Великобритания и Соединенные Штаты приняли соглашение, направленное на усиление сотрудничества в сфере ИИ, квантовых вычислений и гражданской ядерной энергетики. В частности, Nvidia и Microsoft помогут с созданием крупнейшего в Британии суперкомпьютера для ИИ. Об этом сообщает агентство Reuters. Крупнейшие американские технологические компании, во главе с Microsoft, пообещали инвестировать в Британию 31 млрд фунтов стерлингов (42 млрд долларов). Это соглашение приурочено ко второму государственному визиту президента США Дональда Трампа в Британию, который в среду отметится торжествами в Виндзорском замке с участием короля Чарльза и королевской семьи. По словам британского правительства, соглашение предусматривает совместную разработку моделей ИИ для медицины, расширение возможностей квантовых вычислений и упрощение проектов в области гражданской ядерной энергетики. Ожидается, что это поддержит экономический рост, научные исследования и энергетическую безопасность обеих стран.

Среди анонсированных инвестиций: Nvidia развернет 120 000 графических процессоров по всей стране - крупнейшее развертывание компании в Европе. В частности, до 60 000 чипов Grace Blackwell Ultra будут использованы вместе с британской Nscale, которая будет сотрудничать с OpenAI в британской части мегапроекта Stargate и в партнерстве с Microsoft для создания крупнейшего в Британии суперкомпьютера для ИИ. Microsoft инвестирует 22 млрд фунтов в развитие облачной и ИИ-инфраструктуры, включая упомянутый суперкомпьютер в Лотоне к северо-востоку от Лондона. Google объявила об инвестициях на 5 млрд фунтов, включая строительство нового дата-центра в Уолтем-Кроссе к северу от Лондона и дальнейшей поддержкой ИИ-исследований через DeepMind. Вице-президент Nvidia Дэвид Гоган заявил, что эти проекты "превратят Великобританию в производителя ИИ, а не в его потребителя".

Американское издание The National Interest представило обзор современных микророботов, разрабатываемых Агентством перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) Минобороны США. Наиболее проработанной программой на сегодня считается RoboBee, созданный в гарвардском институте Висса. Проект стартовал еще в 2009 году на грант Национального научного фонда США в размере 9,3 миллиона долларов. RoboBee — это автономный летающий микродрон размером с насекомое, способный быстро взлетать, садиться на различные поверхности и летать в составе «роя», избегая столкновений. Устройство использует ультратонкие крылья, совершающие около 120 взмахов в секунду, что обеспечивает вертикальный взлет и зависание в воздухе. DARPA проявляет большой интерес к этому проекту и финансирует исследования в данной области, которые позволят быстро адаптировать технологию для полевых условий.

В будущем такие микродроны могут нести миниатюрные камеры и микрофоны, однако разместить подобное оборудование на столь малом устройстве — крайне сложная задача. Другие разработки, например «киборг-насекомые», пока остаются на ранней стадии. Ученые уже продемонстрировали возможность удаленного управления различными видами — от жуков до обычных тараканов. DARPA финансирует исследования в этой сфере еще с 2006 года, хотя практическое применение остается под вопросом. Тем не менее разработчики экспериментируют с алгоритмами роевого поведения, адаптируя их под гибриды «насекомое–машина». Еще одно направление интересов DARPA — подводные микророботы. Здесь речь идет не столько о мобильности, сколько о скрытном мониторинге уязвимой инфраструктуры на морском дне. В этом же ряду упоминается мягкотелый автономный дрон-медуза, который может бесшумно скользить в прибрежных водах. Правда, насколько это реализуемо, пока неясно: в природе медузы плывут не туда, куда хотят, а туда, куда несут течения.

