компании Rozum Robotics.
Печать непосредственно на ране представляется наиболее быстрым и доступным способом восстановить ткани пациента. До сих пор для этого ткани для восстановления выращивались отдельно в стерильных условиях, что требовало времени и затрат. Роботизированный комплекс сразу в процессе операции сканировал рану, создавал её 3D-модель и корректировал заполнение с учётом перемещений тела, например, в процессе дыхания. Ранее комплекс был испытан на животных и показал свою состоятельность.
Первая операция на человеке была проведена в Главном Военном Клиническом Госпитале им. Живые клетки для «чернил» принтера брались из костного мозга пациента. Композиция состоит из смеси высокоочищенного концентрированного стерильного раствора коллагена и клеток. Такая методика проводилась впервые, она особенно актуальна при множественных осколочных ранениях конечностей, когда донорский ресурс ограничен.
При обширных ранениях в перспективе мы планируем сканировать тело полностью и замещать все раны таким методом. Это ускорит время их заживления и позволит сократить время пребывания пациентов в стационаре», — подчеркнул травматолог-ортопед 1 квалификационной категории, хирург Владимир Беседин, контролировавший операцию в ГВКГ им. Как отметил директор Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Фёдор Сенатов, в скором будущем мы можем ожидать более масштабного внедрения в клиническую практику технологии биопечати in situ непосредственно в рану. Колония живых нейронов обучалась быстрее искусственных моделей с почти таким же результатом.
Если отбросить вопрос с этикой, до проблем с которой пока далеко, живые клетки человеческого мозга могут превзойти современные и будущие нейронные сети, работающие на кремниевых чипах, как по производительности, так и по экономическим соображениям. Источник изображений: Nature Electronics С помощью стволовых клеток учёные вырастили так называемый органоид мозга — объёмную колонию клеток, повторяющих структуру нейронов и их связей в мозге. Это не первый и наверняка не последний эксперимент с живыми клетками, позаимствованными у человека. Ранее органоид мозга, например, научили игре в «Понг», с чем он успешно справился.
В таких исследованиях самым сложным бывает донести информацию до «мозга» и считать её. Группа профессора Го Фэня из Университета штата Индиана в Блумингтоне США предложила достаточно простое решение — они вырастили органоид на высокоплотном массиве электродов. Электроды, а это, по сути, компьютерный интерфейс, вносили данные в клетки «мозга» и считывали результат его последующей активности. Тем самым на практике была реализована такая архитектура спайковой импульсной нейросети, как резервуарная.
Что происходило в массиве нейронов, учёным было неизвестно, но условно живая модель показала способность к быстрому обучению и расчётам. Свою нейросеть учёные назвали Brainoware. Система прошла двухдневное обучение на наборе из 240 аудиозаписей речи восьми японских мужчин, произносящих гласные звуки. Также система смогла решать уравнения по отображениям Эно примерно с такой же точностью.
На это ушло ещё четыре дня обучения. Более того, решение дифференциальных уравнений проходило с большей точностью, чем в случае искусственной нейронной сети без блока длинной цепи элементов краткосрочной памяти. Мозг Brainoware в «возрасте» 7, 14, 28 дней и через несколько месяцев нижний ряд в увеличенном виде Живой искусственный «мозг» был не такой точный, как искусственные нейронные сети с длинной цепью элементов краткосрочной памяти, но каждая из этих сетей прошла 50 этапов обучения. Для этого раствор армируется волокнами со спорами особых бактерий.
Разработка может избавить от дорогостоящих ремонтных работ, что также снизит потребность в стройматериале, производство которого наносит один из тяжёлых уронов окружающей среде. Источник изображения: Drexel University Человечество бесконечно строит и ремонтирует.
В широком смысле: биотехнология занимается производством коммерческих продуктов, образуемых микроорганизмами в результате их жизнедеятельности. Формально это применение научных и инженерных принципов к переработке материалов живыми организмами с целью создания товаров и услуг. В историческом смысле биотехнология возникла тогда, когда дрожжи были впервые использованы при производстве пива, а бактерии — для получения иогурта.
Презентация факультета биотехнологии и промышленной экологии
Крайне важны биотехнологии и в медицине. Именно благодаря им удается получить лекарства и вакцины от новых вирусов. Для этого нужны подготовленные специалисты. Начинать профильное обучение необходимо еще в школе.
Для этого и создаются специальные классы.
Он позволяет не только быстро размножать новые перспективные сорта растений, но и получить незараженный вирусами посадочный материал. Для повышения продуктивности животных нужен полноценный корм.
Микробиологическая промышленность выпускает кормовой белок на базе различных микроорганизмов - бактерий, грибов, дрожжей, водорослей. Как показали промышленные испытания, богатая белками биомасса одноклеточных организмов с высокой эффективностью усваивается сельскохозяйственными животными. Так, 1 т кормовых дрожжей позволяет сэкономить 5-7 т зерна.
Долли была зачата из клетки молочной железы овцы, которой уже давно не было в живых, а ее клетки хранились в жидком азоте. Методика, с помощью которой была создана Долли, известна под названием "перенос ядра", то есть из неоплодотворенной яйцеклетки было удалено ядро, а вместо него помещено ядро из соматической клетки. В настоящее время с помощью биосинтеза получают антибиотики, ферменты, аминокислоты, гормоны.
