Детский сад с собственной плантацией овощей во Вьетнаме
Архитекторы компании Vo Trong Nghia Architects представили проект Farming Kindergarten во Вьетнаме. Пространство в 3800 кв. метров занимает детский сад, расположенный рядом с большой фабрикой обуви и рассчитанный на 500 детей работников завода. Современное развитие производственной экономики привело к значительному ущербу экологии, поэтому новый комплекс призван обратить внимание подрастающего поколения на исторические ценности региона.
Здание задумано как непрерывная зелёная крыша, передающая опыт сельского хозяйства детям, а также создающая обширную площадку с видом на небо. Планировка имеет форму спирали, окружающую три внутренних двора, которые используются в качестве безопасных игровых зон. Строение состоит из непрерывной узкой полосы с окнами по бокам, которые обеспечивают максимальную сквозную вентиляцию и естественное освещение. Пять видов овощей выращивается на территории. Это помогает каждому ребёнку развиваться в гармонии с природой, а также позволяет применить энергосберегающие технологии к архитектуре. Зелень служит в качестве изоляции и затенения, а сточные воды перерабатываются для полива насаждений и обслуживания санузлов. Постройка предназначена для родителей с низким уровнем доходов, поэтому бюджет проекта является весьма ограниченным. Сочетание местных материалов (кирпича, черепицы) и методов строительства помогают свести к минимуму воздействие на окружающую среду, а также содействовать развитию промышленности. Благодаря этому стоимость одного квадратного метра составляет всего 500 долларов США, включая отделку и оборудование.
Явление было обнаружено французским физиком Франсисом Перреном в 1972 году в результате изучения изотопного состава элементов в рудах месторождения Окло. Обследовавшая урановий рудник в Габоне экспедиция французских геологов с изумлением выяснила, что около двух миллиардов лет назад здесь работал самый настоящий естественный ядерный реактор. Были определены 16 одиночных реакторов в трёх различных частях месторождения: в Окло, в Окелобондо (1,6 км от Окло) и в Бангомбе (20 км к югу от Окло). Все 16 рудных тел объединяют под общим названием «Природный ядерный реактор Окло».
Карьер для добычи урановой руды в Габоне близ города Окло.
Каким же образом создались естественные условия для протекания цепной ядерной реакции? Когда-то все началось с того, что в речной дельте на прочном ложе гранитной плиты отложился слой песчаника, богатого урановой рудой. В результате бесконечной череды землетрясений гранитный фундамент погрузился глубоко в землю. Там на километровой глубине ураноносный песчаник растрескался,и в трещины стала поступать грунтовая вода. Прошли сотни миллионов лет, и песчаный пласт снова поднялся к поверхности.
Рудные тела, в которых происходила цепная реакция, представляют собой залегающие в пористом песчанике линзовидные образования из уранинита (UO2) диаметром порядка 10 м и толщиной от 20 до 90 см; содержание урана в них составляло от 20 до 80 % (по массе). Как образовались эти компактные глыбы урана, точно не установлено. Возможно их создали фильтрационные воды, которые уносили глину и комкали уран в единую массу. Когда только масса и толщина слоёв, обогащённых ураном, достигла критических размеров, в них возникла цепная реакция, и «установка» начала работать. Естественным регулятором цепной реакции служила вода. Когда она попадала в реактор, то тут же закипала и испарялась, в результате чего «атомный огонь» на время потухал.
На охлаждение реактора и накопление воды требовалось примерно 2,5 часа,а длительность активного периода составляла порядка получаса. Когда порода остывала, вода вновь просачивалась и запускала ядерную реакцию. Реактор в Окло проработал около полумиллиона лет и выработал примерно 13000000 кВт. час энергии. Его средняя мощность всего 25 кВт: в 200 раз меньше, чем у первой в мире АЭС, пущенной в Обнинске в 1954 году.