Еще один проект DARPA — Dynamic Autonomous Sprawled Hexapod (DASH), разработанный в лаборатории Калифорнийского университета в Беркли. Согласно публикации 2009 года, DASH представляет собой автономный шестиногий робот длиной 10 сантиметров и массой всего 16 граммов. Он приводится в движение одним двигателем, способен преодолевать препятствия и выдерживать серьезные удары, включая падения. По данным The National Interest, в отличие от RoboBee, проект DASH ориентирован на прочность и живучесть, а не на маневренность. С учетом большого количества подобных «насекомообразных» проектов и внушительных научных грантов, можно с высокой долей уверенности сказать: рано или поздно некоторые из этих устройств покинут лаборатории и окажутся в распоряжении спецслужб.

Американские исследователи напечатали на 3D-принтере полноценный обед из трёх блюд с использованием 14 ингредиентов. Для этого они применили новую технологию многоволновой лазерной кулинарии, которая позволяет управлять текстурой продуктов прямо во время печати. Одним из главных барьеров для развития пищевой 3D-печати остается именно текстура. Если вкус и внешний вид можно воспроизвести относительно просто, то привычная упругость и структура еды — куда более сложная задача. Большинство напечатанных продуктов напоминают пасту или гель и требуют добавления специальных стабилизаторов.

Чтобы решить эту проблему, исследователи обратились к технологии многоволнового текстурирования, которая изначально применяется, например, при обработке кремниевых пластин для солнечных батарей. Этот метод использует лазеры с разными длинами волн для формирования структуры материала. В кулинарии он позволяет придавать напечатанным слоям нужную упругость и эластичность, создавая текстуры, более близкие к традиционно приготовленной пище. В ходе экспериментов учёные применяли синий, ближний и средний инфракрасные лазеры для обработки теста для крекеров. Сравнение показало: лазерные образцы достигали оптимальной эластичности при средних уровнях деформации, тогда как выпеченные в духовке требовали гораздо большей деформации, чтобы показать схожие свойства.

Чтобы наглядно продемонстрировать потенциал технологии, команда создала обед из трёх блюд, включивший 14 ингредиентов — самый сложный кулинарный проект, когда-либо напечатанный на 3D-принтере. Каждый слой блюда обрабатывался лазером с определённой частотой, что позволило добиться уникальных текстур. Чтобы наглядно продемонстрировать потенциал технологии, команда создала обед из трёх блюд, включивший 14 ингредиентов — самый сложный кулинарный проект, когда-либо напечатанный на 3D-принтере. Каждый слой блюда обрабатывался лазером с определённой частотой, что позволило добиться уникальных текстур.

На выставке Expo 2025 в Осаке японская компания Kubota показала первый в мире автономный трактор на водородных топливных элементах. Прототип мощностью 100 лошадиных сил способен работать почти полдня без дозаправки и при этом полностью исключает выбросы CO₂. Новый трактор сочетает в себе водородную энергию, автономное управление на базе искусственного интеллекта и возможность дистанционного контроля. Такой подход одновременно решает проблему нехватки рабочей силы в сельском хозяйстве и способствует его устойчивому развитию. В отличие от аккумуляторных электрических моделей, водородный прототип обеспечивает более высокую мощность и длительное время работы. Система камер с ИИ позволяет технике обнаруживать людей или препятствия на поле и автоматически останавливаться. При необходимости оператор может подключиться и управлять машиной удаленно.

Что касается габаритов, трактор составляет 4,4 м в длину, 2,2 м в ширину и 2,3 м в высоту. У него нет кабины для водителя, так как управление полностью автономное или дистанционное. Прототип создан на базе пилотируемого водородного трактора Kubota, представленного годом ранее. Тогда машина развивала около 60 лошадиных сил и могла работать до четырех часов после быстрой заправки. Разработка основана на технологии топливных элементов, схожей с той, что применяется в автомобилях Toyota Mirai. Эти элементы производят электроэнергию в результате реакции водорода и кислорода, а их единственными побочными продуктами являются вода и тепло. Японская компания планирует испытать новую модель в полевых условиях. «Вскоре мы проведем демонстрационный эксперимент и продолжим разработку в направлении практического применения», — сказал Исаму Казама, один из ведущих разработчиков Kubota.

