გამოგონება - ინოვაცია

ქალაქ ოსტინში მდებარე ტეხასის უნივერსიტეტში მომუშავე მეცნიერებმა შექმნეს ნეიროკომპიუტერული ინტერფეისი, რომელიც თავზე მაგრდება და ვიდეოთამაშის გონებით გაკონტროლების შესაძლებლობას იძლევა.

მეცნიერებს სურდათ, მოძრაობის პრობლემების მქონე ადამიანებისთვის სიცოცხლის ხარისხის გასაუმჯობესებლად ტვინისა და კომპიუტერის ერთმანეთთან დამაკავშირებელი მოწყობილობა შეექმნათ. მასში მანქანური დასწავლის ფუნქციების ინტეგრირებით სპეციალისტებმა უნივერსალური ინტერფეისი მიიღეს, რომელიც ადაპტაციური ტექნოლოგიის წყალობით სხვადასხვა ინდივიდმა შეიძლება გამოიყენოს. ეს ნიშნავს, რომ სისტემა კალიბრაციის გარეშე იწვრთნება.

იქიდან გამომდინარე, რომ ყველა ადამიანის ტვინი უნიკალურია, ტიპურ BCI-ს ხანგრძლივი კალიბრაცია სჭირდება, რაც ასეთი მოწყობილობების ფართოდ გამოყენებას ბარიერს უქმნის. ახალი ინტერფეისი ამ მხრივ გამორჩეულია, რადგან მისით სარგებლობა რამდენიმე პაციენტს შეუძლია. ამისთვის სისტემის თითოეულ მათგანზე მორგება საჭირო არაა.

ეს BCI ერთგვარი ქუდის სახითაა წარმოდგენილი, რომელზეც ელექტროდებია დამონტაჟებული. ისინი ტვინში წარმოქმნილ სიგნალებს აფიქსირებს და კომპიუტერში გზავნის. ამ მონაცემებს შემდეგ დეკოდერი შიფრავს და ვიდეოთამაშში კონკრეტულ ქმედებად გარდაქმნის.

როგორც ავტორები ამბობენ, BCI პაციენტების ტვინის ნეიროპლასტიკურობას აუმჯობესებს. ესაა პროცესი, რა დროსაც ნეირონული ქსელები ზრდის პარალელურად იცვლება. შესაბამისად, მსგავსი კვლევები ადამიანის ტვინის უკეთ ფუნქციონირებასაც უწყობს ხელს.

ახალი ინტერფეისით კვლევაში მონაწილე ადამიანებმა ორი რამ გააკეთეს: კომპიუტერში მანქანების რბოლა ითამაშეს და ეკრანზე ნაჩვენები ციფრული ძელი მარჯვნიდან და მარცხნიდან დააბალანსეს. ეს მათ სწორედ დეკოდერის მიერ ტვინის სიგნალების ბრძანებებად გარდაქმნის გზით მოახერხეს.

ექსპერიმენტში სულ 18-მა ინდივიდმა მიიღო მონაწილეობა, რომლებიც პარალიზებულები არ იყვნენ. მომდევნო ეტაპზე ამ ინტერფეისს უკვე თავად პაციენტებზე გამოცდიან. აღსანიშნავია, რომ მეცნიერთა ეს გუნდი ინვალიდის ეტლის შექმნასაც ცდილობს, რომელიც ინტერფეისით გაკონტროლდება. ასევე, სურთ, აღნიშნული ტექნოლოგია კიდურების სარეაბილიტაციო რობოტების სამართავადაც გამოიყენონ.

ანალიტიკოსთა და მეცნიერთა დარბაზი “დოქტრინა”