Например, гормоны раньше, как правило, получали из органов и тканей животных. Следовательно, трудно было получить необходимое количество препарата, и он был очень дорог. Так, инсулин, гормон поджелудочной железы, — основное средство лечения при сахарном диабете.
Этот гормон надо вводить больным постоянно. Производство его из поджелудочной железы свиньи или крупного рогатого скота сложно и дорого.
Из вечерних мероприятий меня наиболее впечатлили дебаты. Когда мы в 10 вечера садились обсуждать документ, я и представить себе не мог, что к 4 утра я что-то пойму и смогу даже потом вести хотя бы отчасти аргументированную беседу об устройстве научных институтов и перспективах их реформирования. Немного жалею, что не поучаствовал в научных боях, но получил огромное удовольствие от наблюдения за этим шоу! Уехал со школы с кучей позитивных эмоций и интересных идей, так что считаю, что школа удалась. Спасибо организаторам, вы делаете очень важное дело! Успехов в дальнейшем! Алексей Агапов Оригинал: www.
За время существования школ на них успели перебывать многие достойные русскоязычные и не только русскоязычные лекторы: Александр Каплан рассказывал про нейроинтерфейсы, Сергей Лукьянов — про то, как массовое секвенирование прорубает новые дороги для иммунологии, Федор Кондрашов — про свой излюбленный эпистаз и расширяющуюся белковую вселенную, Константин Северинов на каждой зимней школе поведывал что-нибудь новенькое про криспры и Сколтех, а работающий в Австрии хорват Боян Жагрович рассказывал свою рисковую и чрезвычайно соблазнительную теорию возникновения генетического кода см. Приложение 1. Само собой, на школе бывают не только лекции и семинары: помимо этого на ней кипит жизнь во множестве проявлений: Есть постерная сессия, которая прекрасна не только сама по себе, но и благодаря презентации постеров, которая интереснее любого стендапа: на презентации танцуют о своих постерах, поют о них, играют о них на музыкальных инструментах, читают проникновенные стихи и разыгрывают театральные сцены. Вот представьте себе песню под балалайку о болезни Вильямса! Если получилось, вы — подходящий кадр. Еще на школах бывали вечерние круглые столы о животрепещущих научных проблемах: какую избрать публикационную стратегию, чтобы не схоронить свое открытие на многие годы, как это сделал, например, Грегор Мендель; как бороться с лженаукой — не осиновый же кол втыкать в ее адептов; и так далее. Но постепенно традиционная скучноватая академичность круглых столов сменилась новым форматом — дебатами рис. Это когда «школьники» объединяются в две команды, и каждая из них защищает свою точку зрения в каком-нибудь научном холиваре: можно ли использовать научные данные, если они получены аморальным путем например, в зверских экспериментах нацистского врача Менгеле ; имеет ли смысл печататься в русскоязычных журналах, если весь научный мир читает только англоязычные; и так далее. Соль дебатов не в том, что чья-то точка зрения побеждает на это и холивар, чтобы не было одного правильного ответа , а в том, что люди учатся аргументировать свою точку зрения, слушать друг друга и вообще вести научные диспуты.
Вдохновителем дебатов был, конечно, Гельфанд, для которого дебаты — это образ жизни. И наконец, научные бои! Мероприятие, придуманное Политехническим музеем и проведенное на ОИ-2015 и ЗШ-2016 под патронажем идейной вдохновительницы «боев» Александры Коперник и их ведущего Александра Ботенкова , в котором лучшие молодые ученые скрещивают пипетки, как шпаги. Кто лучше расскажет о своей области научной деятельности? Кто сможет сделать более красочное театральное представление об антителах или о животных токсинах, из которых можно получить лекарства? Кто за три минуты объяснит, на что потратил несколько лет жизни? К научным боям тусовка вскипала, как шампанское, и участники очертя голову выходили на сцену и начинали изображать антитела, РНК-полимеразы, а то и саму ДНК. Представленные здесь фотографии рис. Зимняя школа от Future Biotech стала для меня второй раз одним из наиболее знаковых событий!
Я снова уезжаю с широчайшим запасом идей, планов и мыслей, которые хочется воплотить в жизнь в ближайшее и не только время. Интересные и важные лекции, продуктивное общение и, конечно же, захватывающие Научные бои! Единственное, чего, возможно, хотелось бы чуть больше — это дней, проведенных на школе. Потому что потрясающая энергетика, идущая от участников, и общий драйв и темп школы сложно встретить где-то еще. Большое спасибо организаторам за чудеснейшую школу и всем участникам еще раз за неповторимую атмосферу! Тетродотоксина всем за мой счет! Отдельно надо упомянуть последнюю школу. Во-первых, она была недавно. Во-вторых, она была очень хорошая.
