Сообщество - Край Будущего

Край Будущего

872 поста 320 подписчиков

Популярные теги в сообществе:

8

Стрельба по вирусам: как новый сенсор может изменить борьбу с вирусными инфекциями!

Стрельба по вирусам: как новый сенсор может изменить борьбу с вирусными инфекциями! Наука, Ученые, Исследования, Нанотехнологии, Научпоп

Исследователи из Нанонаучного центра при Университете Ювяскюля, Финляндия, разработали новый «ратиометрический флуоросенсор», который может стать настоящим супергероем в обнаружении РНК энтеровирусов. Да, вы не ослышались! Это звучит как высокотехнологичный робот из научной фантастики, но на самом деле это всего лишь сенсор, который обещает улучшить методы диагностики!

Все мы знаем, что вирусы могут представлять серьезную угрозу для здоровья человечества. Последние годы научили нас, что раннее обнаружение и идентификация вирусов - это ключевые факторы, чтобы предотвратить массовые вспышки инфекций. Проблема традиционных методов: они прекрасны, но часто не способны предоставить информацию о том, как вирус ведёт себя в пространстве и времени. Кто бы мог подумать, что вирусы такие хитрые?

В своем исследовании команда ученых, возглавляемая профессором Юсси Топпари, создала усовершенствованную версию сенсора на основе углеродных точек (CDs). Почему именно углеродные точки? Эти маленькие «чудеса» имеют отличные свойства — они светятся, как звездочки на ночном небе, и могут быть настроены под различные нужды, что делает их идеальными для сенсорного анализа. Представьте, что эти «точки» могут выявить РНК вируса, как охотник на привале ищет дичь.

Сенсор использует ковалентную связь с зондом — это как сложная система дружбы, где каждый друг помогает другому. Созданный таким образом функционализированный сенсор превосходит более традиционные методы, которые просто смешивают различные элементы без особого взаимодействия.

Функционализированный сенсор способен обнаруживать целевые молекулы с высокой чувствительностью. Например, он эффективно реагирует на реальную вирусную РНК и показывает замечательное обнаружение даже в сложных условиях. Это значит, что мы можем быстро и точно отслеживать появление вирусов. Представьте, если бы мы могли ловить вирусы, пока они еще на подходе! Как будто вы успели поймать зазевавшегося курьера еще до того, как он войдет в ваши двери!

Исследователи уже задумались о том, чтобы заменить потенциально опасный краситель этидия бромид на более безопасные альтернативы. Похоже, даже вирусная охота может быть экологически чистой и безопасной! Тимуры науки устремлены вперед к более эффективным и безопасным методам обнаружения.

Как сказал Патхак: «Это улучшение еще больше повысит безопасность и эффективность in vivo обнаружения вирусной РНК». Вот это уже настоящая работа на опережение!

Эти исследования не только открывают новые горизонты в обнаружении вирусов, но и подчеркивают важность междисциплинарного подхода в науке. Команда, объединившая усилия в области биологии, химии и физики, доказала, что вместе мы можем добиться впечатляющих результатов.

Будем надеяться, что этот инновационный флуоросенсор поможет не только в исследованиях, но и в решении глобальных проблем здравоохранения. Кто знает, возможно, в будущем наш новый «друг» станет основным местом, куда мы будем обращаться, когда дело дойдет до вирусов!

Показать полностью
6

Коммерческая орбитальная станция Haven-1 пройдет последние испытания перед запуском в космос!

Коммерческая орбитальная станция Haven-1 пройдет последние испытания перед запуском в космос! Космонавтика, Космический туризм, Орбитальная станция, Земля

Американская космическая компания Vast Space объявила о подписании соглашения с NASA, касающегося испытаний своей орбитальной станции Haven-1 на объектах агентства перед ее запуском в следующем году.

Тестирование пройдет на испытательном полигоне NASA имени Нила А. Армстронга в Огайо. Оно начнется в начале 2026 года и будет направлено на проверку способности космического аппарата выдерживать условия запуска и пребывания в космосе. Запуск Haven-1 намечен не ранее мая 2026 года.

