У ротовій порожнині людини мешкає понад 700 видів бактерій, але лише невелика їх кількість пов'язана з періодонтитом. Ці шкідливі мікроби накопичуються в зубному нальоті, особливо вздовж лінії ясен, де можуть викликати запалення (гінгівіт). Якщо не лікувати, це запалення може прогресувати до хронічного періодонтиту, призводячи до рецесії ясен та втрати зубів.

Ризики виходять за межі ротової порожнини. Коли хвороботворні бактерії потрапляють у кровотік, вони можуть грати роль у розвитку таких серйозних захворювань, як діабет, ревматичні захворювання, артрит, серцево-судинні захворювання, хронічні запальні захворювання кишківника і навіть хвороба Альцгеймера.

Чому традиційні методи лікування неефективні

Традиційні засоби для догляду за ротовою порожниною, такі як ополіскувачі на спиртовій основі й розчини хлоргексидину, вбивають шкідливі бактерії, але вони також знищують корисні мікроби. Після лікування мікробіом ротової порожнини повинен відновитися з нуля. У цьому процесі шкідливі бактерії, такі як Porphyromonas gingivalis, часто швидко відновлюють своє домінування, оскільки вони процвітають у запаленій тканині ясен. Корисні бактерії ростуть повільніше, що може призвести до дисбалансу, відомого як дисбіоз, і дозволити захворюванню повернутися.

Новий спосіб блокування шкідливих бактерій

Дослідники з Інституту клітинної терапії та імунології ім. Фраунхофера (IZI) у Галлі виявили речовину, яка впливає на шкідливі патогени, не торкаючись решти мікробної популяції. Ця сполука, яка називається гуанідіноетилбензиламіно імідазопіридин ацетатом, діє, запобігаючи росту бактерій, таких як Porphyromonas gingivalis, а не вбиваючи їх безпосередньо.

Штефан Шиллінг, керівник відділу молекулярної біохімії лікарських препаратів та розробки терапії в інституті Фраунгофера IZI, пояснює: "Замість того, щоб просто вбивати збудників гінгівіту, препарат пригнічує їх зростання. Вони не можуть чинити свій токсичний вплив, тому корисні бактерії можуть займати ніші, які в іншому випадку були б для них недоступні. Таким чином, речовина працює в гармонії зі здоровими бактеріями, м'яко відновлюючи та стабілізуючи мікробний баланс у порожнині рота", — каже Шилінг.

Від дослідницького проєкту до зубної пасти

Базову технологію було вперше розроблено в рамках фінансованого ЄС дослідницького проєкту за участю міжнародних партнерів. У 2018 році в місті Халле була заснована компанія Periotrap Pharmaceuticals GmbH, щоб перетворити це відкриття на практичні рішення для догляду за ротовою порожниною. Працюючи у тісній співпраці з Інститутом мікроструктури матеріалів та систем ім. Фраунгофера (Fraunhofer IZI) та Інститутом мікроструктури матеріалів та систем ім. Фраунгофера (Fraunhofer IMWS), команда створила зубну пасту, призначену для підтримки мікробіома порожнини рота.

"Продукт призначений для профілактики періодонтиту. Як і звичайна зубна паста, він також містить абразивні частинки та фтор для запобігання карієсу", — пояснює Мірко Бухгольц, один із засновників компанії.

Подолання труднощів розробки

Перетворення сполуки на придатний для використання інгредієнт зажадало великих випробувань. Кінцевий продукт повинен був ефективно блокувати шкідливі бактерії, залишаючись безпечним для повсякденного використання. Він не повинен бути токсичним, потрапляти в кровообіг або викликати зміну кольору зубів.

Для досягнення цієї мети дослідники Fraunhofer IZI провели біохімічні та структурні дослідження, щоб краще зрозуміти, як діє речовина, та точно налаштувати рецептуру. "Це дозволяє нам краще зрозуміти, як працюють речовини, і визначити оптимальний склад активних інгредієнтів зубної пасти", - пояснює Шиллінг.

Перевірка безпеки та ефективності зубної пасти

Fraunhofer IMWS зробила свій внесок, оцінивши взаємодію різних рецептур із зубами та яснами. Використовуючи передові інструменти, такі як сканувальна електронна мікроскопія та хімічний аналіз, дослідники детально вивчили сумісність та ефективність.