მსოფლიო მოსახლეობის ზრდის ფონზე, იზრდება ზეწოლა გარემოზე. შექმნილ გამოწვევებს შორის არის საკვების წარმოება. პრობლემებია მიწისა და წყლის რესურსებთან დაკავშირებითაც, რომელიც საჭიროა მეცხოველეობისთვის.
ლაბორატორიაში წარმოებული ხორცი, შესაძლოა, ამ ზეწოლის შემსუბუქების ერთ-ერთი საშუალება გახდეს და კორეელმა მეცნიერებმა ცოტა ხნის წინ მისი დამზადების ინოვაციური გზა აღმოაჩინეს. მათ გამოიგონეს ახალი ჰიბრიდული საკვები, რომელიც შედგება მსხვილფეხა რქოსანი პირუტყვის ცხიმის უჯრედებისა და ბრინჯის მარცვლებში გაზრდილი კუნთებისგან.
ბრინჯი შეიცავს დაახლოებით 80 პროცენტ სახამებელს, დანარჩენი 20 პროცენტი არის ცილა და სხვა საკვები ნივთიერებები. ეს არის შესანიშნავი საკვები ელემენტი, მაგრამ მკვლევარები ფიქრობდნენ, რომ შეიძლება არსებობდეს გზა, რათა მან ცოტა უფრო ძლიერად იმოქმედოს.
ბიოლოგიურ სისტემებში უჯრედებს ესაჭიროებათ ერთგვარი ხარაჩო, რომელიც აყალიბებს ქსოვილს მისი ზრდისას. ლაბორატორიულ პირობებში მეცნიერები ხშირად იყენებენ ხელოვნურ მატრიქსს სხვადასხვა ქსოვილებისა და ორგანოებისთვის. იონსეის უნივერსიტეტის ბიომოლეკულური ინჟინერი, სოჰეონ პარკი, რომლის ხელმძღვანელობითაც ჯგუფმა კვლევა ჩაატარა, და მისი კოლეგები ფიქრობდნენ, რომ ბრინჯი იმდენად ფოროვანი იყო, შეეძლო ხარაჩოს ფუნქციის შესრულება, რომელზედაც ლაბორატორიაში შექმნილი ცხოველური უჯრედები ქსოვილში აშენდებოდა.
პირველ რიგში, მათ დაფარეს ბრინჯის მარცვლები საკვები თევზის ჟელატინით და საკვები ფერმენტებით, რათა დახმარებოდნენ უჯრედებს დასაყრდენის პოვნაში და მაქსიმალურად გაეზარდათ უჯრედული მასალის რაოდენობა, რომელიც ეკვრის და იზრდება ბრინჯზე. შემდეგ მათ დათესეს ბრინჯის მარცვლები ძროხის კუნთებთან და ცხიმოვანი ღეროვან უჯრედებთან ერთად და გააჩერეს პეტრის თეფშში 9-დან 11 დღემდე.
კულტივირების პერიოდის ბოლოს მკვლევარებმა ბრინჯი დატესტეს მისი სტრუქტურისა და კვების შემცველობის შესასწავლად. მათ აღმოაჩინეს, რომ ძროხის ხორც-ბრინჯის ჰიბრიდი უფრო მტკიცე და მყიფე იყო, ვიდრე ჩვეულებრივი ბრინჯი.
უფრო მნიშვნელოვანი ის იყო, თუ როგორ შეიცვალა ბრინჯის საკვები პროფილი. ჰიბრიდულ ბრინჯს ჰქონდა მნიშვნელოვნად მაღალი ცილის და ცხიმის შემცველობა – 8 პროცენტით მეტი ცილა და 7 პროცენტით მეტი ცხიმი – ვიდრე დაუმუშავებელ ბრინჯს. ეს შეიძლება ბევრი არ ჩანდეს, მაგრამ გაუმჯობესებით ის შეიძლება კიდევ უფრო გაიზარდოს. ამ მოცემულობით, ხორციანი ბრინჯის წარმოება უფრო ნაკლებად ძვირი დაჯდება, ვიდრე ძროხის ხორცის თითო გრამი ცილის, როგორც ემისიის, ასევე ფინანსური თვალსაზრისით.
კერძოდ, ჯგუფის გამოთვლით, ჰიბრიდული ბრინჯის წარმოება, წარმოქმნის 6,27 კილოგრამ ნახშირორჟანგს 100 გრამ ცილაზე. ძროხის ხორცი გამოყოფს 49,89 კილოგრამ ნახშირორჟანგს 100 გრამ ცილაზე. ხოლო ჰიბრიდული ბრინჯის ღირებულება მომხმარებლისთვის იქნება ძროხის ხორცის ფასის დაახლოებით 15 პროცენტი კილოგრამზე.
ასევე, შესაძლოა, საინტერესო იყოს ბრინჯის გემოს პროფილის ცვლილებები. ჯგუფმა დაადგინა, რომ ძროხის კუნთმა და ცხიმმა ბრინჯს სხვადასხვა არომატული ნაერთები დაამატა, რაც მზარეულებისთვის ექსპერიმენტების ჩასატარებლად სახალისო იქნება.
ახლა რჩება წარმოების პროცესის დახვეწა, რათა შემცირდეს ჰიბრიდული ბრინჯის დამზადების დრო.
„არ ველოდი, რომ უჯრედები ასე კარგად გაიზრდებოდა ბრინჯში. ახლა მე ვხედავ ამ მარცვლეულზე დაფუძნებული ჰიბრიდული საკვების სამყაროს შესაძლებლობებს. ის ერთ დღეს შეიძლება გახდეს შიმშილთან, სამხედრო რაციონთან ან თუნდაც კოსმოსურ საკვებთან დაკავშირებული პრობლემების შემსუბუქების საშუალება“, – აცხადებს სოჰეონ პარკი.
კვლევა სამეცნიერო ჟურნალ Matter-ში გამოქვეყნდა.