Несмотря на солидный срок исследования африканского геологического феномена, до сих пор остаются некоторые нерешенные вопросы. И главный: каким образом на протяжении полумиллиона лет природный реактор пережил землетрясения и поднятия-опускания земной коры? Ведь очевидно, что любое движение земных пластов тут же изменило бы «объем рабочей зоны». При этом либо ядерная реакция сразу же прекратилась бы, либо произошел бы атомный взрыв, бесследно уничтоживший геологический феномен.
Между тем и в данный момент Окло представляет собой действующее урановое месторождение. Те рудные тела, которые располагаются у поверхности, добывают карьерным методом, а те, что на глубине, – горными выработками.
Урановая руда, добытая из шахты Окло.
2 декабря 1942 года команда физиков из Чикагского университета во главе с лауреатом Нобелевской премии Энрико Ферми запустила первый в мире ядерный реактор, названный «Чикагской поленницей». Спустя 15 лет появились первые идеи возможности существования атомного реактора, созданного самой природой. Одним из первых разработкой гипотезы об природных реакторах занялся японский физик Пол Курода. Он долго безуспешно искал признаки естественных ядерных реакций в рудниковых залежах урана.
Когда открыли реактор Окло, возникли различные гипотезы о причинах этого странного явления. Одни утверждали, что месторождение было заражено отработанным топливом инопланетных космических аппаратов, другие считали его местом захоронения ядерных отходов, доставшихся нам в наследство от древних высокоразвитых цивилизаций.
Кроме поразительных деталей функционирования природного ядерного реактора весьма любопытно было бы узнать и судьбу его «радиоактивных отходов». Специалисты-радиохимики подсчитали, что реактор в Окло выработал около 6 тонн продуктов деления и 2,5 тонны плутония. При этом основная часть радиоактивных отходов оказалась заключена внутри кристаллической структуры минерала уранита, в рудных телах шахты Окло. Естественный реактор наглядно продемонстрировал, как можно было бы строить ядерные могильники, безвредные для окружающей среды.
На фотографии остатки окиси урана видны как желтоватые горные породы.
Естественный реактор в Окло начал действовать во времена, когда на Земле появились первые многоклеточные организмы, которые тут же стали осваивать теплые водоемы и прибрежные зоны Мирового океана. Эволюционное учение,основанное на фундаментальной теории великого Дарвина, предполагает плавный переход от морских растений и животных к наземным. Однако некоторые палеонтологические находки плохо укладываются в традиционные воззрения, подтверждая гипотезы об эволюционных «скачках» и «прыжках». Вполне возможно, что в те далекие времена естественные очаги цепных реакций встречались довольно часто, поэтому изредка не только включались природные реакторы, но и происходили атомные взрывы. Конечно, такое радиационное воздействие должно было как-то отражаться на формирующейся биосфере нашей планеты. Высокая радиация губительна для любой жизни, однако в случае с природными реакторами дело обстоит гораздо сложнее. Действительно, вблизи, а тем более над реактором, должно было образоваться мертвое пятно, где любая флора и фауна будет уничтожена ионизирующим излучением реакторной зоны. Но по краям опасной зоны уровни радиации могли бы изменить ситуацию на противоположную – излучение здесь не будет убивать, а вызовет череду генных мутаций. Среди радиационных мутантов могли быть очень необычные существа, вносившие большое разнообразие в окружающую природу и ускоряющие эволюционное развитие. Получается, что недалеко от природных источников радиации должно было наблюдаться невиданное разнообразие жизни. Более того, потоки радиации от естественных реакторов и взрывов могли бы прояснить, как начиналась жизнь на Земле. Биологи-эволюционисты, биофизики и биохимики давно уже высказывают осторожные догадки, что для запуска жизненных процессов в первоклетке нужен был какой-то достаточно мощный энергетический импульс. Этот поток внешней энергии мог бы разорвать химические связи таких элементов, как углерод, азот, водород и кислород. Затем эти элементы могли бы вступить в реакции друг с другом и образовать первые сложные органические молекулы. Раньше считалось, что такой толчок мог бы дать импульс электромагнитной энергии, скажем, в виде сильного молниевого разряда. Однако в последние годы все чаще встречаются идеи о том, что куда лучше молнии с организацией подобного энергоимпульса могли бы справиться мощные природные источники радиации.
Одним из самых знаменитых мест отдыха в Западной Европе является знаменитое озеро Лаго-Маджоре. Расположено оно на границе между Швейцарией и Италией. Озеро образовалось в тектонической впадине и собрало в течение миллионов лет воду, которая набегала в результате таянья ледников. Озеро наполнено необычно чистой водой окруженной высокими берегами. Площадь поверхности озера составляет свыше 200 км.
В названии Лаго-Маджоре отразилась одна особенность климата. Озеро постоянно обдувается меняющими один другого ветрами. С запада дует «мергоццо», а северный ветер называется «маджоре». Озеро имеет еще несколько особенностей — значительное изменение уровня воды в зависимости от времени года и морозоустойчивость. Лаго-Маджоре не замерзает даже в самые холодные зимы.
На побережье, как и во всем регионе, господствует субтропический климат. Здесь активно растут и плодоносят разнообразные субтропические плодовые деревья. В горах встречаются впадины, где снег не тает на протяжении года. Хотя на побережье уже с конца апреля устанавливается летняя температура. Температура с мая до октября держится на отметках не ниже +22°С, а в июне и июле достигает знойных отметок в +30°С. Здесь могут хорошо отдохнуть и любители ласт и маски с трубкой и владельцы лыж с палками.
Благодаря живописным окрестным пейзажам и мягкому климату к озеру ежегодно приезжают тысячи отдыхающих, чтобы отдохнуть от шумных мегаполисов на берегу тихого озера-курорта. Кроме спокойного отдыха на побережье озера туристы могут заняться рыболовством, судоходством и другими активными водными видами спорта.
Особенно популярными среди туристов считаются города Каннобио, Аскона, Стреза и Локарно, расположенные на самом берегу озера.
Каннобио — небольшой поселок, расположенный на итальянской части побережье озера. В поселке все настраивает на тихий спокойный отдых. Улицы застроены преимущественно небольшими одноэтажными домиками, покрытыми черепицей. Достопримечательностями поселка являются церковь Сантупарио-делла-Пьета и дворец Палаццо-Мандаментале расположенные в живописном горном ущелье Ван-Каннобио. В поселке Каннобио для туристов построено несколько удобных трех и четырех звездных гостиниц. Горный воздух, живописные пейзажи и близость к озеру способствуют тихому семейному отдыху.
На самом берегу озера, у подножия горного массива Монтароне расположился итальянский городок Стреза. После прокладки к этому курортному городку железнодорожной ветки он стал наиболее посещаемым среди других прибрежных курортных городов.
Когда-то Стрезу посещали для отдыха даже члены семьи королевы Великобритании. Городок с живописными парками и садами со всех сторон окружен величавыми горами. Здесь часто любят отдыхать известные художники Европы.
Город Локарно, что расположился на берегу швейцарской части озера известный среди европейцев благодаря ежегодно проводимому международному кинофестивалю, который проходит в августе на центральной площади города — Пьяцца-гранде. Красочные ущелья Валлемаджия и Чентовалли являются прекрасным местом для пешеходных путешествий. На берегу озера созданы все условия для активного отдыха любителей дайвинга и катания на водных лыжах. А те, кому поднадоест спокойный отдых, может ближайшей электричкой за полчаса доехать до итальянского Милана. Близость к большим городам Италии и Швейцарии считается еще одной позитивной чертой городка Локарно.
Еще одним тихим туристическим центром в швейцарской части озера является Аскона. Городок расположен на красочном холме Монте Верита. В этом городке родились известные всему миру люди: Джеймс Хедли Чейз — английский детективный писатель, Фердинанд Врангель — русский моряк и исследователь Севера, Гаетано Маттео — известный итальянский архитектор. Каждое лето в Асконе проводится традиционный джазовый фестиваль, который собирает тысячи почитателей этого стиля со всей Европы. Среди достопримечательностей отдыхающие могут увидеть церковь Санта Мария дела Мизерикордия, Кафедральный собор Сан Пьетро, руины замка Сан Матерно.
Перуанский геолог Андрес Рузо неоднократно слышал историю о загадочной кипящей реке, которая находится глубоко в джунглях Амазонки. Вода в реке не просто горячая, а настолько горячая, что способна сварить заживо оказавшихся в ней людей или животных. Андрес задался целью найти таинственную реку, и после длительных поисков ему удалось это сделать.
Андрес нашел загадочную реку Mayantuyacu и берет воду на анализ.
Впервые Андрес Рузо услышал о реке Mayantuyacu в дедушкиных рассказах о конкистадорах-захватчиках. Последний правитель империи Инков Атауальпа уже был пойман и убит. Но испанцу Писарро и его конкистадорам, несмотря на уже приобретенные во время завоеваний богатства, всегда казалось, что они могут найти больше золота. И тогда инки, чтобы отомстить испанцам, отправили Писарро в долину Амазонки, где «вы найдете золото, которое ищете. Там есть город, именуемый Пайтити — El Dorado, Золотой Город по-испански, — он весь из золота».
Когда же вернулись остатки отряда Писсаро, они рассказывали истории о могущественных шаманах, о воинах с отравленными стрелами, о деревьях, таких высоких, что они заслоняли солнце, о пауках, которые ели птиц, о змеях, которые глотали людей целиком, и о реке, которая кипела.
25 метров в ширину и 6 метров глубины. Средняя температура воды достигает 90 °C, достаточно чтобы заварить себе чай. А в некоторых участках температура превышает 100 °C.
«Если погрузить руку в воду — вы получите ожоги третьей степени менее чем за полсекунды. А погружение в воду вас убьет в миг» — рассказывает Рузо.
Животные, которые попадают в воду, варятся заживо — слишком горячо. Они теряют силы, теряют силы, пока в один момент вода не попадает им в пасть — и тогда они варятся и изнутри.
Во время исследований выяснилось, что река начинается холодной. Затем нагревается, охлаждается, нагревается, снова охлаждается, снова нагревается, затем охлаждается на излучине, пока не становится холодной. Свою высокую температуру она сохраняет на протяжении 6,24 километров. При этом расстояние до ближайшего вулкана составляет около 700 километров.
Для местных племен река священна, ведь они пьют эту воду, вдыхают ее пар, готовят на этой воде, стирают в ней и даже изготавливают на ее основе лекарства.
Рузо выпустил книгу, посвященную его открытию «Кипящая река: путешествие и открытие амазонки». Сегодня он пытается привлечь внимание научного сообщества, потому что река находится на грани исчезновения из-за вмешательства человека в местную природу и ее нужно спасать, как уникальный феномен.
Коста-Рика и Никарагуа, кажется, стали основными странами для посещения в Центральной Америке, но в следующий раз, когда Вы захотите на юг, обратите внимание на Гватемалу. Там есть все – от красивых колониальных городов до активных вулканов. И мы подскажем Вам, что стоит сделать, будучи в Гватемале.
Посмотрите на уличных артистов. Посетите Центральный исторический район, насладитесь живописью и музыкой.
Пройдитесь по магазинам с изделиями местных ремесленников. На местных рынках можно найти множество товаров по низким ценам. Все, что там продается, сделано руками местных жителей.
