Инновационный лаваш и лунный тренажёр. Что придумали российские учёные на этой неделе?

Завернуть в мягкий лаваш ароматную курицу и сочные овощи – очень вкусно, но не полезно, уверены российские учёные. Поэтому они придумали использовать в качестве альтернативы мучной оболочки овощные и фруктовые листы – из моркови и свёклы и яблок и хурмы. Такой способ упаковки обеда позволяет сохранить все микроэлементы и витамины без лишних калорий. 

Самые интересные разработки российских учёных на этой неделе – в нашем дайджесте. Тут и тренажёр для будущих лунных исследователей, и способ изучения клеток-убийц рака, и способ идентификации человека по микротокам, которые проходят через его тело. 

Идентификация по биотокам

Способы распознавания человека давно используются в разных сферах – по отпечаткам пальцев, снимку сетчатки глаза, по лицу. Однако есть менее распространенные, но не менее эффективные способы – например, по микротокам. Механизм таков – через тело пропускают безопасные токи и после их прохождения через ткани считывают полученные характеристики, уникальные для каждого человека. Такой инструмент предложили российские ученые, при этом утверждая, что точность идентификации с помощью этого способа не менее 80%. Благодаря такому показателю он может стать основой для передачи данных от одной части тела к другой при синхронной работе протезов с помощью естественных токов в теле, а не интернета или проводной связи. Так человек с протезами сможет сохранить подвижность и функции управления при нестабильной сети. 

По словам ученых, распространение электроимпульсов по телу человека может проходить по-разному – с разной скоростью, разными колебаниями частоты или силы тока. Для обучения и тестирования машинного алгоритма разработчики использовали данные, собранные от 30 человек, на них надели 12 датчиков, которые считывали информацию с 400 точек на теле. Половина датчиков передавала безопасные токи, а вторая половина – считывала их. Данные оцифровали с помощью математических подходов. Прибор можно настроить на определённую частоту передачи токов, чтобы не перепутать их с естественным сигналом внутри тела или другими случайными токами.

Реагент для обнаружения генетически модифицированных клеток иммунной системы (CAR-T клеток)

Учёные Новосибирского государственного университета с коллегами из Института цитологии и генетики СО РАН разработали отечественный реагент для обнаружения генетически модифицированных клеток иммунной системы (CAR-T клеток). CAR-T – собственные иммунные клетки человека, которые перепрограммируют для уничтожения чужеродных опухолевых клеток, вызывающих в организме рак. Разработка помогает оценивать, как размножаются CAR-T клетки после введения препарата, а также сопоставлять их долю в крови на разных этапах лечения. 

Как уточняют учёные, речь идет не просто об отдельной разработке, а об экосистеме инструментов, реагентов и сервисов, которые нужны для разные этапов исследований в области CAR‑T терапии. В будущем будет создана методологическая и образовательная база для специалистов, которые занимаются этими перспективными исследованиями. Сейчас в России больше 10 научных групп, которые изучают CAR‑T терапию. НГУ работает над созданием реагентов для обнаружения антигенных рецепторов и способов более эффективной доставки генетического материала в Т-лимфоциты. В частности, группа Кулемзина создала собственный реагент для мониторинга CAR‑T клеток в крови пациента методом проточной цитометрии. Это поможет ученым узнать, как размножаются клетки после введения препарата и отслеживать их концентрацию в крови на разных этапах лечения. Есть у разработки и потенциал импортозамещения – отечественный реагент позволит отказаться от дорогих зарубежных поставок. Новый отечественный реагент, по данным исследователей, показывает сопоставимое качество и стабильность при значительно меньшей стоимости.

Инновационный лаваш

Здоровое питание и инновационные продукты – ещё один тренд. Встроиться в этот тренд предлагают сибирские учёные из Новосибирска – они предлагают заменить лаваши, тортильи и питы на фруктовые и овощные листы. Листовые полуфабрикаты можно использовать для закусок с разными начинками, сладкими и сытными, при этом у них меньше калорий, а при обработке сохраняется больше витаминов, минеральных веществ и пищевых волокон. Овощные листы в НГТУ НЭТИ сделали из моркови и свеклы, фруктовые — из яблок и хурмы. Ученые предлагают наполнять овощные полуфабрикаты курицей гриль, манго и миксом салата с заправкой из лаймового соуса, а фруктовые – творог и кедровые орехи. Для приготовления овощного или фруктового листа сырье измельчается до состояния пюре, затем в него добавляются структурообразователи и пластификаторы, затем формуются листы, которые сушатся при определенном температурном режиме. В качестве структурообразователей используются пектины, агар-агар, пищевые волокна, они увеличивают нутриентную плотность. Как сохранить баланс термообработки и сохранения питательных веществ по максимуму – станет темой для новых проектов ученых. 

Плёнка от перегрева смартфона

Перегрев смартфона – частая проблема современных гаджетов. Новая плёнка, разработанная учеными СПбГУ, поможет не дать взорваться аккумулятору в смартфоне, вышедшему из строя. В современные гаджеты ставят литий-ионные аккумуляторы, чувствительные к внешним воздействиям. Под влиянием жары внутри батареи может возникнуть короткое замыкание, в результате быстро выделяется тепло и образуются газы, и в некоторых случаях аккумулятор может даже взорваться. Сейчас для защиты от перегревов и взрывов используется электроника, но она может не сработать вовремя, и учёные из Санкт-Петербурга предлагают другой способ решения проблемы. Они разработали внутренний предохранитель, который срабатывает при коротком замыкании внутри аккумулятора, не допуская взрыва. Состоит он из полимерной пленки, которая не дает аккумулятору загореться даже если он механически повреждён. 

«Разработанный нами защитный слой не требует датчиков, управляющей электроники или внешнего отключения: он реагирует на изменение электрического состояния самой аккумуляторной ячейки. Это важно для внутренних коротких замыканий, потому что они могут развиваться быстрее, чем успевает сработать внешняя система защиты или защитные элементы, откликающиеся на повышение температуры», — пояснил главный научный сотрудник кафедры электрохимии Института химии СПбГУ Олег Левин.

Комплекс для подготовки космонавтов к высадке на Луну

Федеральное медико-биологическое агентство (ФМБА) России ведет активную разработку наземного аналогового комплекса для полноценной подготовки космонавтов к миссиям по исследованию поверхности Луны. Комплекс воспроизведёт условия спутника на Земле, что поможет эффективнее тренировать лунных исследователей. 

На полигоне будут отрабатываться действия, которые предстоит совершать космонавтам каждый день в процессе работы в сложнейших условиях космоса – выход из жилого модуля, шлюзование, проведение техобслуживания и ремонта оборудования. Кроме того, будущие космонавты будут тренироваться очищать скафандры от лунной пыли при возвращении в жилые отсеки. Как обязательная часть обучения – здесь будут отрабатываться протоколы действий в нештатных ситуациях и алгоритмы работы в команде. Специалисты агентства разрабатывают специализированные тренажёры для адаптации сенсорных и вестибулярных систем космонавтов к условиям космоса.

Текст: Эмма Эйхвальд
Фото сгенерированы нейросетью Шедеврум