Як пояснює Андреас Кісов, керівник групи з характеристики медичних та косметичних засобів: "Сканувальна електронна мікроскопія, хімічна характеристика та кількісні вимірювання дозволяють нам робити докладні висновки про сумісність та функції речовини. Простіше кажучи: зрештою ми з'ясовуємо, чи працює зубна паста, чи ні".

Стандарти якості та майбутні продукти

"Усі випробування проводилися відповідно до стандартів належної лабораторної практики (GLP), що гарантує відповідність результатів суворим національним та міжнародним вимогам. Дотримання рекомендацій GLP було ключовим елементом проєкту. Ми не просто розробили хорошу зубну пасту з новим інгредієнтом: ми розробили високоякісний продукт для догляду за ротовою порожниною, відповідний медичним стандартам", — каже Шиллінг.

Робота над технологією продовжується. Крім зубної пасти, дослідники та команда PerioTrap розробили гель, який використовується після професійного чищення зубів, для блокування шкідливих бактерій, підтримки здорового мікробіома та здоров'я ясен.

У розробці знаходяться інші продукти, включаючи ополіскувач для рота та інші засоби для догляду за порожниною рота. Також існує потенціал для використання у ветеринарії, оскільки захворювання ясен у собак та котів мають схожі основні причини.

Пристрій призначений для наднизько споживальної електроніки, що працює у віддалених або важкодоступних умовах.

Компанія NRD LLC заявила, що в серії NBV використовується бета-вольтаїчна конструкція, що працює на нікель-63 для генерації електроенергії за допомогою радіоактивного розпаду.

Система герметично укладена у твердотілий корпус і призначена для застосування там, де заміна або перезаряджання батарей недоцільні.

Бета-вольтаїчні пристрої перетворюють енергію, що виділяється при бета-розпаді, на електричний струм.

На відміну від звичайних батарей, вони засновані на безперервному процесі розпаду, що дозволяє їм працювати протягом тривалих періодів, хоч і при надзвичайно низьких рівнях потужності.

За словами компанії, серія NBV призначена для підтримки електроніки, яка потребує стабільного, довготривалого енергопостачання, особливо в умовах обмеженого доступу або дорогого обслуговування.

Живлення від радіоактивного розпаду

Компанія NRD заявляє, що батарея може забезпечувати вихідну потужність від 5 нановатів до 500 нановатів.

Пристрій працює в діапазоні напруг від 1,0 до 20,0 В і номінального струму від 7,5 наноамперів до 33 наноамперів, при цьому він має компактний формфактор 20 мм х 20 мм х 12 мм.

Ці характеристики відносять пристрій до категорії наднизько споживальних, що робить його придатним для датчиків, систем реєстрації даних та обладнання моніторингу, що потребують безперервного, але мінімального споживання енергії.

"Простіше кажучи, критично важливі завдання руйнуються, якщо компонент, такий як батарея, у матриці живлення пошкоджений або виходить з ладу", - сказав Шел Альфієро, генеральний директор компанії. "Серія NBV від NRD — це високонадійне рішення для мікроживлення, яке не потребує обслуговування, призначене для додатків, які потребують тривалої надійності та стабільного живлення в складних і агресивних умовах, де заміна батареї не є реалістичним варіантом".

Компанія заявляє, що система призначена для використання в системах промислового моніторингу, екологічного моніторингу та безпеки, а також в автономних платформах із підтримкою ШІ, що потребують постійного низького рівня живлення для підтримки стану системи.

Розрахована на тривалий час роботи

Батарея також призначена для використання у віддалених системах, включаючи моніторинг інфраструктури та системи тривалого відстеження стану, де обслуговування утруднене чи неможливе.

"Цей запуск є важливою віхою, оскільки NRD перетворює багаторічний досвід роботи з регульованими ядерними матеріалами у рішення для електроживлення нового покоління", - сказав Кевін Хеффлер, головний операційний директор.

"NRD — ліцензований виробник із шістьма власними радіологічними лабораторіями, спеціалізованим, добре розвиненим відділом радіаційної безпеки та надійною програмою радіаційної безпеки, створеною для підтримки масштабованого виробництва та довгострокових клієнтських програм".

