Миотоничната мускулна дистрофия е нелечимо и наследствено заболяване с разпространение в световен мащаб на едно на 8000 раждания. Това е прогресиращо нервно-мускулно заболяване, характеризиращо се с намаляване на мускулната маса, въпреки че засяга и други органи: сърцето и централната нервна система, главно.

Хавиер Рамон, главен изследовател на групата „Биосензори за биоинженеринг“ към Института по биоинженеринг на Каталуния (IBEC) и неговият екип сега разработват устройство за борба с това заболяване.

Устройството „мускул върху чип“, което ще бъде по-малко от кредитна карта, ще използва собствените клетки на пациента за изследване на миотонична дистрофия тип 1 (DM1). В допълнение към персонализирания мониторинг на развитието на болестта на пациента, платформата ще позволи и изследване на различни лекарства или терапии при условия, много сходни с тези на човешкото тяло, предлагайки алтернатива на използването на животински модели.

Изследователите са използвали клетки от кожата на пациентите, фибробласти, препрограмирали ги и са направили скелетна мускулна тъкан с тях, използвайки 3D биопечат. За да направят тази мускулна тъкан функционална, те са приложили електрическо поле, стимулиращо нейното свиване, като по този начин правят тъканта способна да експресира серия от метаболити, които могат да бъдат измерени, като интерлевкини и цитокини, ключови протеини при редки заболявания и автоимунни.

След като се получи функционална тъкан, тя се интегрира в устройство, наречено биореактор, където тъканта ще бъде достигната чрез микрофлуидни канали, средата, от която се нуждае, за да оцелее и лекарствата, които трябва да бъдат валидирани. Той също така ще бъде оборудван с електроди, които ще прилагат електрическото поле, и серия биосензори, които ще измерват метаболитите в реално време, предоставяйки серия от съществена информация за изследването на болестта.

„С това устройство„ мускул върху чип “ще оценяваме ефикасността на лекарства, свързани с мускулна дистрофия, по персонализиран начин, без използването на животни, чрез култивиране на собствените мускулни клетки на пациента“, коментира Хавиер Рамон.

Мускулът върху чип проект, който в момента е в напреднал етап на изследване благодарение, наред с другото, на импулса на банковата фондация "la Caixa", е първият, който е част от програмата за по-бързо бъдеще, новата програма на IBEC, стартиран на своята десета годишнина, с който чрез инициативи за колективно финансиране се стреми да ускори и въведе в клиничната практика някои проекти, свързани със здравето, които вече са в напреднала фаза на научните изследвания.

Миналата година той беше представен на платформата Giving Tuesday, където остава активен до 31 декември, за да събере 25 000 евро, в които е оценено завършването на последните фази.

„Изчисляваме, че ако постигнем целите за финансиране, последните фази на проекта могат да стартират през януари тази година и до края на 2019 г. вече можем да имаме функционален прототип на устройството“, добавя Рамон.

новини

Илюстрация на концепцията за двоичен код, езикът, използван от компютрите.

ИЗТОЧНИК | Институт за мрежи IMDEA - madri + d

Софтуерно дефинираните мрежи могат да направят Интернет мащабируем, управляем и приспособим на индустриално ниво, според скорошно изследователско проучване, водено от учени от Мадридския изследователски институт IMDEA Networks.

Докато произходът на софтуерно дефинираните мрежи (SDN) датира от 90-те години на миналия век, те наскоро придобиха популярност. SDN замества традиционния контрол на разпределена мрежа с централно ядро ​​за управление, способно да взема по-добре информирани и следователно по-ефективни решения за контрол. Изследователи от IMDEA Networks наскоро завършиха изследователския проект HyperAdapt, за да проучат въздействието, което интензивното използване на SDN може да окаже върху мащабируемостта, адаптивността и управляемостта на Интернет за промишлени цели. За да се постигне тази амбициозна цел, работата напредва в продължение на две години и половина и в три направления на изследване.

Първо, тези експерти по компютърни и комуникационни мрежи са оценили потенциалното въздействие на концепциите на SDN на основно ниво, като работят с идеализирани модели и се справят с присъщата динамика на компютърните мрежи. Те са успели да предложат набор от механизми и техники, за да се справят с предизвикателството, породено от такъв динамизъм, и са предоставили проверими гаранции за поведението на тези решения, тоест математическо доказателство за границите на тяхното изпълнение.

Избраният втори ред изследвания изследва проблемите във взаимовръзката между търговските доставчици на интернет услуги (ISP) и как тези проблеми могат да бъдат решени чрез SDN. Изследователите са предложили и оценили математически модели, които обясняват как работят интернет доставчиците. Те също така са проектирали и оценили техники и алгоритми, които се адаптират към променящите се мрежови условия, с цел подобряване на производителността в няколко измерения, включително ефективност, икономичност, гъвкавост или простота на управлението.

И накрая, за да разберем как правилно да конфигурираме безжична мрежа, трети ред изследвания се фокусира върху проблемите, които засягат мрежите за безжичен достъп. В същото време базираният в Мадрид изследователски екип потвърди необходимостта от оборудване на потребителите на мобилни устройства с нови технологии като комуникация между устройства (D2D), комуникация с видима светлина (VLC) или милиметрови вълни (mmWaves). Всъщност тези технологии са ключови за управлението на изключително динамично мрежово поведение, например тези мрежи, образувани от превозни средства, пътуващи по пътя.

Тъй като настоящото търсене на мрежов трафик нараства, това новаторско предложение за ролята на SDN в бъдещето на Интернет има голямо потенциално въздействие, тъй като предлага промени в основните компоненти на архитектурата на мобилния интернет.

