Нырять в открытий море: белок тихоходок для онкобольных и гонка за косморесурсы

Ученые из США разработали стратегию защиты пациентов от повреждения ДНК при лучевой терапии, используя белок тихоходок, «водяных медведей», — микроорганизмов, устойчивых к экстремальной радиации. Исследователи из Томского политехнического университета создали и испытали опытный образец тепловой электростанции, которая поможет освоить ресурсы подземного «горячего океана». А специалисты ИТМО — уникальную локальную систему навигации для беспилотников. Об этом, а также о новой космической гонке за ресурсы и о том, зачем ученым база данных иммунных клеток, читайте в рейтинге новостей науки недели от «Известий».

Гидротермальная станции для «подземного океана»

Исследователи из Томского политехнического университета создали и испытали опытный образец тепловой электростанции, которая поможет освоить ресурсы подземного «горячего океана» — вод, которые содержатся в недрах земли, нагретых внутренним теплом планеты. В том числе в подземных резервуарах, которые сосредоточены на территории Западной Сибири.

В основе предложенной разработки — теплоэлектростанции бинарного типа. В таких системах в качестве переходного звена применяют промежуточный теплоноситель с низкой температурой кипения. Это дает возможность задействовать относительно негорячие источники энергии.

— В качестве рабочего тела в системе мы предложили озонобезопасный газ R245fa из группы фреонов. Это вещество может закипать при 47 градусах. Его применение позволит использовать источники с температурой порядка 60–70 градусов. Этого достаточно, чтобы с помощью предложенной нами схемы получать электроэнергию нужных параметров, — рассказал руководитель проекта доцент Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова ТПУ Станислав Янковский.

База данных старения иммунных клеток

Специалисты Центра математического моделирования в разработке лекарств Сеченовского университета совместно с исследователями Института вычислительной математики РАН и зарубежными коллегами проанализировали более 120 клинических исследований, направленных на изучение гомеостаза (нормального состояния) Т-лимфоцитов людей разного возраста, и количественно охарактеризовали динамику старения иммунных клеток. Полученную уникальную базу данных планируют использовать для построения математических моделей инфекционных заболеваний, в частности ВИЧ. Они помогут разработчикам лекарств существенно ускорить создание новых препаратов.

Полученная база данных содержит показатели измерений концентрации иммунных клеток не только в крови, но и в других органах и тканях.

— Каждое клиническое исследование, которое мы анализировали, имеет ограниченный набор данных как по количеству участников, так и по их возрасту, — рассказала автор работы, младший научный сотрудник Центра математического моделирования в разработке лекарств Сеченовского университета Виктория Кулеш. — Применив систематический подход к сбору и анализу всей доступной информации, нам удалось охватить не только огромное количество измерений, но и беспрецедентный диапазон по возрасту — от новорожденных до долгожителей. Самому старшему человеку из нашей базы 111 лет.

Сверхточная система локальной навигации для беспилотников

Специалисты ИТМО разработали локальную систему навигации для беспилотников, которая получила название «Восток». Разработка определяет скорость и местоположение летательного аппарата с очень высокой точностью, которая на порядок превышает возможности GPS.

— Наш метод основан на классических принципах радионавигации и радиопеленгации и схож с разговором с двумя людьми, которые стоят в одном месте и разговаривают через мегафоны. Хотите услышать одного, встаньте напротив его мегафона, другого — встаньте напротив второго, а если нужно услышать обоих, встаньте посередине, — сказал руководитель проекта, аспирант первого курса факультета безопасности информационных технологий ИТМО Тимофей Мельников.

Разработка может применятся там, где не работают классические спутниковые системы навигации. Например, в плотной городской застройке, тоннелях или закрытых помещениях. Также точное определение координат позволит БПЛА выполнять сложные задачи, такие как, например, посадка на движущийся объект в густом тумане.

Белок тихоходок поможет онкобольным

Ученые из Массачусетского технологического института и Университета Айовы разработали стратегию защиты пациентов от повреждения ДНК при лучевой терапии, используя белок тихоходок, «водяных медведей», — микроорганизмов, устойчивых к экстремальной радиации. Белок связывается с ДНК и снижает радиационные повреждения.

Исследователи доставляли мышам мРНК, кодирующую этот белок, что привело к снижению разрывов ДНК на 50%. Новый подход может снизить побочные эффекты лечения, такие как язвы, боль и кровотечения, и сделать терапию более эффективной.

В будущем метод может применяться для защиты при химиотерапии и радиации в космосе.

Гонка за редкие металлы в космосе

С космодрома имени Кеннеди (США, Флорида) состоялся старт ракеты-носителя Falcon-9. Она успешно вывела на траекторию полета к Луне посадочный модуль Nova-C под названием Athena («Афина»), разработанный компанией Intuitive Machines.

Также в качестве дополнительной полезной нагрузки на Falcon-9 был размещен аппарат Odin. Цель миссии — исследование астероида 2022 OB₅. Такие небесные тела состоят преимущественно из железа и могут включать до 9%, а иногда и больше, никеля. Также в них может присутствовать повышенное содержание платиноидов и других редких металлов и редкоземельных элементов.

В нашей стране также проектируют технологии освоения космических ресурсов. В частности, представляют интерес астероиды, богатые благородными и редкоземельными металлами. Такие проекты предполагают доставку небольших астероидов на околоземную орбиту, где их гораздо легче разрабатывать. Осуществить эти мероприятия можно с помощью уже существующей отечественной техники, рассказал «Известиям» ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт.