Устройство развивает технологию DishBrain — предыдущей версии, где нейроны научились играть в Pong. В CL1 улучшена задержка сигналов, увеличено количество каналов ввода и оптимизировано железо для исследований. Например, система уже помогала восстановить функции обучения в нейронных культурах, моделирующих эпилепсию.

CL1 потребляет меньше энергии, чем традиционное оборудование для ИИ, и может применяться в тестировании алгоритмов, изучении заболеваний и разработке препаратов. Пользователи обязаны получить этическое одобрение для новых клеточных линий и использовать систему только в лабораторных условиях.

Нейробиолог Карл Фристон назвал CL1 «выдающимся достижением», отметив, что платформа позволяет проверять гипотезы о работе мозга на реальных нейронах. В будущем Cortical Labs планирует расширять функционал устройства для новых экспериментов.

Источник

Дизайнеры проходят все стадии концептуального проектирования: дизайн-исследование, эскизный поиск, эргономику, пользовательский сценарий, поиск форм-фактора и цвета. Также инженеры с технической точки зрения узнают, какие детали можно убрать, а какие точно оставить. Например, в 2023 году ученые НИТУ МИСИС представили первый «тканевой пистолет», сшивающий раны биополимерами. Устройство предназначено для использования на этапах эвакуации. Студенты-биоинженеры и дизайнеры оптимизировали его для домашних условий – аптечки. Есть и проекты-фантазии: как с учетом технологического прогресса устройства будут выглядеть через несколько лет.

«Научные открытия привели к появлению новых технологий, материалов и методов, а дизайн сделал эти инновации более удобными для людей, – делится руководитель магистерской программы Университета МИСИС «Промдизайн и инжиниринг» Елена Пантелеева. – Будущее за осознанным проектированием, в котором заложена синергия компетенций в инженерии и дизайне. Всё это, в конечном счете, повышает качество продукта и улучшает пользовательский опыт».

По словам Елены, дизайнер работает с эмоциями потребителя, в то время как инженер сконцентрирован на технических аспектах. Пациентам приятнее видеть лаконичное оборудование. При проектировании любого устройства нужно учитывать технические и производственные требования: функциональность, экономичность конструкторского решения, рациональное использование материалов и пространства. Промдизайнеру не так важно уметь рисовать, как владеть навыками технического рисунка, 2Д- и 3Д-моделирования. На стыке творчества и инженерных задач нужно обладать развитой насмотренностью, разбираться в инновационном сырье, цветах, фактуре, технологиях. Помимо этого, вывод изделия на рынок – вопрос экономический. Любой продукт должен быть конкурентоспособным и, желательно, лучше аналогов. Промышленный дизайнер следит за трендами, адаптирует их под свою нишу и решает бизнес-задачи. Междисциплинарный подход помогает промдизайнерам комплексно представить проблему, с которой может столкнуться пользователь, и создать профессиональное решение под запрос потребителя.

Пример для наглядности:

Биолаборатория собирается клонировать быка-производителя🐂

Как уточнили представители компании-заказчика, в отличие от клонов коров многих пород, которые показывают слабую продуктивность в плане надоя и которые не могут за короткое время себя окупить, быки довольно быстро обеспечат получение высокого дохода благодаря реализации их семени.

Биоинженеры уже выбрали для проведения клонирования пару быков и подготовили в своем криобанке порядка 170 единиц эмбрионов от каждого.
В ходе клонирования будут созданы абсолютно генетически точные копии, продуктивность которых зависит от подобранного донора.

Около года назад в кубанском «Рассвете» ручным клонированием была создана корова «Звёздочка», которая преподнесла 7 здоровых телят и отмечалась высокими молочными надоями, в год достигающими 18 тонн.

Проектом занимаются специалисты биолаборатории «Альтраген», работающей в интересах ГК «Прогресс агро».

Красивые девушки, космические снимки и научные открытия - всё это в ✈️🐼Перейти

Регенеративная медицина и стволовые клетки

Раньше производство партии стволовых клеток для лечения болезней или травм включало в себя их этичный сбор из эмбриональной ткани. Но в 2006 году японские ученые нашли способ вернуть созревшие клетки обратно в состояние стволовых. Клетки, которых «откатили до стартовых условий», стали называть индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC). И их снова можно вырастить до состояния клеток любого типа ткани: сердца, легкого, печени, мозга и т.д. В частности, вот один из наглядных примеров восстановления стволовых клеток мозга.