Сразу после старта орбитальная станция сможет принять четырех космических туристов в рамках первой месячной экспедиции Vast-1. Эти туристы будут иметь уникальную возможность испытать жизнь в условиях микрогравитации, а также участвовать в различных научных экспериментах, проводимых на борту станции.

Кроме того, Vast Space планирует использовать Haven-1 как платформу для дальнейших исследований и разработки технологий, которые могут быть полезны для будущих миссий на Луну и Марс. Ожидается, что успешный запуск и функционирование станции откроет новые горизонты для частных космических путешествий и коммерческих исследований в околоземном пространстве.

Компания также активно работает над расширением своих программ, включая возможность организации дополнительных экспедиций и сотрудничество с другими космическими агентствами и частными компаниями. Весь этот процесс подчеркивает растущий интерес к космическому туризму и исследованию космос

Показать полностью
13

Физики нашли в данных БАК указания на топоний!

Ученые, работающие на Большом адронном коллайдере (БАК), обнаружили в результатах экспериментов неожиданные данные. Они могут свидетельствовать о существовании топония, связанного состояния топ-кварка и его антикварка.

Физики нашли в данных БАК указания на топоний! Наука, Атомная физика, Большой адронный коллайдер, Нанотехнологии

Большой Адронный Коллайдер

При столкновениях протонов на высоких скоростях в Большом адронном коллайдере (БАК) возникают пары «топ-кварк — анти-топ-кварк» (tt̄). Эти частицы, известные как топонии, предсказаны теоретически, но пока не были обнаружены в экспериментальных условиях. Измерение вероятности их образования, или сечения процесса, служит не только проверкой Стандартной модели физики частиц, но и потенциальным способом поиска новых, пока не открытых частиц.

Физики, работающие с детектором CMS (Compact Muon Solenoid, компактный мюонный соленоид), проанализировали обширный массив данных о формировании пар tt̄, собранных в ходе экспериментов 2016-2018 годов, когда велись поиски новых типов бозонов Хиггса.

Эти гипотетические бозоны, предсказанные в теоретических расширениях Стандартной модели, должны особенно активно взаимодействовать с тяжелым топ-кварком, масса которого в 184 раза превышает массу протона. Если такие частицы действительно существуют, они должны в большинстве случаев распадаться на пару топ-кварков, создавая характерные «струи» частиц в детекторах.

Увеличенное количество пар «топ-кварк — анти-топ-кварк» обычно рассматривается учеными как признак наличия дополнительных хиггсовских бозонов. Однако в новых данных исследователи обнаружили значительное количество таких пар на минимально возможной энергии их образования, что привело их к альтернативной гипотезе о существовании топония.

Хотя пары tt̄ не формируют устойчивых связанных состояний, расчеты в рамках квантовой хромодинамики предсказывают усиление образования кратковременных состояний на энергетическом пороге для пар «кварк — антикварк». Согласно упрощенной модели, сечение образования топония составило 8,8 пикобарна с погрешностью около 15 процентов. Этот результат превышает необходимый для заявлений об открытии уровень статистической достоверности в пять сигма, что делает вероятность случайного совпадения крайне маловероятной. Научная работа была опубликована на сервере препринтов arXiv.org.

Несмотря на такую степень уверенности, ученые намерены перепроверить данные и искать топоний в других экспериментах — теперь им известно, куда направить свои усилия. Топоний станет последним звеном в ряду кваркониев — нестабильных состояний «кварк — антикварк», образованных тяжелыми кварками. Очарованный кварк формирует с своей частицей чармоний, а прелестный — боттомоний.

Чармоний и боттомоний имеют размеры примерно 0,6 и 0,4 фемтометра соответственно. До сих пор ботомоний считался самой маленькой из известных адронных частиц. Ученые ожидают, что из-за еще большей предсказанной массы топоний окажется значительно меньшего размера, что делает его потенциально самой компактной известной частицей такого типа.