HyperAdapt е проект, финансиран от 2015 до 2017 г. от Министерството на икономиката и конкурентоспособността в рамките на Държавната програма за научни изследвания, развитие и иновации, ориентирана към предизвикателствата на обществото, Покана 2014 - Проекти R + D + i, в рамките на държавата на плана за научни и технически изследвания и иновации 2013-2016.

Изображение на 30 Doradus./NASA, ESA, ESO, D.Lennon и E.Sabbi (ESA/STScI), J.Anderson, S.E. de Mink, R. van der Marel, T. Sohn и N. Walborn (STScI), N.Bastian (Excellence Cluster, Мюнхен), L. Bedin (INAF, Падуа), E.Bressert (ESO), P.Crowther ( Шефилд), А. де Котер (Амстердам), К. Еванс (UKATC/STFC, Единбург), А. Хереро (IAC, Тенерифе), Н. Лангер (AifA, Бон), И. Платей (JHU) и Х. Сана (Амстердам) (2012) (CAB, CSIC-INTA)

ИЗТОЧНИК | Център за астробиология на CAB (INTA CSIC)

Откриването на необичайно голям брой масивни звезди в 30-звездообразуващия регион Дорадус в съседния Голям Магеланов облак хвърля нова светлина върху разбирането за ранната Вселена и ни позволява да установим как тя може да се развие от тъмните векове до Вселената виждаме в действителността.

Международен екип, включващ няколко изследователи от Центъра за астробиология (CSIC-INTA), разкри удивително голям брой масивни звезди в 30 Дорадус, гигантски звездообразуващ регион, разположен в една от съседните ни галактики, Големия облак на Магелан. Откриването на много по-масивни звезди от очакваното, публикувано в списание Science, има дълбоки последици за нашето разбиране за това как звездите трансформират примитивната, девствена и хомогенна вселена във вселената, в която живеем днес, структурирана в суперклъстери, клъстери, галактики, звезди и планети.

Извършеното проучване е част от кампанията, наречена VLT-FLAMES Tarantula (VFTS), в която VLT телескопът на Европейската южна обсерватория (ESO) в Чили е бил използван за наблюдение на около 1000 масивни звезди в 30 Doradus, известни също като мъглявината Тарантула. Екипът извърши подробни анализи на около 250 звезди с маси между 15 и 200 пъти по-голяма от слънчевата маса, за да определи разпределението на образуваните масивни звезди, т. Нар. Initial Mass Function (IMF Initial Mass Function, за съкращението на английски).

В повечето области на Вселената, изследвани до момента, звездите са по-редки, колкото по-масивни са. МВФ прогнозира, че по-голямата част от звездната маса е в звезди с ниска маса и че по-малко от 1% от всички звезди, които се образуват, имат маси, по-големи от десет пъти над слънчевата маса. Измерването на дела на масивните звезди е изключително трудно, главно поради недостига им, а в местната вселена има само шепа места, където можем да „пристъпим към бизнеса“.

Изследването на 30 Doradus, най-големият близък звездообразуващ регион, който е дом на някои от най-големите масивни звезди, откривани някога, е определило най-точната стойност за MFI в сегмента с висока маса до момента и показва, че звездите са масивни са много по-изобилни, отколкото се смяташе досега. Всъщност резултатите показват, че по-голямата част от звездната маса не е в звезди с ниска маса, а по-скоро, че значителна част от нея се намира в масивни звезди. Доскоро съществуването на звезди с до 200 слънчеви маси беше много малко вероятно, но това проучване изглежда показва, че звездите с 200-300 слънчеви маси може да са по-вероятни от очакваното.

Масивните звезди са особено важни за астрофизиците поради огромната им обратна връзка. Те могат да експлодират в зрелищни свръхнови в края на живота си, образувайки някои от най-екзотичните обекти във Вселената, неутронни звезди и черни дупки. Можем да кажем, че тези звезди също се подписват под мотото „Живей бързо, умри млад и остави красив труп“. Те могат да се разглеждат като космически двигатели, които са произвели повечето от химичните елементи по-тежки от хелия, от кислорода, който дишаме, до желязото в кръвта ни. По време на сравнително краткия си живот масивните звезди произвеждат огромни количества високоенергийно йонизиращо лъчение и силни звездни ветрове, които пренасят големи количества кинетична енергия в междузвездната среда. Йонизиращото лъчение от първите образувани масивни звезди е от решаващо значение за причиняването на реионизацията на Вселената, което бележи края на така наречените Тъмни векове, а неговата механична обратна връзка движи еволюцията на галактиките. Следователно, за да се разберат всички тези механизми за обратна връзка и следователно ролята на масивните звезди във Вселената, е необходимо да се знае колко от тези гиганти са образувани.

Резултатите имат важни последици за разбирането на нашия космос. Тези резултати показват, че може да има 70% повече свръхнови, 200% увеличение на добива на химикали и 270% повече йонизиращо лъчение от масивни звездни популации. В допълнение, скоростта на образуване на черна дупка може да се увеличи с 180%, което автоматично води до увеличаване на двоичните сливания на черни дупки, наскоро открити с гравитационни вълнови детектори.

Изследването повдига и някои въпроси, които трябва да бъдат проучени в бъдеще: често срещано явление ли е или е изключителна находка? Има ли други звездообразуващи региони с подобно изобилие от масивни звезди? Какви са последиците от това откритие върху еволюцията на ранната Вселена, а също и върху скоростта на поява на свръхнови събития и създаването на гравитационни вълни?