Исследователи создали вид бактерии Сальмонелла, которая самоуничтожается внутри опухолей и подает сигнал иммунным центрам атаковать их. Это может помочь разработать лечение от рака толстой кишки. Колоректальный рак — один из самых смертельных видов онкологии в мире, который плохо поддается лечению. Исследователи из Медицинской школы Йонг Лу Линь Национального университета Сингапура (National University of Singapore’s Yong Loo Lin School of Medicine) и Центрально-Южного университета Китая (Central South University) изучили возможность лечения колоректального рака с помощью стимуляции специальных кластеров иммунных клеток — зрелых третичных лимфоидных структур (mTLS). Они образуются вблизи опухолей и связаны с улучшением показателя выживаемости. Исследование опубликовано в журнале Science Translational Medicine.

В начале ученые использовали ослабленный штамм «Сальмонелла тифимуриум», ранее доказавший свою безопасность при испытаниях на людях при других формах онкологии. Этот штамм естественным образом проникает в опухоли. Исследователи создали бактерии, добавив схему синхронизированного лизиса (SLC). Бактерии начинали самоуничтожаться, едва достигнув высокой плотности внутри опухолей. Разрушаясь, бактерии высвобождают белок LIGHT. Этот белок связывается с рецептором HVEM на иммунных клетках, вызывая сильную иммунную активацию. Терапию протестировали на двух типах мышей, склонных к колоректальному раку. Первый тип — генетическая модель мышей, у которых опухоли кишечника развиваются естественным образом. Второй тип — химической модели, у которых рак индуцировали с помощью химических веществ. Ученые проанализировали изменения во врожденных иммунных клетках, особенно в ILC3, Т-клетках и наличие зрелых третичных лимфоидных структур (mTLS). ILC3 — врожденного лимфоидные клетки 3-й группы. Они очень важны для поддержания здоровья в барьерных тканях, таких как кишечник и легкие.

При колоректальном раке защитные клетки ILC3 превращаются в менее полезные клетки ILC1. Использование модифицированной Сальмонеллы при лечении позволило обратить этот эффект вспять. Количество ILC3 увеличивалось, а ILC1 уменьшалось. Использование обычного вида Сальмонеллы усиливало образование третичных лимфоидных структур (TLS), но они не созревали до уровня, достаточного для сильной борьбы с опухолями. Терапия, высвобождающая LIGHT, не только увеличивала TLS, но и «повышала» их до уровня зрелых третичных лимфоидных структур (mTLS) с организованными B-клетками и T-клеточными зонами. Это считается признаком эффективных иммунных ниш — в этом участке опухоли иммунная система готова эффективно защищать организм.

Терапия усиливала противоопухолевый иммунитет. CD8+ Т-клетки (Т-киллеры) работали активнее, продуцируя интерферон-гамма (IFN-γ), который стимулирует иммунные реакции и предотвращает повреждение тканей. Также они продуцировали гранзим B, который непосредственно вызывает запрограммированную гибель клеток (апоптоз) в целевых клетках для устранения рака или инфекции. Терапия значительно снижала рост опухоли. Показатель выживаемости был улучшен, а некоторые мыши достигли полного контроля над опухолью. Эффективность терапии зависела от наличия ILC3 и сигнального пути LIGHT-HVEM, который происходил благодаря разрушению бактерий. У мышей, лишенных рецептора HVEM или защитных клеток ILC3, терапия не работала. У них не созревали третичные лимфоидные структуры (TLS) и опухоль не уменьшалась.