Хоча компанія наголошує на своєму досвіді у виробництві радіоізотопної продукції, включаючи компоненти для димових сповіщувачів, вона не розкрила подробиці про терміни великомасштабного розгортання або комерційної доступності.

Заявлений тривалий термін служби пристрою залежить від періоду напіврозпаду нікелю-63, проте реальні характеристики залежатимуть від ефективності, екранування та обмежень інтеграції, які не були перевірені незалежно.

Дослідження було представлено на конференції AAAI зі штучного інтелекту.

Система використовує великі мовні моделі для того, щоб спрямовувати людей з вадами зору до місця призначення, описуючи навколишнє оточення і перешкоди на шляху.

На відміну від традиційних собак-поводирів, робот може пояснювати маршрути до початку подорожі та постійно оновлювати інформацію під час руху.

Дослідження ґрунтується на більш ранніх роботах, де роботизовані собаки-поводирі реагували на фізичні сигнали, такі як ривки повідця. В останній версії додано можливість спілкування, що дозволяє користувачам взаємодіяти з системою за допомогою голосових команд.

"У цій роботі ми демонструємо аспект роботизованого собаки-поводиря, який більш просунутий, ніж у біологічних собак-поводирів", - сказав Шіці Чжан.

"Справжні собаки можуть розуміти у кращому разі близько 20 команд. Але для роботизованих собак-поводирів досить просто використовувати GPT-4 з голосовими командами. Тоді вони будуть мати дуже сильні мовні можливості".

Від гавкоту до слів

Система включає дві ключові функції: вербальне планування та вербальний опис ситуації. Перед початком подорожі робот описує можливі маршрути та приблизний час у дорозі.

Під час навігації він описує довкілля в режимі реального часу, допомагаючи користувачам краще розуміти те, що відбувається навколо.

"Це дуже важливо для людей з порушеннями зору або сліпих, оскільки ситуаційна та просторова поінформованість відносно обмежені без зору", - сказав Чжан.

Для тестування системи дослідники залучили семеро учасників з юридично підтвердженою сліпотою та попросили їх переміщатися великим офісним приміщенням. Робот спершу запитував користувачів, куди вони хочуть потрапити, а потім пропонував варіанти маршруту.

Після вибору маршруту робот крок за кроком направляв користувачів, надаючи голосовий зворотний зв'язок, такий як опис коридорів та попередження про перешкоди, доки вони не досягали пункту призначення.

Роботи, що говорять, направляють людей

Пізніше учасників попросили оцінити систему зручності використання та ефективності.

Результати показали, що користувачі надавали перевагу комбінованому підходу, що включає як попередні пояснення перед подорожжю, так і пояснення в режимі реального часу.

Імітаційне дослідження також підтвердило ці висновки, показавши, що діалогове супроводження підвищує впевненість та контроль при навігації.

Можливість спілкуватися з роботом, мабуть, підвищує довіру та покращує загальне враження від використання.

Дослідники кажуть, що у майбутньому робота буде зосереджена на підвищенні автономності та розширенні можливостей навігації за межі приміщень. Планується тестування системи у складніших умовах та забезпечення можливості пересування на великі відстані.

"Вони були дуже натхненні технологією, роботами", - сказав Чжан. "Вони ставили багато запитань. Вони дійсно бачать потенціал цієї технології та сподіваються побачити її роботу".

Мета полягає в тому, щоб зробити роботизованих собак-поводирів практичним допоміжним інструментом у повсякденному житті, що поєднує підтримку мобільності з інтелектуальною комунікацією.

Компанія Blue Origin, заснована американським мільярдером Джеффом Безосом, цього тижня оголосила про розробку реактора, здатного успішно вилучати кисень із місячного ґрунту за допомогою електричного струму.

Майже половина місячного пилу — тонкого шару породи, що покриває місячну поверхню — складається з кисню, але він пов'язаний з металами, такими як залізо і титан.

Вчені та інженери хочуть витягти кисень, щоб використовувати його як придатне для дихання повітря або ракетне паливо. Транспортування кисню в космос із Землі було б надто небезпечним і дорогим, тому його отримання на Місяці розглядається як ключовий крок для довгострокового об'єкта.

Попередні роботи з виділення кисню проводилися в лабораторних умовах, а громіздке обладнання, необхідне для цього, було надто складно відправити на Місяць.