Долгое время считалось, что топоний невозможно зарегистрировать в протон-протонных столкновениях, поскольку топ-кварк распадается на прелестный кварк и W-бозон за время, за которое свет проходит всего 0,1 фемтометра — меньше предполагаемого размера самой частицы. Таким образом, топоний был бы уникальным среди кваркониев: он распадался бы не в результате аннигиляции материи и антиматерии, а из-за спонтанного распада одного из его составляющих кварков.

Ученые коллабораций CMS и ATLAS продолжают совместное исследование этой аномалии. Несмотря на то что альтернативные объяснения пока нельзя исключить, полученные результаты требуют дальнейшей проверки с помощью эксперимента ATLAS — «сестринского» проекта CMS.

Показать полностью 1
7

Астрономы обнаружили обреченную пару вращающихся по спирали звезд на расстоянии 150 световых годах от Земли!

Астрономы обнаружили обреченную пару вращающихся по спирали звезд на расстоянии 150 световых годах от Земли! Галактика, Вселенная, Астрономия, Астрофизика, Сверхновая, Длиннопост

Астрономы Университета Уорика сделали уникальное открытие, выявив крайне редкую компактную двойную звёздную систему с высокой массой, расположенную всего в ~150 световых годах от Земли. Эти две звезды движутся друг к другу и, в конечном итоге, взорвутся как сверхновая типа Ia, осветив небо в десять раз ярче Луны.

Сверхновые типа Ia представляют собой особый класс космических взрывов, которые известны как "стандартные свечи" для измерения расстояний между Землёй и их родными галактиками. Эти явления происходят, когда белый карлик — плотное остаточное ядро звезды — накапливает слишком много массы и не в состоянии противостоять собственной гравитации, в результате чего происходит его взрыв.

Давным-давно было теоретически предсказано, что большинство взрывов сверхновых типа Ia вызываются двумя белыми карликами, находящимися в орбите друг вокруг друга. В условиях близкой орбиты более массивный белый карлик постепенно накапливает материал от своего партнёра, что в конечном итоге приводит к взрыву этой звезды (или обеих звёзд).

Это открытие, опубликованное в журнале Nature Astronomy, не только впервые выявило такую систему, но и обнаружило компактную пару белых карликов прямо у нас под носом в Млечном Пути.

Джеймс Мандай, аспирант Университета Уорика и руководитель исследования, отметил: "На протяжении многих лет ожидалась локальная и массивная двойная белая карликовая бинарная система, поэтому, когда я впервые увидел эту систему с очень высокой общей массой на нашем Галактическом пороге, я был немедленно охвачен волнением."

"С международной командой астрономов, четверо из которых работают в Университете Уорика, мы незамедлительно начали наблюдение за этой системой с помощью некоторых из крупнейших оптических телескопов в мире, чтобы точно определить её компактность."

"Обнаружив, что две звезды разделены всего 1/60 расстояния от Земли до Солнца, я быстро осознал, что мы открыли первую двойную белую карликовую бинарную систему, которая, безусловно, приведёт к сверхновой типа Ia на временной шкале, близкой к возрасту Вселенной."

"Наконец-то мы, как научное сообщество, можем с уверенностью учесть несколько процентов от скорости сверхновых типа Ia по всему Млечному Пути."

Замечательно, что новая система Мундая является самой тяжёлой из когда-либо подтверждённых систем такого типа, с общей массой в 1,56 солнечной массы. При такой высокой массе звёзды обречены на взрыв.

Тем не менее, этот взрыв произойдёт лишь через 23 миллиарда лет, и, несмотря на близость этой сверхновой к нашей солнечной системе, она не представляет угрозы для нашей планеты.

В настоящее время белые карлики медленно вращаются друг вокруг друга по орбите, на которую уходит более 14 часов. На протяжении миллиардов лет излучение гравитационных волн будет способствовать сближению двух звёзд, и к моменту, когда произойдёт событие сверхновой, они будут двигаться так быстро, что завершат один оборот всего за 30–40 секунд.

Доктор Ингрид Пелисоли, доцент Университета Уорика и третий автор исследования, добавила: "Это действительно значительное открытие. Найти такую систему на нашем галактическом пороге — это свидетельство того, что они должны быть относительно распространены, иначе нам пришлось бы искать гораздо дальше, исследуя большую часть нашей галактики, чтобы наткнуться на них."