В-третьих, в ней появилось важное нововведение: начались онлайн-трансляции школьной жизни. До того момента школы были прекрасны, но находились в каком-то интеллектуальном карантине: знали о них только те, кто уже накрепко связал себя с биологией, а простому человеку не то что вход в них, а даже просто знание о них были заказаны. И вдруг на игровом сайте sc2. Казалось бы, где геймеры, а где — высокопроизводительное секвенирование? А вышло так, что две тусовки за несколько дней стали разделены разве что экраном и проводками. Зрители стрима могли задавать вопросы на лекциях — и вопросы оказывались едва ли не интереснее и профессиональнее, чем вопросы тщательно отобранных участников школы. Зрители стрима виртуально участвовали в ночных попойках и обсуждениях научных будней. Короче, зрители стрима ну, не все, но некоторые неожиданно оказались людьми одной крови с молодой научной тусовкой. И хочется надеяться, что это только начало и постепенно научные стримы станут основной формой проведения досуга на территории бывшего СССР.
Уже становятся: FutureBiotech Live. Во-первых, это утреннее пробуждение под пение петухов и звон колоколов за окном — совсем как в деревне у бабушки! Во-вторых, это замечательная возможность посещать лекции именитых ученых, которые являются экспертами в своей области! В-третьих, это огромный простор для творчества: бизнес-игры, мастер-классы, научные бои... Просто невозможно оставаться в стороне и не попробовать хоть что-то из вышеперечисленного а лучше пробовать всё и сразу! Большое спасибо организаторам за замечательное, с пользой для ума и души проведенное время! Оксана Горяйнова Оригинал: www. Рисунок 7. Ну и, конечно, тусовки!
Многоэтапность и сложность процесса обусловливает необходимость привлечения к его осуществлению самых разных специалистов: генетиков и молекулярных биологов, цитологов, биохимиков, вирусологов, микробиологов и физиологов, инженеров-технологов, конструкторов биотехнологического оборудования. На промышленную основу поставлен выпуск биологических средств борьбы с вредителями на основе использования их естественных врагов и паразитов, а также токсических продуктов, образуемых живыми организмами. Важное место в повышении урожайности растений отводится биологическим удобрениям, включающим в себя различные бактерии. Так, азотобактерин обогащает почву не только азотом, но и витаминами, фитогормонами и биорегуляторами. Препарат фосфобактерин превращает сложные органические соединения фосфора в простые, легко усвояемые растениями.
Все большее распространение получает использование биогумуса — высокоэффективного естественного органического удобрения. Его получают в процессе переработки органических отходов дождевыми червями. В настоящее время для этой цели используется выведенный селекционерами США красный калифорнийский червь, который обеспечивает быстрый прирост биомассы и скорейшую утилизацию субстрата. Как показали исследования, биогумус значительно эффективнее других удобрений, существенно повышает плодородие почвы и ее устойчивость к водной и ветровой эрозии, быстро восстанавливает плодородие низкоплодородных участков, улучшает экологическую обстановку. Промышленное получение биогумуса освоено во многих странах.
В нашей стране промышленным разведением червей на основе использования органических отходов для производства биогумуса занимаются с 80-х годов XX столетия. Он позволяет не только быстро размножать новые перспективные сорта растений, но и получить незараженный вирусами посадочный материал. Для повышения продуктивности животных нужен полноценный корм. Микробиологическая промышленность выпускает кормовой белок на базе различных микроорганизмов — бактерий, грибов, дрожжей, водорослей. Как показали промышленные испытания, богатая белками биомасса одноклеточных организмов с высокой эффективностью усваивается сельскохозяйственными животными.
Так, 1 т кормовых дрожжей позволяет сэкономить 5-7 т зерна. Долли была зачата из клетки молочной железы овцы, которой уже давно не было в живых, а ее клетки хранились в жидком азоте. Методика, с помощью которой была создана Долли, известна под названием «перенос ядра», то есть из неоплодотворенной яйцеклетки было удалено ядро, а вместо него помещено ядро из соматической клетки.
Перспективные направления биотехнологии
В настоящее время значительная часть посевных площадей занята трансгенными культурами в США, Канаде и Китае. Культивирование клеток растений на фоне высоких концентраций солей и других соединений позволяет сократить сроки выведения новых сортов пшеницы, сои и других важнейших сельскохозяйственных культур до… Культивирование клеток растений на фоне высоких концентраций солей и других соединений позволяет сократить сроки выведения новых сортов пшеницы, сои и других важнейших сельскохозяйственных культур до одного-двух лет. Клонирование животных, особенно с генетически измененными признаками и свойствами, позволяет вывести более продуктивные породы и добиться их быстрого размножения, однако этот процесс пока еще слишком трудоемок и дорог, чтобы применяться в промышленном масштабе. Трансформация бактерий позволила уже в начале 80-х годов Трансформация бактерий позволила уже в начале 80-х годов ХХ века получать биологически активные вещества — инсулин, соматотропный гормон, интерферон, которые применяются в медицине, а также создать новые штаммы микроорганизмов, предназначенных для очистки сточных вод, ликвидации нефтяных разливов и т. Путем селекции выведены также и формы бактерий, с помощью которых получают антибиотики, извлекают цветные металлы, получают биогаз. В будущем возможно использование клонирования в сочетании с другими отраслями биотехнологии не только для размножения растений, микроорганизмов и грибов, но и для восстановления исчезнувших видов… В будущем возможно использование клонирования в сочетании с другими отраслями биотехнологии не только для размножения растений, микроорганизмов и грибов, но и для восстановления исчезнувших видов животных, возобновления природных популяций исчезающих видов.