Узнайте больше о древней культуре майя. Вы можете посетить Тикаль – одно из крупнейших городищ майя, столица Мутульского царства. Расположено в провинции Эль-Петен Гватемалы.. Там все еще есть жрецы майя, и, если они разрешат, Вы можете понаблюдать за древними обрядами.
Увидеть вулканы. Гватемала богата на вулканы. Их там целых 30! Будучи в Гватемале, обязательно посетите хотя бы несколько из них.
Прогуляйтесь по Антигуа и посетите церкви. В Гватемале много красивых церквей. А в Антигуа также много цветных домиков, которые порадуют Ваш взор.
Поплавайте на лодке по озеру Атитлан. Насладитесь красотой природы.
Увидеть собственными глазами красоты серии каскадов Семук Чампей на реке Кахабон.
Прогуляйтесь по пляжам. Побережья Тихого океана в Гватемале красивы, и поражают воображение туристов.
Купите жареные бобы. Местные закуски очень вкусные, и бобы не исключение.
Выпейте чашечку кофе. Гватемала известна своим вкусным кофе. Поэтому всем, кто любит и разбирается в этом напитке, обязательно надо выпить чашечку кофе.
Самой крупной аварией в мире, среди аварий на нефтяных платформах, стал пожар 6 июля 1988 г. на промысловой платформе «Пайпер Альфа» в британском секторе Северного моря, унесший жизни 167 нефтяников и обошедшийся компании «Оксидентл» в 3,4 миллиарда долларов США.
Пожар, охвативший платформу в 9:58 утра, не дал персоналу даже возможности послать сигнал SOS. Пламя достигало высоты 60 м и раскалило конструкцию почти до состояния плавления. В 10:30 после очередного взрыва платформа рухнула в море. Причину взрыва точно установить не удалось. Предполагалось, что произошла утечка газа и для взрыва было достаточно случайной искры. После катастрофы нормы безопасности нефтяных работ в Северном море подверглись резкой критике и были соответственно изменены.
Самый крупный разлив нефти в истории мировой нефтяной промышленности (1,5 млн тонн нефти) произошел в 1991 г., во время войны в Персидском заливе, когда иракские военные, желая предотвратить потенциальную высадку американской морской пехоты, намеренно вылили в акваторию залива иподожгли содержимое нескольких танкеров. В результате в воды Персидского залива попало, по разным оценкам, от 0,95 до 1,5 млн тонн нефти, разливы которой протянулись более чем на 600 км вдоль побережья.
Кроме того, Саддам Хуссейн отдал приказ поджечь нефтяные скважины Кувейта. Были взорваны и подожжены более 700 нефтяных скважин. Остановить наступление американцев это не смогло, но нанесло огромный, не поддающийся оценке, ущерб окружающей среде, от которого природа не оправилась до сих пор.
Самый крупный и продолжительный выброс воспламенившегося газа, названный «дьявольской зажигалкой», произошел в ноябре1961 г. – апреле 1962 г. в ходе буровых работ на месторождении «Гасси-Туиль» валжирской Сахаре, он сопровождался языками пламени, поднимавшимися в небо на высоту более 240 м.
Конечно же за ликвидацию последствий разливов нефти надо платить. Так, за очистку акватории и прибрежной зоны, загрязненных в результате аварии танкера «Экссон Валдис» у берегов Аляски в марте 1989 г., и связанные с этим компенсации и судебные иски корпорации «Экссон» пришлось выложить порядка 7 млрд долл. (свыше 9300 долл. на баррель разлившейся нефти), а компания «Би-Пи» затратила в целом на компенсацию разлива нефти в Мексиканском заливе в результате выброса на буровой «Дип хорайзон» в апреле 2010 г. поистине астрономическую сумму в 39 млрд долл. (или примерно 8000долл/барр.).
Друзья, пришла весна! Скоро начнутся выезды на природу!!! Но хоть в лес пока рановато - нам ведь уже невтерпёж, когда за окном яркое солнце и весёлые трели пташек, а погодка так и шепчет... Поэтому в сети стали появляться оригинальные рецепты нашего горячо любимого шашлычка в домашних условиях, так сказать! Как говорится, может быть кому-нибудь и пригодится, особливо в выходные...