Работа имеет некоторые ограничения. Ученые проводили исследование на мышах, а иммунная система и кишечная микробиота человека могут реагировать иначе. Модифицированные бактерии при распаде выделяют множество факторов, поэтому исследователи не могут точно определить, какие эффекты вызваны непосредственно белком LIGHT. Также ученые пока не могут точно сказать, какие подтипы ILC (разновидности врожденных лимфоидных клеток) наиболее важны для действия терапии. Не до конца изучено, какие именно цепочки реакций происходят, когда сигнальная молекула активируется, и как это влияет на иммунитет.

Сегодня основными причинами нейродегенерации считают токсичные белковые бляшки, которые приводят к гибели нейронов. Новое исследование ученых из США показало иной механизм развития болезни Альцгеймера. Оказалось, что причиной может быть накопление жира в иммунных клетках головного мозга, который мешает им противостоять болезни. Авторы исследования из Университета Пердью изначально не пытались воздействовать на белковые агрегации в мозге в качестве лечения нейродегенерации. Они сразу нацелились на восстановление функции иммунных клеток мозга — микроглии. Многочисленные эксперименты привели их к понимаю того, что ключевую роль в этом процессе играет увеличение жира в мозге, пишет Science Daily. «Мы выяснили, что накопленный жир мешает иммунным клеткам выполнять свою задачу и поддерживать баланс», — заявил автор исследования Гаурава Чопра. По его словам, открытие закладывает основу для новой липидной модели нейродегенерации.

В экспериментах показано, что микроглия с жировыми отложениями выводила на 40% меньше бета-амилоида по сравнению со здоровыми клетками. Дальнейшие наблюдения установили роль фермента DGAT2 в избыточном накоплении жира. Именно он заставлял микроглию перенаправлять жир на хранение вместо использования его для получения энергии и восстановления. Воздействие на DGAT2 показало улучшение функции микроглии и улучшение функции нейронов в модели болезни Альцгеймера у животных. Пока ученые намерены продолжить тестирование новой мишени в качестве основной цели в борьбе с нейродегенерацией. «Мы открыли совершенно новый терапевтический подход», — заключили они.

Учёные из Университета Тохоку (Япония) установили, что регулярное употребление грибов способно снижать вероятность развития раковых клеток у мужчин. Хотя вкус и структура грибов нравятся далеко не всем, исследователи подчеркивают: этот продукт обладает выраженными свойствами, которые могут положительно сказаться на здоровье. В крупном исследовании приняли участие 36 499 мужчин старше 37 лет. Участников наблюдали на протяжении долгого времени, фиксируя их питание, вредные привычки, уровень физической активности и общее состояние здоровья. За период наблюдения у 3,3% добровольцев диагностировали рак простаты.

Выяснилось, что мужчины, включавшие грибы в рацион один-два раза в неделю, имели на 8% меньший риск заболеть, чем те, кто употреблял их крайне редко. Те же, кто ел грибы не менее трёх раз в неделю, снижали вероятность развития онкологии уже на 17%. По мнению специалистов, такой эффект объясняется содержанием в грибах мощного антиоксиданта — L-эрготионеина. Однако доктор Шу Цзянь отметил, что правильный образ жизни в целом играет куда более важную роль, чем простое добавление отдельных продуктов в меню без продуманной системы питания.

Тайваньские исследователи разработали эластичный гель, который одновременно выдерживает большие нагрузки, способен к самовосстановлению и меняет цвет при растяжении или нагревании. В лабораторных испытаниях материал растянули в 46 раз, при этом он восстанавливался в условиях комнатной температуры. Новый гель может найти применение в носимых устройствах, мягкой робототехнике, искусственной коже, биомедицинских имплантатах и устойчивой к повреждениям электронике. Большинство мягких или эластичных материалов либо хорошо растягиваются, но легко рвутся, либо остаются прочными, но не способны к самовосстановлению и не реагируют на нагрузку. Новому гелю удалось объединить в одном материале одновременно прочность, способность к самовосстановлению и сенсорные свойства. Секрет — в продуманной молекулярной структуре.