Однако для этого необходимо вначале создать генные банки, поскольку ДНК довольно быстро подвергается разрушению в окружающей среде. Этические аспекты развития некоторых исследований в биотехнологии клонирование человека, направленные изменения генома Этические аспекты развития некоторых исследований в биотехнологии клонирование человека, направленные изменения генома С помощью биотехнологии стало возможным преодоление бесплодия, лечение многих наследственных и приобретенных заболеваний, решение продовольственных и экологических проблем современности. С другой стороны, активное вторжение современных технологий в медицину сопряжено с операциями с клетками и тканями человека. Большинство стран законодательно ограничило эксперименты по клонированию человека в основном по этическим соображениям, поскольку они направлены не просто на воспроизведение человека, но и на последующее… Большинство стран законодательно ограничило эксперименты по клонированию человека в основном по этическим соображениям, поскольку они направлены не просто на воспроизведение человека, но и на последующее использование клеток, тканей и органов зародыша для экспериментов, а также в качестве их донора. В связи с этим во всем мире активно обсуждается вопрос о допустимости подобных действий.
Особую опасность представляет внесение новых генов в сбалансированный геном, откуда они могут быть исключены в любой момент, что может привести к появлению каких-либо вирусоподобных организмов Особую опасность представляет внесение новых генов в сбалансированный геном, откуда они могут быть исключены в любой момент, что может привести к появлению каких-либо вирусоподобных организмов. Применение генных технологий в создании новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов вызывает некоторые опасения, поскольку их попадание в окружающую среду может вызвать неконтролируемое распространение, например, раковых генов, и привести к необратимым последствиям для жизни и здоровья человека. Так, опыление пыльцой трансгенных растений генетически немодифицированных сортов и видов может стимулировать появление сверхустойчивых к химическим и биологическим средствам борьбы сорняков. Потребление продуктов, полученных с использованием генетически модифицированных организмов, по некоторым данным, приводит к существенным нарушениям в репродуктивной сфере человека, а в перспективе может угрожать и… Потребление продуктов, полученных с использованием генетически модифицированных организмов, по некоторым данным, приводит к существенным нарушениям в репродуктивной сфере человека, а в перспективе может угрожать и самой жизни, поскольку мутировавший лишь по одному нуклеотиду ген устойчивости картофеля к поеданию колорадским жуком кодирует белок, смертельно опасный уже и для человека. И хотя это является маловероятным, поскольку ДНК потребляемых нами продуктов должна расщепляться в кишечнике, все же такая вероятность существует, и сбрасывать ее со счетов не приходится.
Благодаря открытиям ученых мегаполис в состоянии сам себя обеспечить продуктами и не зависеть от поставок из других регионов. Это способы сверхинтенсивного производства овощей, фруктов, продукции круглый год с очень высокой эффективностью, когда можно получать несколько урожаев в год. Даже когда мы говорим про картошку фри, например, мало кто задумывается, что картошка фри, чтобы ее сделать так, как ее делают, это результат продукции очень высокой технологии». Крайне важны биотехнологии и в медицине.
Именно благодаря им удается получить лекарства и вакцины от новых вирусов.
Это хорошая возможность решить проблему, связанную с донорскими органами, ведь в этом случае решаются проблемы совместимости и долгого ожидания подходящего органа для пересадки. Искусственный хрусталик Очень частой проблемой в пожилом возрасте становятся заболевания глаз, чаще всего речь идет о катаракте или глаукоме. Дело в том, что лазерная коррекция зрения может помочь далеко не во всех случаях. К счастью, проблема ухудшения зрения с возрастом может быть решена с помощью новых технологий. Победить катаракту поможет искусственный хрусталик — линза из органического стекла, силикона или акрила, которая может заменить испортившийся собственный. Сейчас заменить поврежденный хрусталик на искусственный — вполне реально. А значит, у пациентов появился шанс снова увидеть мир четко и ярко. Более того, возможности современной офтальмологии уже не исчерпываются одними лишь лазерной коррекцией зрения и искусственным хрусталиком.
Уже появились бионические протезы глаз, которые также помогают людям, потерявшим зрение, восстановить его по крайней мере, частично. При попадании в него эти гены начинают работать и нарабатывать этот самый антиген, на что, в свою очередь, реагирует наш организм, распознает и запоминает его.
Предложенный учёными гибридный процессор в качестве изолятора очевидно, затвора использует материал на основе белка фиброина, входящего в состав шёлковых нитей и, например, паутины. Этот белок показал хорошую восприимчивость в процессе регулировки его ионной проводимости электронными импульсами и биомаркерами. По сути, мы имеем дело с чем-то сильно напоминающим, как работает ячейка памяти ReRAM: насыщение ионами рабочего слоя меняет там сопротивление. Тем самым гибридный транзистор на основе шёлка вполне перекрывает область применения резистивной памяти или мемристора, как назвала его компания HP, и даже выходит за его пределы, поскольку заходит в сферу биологии. На основе предложенного решения исследователи создали датчик дыхания, чутко реагирующий на влажность. Здоровье человека — это та сфера, которая может стать благодатной почвой для множества перспективных начинаний, и «транзистор из шёлка» вполне может стать одним из них.