Итак, нам понадобится 3-х литровая стеклянная банка и маринованное мясо.
Ингредиенты для шашлыка в банке: свинина (антрекот) — 1 кг бекон — 250 г лук репчатый — 2-3 шт. сок ½ лимона вода — 100 мл соль перец кориандр приправы для шашлыка
Способ приготовления шашлыка в банке: Мясо промыть и порезать на небольшие кусочки. Добавить соль, перец, специи и сок лимона. Лук порезать кольцами и добавить к мясу, добавить воду. Оставить мариноваться на 30 минут. Бекон порезать тонкими полосами. Нанизываем на шашлычные палочки мясо, чередуя с беконом и луком. На дно банки кладем оставшийся лук, в каждую банку кладем 4-5 «шампуров». Закрываем банку фольгой. Важно! Банка должна быть сухая снаружи. Отправляем в холодную духовку (чтоб банка не лопнула), и ставим на 180-200 С на 60-80 минут. Выключаем духовку, ждем 5 минут. Аккуратно ( не резко) открываем духовку, чтобы при разнице температур не лопнула банка. Достаем потрясающе аппетитный шашлык!. ПРИЯТНОГО АППЕТИТА!!!
Cell Pisture Show - регулярный конкурс научной фотографии, который проводится издательством Cell Press, публикующим научные журналы. По итогам конкурса лучшие фотографии с описаниями рассылаются подписчикам CP на почту.
Этот выпуск посвящён синтетической биологии.
Биология Plug N' Play
Anne-CécileReymann, Manuel Théry, iRTSV в Гренобле, Франция
Когда Ваш жёсткий диск ломается, Вы заказываете новый онлайн и меняете их местами. Почему мы не можем сделать то же самое с биологическими системами? От ДНК-роботов и органов-на-чипе к нанощетинкам, захватывающим и высвобождающим лекарства, это слайд-шоу рассматривает две больших цели синтетической биологии: создавать новые биологические системы и перепроектировать существующие из не-биологических компонентов
Изображение: Филаменты актина нуклеированы в форме кругов диаметром 20-40 микрон с использованием микропаттернинга (см. далее) и сфотографированы путём эпифлуоресцентной микроскопии.
Выпуская актин
Anne-CécileReymann, Manuel Théry, iRTSV в Гренобле, Франция
Что регулирует архитектуру актина в клетке? Недавно (относительно - прим.пер.), Théry и коллеги продемонстрировали, что для организации F-актиновыхфиламентов (жёлтые) в параллельные пучки, какие встречаются в клетках, - без поперечных связей и клубков - нужна только правильная ориентация актиновых ядер.
Изображение:
Ядра актина размещены на покровном стекле в форме круга путём микропаттенрнинга с применением глубокой UV-литографии. Полимеризация актина вызвана последующим добавлением мономеров актина, профилина и комплекса Arp2/3. Плотная разветвлённая сеть филаментов образовалась на круге (ярко жёлтый), в то время как не-разветвлённые филаменты выросли снаружи от круга в виде параллельных пучков. 7% мономеров актина было помечено красителем Alexa568, который позволил сфотографировать их с применением классической эпифлуоресцентной микроскопии(прямой микроскоп Olympus BX61, сухой объектив x40).
Timothée Vignaud, Qingzong Tseng, Manuel Théry, iRTSV вГренобле, Франция
Микропаттернингтакже контролирует размер и форму клетки. Здесь, Théry и коллеги нанеслиадгезивные молекулы (фибронектин) на стёкла в разных формах - Т-образной(сверху справа) и H-образной (снизу справа). Когда они пересадили одну или двеклетки на полученный микропаттерн, те приняли соответствующую форму: клетка наT-форме стала треугольной, пара клеток на H-форме образовала квадрат. Если они"рисовали" паттерн рядом с клеткой, уже закрепившейся на подложке(слева), клетка постепенно распространялась на него и создавала стресс-волокна актина по краям.
