/ Новости

Наночастицы помогут предотвратить инфаркт и инсульт
Быстрого и простого способа диагностики тромбов кровеносных сосудов не существует, и они часто остаются незамеченными до тех самых пор, пока не отрываются и не становятся причиной угрожающих жизни состояний – инсульта или инфаркта. Однако новая технология, разработанная в Массачусетском технологическом институте (Massachusetts Institute of Technology), может изменить ситуацию: группа инженеров разработала способ обнаружения тромбов с помощью простого анализа мочи.
Неинвазивная диагностика, описанная в последнем номере журнала ACS Nano, основана на наночастицах, обнаруживающих присутствие тромбина – одного из ключевых факторов свертывания крови.
По словам старшего автора статьи профессора биохимии Сангиты Бхатия (Sangeeta Bhatia), MD, PhD, такая система может быть использована для мониторинга состояния пациентов с высоким риском образования тромбов.
«Некоторые пациенты подвержены значительному риску тромбообразования, но существующие анализы крови не всегда в состоянии обнаружить новые тромбы», – комментирует ситуацию профессор Бхатия.
Свертывание крови – результат сложного каскада белковых взаимодействий, конечным результатом которого является образование фибрина – волокнистого белка, «запечатывающего» раны. Последний этап этого процесса – образование фибрина из фибриногена – контролируется ферментом тромбином.
Имеющиеся на сегодня тесты на свертывание крови носят косвенный характер, говорит Бхатия. Один из них, известный как D-димер тест, обнаруживает присутствие побочных продуктов фибрина, указывающее на процесс разрушения тромба, но никак не на начало его формирования.
Профессор Бхатия и ее коллеги разработали свой тест, основываясь на технологии, созданной ими в прошлом году для раннего выявления колоректального рака.
«Мы поняли, что эта технологии будет работать и на тромбах», – говорит Бхатия. «Поэтому мы взяли ранее разработанный нами тест – инъецируемые наночастицы – и сделали их сенсором тромбина».
Тромбин является регулятором гемостаза, играющим важную роль в развитии тромбоза – опасного для жизни состояния, связанного со многими заболеваниями, в том числе с атеросклерозом и инсультом. Для обнаружения тромбов у живых животных инженеры MIT разработали и связали с поверхностью наночастиц чувствительные к тромбину пептиды. После внутривенного введения эти «синтетические биомаркеры» обследуют сосудистое русло на коагуляцию и в ответ на расщепления пептидов тромбином высвобождают в мочу лиганд-кодированные молекулы-репортеры.
Для обнаружения этих репортеров в моче и их количественной оценки используются антитела, специфически связывающиеся с лигандами. В мышиной модели легочной эмболии новый тест показал достоверные различия в уровнях биомаркеров в моче между здоровым и тромботическим состояниями. (Рис. ACS Nano)
Новая система представляет собой наночастицы оксида железа, уже одобренные FDA для использования на людях, покрытые пептидами, специфически связывающимися с тромбином. Наночастицы вводятся внутривенно, и в экспериментах на мышах они продемонстрировали свою способность распространяться по всему сосудистому руслу. Находящийся в крови тромбин расщепляет – в определенном месте – находящиеся на наночастицах пептиды, фрагменты которых выводятся из крови в мочу.
Пептидные фрагменты в моче идентифицируются путем обработки образца антителами, специфическими по отношению к включенным в эти фрагменты меткам, и могут быть оценены количественно. Эксперименты на мышах с моделью индуцированной тромбопластином легочной эмболии показали, что количество этих меток в моче прямо пропорционально уровню свертывания крови в легких.
В предыдущей версии этой системы для различения фрагментов по их массе использовалась масс-спектрометрия. Однако оценка образцов с помощью антител гораздо проще и дешевле, считают исследователи.
Профессор Бхатия видит две возможные категории пациентов, в лечении которых ее тест может оказаться особенно полезным. Первая категория – пациенты, пришедшие в отделение неотложной помощи с жалобами, которые свидетельствуют о возможном наличии тромба. Скрининг при помощи теста с наночастицами позволит врачам быстро выявить таких пациентов и определить, нужны ли дополнительные анализы.
«Сейчас они просто не знают, как эффективно определить, кому проводить более глубокое обследование. Это то, что вы не можете себе позволить пропустить, и в результате пациенты вынужденно подвергаются дорогому обследованию, которое вовсе не всегда оправдано».
Другая группа – пациенты с высоким риском тромбообразования, например, люди, вынуждено проводящие много времени в постели, восстанавливаясь после операции. Таким пациентам просто необходим постоянный мониторинг, и профессор Бхатия и ее коллеги работают над созданием тест-полоски, похожей на тест на беременность. Такие тест-полоски врачи могли бы давать пациентам, выписывающимся домой после операции.