Разработчики университета восполнили этот пробел, который поможет лечить обширные повреждения тканей без дорогостоящего оборудования. Технология проверена на животных и доказала свою эффективность. Источник изображений: НИТУ «МИСИС» Традиционно ткани для пересадки на обширные повреждённые участки кожи выращиваются «в пробирке» — на чашках Петри с последующей адаптацией, что требует громоздкого и дорогостоящего оборудования. В мире пока нет коммерческих биопринтеров, которые могли бы наносить тканевый материал прямо на раны, что значительно ускорило бы восстановление пациентов с попутным снижением затрат на подготовку к лечению и само лечение. Учёные университета решили этот вопрос оригинальным образом — они приспособили для этого рядовой роботизированный манипулятор, вооружив его системой подачи тканевых «чернил» и датчиками навигации. Программно-аппаратный комплекс биопринтера сканирует дефект, создает его трёхмерную модель, а затем заполняет участок гидрогелевой композицией с живыми клетками. Датчики на основе лазеров учитывают не только рельеф раны, но также движение тела пациента, например, в процессе дыхания, подстраивая необходимым образом печатающую головку. Пользовательский интерфейс с возможностью 3D-отображения траекторий написан на языке Python с использованием открытых библиотек Pyqt5 и OpenGL и открыт для всех желающих, кто готов совершенствовать проект.
Судя по фотографиям, за основу биопринтера был взят один из манипуляторов белорусской компании Rozum Robotics. Программно-аппаратный комплекс платформы учёным помогали разрабатывать специалисты компании 3D Bioprinting solutions. Герцена и готов к дальнейшим этапам исследований. Проведённый через некоторое время анализ ран показал, что процесс заживления прошёл со значительным ускорением. По мнению специалистов, данная технология биопечати in situ, то есть непосредственно в дефект, в будущем может стать прогрессивным терапевтическим методом лечения ожогов, язв и обширных повреждений мягких тканей. В то же время логика на ДНК способна на колоссальный параллелизм, что позволит умножить мощность компьютеров, в чём далеко продвинулись китайские учёные. Это базовая опция дезоксирибонуклеиновой кислоты. Запись и хранение данных относительно нетребовательны к скорости работы платформы, которая зависит от скорости протекания биохимических реакций.
Другое дело вычислительные цепи, скорость работы которых должна быть максимальной. В принципе, параллелизм частично решает эту проблему. Но до последнего времени электронные цепи на ДНК, с которыми работали учёные, не могли похвастаться универсальностью — они выполняли лишь ограниченный круг алгоритмов. Группа исследователей из Китая разработала интегральную схему ДНК, которая способна выполнять множество разнообразных операций. По словам учёных, реконфигурируемый базовый элемент электронная цепь с 24 адресуемыми двухканальными затворами может быть представлен в виде 100 млрд вариаций цепей, каждая из которых сможет выполнять собственную подпрограмму. Из этого следует, что на основе этого решения можно спроектировать процессор общего назначения для запуска любых программ. В своей работе, которая была опубликована в журнале Nature, исследователи показали, как с помощью трёхслойной матрицы из цепей на базе их ДНК-чипа можно обеспечивать простейшие математические операции. Представленная платформа легко масштабируется, что позволяет рассчитывать на создание в будущем очень мощных процессоров.
Для решения вопроса масштабирования учёные проделали другую работу. Ведь для прохождения сигнала в цепях из ДНК потребуется передача биохимических данных в заданном направлении и без затухания. И чем длиннее будет этот путь масштаб , тем выше будет вероятность потери «сигнала» — фрагмента ДНК или концентрации фрагментов ДНК. В качестве «сигнала» китайские учёные испытали олигонуклеотиды — короткие фрагменты ДНК, которые уже используются как детекторы и носители ДНК-информации. В своих экспериментах китайцы показали, что типовые одноцепочечные олигонуклеотиды хорошо работают в качестве унифицированного сигнала для передачи, что позволяет надёжно интегрировать крупномасштабные цепи с минимальной утечкой и высокой точностью для вычислений общего назначения. Вычисления в пробирке. Источник изображения: Nature В качестве примера учёные создали схему, решающую квадратные уравнения, которая собрана с использованием трёх слоев каскадных ЦВМ, состоящих из 30 логических вентилей и содержащих около 500 нитей ДНК. Иными словами, предложенная платформа сможет не только работать как обычный компьютер, но также будет способна на мгновенную диагностику вирусных и других заболеваний.