Учёные использовали ротаксаны — кольцевые молекулы, скользящие вдоль стержней, соединенные в цепочки, которые могут расширяться и сжиматься, как пружины. К ним добавили флуоресцентный элемент DPAC, который меняет цвет, когда его подвижность ограничивается из-за растяжения или изгиба. Когда гель растягивается, его сцепленные молекулы, химически связанные в полиуретановый гель, смещаются. Это ограничивает движение DPAC и приводит к заметному изменению цвета — с оранжевого на синий под воздействием ультрафиолета. Гель армирован нанокристаллами целлюлозы, которая способствует самовосстановлению, поскольку образует обратимые водородные связи по всей сетке. Так как скользящие молекулы встроены в структуру геля, их движение напрямую связано с его растяжением.

В лабораторных испытаниях гель показал удивительные свойства: его можно растянуть до 46 раз без повреждений (примерно 4600% деформации), а прочность материала составила 142 МДж/м³ — в 2,6 раза выше, чем у обычного геля без этих молекул. Изменение цвета позволяет визуально отслеживать распределение напряжения. Материал демонстрирует двойной сенсорный эффект: цвет меняется как при деформации, так и при нагревании. При повреждении гель способен самовосстанавливаться при комнатной температуре за несколько часов, а при легком нагреве — ещё быстрее. Гель может использоваться в носимых устройствах, в мягкой робототехнике, а также для создания искусственной кожи, биомедицинских имплантатов и устойчивой к повреждениям электроники.

Австралийские инженеры разработали строительный материал, углеродный след от производства которого составляет примерно четверть от углеродного следа от производства бетона, при этом сокращается количество отходов, отправляемых на свалку. Инновационный материал, называемый утрамбованной землёй в картонной оболочке, полностью состоит из картона, воды и почвы, что делает его пригодным для повторного использования и переработки. Статья опубликована в журнале Structures. Только в Австралии на свалку ежегодно отправляется более 2,2 миллиона тонн картона и бумаги. При этом на производство цемента и бетона приходится около 8% ежегодных глобальных выбросов. Картон ранее использовался для строительства временных сооружений и убежищ на случай стихийных бедствий. Вдохновившись такими проектами, команда Университета RMIT впервые объединила прочность утрамбованной земли с универсальностью картона.

Ведущий автор доктор Джиминг Ма (Jiaming Ma) сказал, что разработка уплотненного картоном грунта ознаменовала значительный прогресс на пути к более устойчивой строительной отрасли. «При современном строительстве из бутового камня в него добавляют цемент для повышения прочности. Использование цемента нецелесообразно, учитывая естественную толщину стен из бута», — сказал он. Но технология трамбовки грунта в картонной оболочке позволяет обойтись без цемента и сократить выбросы углекислого газа на 25%, а затраты — на 33% по сравнению с бетоном. «Используя только картон, почву и воду, мы можем сделать стены достаточно прочными, чтобы они выдерживали малоэтажные здания», — сказал Ма. Это нововведение может произвести революцию в проектировании и строительстве зданий с использованием материалов, которые легче перерабатывать. Это также отражает возрождение строительства на основе природных материалов, обусловленное стремлением к нулевым выбросам и интересом к экологичным материалам. Трамбованную землю в картонной опалубке можно сделать на строительной площадке, уплотнив почвенно-водную смесь внутри картонной опалубки вручную или с помощью техники.

«Вместо того чтобы перевозить тонны кирпичей, стали и бетона, строителям нужно будет привозить только лёгкий картон, поскольку почти все материалы можно получить на месте», — сказал автор статьи Се «Это значительно сократит транспортные расходы, упростит логистику и снизит потребность в материалах на начальном этапе». Трамбованная земля в картонной опалубке может стать эффективным решением для строительства в отдалённых районах, например в регионах Австралии, где много красных почв, идеально подходящих для такой конструкции. «Здания из утрамбованной земли идеально подходят для жаркого климата, поскольку их высокая тепловая масса естественным образом регулирует температуру и влажность в помещении, снижая потребность в механическом охлаждении и сокращая выбросы углекислого газа», — пояснили ученые.