Профессор Бхатия планирует создать компанию для коммерциализации своей технологии, которая может использоваться и для мониторинга и диагностики рака. Кроме того, ее можно адаптировать для диагностики еще одной группы тяжелейших заболеваний – фиброза печени, легких и почек.
Оригинальная статья Nanoparticles That Sense Thrombin Activity As Synthetic Urinary Biomarkers of Thrombosis
Источник: http://www.nanonewsnet.ru/news/2013/nanochastitsy-pomogut-predotvratit-infarkt-insult-prostoi-test-na-obrazovanie-trombov
Поделиться в Живом Журнале
Стать расой бессмертных – главная эволюционно-историческая задача человечества в III тысячелетии
Имея мышление бессмертных, парадигму бессмертных в качестве мировоззренческой основы, такие люди обязательно реализуют подобные технологии, и мир радикально изменится. Эволюционная ветвь гомо сапиенс в очередной раз сделает крутой вираж и вынесет человечество к невообразимым высотам, туда, где раньше парили только избранные одиночки – бессмертные и боги.
ПодробнееРобот открыл холодильник и принес оттуда пиво
Немецкие разработчики научили гуманоидного робота-помощника TIAGo самостоятельно искать путь к холодильнику, открывать его и приносить пиво. Модульный суперкомпьютер NVIDIA Jetson TX2, служащий зрительным центром робота, позволил ему не только эффективно проложить путь, но и найти пиво запрошенной марки по этикетке.
ПодробнееВ Швеции попытаются создать электронные копии умерших людей
Руководство крупной сети шведских похоронных бюро «Феникс» поставило перед собой амбициозную цель: попытаться создать максимально правдоподобные электронные копии усопших людей.
ПодробнееУчёные из США разработали искусственный аналог глаза
Новое изобретение представили учёные из Школы инженерных и прикладных наук при Гарвардском университете — они создали искусственный глаз, работающий по принципу человеческого.
ПодробнееАмериканцы занялись разработкой реактивных дронов для истребителей
Массачусетский технологический институт по заказу ВВС США занялся разработкой компактных реактивных беспилотных летательных аппаратов, которые можно было бы запускать со стандартного подвеса для ракет под крылом истребителя. Новая разработка получила название Firefly.
ПодробнееToyota представила гуманоидного робота с экзоскелетным управлением
Компания Toyota представила гуманоидного робота T-HR3, управляемого с помощью экзоскелетного контроллера с шлемом виртуальной реальности. Система позволяет оператору управлять движениями робота на месте или передвигать его, а также чувствовать отдачу при взаимодействии с объектами.
ПодробнееЧеловекоподобный робот научился делать сальто
Специалисты Boston Dynamics научили прямоходящего робота Atlas выполнять сальто. Ролик с демонстрацией его новых способностей опубликован на YouTube-канале компании.
ПодробнееРобот-спасатель от Honda: пять «глаз» и 33 степени подвижности
На Конференции по робототехнике в Ванкувере компания Honda представила прототип робота-спасателя E2-DR. У новинки 33 степени подвижности, пять «глаз» и защищенный от пыли и влаги корпус.
ПодробнееToyota представила автомобиль-робот, в салоне которого сразу 2 водительских места
Казалось бы, суть самоуправляемых автомобилей заключается в том, чтобы максимально обеспечить удобство пассажиров и «убрать» из салона водителя, доверив контроль за ситуацией роботу. Вроде бы логичное решение, но вот автоконцерн Toyota думает иначе. Недавно они представили крайне продвинутую версию самоуправляемого авто. Только вот водительских мест в нем аж целых два.
ПодробнееRHP2 - гуманоидный робот, созданный для того, чтобы падать, подниматься и снова падать
Исследователи-робототехники во всем мире тратят безумно большое количество времени и усилий для того, чтобы предотвратить или уменьшить вероятность падения создаваемых ими роботов.
ПодробнееМифы и факты о сверхумном искусственном интеллекте
Станет ли искусственный интеллект лучшим изобретением человечества или же, наоборот, его худшей ошибкой?
Подробнее/ мнения экспертов и членов инициативной группы
- Мастер ТРИЗ, вице-президент Международной ассоциации ТРИЗ, ректор Московского общественного института технического творчества
Александр Владимирович
Кудрявцев«Развитие технической цивилизации в конечном счете приведет к полной автономии человека от внешних обстоятельств. Техника свернется как тонкая пленка, как некая субстанция, пронизывающая человека...»
- Доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой биомедицинских систем Московского государственного института электронной техники, главный редактор журнала «Медицинская техника»
Сергей Васильевич
СелищевЧлен инициативной группы«Глобальных и неразрешимых технических проблем для создания полностью искусственного тела не существует. Все задачи понятны и потенциально решаемы...»
- Российский писатель-футуролог, журналист
Максим
КалашниковЧлен инициативной группы«Это то, что еще никто в мире не решился делать. Создание сверх- и постлюдей считаю спасением нас от вырождения и вымирания, обретением новой силы. Именно это может сделать Россию мировым лидером....»
- Доктор технических наук, профессор
Александр Александрович
БолонкинЧлен инициативной группы«Искусственное механическое тело будет обладать огромной силой и переносить экстремальные внешние условия: высокие температуры, давление, радиацию, космос...»
- Философ, профессор Оксфордского университета, известный своими работами об антропном принципе, основатель (вместе с Д. Пирсом) Всемирной ассоциации трансгуманистов
Ник
Бостром«Цифровой путь [бессмертия] – это наша возможность разработать технологию полного копирования мозга, когда мы могли бы создать очень подробную модель конкретного человеческого мозга и воспроизвести ее на компьютере. Тогда мы имели бы потенциал бесконечного существования, создавали бы запасные копии человека и тому подобное...»
- Руководитель компании «Нейроботикс»
Владимир Анатольевич
КонышевЧлен инициативной группы«Перенос мозга в искусственное тело — более выносливое, более совершенное — единственная возможность человеческой расе остаться на Земле...»
- Доктор биологических наук, заведующая лабораторией липидного обмена РНИИ геронтологии
Елена Владимировна
ТерёшинаЧлен инициативной группы«И не нужно бояться. Проект по созданию носителя для бессмертного разума очень нужен. Конечно, природа рождает умных, талантливых, гениальных людей, но они смертны. Человечество выходит из этого положения — создает книги. И знания так или иначе передаются потомкам. А представьте, гений будет работать вечно!..»
- Член-корр. РАН, профессор МГУ, заведующий лабораторией «Психология общения и психосемантика» (МГУ)
Виктор Федорович
Петренко«Возможно, вырабатывая своеобразную систему значений, не привязанную к нашему конкретному миру, с одной стороны, а с другой – разрабатывая изощренные техники медитации и психопрактики, мы выйдем на контакт с возможными мирами на глубинных медитативных уровнях...»
- Доцент кафедры информационных технологий Киотского университета и профессор Университета Осаки (Osaka University), двадцать восьмой гений из списка «Сто гениев современности», создатель антропоморфного робота «Геминоид» HI-1 (Geminoid)
Хироси
Исигуро«...Однажды мы сможем добиться появления аватаров и воспроизведем функции человеческого мозга внутри этого робота. И тогда люди смогут устремиться к бессмертию...»
- Доктор философских наук, профессор
Сергей Владимирович
Кричевский«...В таком теле, как бы там медицина ни боролась, увы, есть масса рисков, радиационных и прочих, которые пока непреодолимы. И мы не можем существовать вне Земли, в этой враждебной среде, не решив эти вопросы».
- Международный координатор Ассоциации Всемирной Истории, сопредседатель Оргкомитета GF2045
Барри
Родриг«Инновации нужно направить на экологическое равновесие видов и разрушение неорганической среды обитания. Нужно найти альтернативы войне и оружейной промышленности. То есть инновация – это процесс, который должен быть применен ко всему существующему...»
- Британский учёный-киборг. Доктор наук в области технической кибернетики (Институт теории информации и автоматизации Чешской АН, 1994). PhD в области электротехники (системы управления) (Имперский колледж Лондона, 1982)
Кевин
Уорвик«...Я прочел все ваши материалы, и большинство идей мне очень близки. Ваш план работ на ближайшие 30 лет меня восхищает!»
- Историк и теоретик культуры, культуролог, консультант по культурному развитию. Доцент Института искусств и культуры и Философского факультета ТГУ
Дмитрий Владимирович
Галкин«Искусство – уникальный ресурс для фабрики инноваций. Только в искусстве креативная мощь так тесно связана с порождением смыслов и гуманизацией технологий...»
- Разработчик инновационных технологий, изобретатель, мастер ТРИЗ (теория решения изобретательских задач), кандидат педагогических наук
Марат Семенович
Гафитулин«...В моем понимании слияние человека и машины началось сразу же, как только человек целенаправленно взял в руки предмет своего труда».
- Доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель наук России, является автором более 300 научных работ, в том числе 25 монографий
Александр Иванович
Галушкин«Я убежден в том, что нейросетевые технологии – это основа построения будущих систем управления роботами, т.е. мозга будущих роботов».