И ещё большой вопрос, которая из этих возможностей окажется наиболее полезной. Такое кажется невозможным, но поставленный учёными эксперимент показал , что активностью генов в клетках человека можно управлять электрическими импульсами. Учёные представили то, что они назвали «электрогенетическим» интерфейсом. Перспективный интерфейс способен запускать целевые гены по команде в те моменты, когда наш организм будет нуждаться в стимуляции или в коррекции состояния здоровья. Здесь мы предоставляем недостающее звено». Как сообщается в статье учёных в журнале Nature Metabolism, эксперимент был поставлен на мышах, больных диабетом 1-го типа. Мышам имплантировали клетки поджелудочной железы человека. Раздражение этих клеток электрическим током по команде с внешнего устройства приводило к принудительной выработке инсулина.
С оговорками, но животных фактически избавили от неизлечимой болезни. Источник изображения: Nature Metabolism Стимуляция клеток происходит в процессе образования активных форм кислорода — очень активных и «агрессивных» молекул, уровень которых, впрочем, контролировался и не достигал концентрации, после которой молекулы кислорода становятся для организма ядом. Молекулы кислорода напрямую воздействуют на ДНК при делении клеток и могут направлять этот процесс в нужное русло, обеспечивая генную терапию с помощью контролируемых электрических импульсов. Очевидно, что такое произойдёт очень и очень нескоро. Но потенциал в этом есть, и он обещает когда-нибудь справиться с генетическими заболеваниями и не только. Например, получить возможность выбрать в меню браслета режим «форсаж» и догнать уходящий поезд. Вместо выбросов в атмосферу, где CO2 будет создавать парниковый эффект, открытая цепочка биохимических реакций приводит к синтезу аминокислоты, необходимой для производства кормового белка. При этом территория под комплекс для синтеза будет ощутимо меньше сельхозугодий под те же задачи.
Так можно будет «накормить будущее», уверены учёные.
На Форуме «РОСБИОТЕХ-2024» представили новейшие разработки биотехнологий для сельского хозяйства
Новейший метод - генная инженерия В генной инженерии используют два способа: - выделение нужного гена из генома одного организма и внедрение его в геном бактерий; - синтез искусственным путем гена и внедрение его в геном бактерий Слайд 9 Описание слайда: Трансгенные организмы. Трансгенные организмы - животные, растения, микроорганизмы, вирусы, генетическая программа которых изменена с использованием методов генной инженерии. Слайд 10 Описание слайда: Механизм процесса С помощью генной инженерии ученые выделяют ген какого-нибудь организма и «встраивают» его в ДНК других растений или животных производят транспортировку гена, то есть трансгенизацию с целью изменения свойств или параметров последних Слайд 11.
Чучело Долли выставлено в Национальном музее Шотландии. Но все же перспектив у клонирования много.
Слайд 11 Это растения, в ДНК которых введен ген, не данный им природой, ген из другого организма. Он наделяет своего «хозяина» новыми свойствами: высокая урожайность, пищевая и вкусовая ценность, устойчивость к болезням, пестицидам, выносливость и др.
Требуется взаимодействие между людьми разных специальностей, это дает толчок к развитию», — обратился с приветствием к участникам Алексей Николаевич Фёдоров, директор ФИЦ Биотехнологии РАН. На торжественном открытии академик РАН Владимир Олегович Попов, научный руководитель ФИЦ Биотехнологии РАН, рассказал о направлениях работы Центра, его достижениях и ведущих проектах, а также подчеркнул значимость международной кооперации при реализации научных исследований. Господин Субрата Дас, Министр образования и социального обеспечения Посольства Республики Индия в РФ, отметил, что сотрудничество в развитии научных исследований и технологий - важнейшая часть отношений между Россией и Индией, а направления сотрудничества в области разработок для сельского хозяйства и энергетики являются одними из самых привлекательных для сотрудничества и инвестиций.
Горбатова РАН, Ирина Рудольфовна Куклина, исполнительный директор Аналитического центра международных научно-технологических и образовательных программ и другие гости. Основными темами докладов Форума стали применение нанотехнологий и IT в здравоохранении и медицине, современные подходы к диагностике, лечению и реабилитации пациентов при социально значимых заболеваниях, разработка и внедрение инновационных биомедицинских технологий, профилактика онкологических заболеваний, биотехнологии в производстве продуктов питания в том числе, функциональных и специализированных и другие направления. Секция Форума «Пищевые биотехнологии и стратегии развития пищевых систем» прошла во второй день работы Форума и была организована в ФНЦ пищевых систем имени В.
Например, гормоны раньше, как правило, получали из органов и тканей животных. Даже для получения небольшого количества ле чебного препарата требовалось много исходного материала. Следовательно, трудно было получить необходимое количество препарата, и он был очень дорог. Так, инсулин, гормон поджелудочной железы, — основное средство лечения при сахарном диабете.
Этот гормон надо вводить больным постоянно. Производство его из поджелудочной железы свиньи или крупного рогатого скота сложно и дорого. К тому же молекулы инсулина животных отличаются от молекул инсулина человека, что нередко вызывало аллергические реакции, особенно у детей. В настоящее время налажено биохимическое производство человеческого инсулина. Был получен ген, осуществляющий синтез инсулина. С помощью генной инженерии этот ген был введен в бактериальную клетку, которая в результате приобрела способность синтезировать инсулин человека. С помощью новых вакцинных препаратов возможно предупреждение инфекционных болезней.