Однако это открытие, удостоенное Нобелевской премии, не идеально. Во-первых, большая часть клеток может застрять на промежуточных стадиях, что снижает эффективность метода. В первоначальном исследовании менее 0,1% клеток прошли весь путь. За последние 20 лет этот показатель был улучшен и некоторые методы приближаются к 100% эффективности.

Теперь ученые из Массачусетского технологического института нашли способ убрать посредника, минуя этап отката к стволовым клеткам и переходя напрямую от одного типа клеток к другому. Что еще лучше, эффективность метода более 1000%. Другими словами, из одной исходной клетки вы получаете 10 или более целевых клеток.

Уход от ошибок прошлого и перепрограммирование клеток

Первоначальный процесс строится на наборе из четырех генов, которые кодируют белки, называемые факторами транскрипции. Если эти гены загрузить на вирусные векторы и доставить их к клеткам кожи, то клетки кожи трансформируются iPSC.

В этот раз ученые экспериментировали с шестью факторами транскрипции, пробуя разные комбинации, чтобы найти наименьшее количество факторов, которое все еще может быть достаточно эффективным. После проб и ошибок они определили комбинацию из трех элементов: NGN2, ISL1 и LHX3, которые выполнили полное преобразование.

Использование только этих трех элементов и одного вирусного вектора позволили правильной дозировке достичь каждой клетки. Используя второй вирус, команда доставила два других гена, которые заставляют клетки начать пролиферацию.

Если бы вы экспрессировали факторы транскрипции на действительно высоком уровне в непролиферативных клетках, то скорость перепрограммирования была бы очень низкой, но гиперпролиферативные клетки более восприимчивы. Это как будто их сперва зарядили для конверсии, а затем повысили их восприимчивость к уровням факторов транскрипции.

Со слов исследователей.

Вполне может случиться, что технология будет использована для выращивания следующего поколения нейронов, на которых работают бионические компьютеры.

Практическое применение перепрограммированных клеток

Команда протестировала технологию, преобразовав клетки кожи мышей в двигательные нейроны. И, конечно же, результат был эффективен на 1000%. Было обнаружено, что созданные двигательные нейроны генерируют электрическую активность и кальциевую сигнализацию, что указывает на их функциональность. В последующих тестах нейроны были пересажены в мозг живых мышей, где они образовали связи с другими клетками мозга.

Версия этой технологии выращивания была также разработана для человеческих клеток, хотя на данном этапе эффективность менее впечатляющая — от 10 до 30%. Тем не менее, это лучшая отправная точка, чем 0,1% оригинального метода, а работа над повышением эффективности идет полным ходом.

Если технология будет создана, то первым применением станет выращивание новых нейронов для пациентов с такими заболеваниями, как БАС, для улучшения их двигательного контроля. После этого метод может быть потенциально распространен и на другие типы клеток.

Как всегда, больше новостей на грани науки и фантастики – читайте в материалах сообщества Neural Hack. Подписывайтесь, чтобы не пропускать свежие материалы!

Инженеры из Университета Мельбурна разработали уникальный высокоскоростной трехмерный биопринтер, использующий акустические волны для формирования живых тканей. Эта инновация представляет собой совершенно новый подход к биопечати.

Традиционные методы были медлительными и деликатными, с высоким риском повреждения клеток при послойном нанесении, а также ограниченными возможностями для создания сложных структур. Новая технология устраняет эти недостатки.

Дэвид Коллинз, руководитель лаборатории Collins BioMicrosystems Laboratory, подчеркивает, что основное преимущество изобретения заключается в точном позиционировании клеток внутри создаваемых тканей. По его словам, неправильное расположение клеточных структур является главной причиной, по которой большинство существующих биопринтеров не могут точно воспроизводить части человеческого тела и создавать безопасное мясо, идентичное натуральному.

Профессор Коллинз проводит интересную аналогию с автомобилем: как механические компоненты в машине должны быть расположены определенным образом для корректной работы, так и клетки в тканях требуют правильной организации. Ранее трехмерные биопринтеры полагались на естественное выравнивание клеток без направленного воздействия, что ограничивало их возможности.