Механическая прочность нового материала зависит от толщины картонных трубок. Команда разработала формулу для расчёта прочности. «Мы нашли способ определить, как толщина картона влияет на прочность утрамбованной земли, что позволяет измерять прочность в зависимости от толщины картона», — сказал Ма.

В отдельном исследовании углеродное волокно было объединено с утрамбованной землёй, что доказало его прочность, сопоставимую с прочностью высокоэффективного бетона. Ма и его команда готовы сотрудничать с представителями различных отраслей для дальнейшей разработки материала, чтобы его можно было широко использовать.

Инженеры из Даляньского института химической физики впервые создали работоспособный прототип аккумулятора на гидрид-ионах — потенциально более эффективной и безопасной альтернативе литий-ионным батареям. Прорыв стал возможен благодаря разработке нового электролита, который обеспечивает стабильную проводимость ионов при комнатной температуре. Водород, считающийся важной частью будущей системы чистой энергии, обычно участвует в реакциях в виде протонов, гидрид-ионов или атомов водорода. Среди них гидрид-ионы считаются особенно перспективным носителем энергии благодаря высокой электронной плотности, легкой поляризуемости и высокой реакционной способности. Батарея на их основе использует движение этих ионов для накопления и отдачи энергии, аналогично литий-ионным аккумуляторам. Однако до недавнего времени технология оставалась лишь концепцией из-за отсутствия подходящего электролита.

Китайские учёные создали новый композит гидрида со структурой «ядро-оболочка». Этот электролит состоит из тонкого слоя гидрида бария на гидриде церия (CeH₃) и обладает высокой проводимостью гидрид-ионов при комнатной температуре, а также отличной термической и электрохимической стабильностью. С помощью этого электролита команда осуществила процессы зарядки и разрядки, используя гидрид алюминия натрия в качестве положительного электрода и гидрид церия (CeH₂) — в качестве отрицательного. На основе этой конфигурации был создан аккумулятор с напряжением 1,9 В, способный зажечь светодиод.

Результаты показывают, что батарея на гидрид-ионах способна питать электронные устройства, что подтверждает её переход с концептуального уровня к экспериментальной проверке. По словам исследователей, эта технология открывает новые возможности для накопления энергии, хранения водорода, мобильных источников питания и специальных энергетических установок. В дальнейшем команда планирует сосредоточиться на улучшении основных материалов батареи и оптимизации её характеристик, а также расширении сфер применения. Учёные считают, что разработка поддержит развитие «зеленой» энергетики в Китае.

Компания Shell Lubricants представила новую терморегулирующую жидкость Shell EV-Plus, которая может сократить время зарядки электромобилей. Технология позволяет зарядить батарею с 10% до 80% менее чем за 10 минут. За одну минуту зарядки электромобиль получает в пять раз больше километров, чем при использовании стандартных систем. Это решает одну из главных проблем, сдерживающих массовый переход на электрический транспорт. Более 44% потенциальных покупателей в Европе, США и Китае называют долгую зарядку препятствием для перехода на электрический транспорт. По этой причине электромобиль неудобно использовать для дальних поездок. Повседневная практичность также снижается.

Центральное место в решении этой задачи занимает управление теплом. Быстрая зарядка генерирует большое количество тепловой энергии, которая может ускорять деградацию элементов, сокращать срок службы батареи и, в редких случаях, вызывать проблемы безопасности, например тепловой пробой.Традиционные системы охлаждения аккумуляторов часто используют пластины с непрямым контактом с ячейками, что приводит к неравномерному распределению температуры. В отличие от них, Shell применяет свою новую термальную жидкость EV-Plus в системе иммерсионного охлаждения. Элементы погружаются прямо в жидкость, которая не проводит электрический ток и полностью заполняет пространство между ячейками. Такой подход обеспечивает равномерное отведение тепла по всему аккумуляторному блоку, особенно при сверхбыстрой зарядке.