Cлайд 13 Биотехнология в медицине Cлайд 14 Метод стволовых клеток: лечит или калечит? Японские ученые под руководством профессора Синья Яманака из Университета Киото впервые выделили стволовые клетки из человеческой кожи, предварительно внедрив в них набор определенных генов. По их мнению, это может послужить альтернативой клонированию и позволит создать препараты, сравнимые с теми, что получаются при клонировании человеческих эмбрионов. Американские ученые практически одновременно получили аналогичные результаты. Но это не означает, что через несколько месяцев можно будет полностью уйти от клонирования эмбрионов и восстанавливать работоспособность организма при помощи стволовых клеток, полученных из кожи пациента.
Достижения биотехнологии
Томский государственный университет представил на выставке несколько своих разработок. Среди них ноу-хау ТГУ - способ получения микробиологического удобрения для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур на основе почвенных микроорганизмов. Изобретение относится к биотехнологии и сельскохозяйственной микробиологии и касается штаммов, которые повышает урожайность пшеницы и содержание белка в зерне. Новые штаммы могут быть реализованы в микробиологической промышленности для получения биопрепарата повышения урожайности и качества зерна злаковых культур В числе других разработок, презентованных ТГУ на форуме «БИО 2014», технология биологической утилизации техногенных отходов металлургии с использованием сельскохозяйственных культур, препарат для укоренения хвойных деревьев и новый способ приготовления пробиотического кисломолочного продукта.
Изучение влияния бактерий на онкологию подтолкнуло специалистов к работе над препаратом Блеомицин. Он создан на основе микроорганизма Streptomyces verticilliis , имеющего гликопептидную природу. Другие препараты. К биотехнологическим знаниям можно отнести открытие десятков тысяч противогрибковых, антибактериальных, гормоносодержащих лекарственных средств, выведенных учеными за несколько десятилетий. Антибиотики не просто борются с инфекциями, они разрушают весь процесс, не вызывая формирования резистентности микроорганизмов к веществам препаратов.
Биотехнологи разработали инновационный препарат от болезней печени. Фото: Pexels Фото: Pexels Согласно стратегии развития медицинской науки в РФ на период до 2025 года сейчас идет стадия «биологизации», когда молекулярная и клеточная биология, а также тканевая инженерия предлагают использовать продукты на основе выращенных вне организма или модифицированных клеток человека. А это означает, что медицина добралась до восстановления жизненно важных тканей и органов: сердечной мышцы, печени, нервных клеток и др. Автор: Инна Фридман, врач-офтальмолог, к.
В конце 90-х годов английские ученые на основании проведенных опытов впервые заявили о том, что употребление подопытными крысами генетически модифицированного картофеля привело к серьезным повреждениям их внутренних органов и иммунной системы. У животных возник целый набор серьезных изменений желудочно-кишечного тракта, печени, зоба, селезенки. Но самое зловещее - уменьшился объем мозга. Тогда же были вовремя остановлены опыты по введению в сою генов бразильского ореха. В продажу мог быть выпущен аллерген, смертельно опасный для тысяч людей, не переносящих орехи. Причем тестирование животных не выявило опасности, а тестирование ГМ-продуктов на людях-аллергиках не входит в обязательную программу испытаний новых продуктов.
Так что аллерген был вовремя замечен только по счастливой случайности. Проведенная в России в 2006 году проверка влияния ГМ-сои, устойчивой к гербициду раундапу, на потомство лабораторных крыс показала повышенную смертность крысят первого поколения, недоразвитость выживших крысят, патологические изменения в органах и отсутствие второго поколения. Возможным ущербом для здоровья людей опасность ГМО-растений не ограничивается. Доказано, что некоторые ГМ-растения смертельно опасны для живущих на поле или рядом с ним грызунов и насекомых. Последствия нарушения биоценоза в окрестностях плантаций таких ГМ-растений никто не берётся предсказать. Также существует реально доказанная опасность передачи трансгена от культурного растения его дикорастущим сородичам. В результате может получиться устойчивый к действию пестицидов и гербицидов, не боящийся ни жары, ни холода, не угрызаемый жуками и паразитами и страшно плодовитый суперсорняк. По этой причине, в США, являющихся лидером в создании и производстве ГМ-растений, плантации натуральных и генетически модифицированных растений далеко разнесены друг от друга. Например, во Флориде ГМ-хлопок разрешено выращивать только в северной части штата, а натуральный — в южной. Обещанное увеличение урожая оказалось не столь значительным, чтобы закрыть глаза на многочисленные страшилки генно-модифицированных растений.
В итоге восторженное настроение в мире сменилось на осторожное. В Европе целые города и округи позиционируют себя как «зоны, свободные от ГМО». В России производство ГМО запрещено а импорт почему-то разрешён. У нас в продажу допускаются продукты с добавлением ГМО. Есть сведения, что в нашей стране этот порядок не всегда соблюдается. Перспективы: Скептические. В 2008 г. ООН и Всемирный банк впервые выступили против крупного агробизнеса и генетически-модифицированных технологий. Эксперты ООН убеждены, что в голоде сотен миллионов людей заинтересован крупный агробизнес, который строит свою политику на создании искусственного дефицита продовольствия. Впервые ООН фактически осудила использование в сельском хозяйстве генетически-модифицированных технологий, поскольку они, во-первых, не решают проблемы голода, а во-вторых, представляют угрозу здоровью населению и будущему планеты.