Основой нового устройства является уникальный принцип: акустические волны, создаваемые вибрирующими пузырьками, манипулируют клетками и формируют сложные трехмерные структуры. Внедрение передовой оптической системы позволило отказаться от традиционного послойного метода печати. В результате устройство формирует клеточные структуры за считанные секунды, работая в 350 раз быстрее существующих аналогов. Это создает условия для правильной дифференциации клеток и их созревания в полноценные ткани, что способствует лучшему выживанию клеток благодаря рекордно короткому времени печати и отсутствию дополнительных манипуляций.

Печать осуществляется непосредственно в стандартных лабораторных планшетах, что позволяет сохранить целостность и стерильность создаваемых структур. В отличие от прежних методов, где требовалось аккуратно перемещать готовые образцы, рискуя их повредить, новая технология исключает этот рискованный этап.

Аспирант Каллум Видлер, ведущий автор работы, отмечает, что, хотя биологи всегда видели огромные возможности в биопечати, низкая производительность существенно ограничивала её применение.

Точное воспроизведение тканей человека открывает новые горизонты в исследовании болезней и поиске методов лечения. Особенно ценна эта технология для онкологии: воссоздавая конкретные органы и ткани, ученые смогут ускорить разработку противораковых препаратов. Метод также закладывает основу для персонализированной медицины, где терапия подбирается с учетом генетических особенностей каждого пациента.

Точное воссоздание тканей для питания может привести к "выращиванию" мяса, рыбы и других тканей без необходимости убивать животных. Это даст возможность человечеству постепенно освободиться от практики убийства ради пищи и стать более гуманным видом — новым "венцом Творения".

Однако на пути к этой мечте существуют свои риски, которые человечеству предстоит преодолеть. Возможно, человек, который научится производить пищу самостоятельно или станет существом, питающимся электричеством, будет более "совершенным" вариантом, чем современные люди. Такой индивид будет лучше подготовлен к жизни в суровых и автономных условиях, например, при освоении Вселенной.

Сами авторы AlphaFold пишут о себе:

К настоящему времени миллионы исследователей по всему миру используют AlphaFold 2 для совершения открытий в таких областях, как вакцины от малярии, лечение рака и разработка ферментов. AlphaFold был процитирован более 20 000 раз, а его научное влияние было признано многими премиями, последняя из которых — премия «Прорыв» в области наук о жизни. AlphaFold 3 выводит нас за пределы белков и охватывает широкий спектр биомолекул. Этот скачок может открыть новые возможности для развития науки, от разработки биовозобновляемых материалов и повышения устойчивости сельскохозяйственных культур до ускорения разработки лекарств и исследований в области геномики.

Как AlphaFold 3 раскрывает молекулы жизни

Если ввести список молекул, AlphaFold 3 генерирует их совместную 3D-структуру, показывая, как они сочетаются друг с другом. Программа моделирует крупные биомолекулы, такие как белки, ДНК и РНК, а также малые молекулы, известные также как лиганды — категория, охватывающая многие лекарства. Кроме того, AlphaFold 3 может моделировать химические модификации этих молекул, которые контролируют здоровое функционирование клеток, а их нарушение может привести к болезни.

Возможности AlphaFold 3 обусловлены архитектурой и обучением нового поколения, которое теперь охватывает все молекулы жизни. В основе модели лежит улучшенная версия нашего модуля Evoformer — архитектуры глубокого обучения, которая легла в основу невероятной производительности AlphaFold 2. После обработки входных данных AlphaFold 3 собирает свои предсказания с помощью диффузионной сети, подобной тем, что используются в генераторах изображений ИИ. Процесс диффузии начинается с облака атомов и в течение многих шагов сходится к конечной, наиболее точной молекулярной структуре.

Предсказания AlphaFold 3 о молекулярных взаимодействиях превосходят по точности все существующие системы. Являясь единой моделью, которая целостно рассчитывает целые молекулярные комплексы, она способна объединить научные знания.

==============

Они много о себе пишут... И, надо сказать, небезосновательно.

И, что характерно, всё это можно найти в виде текста. И изучать в виде текста.
К сожалению, на это не очень способны, привыкшие смотреть только готовые мультики в видеоформате, заполонившие сеть. Ну да и к лешему их. Наука сегодня интереснее свар.