На відміну від цього, Blue Origin заявила, що її малогабаритний реактор під назвою Air Pioneer може бути підготовлений до польоту, щоб забезпечити перший вдих життя для стійкої місячної бази.

Компанія опублікувала відеозапис зсередини установки, розташованої в Центрі передових космічних ресурсів у Лос-Анджелесі, де видно, як з розплавленого реголіту виходять бульбашки кисню.

"Від місячного пилу до свіжого повітря: наша технологія Air Pioneer перетворює місячний реголіт на придатний для дихання кисень, готовий для астронавтів, що повертаються на Місяць", - заявила компанія.

"Для забезпечення постійної присутності на Місяці потрібно використовувати ресурси, що знаходяться на Місяці, а не доставляти їх із Землі. Наша система використання ресурсів на місці витягує кисень з місячного реголіту для створення придатного для дихання повітря для астронавтів та палива для заправки посадкових модулів та паливних елементів.

Матеріали для місячної бази виготовляються прямо там, де вони необхідні, і за набагато нижчою ціною, ніж якби їх доставляли із Землі".

НАСА планує висадити людей на Місяць у 2028 році у рамках місії Artemis IV, яка стане продовженням успіху поточної місії Artemis II.

Компанія Blue Origin, а також SpaceX намагаються співпрацювати з НАСА для створення першої місячної колонії.

Реактор, який видобуває кисень, є частиною проєкту Blue Alchemist компанії Blue Origin, на який НАСА виділило 35 мільйонів доларів (28 мільйонів фунтів стерлінгів) у рамках програми Tipping Point, що підтримує довгострокові дослідження Місяця та космосу.

НАСА також надало Blue Origin невеликий зразок місячного пилу, доставленого астронавтами програми «Аполлон», щоб вони могли створити точний імітатор для тестування процесу.

Крім придатного для дихання повітря, Blue Origin заявила, що реактор виготовляє інші важливі елементи для планетарної інфраструктури, такі як залізо, алюміній та кремній для будівництва та електроніки, а також скло для вікон та покриттів сонячних панелей.

Раніше компанія заявляла, що хоче перетворити Місяць, а зрештою і Марс, на "самодостатні світи, де роботи й люди зможуть не просто відвідувати їх, а по-справжньому досліджувати, рости, жити та процвітати".

Пат Реміас, віцепрезидент з передових концепцій і корпоративних розробок у Blue Origin, сказав: "Кожен кілограм кисню, вироблений на місячній поверхні, — це на один кілограм менше, який нам потрібно буде запускати з Землі, що робить це гігантським кроком до створення постійних поселень, а також межі.

Спочатку ми повернемо людей на Місяць, а потім почнемо жити користуючись ресурсами на місці".

Реактор працює на основі електролізу - хімічного процесу, що використовує постійний електричний струм для розщеплення сполук на основні елементи.

Місячний пил плавиться до 1600°C, а потім через нього проходить струм, який відокремлює іони металу та кремнію від іонів кисню, до яких вони були прив'язані.

Позитивні іони металу і кремнію переміщаються до одного електрода, а негативні іони кисню - до іншого, де газ виходить у вигляді бульбашок і може бути зібраний для використання як повітря або палива. Метали осідають на дно.

Цей процес дозволяє відокремлювати кисень від таких металів, як залізо, алюміній та кремній.

Компанія Blue Origin заявила, що для роботи реакторів їй потрібно близько одного мегавата електроенергії — приблизно стільки ж, скільки необхідно для одночасного забезпечення електроенергією від 400 до 1000 будинків.

Передбачається, що кожне місячне поселення матиме поруч сонячні панелі, що генерують електроенергію, необхідну для реактора.

Ця система може змінити підхід до створення роботів і пристроїв, що носяться.

Результати дослідження були опубліковані у журналі Science Robotics.

Електрофлюїдні волоконні м'язи, створені командою, є електроприводні актуатори, виконані у вигляді волокон.

На відміну від традиційних роботизованих систем, що залежать від жорстких двигунів, ці волокна скорочуються і розтягуються подібно до біологічних м'язів, що робить їх більш придатними для взаємодії з людиною і створення компактних роботизованих конструкцій.

Кожне волокно поєднує в собі дві технології: рідинно-привідний штучний м'яз, відомий як тонкий актуатор Маккіббена, і мініатюрна твердотілова помпа, заснована на електрогідродинаміці.