В последние годы сложилось впечатление, что крупные агропромышленные корпорации потихоньку сворачивают исследования по генной модификации растений и переключаются на более благодарную сферу деятельности - микроорганизмы. Корни биотехнологии применительно к микроорганизмам уходят в далёкое прошлое и связаны с хлебопечением, виноделием и другими способами приготовления пищи, известными человеку еще в древности. Например, брожение с участием микроорганизмов, было известно и широко применялось еще в древнем Вавилоне. Микроорганизмы синтезируют целый ряд ценных веществ. С развитием генной инженерии удается не только увеличить продуктивность биосинтеза, но и получать вещества, химическое производство которых ранее было невозможно. Пищевые добавки, аминокислоты, витамины, ароматизаторы, ферменты — вот далеко не полный перечень веществ, которые получают при помощи генетически модифицированных микроорганизмов. В ряде случаев, биотехнологические методы производства этих соединений уже заменили традиционный химический синтез. Преимущества биотехнологического производства с использованием генетически модифицированных микроорганизмов очевидны: микроорганизмы быстро растут и, в большинстве случаев, легко культивируются. В отличие от традиционного химического синтеза, биосинтез протекает при нормальных условиях, а значит, для него не требуется создание таких дополнительных условий как повышенная температура, давление, или применение агрессивных химикатов. Генетически модифицированные микроорганизмы используются в настоящее время для производства фармацевтических препаратов, вакцин, продуктов тонкого органического синтеза, пищевых добавок и других сопутствующих соединений пищевой промышленности.
Вот только некоторые примеры продуктов микробного синтеза: витамин B2, витамин С, лимонная кислота, консерванты натамицин, низин, лизоцим, аминокислоты глутамат, аспартам, цистеин. Впечатляющим успехом является производство в промышленных масштабах человеческого инсулина, вырабатываемого генно-модифицированной кишечной палочкой. Кроме крупных корпораций, биосинтезом сейчас занялись небольшие стартапы, выращивающие генно-модифицированные дрожжи. Роботизированные системы тасуют гены иногда с умыслом, иногда случайным образом, получая и проверяя десятки тысяч штаммов в месяц. Наиболее удачные выращиваются на продажу в чанах вместимостью 200 тыс. Таким образом им удается получать различные вещества, гораздо более дешевые, чем оригиналы — от пряностей ваниль, шафран, экстракты цитрусовых и сандалового дерева до лекарств пока известно о морфине и противомалярийном препарате артемизинине. Методы биосинтеза с использованием микроорганизмов встречают в мире гораздо меньшее сопротивление, чем выращивание генно-модифицированных растений. Связано это с тем соображением, что в качестве продукции биосинтеза человеком употребляются не сами микроорганизмы, а продукты их метаболизма. Считается, что методы контроля качества исключают попадание генетического кода бактерий и грибов в конечный продукт, и этот продукт ничем не отличается от природного оригинала. Нельзя, правда, не вспомнить о случае в США в конце 80-х годов, когда бактерия, генно-модифицированная для производства пищевой добавки триптофан, стала вдруг по неизвестным причинам также вырабатывать токсичное вещество этилен-бис-триптофан.
В результате употребления пищевой добавки погибло 38 человек, и более тысячи стали инвалидами. К счастью, в дальнейшем подобных крупных инцидентов не было зафиксировано. Перспективы: Очень хорошие. Единственные недовольные голоса раздаются от разоряющихся производителей тех натуральных веществ, чья продукция постепенно вытесняется биосинтезом. Впрочем, подобные соображения в мире ещё никого не останавливали. Биотехнология активно применяется в целях очистки всех компонентов биосферы воды, почвы, воздуха и др.
Тема этого года — «Цифровизация биоиндустрии в промышленности сельском хозяйстве и здравоохранении: современные вызовы и перспективные направления развития». Форум проводился в Москве на площадке ФИЦ Биотехнологии РАН и собрал более 300 представителей научного сообщества и отраслевой индустрии, преподавателей и студентов ведущих профильных вузов из разных стран. На мероприятии были вручены медали и дипломы победителям конкурсов инновационных разработок, проектов и стартапов.
В этом году мероприятие проводится в 17 раз и традиционно было организовано при сотрудничестве трех отделений Российской академии наук: Отделения нанотехнологий и информационных технологий, Отделения медицинских наук и Отделения сельскохозяйственных наук РАН. На Форуме были представлены достижения в области фундаментальных и прикладных биотехнологических исследований. На площадке РОСБИОТЕХ-2024 прошли пленарные заседания, тематические сессии, круглые столы, выставка-презентация инновационных разработок в области биотехнологий для здравоохранения, пищевой промышленности и сельского хозяйства и награждение научно-исследовательских коллективов за актуальные разработки.