Изображение:
Слева:клетка RPE1 экспрессирует LifeAct-GFP, который отмечает актиновый скелет в живых клетках. После того, как рядом с клеткой был нарисован микропаттерн,каждые 20 минут получали изображение на инвертированном микроскопе Nikon TE2000(объектив x100 с маслом).
Справа:единичная клетка RPE1 на Т-паттерне и пара клеток MCF10A на H-паттерне были пермеабилизованы параформальдегидом после посадки на микропаттернированное стекло. Актиновая сеть и фокальные контакты окрашены зелёным (фалоидин-FITC) и красным (антитела к винкулину/паксиллину), соответственно. Межклеточные контакты окрашены белым (антитела к бета-катенину). Изображения получены на микроскопе Leica DMRA (объектив x100 с маслом).
Campbell Strong, Shawn Douglas, Gael McGill, Wyss Institute forBiologically Inspired Engineering at Harvard University, Бостон, США
Одна из главных целей синтетической биологии - использовать строительные блоки живых систем (ДНК, РНК, протеины, липиды) для создания инструментов и устройств,которые не существуют в природе. Для примера, в "ДНК-оригами",длинные одноцепочечные молекулы ДНК с длиной свыше 1000 пар оснований складывались в кастомизированные формы за счёт взаимодействия с малыми"молекулами-образцами".
Изображение:
Дуглас и коллеги использовали подход "ДНК-оригами" для постройки бочонкообразного наноробота (35x35x45 нанометров), который может быть наполнен лекарствами, фрагментами антител (розовые) и другими наночастицами. Аптамер ДНК(зелёный) держит бочонок закрытым, но, когда робот контактирует с антителами к аптамеру, раскрывает его (например, на поверхности клетки). Робот был разработан при помощи программ Molecular Nay и CadNano.
Jorge Bernardino de la Serna, University of Southern Denmark, Оденсе, Дания
Одним из самых амбициозных устремлений синтетической биологии является создание"минимальных клеток", которые полностью повторяют функции естественных клеток - потребление энергии, градиент ионов, хранение информации,изменчивость. Хотя такие технологии всё ещё далеко на горизонте, исследователи достигли большого прогресса в создании "полусинтетических клеток",которые имитируют определённые функции клеток, такие как синтез белков или липидных мембран. Многие из этих искусственных клеток обитают в липосомах или искусственных везикулах с билипидной мембраной.
Изображение:
Каждая микрофотография показывает гигантскую липосому диаметром 20-50 микрон,состоящую из жиров и протеинов поверхности альвеол лёгких млекопитающих без химической обработки. Липосомы были напрямую выделены из смывов с лёгкого.Каждая микрофотография получена при разных температурах или составах жиров и белков легочного сурфактанта. Изображения получены на лазерном сканирующем инвертированном микроскопе Zeiss LSM 510 (объектив x40 с водной иммерсией), при конвенциональном или двухфотонном возбуждении флуоресценции.
Joanna Aizenberg, Harvard School of Engineering and Applied Sciences, Бостон, США
Другая крупная цель синтетической биологии - создание из неестественных молекул и соединений инструментов и устройств, имитирующих свойства природных. Например,Joanna Aizenberg и её лаборатория стали пионерами использования само-организующихся синтетических нановолокон для создания устройств,захватывающих и отпускающих лекарства, которые выглядят поразительно похожими на маленькие щупальца (вы же не думали, что пост обойдётся без тентаклей? -прим. пер.).