Ця помпа створює тиск усередині герметичної рідинної системи без частин, що рухаються, що виключає необхідність у зовнішніх гідравлічних системах.

Такий підхід усуває одне з головних обмежень у м'якій робототехніці. Традиційні гідравлічні системи засновані на "важкій, громіздкій і найчастіше галасливій гідравлічній інфраструктурі", що ускладнює інтеграцію в мобільні або системи, що носяться, — каже провідний дослідник Озгун Кіліч Афсар.

Подолання обмежень проєктування гідравлічних систем 

Для подолання цього обмеження команда вбудувала помпи міліметрового масштабу у волокна. Ці помпи створюють тиск, впорскуючи заряд діелектричної рідини, створюючи іони, які тягнуть рідину. В результаті виходить легка система, що масштабується, яка може працювати безшумно.

"Ми інтегрували ці волоконні помпи в замкнутий гідравлічний контур з тонкими актуаторами Маккіббена", - сказав Афсар, наголошуючи на складності об'єднання двох систем.

Дослідники також запозичили ключову концепцію з біології. Вони розташували волокна антагоністичними парами, де одна скорочується, а інша розтягується, подібно до того, як працюють біцепси та трицепси.

"Це дуже нагадує те, як влаштовані та організовані біологічні м'язи", - сказав Афсар.

"Ми обрали цю конфігурацію не просто заради біомімікрії, а тому, що нам потрібен був спосіб зберігання рідини всередині м'язової структури".

Завдяки об'єднанню волокон у замкнутий контур система усуває необхідність у зовнішньому резервуарі для рідини, що тривалий час було перешкодою для використання електрогідродинамічних помп у реальних роботах.

Регулювання тиску підвищує продуктивність

Ще однією ключовою вимогою була підтримка внутрішнього тиску. Команда виявила, що волокна мають бути попередньо герметизовані, щоб уникнути зламу. Якщо тиск падає дуже низько, може статися кавітація, утворюючи парові бульбашки, які порушують роботу системи.

"Існує мінімальний внутрішній тиск у системі, який вона може витримувати", - сказав Афсар, - "нижче якого помпа може вийти з ладу або тимчасово перестати працювати".

Щоб запобігти цьому, дослідники ввели тиск усунення, який підтримує стабільність системи. Регулювання цього тиску дозволяє інженерам вибирати між швидшою реакцією і сильнішим скороченням залежно від сфери застосування.

Конструкція вирішує ключове обмеження традиційної робототехніки. Більшість роботизованих кінцівок використовують сервомотори, які генерують обертальний рух, який потім має бути перетворений на лінійний рух.

"Більшість роботизованих рук і людиноподібних роботів проєктуються з урахуванням сервомоторів, які їм надають руху", - сказав Віто Какуччоло.

"Це створює обмеження інтеграції, оскільки сервомотори важко щільно розмістити, і вони, як правило, концентрують масу поблизу суглобів, яким вони надають руху".

На відміну від цього, ці м'язові волокна можуть бути розподілені по всій конструкції, що дозволяє створювати легші та гнучкіші конструкції. Потенційні сфери застосування включають екзоскелети, протези та м'які роботизовані системи, що вимагають безпечної взаємодії з людиною.

Незалежні експерти кажуть, що ця робота знаменує собою крок уперед в області м'якого приводу, особливо тому, що система працює безшумно і без частин, що рухаються.

Спираючись на наявні дослідження, які показали, що значна частина дорослих проводить багато часу в туалеті за переглядом новин, нове дослідження, опубліковане в журналі Public Library of Science One, наголошує на прямому зв'язку між розвитком геморою і використанням телефону в туалеті. Зокрема, у 46% пацієнтів підвищується ймовірність розвитку геморою, який може призвести до болю, свербежу та навіть ректальної кровотечі залежно від тяжкості захворювання. Щоб зрозуміти, як ваша щоденна звичка сидіти на унітазі може призвести до розвитку геморою, необхідно розглянути проблему тривалого сидіння та зростання навантаження на організм.