წყარო : sciencealert.com

ანალიტიკოსთა და მეცნიერთა დარბაზი “დოქტრინა”

ლონდონის საიმპერატორო კოლეჯში მომუშავე მეცნიერებმა გენმოდიფიცირებული ბაქტერიების მეშვეობით არაცხოველური ტყავი შექმნეს, რომელიც, ამავდროულად, პლასტმასასაც არ შეიცავს. დამატებით, ეს მასალა შავ ფერს თავისით იღებს. ეს მნიშვნელოვანია, რადგან თანამედროვე მოდის ინდუსტრიაში სინთეტიკური საღებავები გამოიყენება, რაც გარემოსთვის საზიანოა.

სპეციალისტებმა ახალი ბიომატერია Komagataeibacter-ის გვარის გრამუარყოფითი ბაქტერიების დახმარებით მიიღეს. ისინი ბაქტერიულ ცელულოზას წარმოქმნიან, რომელიც გასაოცარი მახასიათებლების გამო აკუსტიკურ მოწყობილობებსა და ჭრილობების მოსაშუშებლადაც კი შეიძლება, გამოვიყენოთ.

სპეციალისტებმა მიკრობებს ის გენები შეუცვალეს, რომლებიც ცელულოზის ფენების წარმოქმნაში მონაწილეობს. შემდეგ გენური მოდიფიკაციით უზრუნველყვეს, რომ ბაქტერიებს მუქი შავი პიგმენტიც გამოეყო, რომელსაც ეუმელანინი ეწოდება.

“ტყავის თვითშეფერვადი და მდგრადი ალტერნატივების შექმნის ახალი და სწრაფი ხერხის შემუშავება დიდი მიღწევაა. ბაქტერიული ცელულოზა არსებითად ვეგანურია. მისი მიღების პროცესს ნახშირბადის მხოლოდ მცირე ემისია ახლავს თან და წყლისა თუ მიწის მცირე რესურსს საჩიროებს, ვიდრე ეს საქონლის ფერმებში ხდება.

ტყავის ისეთი შემცვლელებისგან განსხვავებით, რომლებიც პლასტმასას შეიცავს, ბაქტერიული ცელულოზის შექმნა ნავთობქიმიური პროდუქტების გარეშეა შესაძლებელი და უსაფრთხოდ, არატოქსიკურად, ბიოდეგრადირდება”, — აცხადებენ ავტორები.

ეს ცელულოზა მათ ფეხსაცმლის ფორმაზე “გაზარდეს”. სასურველი შედეგის მიღებას მხოლოდ 2 კვირა დასჭირდა, რის შემდეგაც სათანადო პირობებში 30 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე დააყოვნეს.

უნდა ითქვას, რომ თანამედროვე მსოფლიოში ტყავის მდგრად შემცვლელებზე აქტიურად მუშაობენ. ამ მხრივ გენური ინჟინერია მნიშვნელოვანია, რადგან ის ასეთი ბიომატერიების ფიზიკური და ესთეტიკური მახასიათებლების გაუმჯობესების საშუალებას გვაძლევს. უკანასკნელ მეთოდს ისიც გამოარჩევს, რომ სხვა მიკრობების გენების გამოყენებით განსხვავებული ფერების წარმოქმნაცაა შესაძლებელი.

მეცნიერები ამ მხრივ კვლევას აგრძელებენ, თან მათ ახლახან 2 მილიონი გირვანქა სტერლინგის ოდენობის დაფინანსება მოიპოვეს. ავტორთა ნაშრომი გამოცემაში Nature Biotechnology გამოქვეყნდა. წყარო

 ანალიტიკოსთა და მეცნიერთა დარბაზი – ,,დოქტრინა”