"Однако нахождение этой системы — это не конец истории; наше исследование, направленное на поиск предшественников сверхновых типа Ia, всё ещё продолжается, и мы ожидаем больше захватывающих открытий в будущем. Шаг за шагом мы приближаемся к разгадке тайны происхождения взрывов типа Ia."

Во время события сверхновой масса будет передаваться от одного белого карлика к другому, что приведёт к редкому и сложному взрыву через четверное детонирование.

Сначала детонирует поверхность белого карлика, который накапливает материал, после чего взрывается его ядро. Это выбрасывает материал во всех направлениях, сталкиваясь с другим белым карликом, что вызывает повторение процесса для третьего и четвёртого детонирования.

Эти взрывы полностью уничтожат всю систему, с уровнями энергии, в тысячу триллионов триллионов раз превышающими мощность самой мощной ядерной бомбы.

Через миллиарды лет эта сверхновая будет представлять собой яркую точку света на ночном небе. Она затмит многие из самых ярких объектов, появляясь в десять раз ярче Луны и в 200,000 раз ярче Юпитера.

Показать полностью
9

Путь к терраформированию Марса: Как сделать Красную планету "второй Землёй"?

Путь к терраформированию Марса: Как сделать Красную планету "второй Землёй"? Наука, Вселенная, Астрофизика, Планетология, Марс, Терраформирование, Планы на будущее, Колонизация Марса

Этапы терраформирования Марса.

Привет, космические путешественники и просто любители науки! Сегодня мы отправимся в увлекательное путешествие по планете, которая словно манит нас своими загадками и возможностями — на Марс!

Уже в ближайшие десятилетия мы увидим целый ряд миссий, как роботизированных, так и пилотируемых, которые должны ответить на главный вопрос: смогут ли люди когда-либо жить на Марсе? Для того чтобы отправиться на этот удивительный, но суровый мир, нам нужно будет обеспечить себя всем необходимым, а именно: строительными материалами, водой, современными производственными технологиями и биорегенераторными системами жизнеобеспечения. По сути, мы должны будем "забрать Землю с собой", создавая условия, которые имитируют самоподдерживающиеся экосистемы нашей родной планеты.

Идея терраформирования—это нечто вроде научной фантастики, но она становится все более реалистичной с каждым днём. Процесс включает три ключевых шага, и давайте посмотрим, как это происходит:

  1. Разогреть атмосферу

  2. Уплотнить атмосферу

  3. Растопить полярные шапки и вечномерзлые грунты

Первым шагом будет разогрев атмосферы. Упрощая, это значит, что мы могли бы использовать графиновые и алюминиевые аэрозоли, чтобы начать процесс. Когда температура поднимется, полярные ледяные шапки начнут таять, а это, безусловно, приведёт к появлению жидкой воды на поверхности. Лед будет не единственным источником — сублимированный углекислый газ также будет выбрасываться в атмосферу, добавляя веса и тепла нашей новой атмосфере. 🌡️

Эдвин С. Кайт, доцент Чикагского университета и опытный исследователь, стоящий на переднем крае этой научной революции, объясняет, что, в конечном итоге, всё это приведет к атмосферному давлению около 300 миллибар, то есть примерно 30% от атмосферы земли. Это значит, что нам не придётся носить скафандры, но тёплая одежда и доступ к кислороду всё ещё будут необходимы.

Пара идей, которые уже обсуждаются: от распределения материалов с низким альбедо или растений по полярным шапкам до использования хлорфторуглеродов или даже метана для разогрева атмосферы. Шумно, правда? И всё это требует значительных ресурсов и технологий, которых пока не существует!

Но давайте не остановимся на этом — на самом деле, у нас есть даже возможность рассмотреть другие планеты в поисках негодяев, чтобы привнести углекислый газ на Марс. Например, Венера, как говорится, всегда на горизонте.

Эта работа — результат усилий междисциплинарной команды, включающей ученых из Университета Чикагского, Северо-Западного университета и даже NASA. Их отчёт был представлен на Конференции по лунной и планетарной науке 2025 и показал, что мы находимся на пороге научного открытия.