Изображение:
Сканирующая электронная фотография наноразмерных щетинок, удерживающих сферу. Щетинки сделаны из эпоксидной смолы и погружены в жидкость. Пока щетинки засыхают, они захватывают то, что поблизости, например лекарства или наночастицы. Щетинки сохраняют энергию и их можно заставить высвободить захваченные частицы. Каждая щетинка примерно в тысячу раз тоньше человеческого волоса.
Joanna Aizenberg, Harvard School of Engineering and Applied Sciences, Бостон, США
Самоорганизующиеся нановолокна могут также быть использованы при создании наноструктур с уникальными спиральными формами и иерархической структурой, каковые часто могут наблюдаться в живых системах. Упорядоченная матрица нановолокон погружается в жидкость и, по мере испарения жидкости, формирует спиральные пучки и пучки пучков с заданными свойствами, зависящими от состава и расположения нановолокон в матрице.
Изображение:
Сканирующая электронная фотография наноразмерных щетинок, сформировавших иерархическую спираль по мере высыхания жидкости.
Donald Ingber, Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering atHarvard University, Бостон, США
Один из проявляющихся трендов синтетической биологии - симуляция функций и активности живых органов на микроустройствах, произведённых, как микрочипы и выстеленных живыми клетками человека. Donald Ingber и коллеги использовали эту стратегию для создания "лёгкого на чипе", которое содержит пустые каналы,разделённые гибкой пористой мембраной, выстеленной с одной стороны клетками эпителия альвеол, а с другой - клетками легочных капилляров. Подвергая межтканевой интерфейс циклической деформации, эти устройства имитируют дыхательные движения. Этот простой орган на чипе повторяет ответ лёгкого человека на инфекции, воспаление и токсины. Подобные устройства предлагают новый подход к изучению лекарств и оценке токсичности соединений.
Hidetaka Suga, Yoshiki Sasai, RIKEN Center for Developmental Biology, Кобе, Япония
Хотя обычно эти технологии не относят к одной группе, технологии использования стволовых клеток имеют большую общую цель с синтетической биологией: создание искусственных органов. Ранее Sasai и его команда создали сетчатку в 3D-культуре эмбриональных стволовых клеток (ESC) и, на момент выхода выпуска, им удалось"вырастить" вне организма часть гипофиза. В чём заключался секрет создания этой железы? В организации двух слоёв эпителиальных клеток (эктодермы и нейродермы), чтобы на их интерфейсе мог сформироваться зачаток гипофиза -карман Ратке.
Изображение:
Слева:натуральный орган, сагиттарльный срез развивающегося кармана Ратке (красный)эмбриона мыши на 12 день. Карман Ратке помечен красным при помощи антител кPitx1, в то время, как гипоталамус помечен зелёным за счёт антител к Rx.
Справа:искусственный орган, карманы Ратке (зелёные и белые) самообразовались в скоплениях эмбриональных клеток на 13 сутки. Зелёные, белые и красные цвета ассоциированы с антителами к Lim3, Pitx1 и Tuj1, соответственно. Для окраски ядер в синий цвет на обоих изображениях использовался Dapi.
Alex Kushleyev, Daniel Mellinger, Vijay Kumar, University of Pennsylvaniaand KMel Robotics, Филадельфия, США
И, наконец,почему бы не обсудить "синтез" сложного биологического поведения?Один из наиболее часто повторяемых типов поведения - коллективный полёт пчёл и других насекомых, известный, как роение. Vijay Kumar и его группа сделали впечатляющий шаг к повторению роения у летающих дронов. Они использовали полностью автономные (без дистанционного управления!) квадрокоптеры, которые способны совместно маневрировать вокруг препятствий, лететь в определённой формации и объединяться в небольшие структуры.
Игорь Верный - настоящий мастер, превращающий металлолом в удивительные стимпанк-модели. Свои творения он создает из старых запчастей от велосипеда, столовых приборов и других мелких предметов. Этот художник по металлу действительно умеет работать с выбранным материалом! Только взгляните на подвижных стимпанк-существ!