Вместе с британской компанией RML Group был создан аккумулятор ёмкостью 34 кВт·ч с использованием термальной жидкости Shell EV-Plus и технологии Gas-to-Liquid (GTL). Он способен зарядиться с 10% до 80% всего за десять минут. В лёгком и аэродинамичном автомобиле с эффективностью 10 км/кВт·ч это обеспечило бы скорость зарядки до 24 км запаса хода за минуту — в несколько раз выше, чем у современных электромобилей. Для сравнения, текущий лидер рынка, Lucid Air Pure, имеет эффективность 8,04 км/кВт⋅ч. Тепловые жидкости Shell EV-Plus будут представлены на выставке The Battery Show North America в Детройте в октябре этого года. Рост продаж электромобилей стимулирует интерес к таким технологиям. В 2024 году рынок увеличился на 14% по сравнению с предыдущим годом. Сокращение времени на зарядку делает электрокары более практичными и удобными для повседневного использования, приближая опыт их эксплуатации к привычной заправке автомобилей с ДВС.

Ученые разработали технологию, которая помогает фиксировать эволюцию плазмы во времени и пространстве. Это позволяет снимать плазму со скоростью 100 миллиардов кадров в секунду. Плазма — ионизированный газ и четвертое состояние вещества. На нее приходится более 99% материи во Вселенной. Понимание свойств плазмы крайне важно для разработки термоядерных источников энергии, моделирования астрофизических объектов, совершенствования технологий производства полупроводников в современных сотовых телефонах и в прочих изысканиях. Однако сложно наблюдать и определять, что происходит внутри плазмы высокой плотности. События разворачиваются за триллионные доли секунды и остаются крайне непредсказуемыми.

Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory) разработали новый способ диагностики, который фиксирует эволюцию плазмы во времени и пространстве с помощью одного лазерного импульса. Благодаря этой разработке можно создавать фильмы о плазме со скоростью 100 миллиардов кадров в секунду, показывая сверхбыструю динамику, недоступную ранее для наблюдений. Сама идея использовать лазер для съемок плазмы не нова. Но обычно ученые, используя высокоэнергетические лазеры, получали одно изображение на один импульс. Исследователи снимали много изображений и монтировали их вместе, что создавало большие погрешности. Плазмы очень нестабильны и непредсказуемы, и ученым важно получать как можно больше информации единовременно.

Новая технология Single-shot Advanced Plasma Probe Holographic Reconstruction (SAPPHIRE) позволяет все фиксировать за один раз. Авторы исследования, опубликованного в Optica, применяли особый лазерный импульс с так называемым «чирпом» (chirp). Лазерный импульс и входящие в него цвета растягиваются во времени. К примеру, в этой работе использовался отрицательный чирп. Первым проходил синий цвет, имеющий более короткие волны, а следом — красный с более длинными волнами. Верхняя половина лазерного луча, проходя через плазму, преломляется и деформируется, а нижняя половина — нет. На другом конце плазмы SAPPHIRE разделяет две половины луча и рекомбинирует их, создавая уникальную интерференционную картину для каждой длины волны — для каждого момента времени. Математическая обработка помогает преобразовать этот рисунок в карту электронной плотности плазмы, позволяя ученым получить необычайно детализированный фильм, показывающий, как плазма меняется со временем. Авторы протестировали SAPPHIRE на газовых струях из смеси гелия и азота. Однако исследователи считают, что метод можно использовать для изучения других видов плазмы.

Китайские ученые показали, что генетически усиленные стволовые клетки человека могут замедлять признаки старения у обезьян. Это указывает на возможность создать терапию, способную замедлить возрастные изменения у людей.