Понятно, что задача по превращению Марса в "вторую Землю" не из лёгких, но с каждой новой идеей мы приближаемся к этой мечте. Кто знает, возможно, Юпитер и Сатурн станут обычной остановкой на нашем космическом туалете! И как бы это ни звучало, всё начинается с понимания того, как жизнь может адаптироваться и преображаться.

Показать полностью
10

Двойной удар по лейкемии: как ДНК-аптамеры спасают жизнь!

Двойной удар по лейкемии: как ДНК-аптамеры спасают жизнь! Наука, Исследования, ДНК, Клеточная биология, Рак и онкология, Научпоп, Длиннопост

Исследователи из Университета Иллинойс в Урбана-Шампейн сделали поистине революционное открытие, которое может существенно изменить подход к терапии! Давайте погрузимся в детали.

Аптомеры — это короткие одноцепочечные фрагменты ДНК, и они настоящие мастера нацеливания! Они могут находить определённые молекулы в организме с такой же точностью, как это делают антитела, но у них есть одно важное преимущество: они гораздо менее токсичны и легче доставляют лекарства непосредственно к цели!

Во главе с профессором Синем Вангом команда изиллканцев сделала вывод, что эти аптамеры способны не только доставлять противораковые препараты, но и сами являются токсичными для стволовых клеток рака. Это, друзья, отличный способ не просто "ударить" по раку, но сделать это с максимальной точностью и наименьшими побочными эффектами.

Как вы, возможно, знаете, лейкемия — это не просто рак. Это очень хитрый противник. Он обладает способностью скрываться благодаря стволовым клеткам, которые могут «прятаться» в костном мозге. Даже если мы уничтожаем основные раковые клетки, стволовые клетки могут выживать и вызывать рецидив. Вот тут-то на помощь и приходят наши ДНК-аптамеры!

Постдокторант Абхисек Двиведи заметил, что основная цель исследования заключалась в том, чтобы нацелиться на эти непокорные стволовые клетки и уничтожить их. Ключевой момент в том, что чем больше целевых маркеров у нас есть, тем меньше вероятность повреждения здоровых клеток!

Команда исследователей привязала свои аптамеры к двум мишеням, что делает лечение более специфичным. Это точно нацеливает на раковые клетки и стволовые клетки лейкемии, что снижает риск токсичности. В отличие от традиционных антител, которые могут воздействовать и на здоровые клетки, аптамеры делают это с умом!

Исследователи объединили аптамеры с известным противораковым препаратом – даунорубицином. Этот мощный медикамент, предназначенный для уничтожения раковых клеток, довольно сложен в работе: он не может легко проникать внутрь клеток. Но тут на сцену вступают наши супергерои-аптамеры. Они доставляют лекарство прямо в клетку, где оно и начинает действовать, нанося удар!

Эксперименты показывали, что уже через 72 часа аптамеры сократили количество раковых клеток на 40%, а когда они использовались с даунорубицином, ответ оказался еще более впечатляющим: эффективность была достигнута при дозе в 500 раз меньшей, чем стандартная! В мышиных моделях эта комбинация показала отличные результаты, при этом не вызывала побочных эффектов.

Исследователи рассчитывают расширить свои возможности, чтобы выявить дополнительные ключевые комбинации маркеров, которые могут помочь в борьбе с другими типами рака. Каждый вид рака имеет свои особенности, и понимание этих нюансов откроет новые горизонты для эффективной терапии!

Итак, друзья, мы видим, что мир науки продолжает удивлять нас яркими и многообещающими открытиями! Если вам интересны дальнейшие новости по этой теме или у вас есть мысли о том, как именно мы можем использовать эти достижения, не стесняйтесь делиться ими!

Показать полностью 1
7

Миссия, которая могла бы достичь Меркурия на солнечном парусе!

Добраться до внутренней части солнечной системы так же сложно, как и отправиться наружу. Проблема заключается в потере импульса при старте с Земли, что приводит к необходимости гравитационных маневров для захвата и выхода на орбиту вокруг Меркурия или Венеры.

Новое предложение из Офиса передовых концепций Центра космических полетов Маршалла было представлено на 56-й конференции по лунным и планетарным наукам (LPSC 2025) и касается миссии Mercury Scout класса Discovery. Космический аппарат будет использовать традиционный носитель для запуска и бустер для дополнительного ускорения, а также развернет большое солнечное парус, которое станет основным средством маневрирования и пропульсии.

У миссии две основные цели: создать карту поверхности с разрешением до метра для определения минеральных ресурсов и понять геологию планеты, а также наблюдать за геологическими процессами, происходящими на поверхности и в недрах Меркурия.

Малый космический аппарат весом от 250 до 300 килограммов будет использовать солнечный экран для защиты от солнечной активности и четыре реакционных колеса для управления движением с помощью солнечного ветра. Парус площадью 5000 м² позволит сократить время транзита до Меркурия до 7 лет без гравитационных помощников, а парус площадью 10 000 м² мог бы сократить время до менее чем четырех лет.

Солнечные паруса, хотя и звучат легко в теории, на практике оказываются сложными в реализации. Миссия NASA Mariner 10 выполнила первый пролёт мимо Меркурия в 1974 году, а только NASA MESSENGER вошла в его орбиту с 2011 по 2015 год. В конце следующего года совместная миссия JAXA/ESA BepiColombo войдет на орбиту Меркурия.

Управление ветрами солнечной системы может вскоре стать реальностью, и мы можем использовать солнечные паруса для полетов к Меркурию.

Показать полностью
7

Мощный шторм на Юпитере затягивает аммиак глубоко в атмосферу планеты!

Мощный шторм на Юпитере затягивает аммиак глубоко в атмосферу планеты! Астрономия, Вселенная, Солнечная система, Юпитер

Пара планетологов из Университета Калифорнии, совместно с коллегой из Калифорнийского технологического института, сделала удивительное открытие: в атмосфере Юпитера во время крупных штормов происходит значительное перемещение аммиака. В своем исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, Крис Меккел, Имке де Патер и Хуажи Ге проанализировали данные из различных источников, сосредоточенные на мощном шторме, который разразился на Юпитере в 2016 году и продолжался до 2017 года.

На протяжении нескольких десятилетий, с развитием технологий космических наблюдений, астрономы исследовали штормы на других планетах, и эти исследования продемонстрировали, что штормы играют ключевую роль в формировании атмосферных условий. В данной работе исследователи сосредоточились на уже упомянутом крупном шторме, который начался на Юпитере в 2016 году.

Чтобы глубже понять влияние этого шторма на атмосферу Юпитера, исследователи использовали данные, полученные с Атакамского большого миллиметрового/субмиллиметрового массива, телескопа Хаббл и космического зонда Juno, который как раз проходил мимо планеты в момент активных проявлений шторма.

Сравнивая данные из различных источников, ученые смогли проследить за движением аммиака, который поднимался и опускался в процессе нисходящих потоков, перемещаясь из верхних слоев атмосферы на уровни, расположенные глубже под облаками. Это перемещение, как выяснили исследователи, привело к задерживанию аммиачного газа в нижних слоях атмосферы даже после того, как шторм утих, оставляя так называемый "отпечаток" в атмосфере.

Исследовательская группа создала симуляцию, чтобы визуализировать движение компонентов атмосферного шторма, включая аммиак. Результаты симуляций показали, что аммиачный газ был вытолкнут далеко под облака и поднимался во время восходящих потоков в верхние слои атмосферы, что привело к его "осушению", как описала команда.

В результате этого процесса образовались темные пятна, которые, по мнению исследователей, состояли из смеси аммиака и воды, формировавшейся в виде снежных комков, которые, подобно граду на Земле, падали обратно в нижние слои атмосферы во время последующих нисходящих потоков, пока в конечном итоге не испарились.

Таким образом, как выяснили исследователи, в атмосфере остались участки аммиака, которые продолжали висеть низко даже после завершения шторма.

Показать полностью 1
Отличная работа, все прочитано!