Ученые из Китайской академии наук (Chinese Academy of Sciences) разработали человеческие мезенхимальные стволовые клетки, устойчивые к старению и генетически усиленные для повышения клеточной устойчивости (SRCs). Результаты исследования опубликованы в журнале Cell. Мезенхимальные стволовые клетки присутствуют в костном мозге, жировой ткани, пуповинной крови и других тканях. Они помогают организму восстанавливаться после повреждений и поддерживать нормальную работу тканей. Мезенхимальные стволовые клетки потенциально могли бы пересаживаться от донора для борьбы с хроническим воспалением, связанным со старением. Однако эффективность трансплантированных клеток может снижаться из-за системного воспаления и окислительного стресса, которые возникают во время старения. Мезенхимальные стволовые клетки, устойчивые к старению и злокачественной трансформации, ранее тестировали на грызунах, но работ по их воздействию на приматов не было.

Китайские ученые провели 44-недельное исследование на пожилых макаках. Их возраст соответствовал примерно 60-70 человеческим годам. Каждые две недели им внутривенно вводили SRC, усиленные FOXO3. В прошлых исследованиях авторы заметили, что сниженная активность FOXO3 может быть важным фактором старения приматов. Учитывая, что FOXO3 играет ключевую роль в долголетии человека, ученые попытались усилить его активность в клетках с помощью редактирования генов, чтобы создать клетки, устойчивые к старению. Исследователи разработали два типа часов старения: на основе транскриптома (transcriptAge) и на основе метилирования геномной ДНК (DNAmAge). TranscriptAge показывает, как стареют клетки по активности их генов. DNAmAge – эпигенетические часы, определяющие биологический возраст с помощью анализа паттернов метилирования (химической метки) ДНК.

Ученые заметили, что введение SRC снижало возраст (transcriptAge) приматов в среднем на 3,34 года. После терапии омолаживающий эффект затронул 54% тканей. В репродуктивной системе омоложение сильнее оказалось выражено у самок. Сильнее всего омоложение затронуло кожу (−5,56 лет), легкие (−4,08 лет), скелетные мышцы — брюшные мышцы и квадрицепсы (−4,91 года и −3,52 года), селезенку (−2,55 года), гиппокамп (−2,03 года). При анализе возраста по DNAmAge показатели менялись аналогично: мозг, скелетные мышцы и селезёнка омолодились в среднем на 4,98 года, 4,02 года и 2,12 года соответственно. Согласно исследованиям, SRC-терапия может замедлить старение мозга у приматов. Гиппокамп жизненно важен для обучения, памяти и нейрогенеза нервной системы взрослого человека, но он особенно склонен к старению. Чтобы изучить омолаживающее воздействие SRC на типы клеток гиппокампа, ученые использовали часы старения на основе транскриптомы одного ядра (sn-transcriptAge).

Исследователи обнаружили, что SRC-терапия омолаживает типы клеток гиппокампа в среднем на 2,47 года. Наибольшее снижение биологического возраста наблюдалось у незрелых тормозных нейронов (ImmInN) — на 7,19 лет и у незрелых возбуждающих нейронов (ImmExN) — на 6,10 лет. Лечение улучшило функцию мозга, плотность костей и репродуктивное здоровье, в первую очередь за счет экзосом, полученных из SRC. Экзосомы — микроскопические внеклеточные везикулы (пузырьки), выделяемые пересаженными клетками.

Введение SRC уменьшило маркеры клеточного старения, хронического воспаления и дегенерации тканей без серьезных побочных эффектов. Авторы работы усовершенствовали стратегию получения человеческих SRC-клеток. Также они создали систематическую основу, которая помогает оценить их влияние на старение у обезьян. Потенциально подобная терапия в будущем может помогать и людям. Исследование находится на ранней стадии, но оно может стать основой для применения стволовых клеток не только для лечения отдельных болезней, но и для комплексного омоложения организма.

Продолжение следует.