Наукові основи геморою

Геморой - це захворювання, при якому болючі, опухлі вени можуть розвиватися всередині або зовні прямої кишки або анусу. Варіанти лікування можуть відрізнятися залежно від тяжкості захворювання, але через зростання навантаження на організм це захворювання може вплинути на вас. Дослідження, опубліковане у Міжнародному журналі фармацевтичних наук та досліджень лікарських засобів, передбачає, що геморой є результатом малорухливого способу життя. Поряд із цими потенційними причинами:

За даними Індійського журналу професійної та екологічної медицини, можливе підвищення ризику розвитку раку через використання смартфонів у туалеті має стати важливим фактором, перш ніж брати телефон із собою у туалет.

Правило 5 хвилин

Дослідження показало, що користувачі смартфонів схильні повністю занурюватись у свої телефони, сидячи на унітазі. Це призводить до тривалого навантаження на організм, і дослідження виявило, що близько 37% людей проводять у туалеті понад п'ять хвилин за один візит.

З іншого боку, лише 7,1% людей, які не користуються смартфонами, залишалися в туалеті так довго. Приблизне правило 5 хвилин у туалеті було розроблено для корекції поведінки, спрямованої на тренування м'язів тазового дна для виведення відходів одразу після того, як ви сядете на унітаз, як згадувалося в журналі Annals of Medicine.

Тривале сидіння на унітазі призводить до рецидиву геморою, оскільки збільшується його кількість.

Побічним ефектом від постійного використання телефону в туалеті є застій крові та напруга вен, що може призвести до запалення та розвитку варикозного розширення вен усередині або зовні. Це викликає біль, набряк і навіть ректальну кровотечу, якщо вона стає сильною.

Психологія гортання стрічки в туалеті

Широке поширення гортання новин в туалеті є психологічним симптомом, особливо після пандемії COVID-19, що призвела до ізоляції та посилення цифрової залежності для соціального спілкування. Це побічний продукт психологічних змін у мозку, які можуть проявлятися як потяг до використання телефону, номофобія (страх залишитись без мобільного телефону) та погана якість сну.

Люди схильні гортати стрічку в туалеті через силу звички, помилкового відчуття зняття стресу або просто щоб відволіктися, перебуваючи в туалеті. Але, як показали дослідження, щоб уникнути геморою, потрібно припинити брати телефон у туалет.

Практичні поради щодо зниження ризику геморою

Геморой – це серйозне та хворобливе захворювання, яке може викликати дискомфорт, біль та набряк. Щоб знизити свої шанси, ось кілька практичних порад, які можуть допомогти:

Збільшення ймовірності розвитку геморою на 46% є тривожним сигналом, щоб не брати телефони в туалет. Вам необхідно усвідомлювати свої шкідливі звички та вживати активних заходів для їх виправлення, щоб уникнути хворобливих ускладнень.

Відмова від відповідальності: Дана інформація, включаючи поради, має загальний характер. Вона аж ніяк не замінює кваліфікований медичний висновок. Завжди консультуйтеся зі спеціалістом або своїм лікарем для отримання додаткової інформації. NDTV не несе відповідальності за цю інформацію.

Депресія — поширена проблема громадської охорони здоров'я, що стосується приблизно чотирьох відсотків населення світу. Цей стан включає сильне почуття смутку, емоційну порожнечу і зниження здатності функціонувати в повсякденному житті. Виявлення захисних психологічних навичок є важливим завданням для експертів у галузі емоційного здоров'я.

Однією з обговорюваних захисних концепцій є сенс життя. Ця психологічна ідея відноситься до того, наскільки добре людина розуміє свій досвід та визнає універсальну цінність свого повсякденного існування. Деякі психологічні теорії припускають, що сильне почуття сенсу життя пом'якшує смуток, забезпечуючи чіткі цілі та емоційну стабільність.

Інші концепції припускають, що депресія – це виключно біологічна проблема, зумовлена ​​хімічними процесами у мозку чи генетикою. З цього погляду філософські концепції, такі як сенс життя, можуть не запропонувати реального захисту від цього стану. Деякі вчені також стверджують, що постійний пошук невловної мети життя може значно погіршити самопочуття людини.

Щоб вирішити ці суперечливі погляди, дослідники з Цзянського педагогічного університету в Китаї вирішили агрегувати дані, зібрані за десятиліття. Провідні автори У-хань Оуян та Сінь-цян Ван очолили масштабний огляд наявної літератури. Вони хотіли точно з'ясувати, як сенс життя пов'язаний із депресією та які зовнішні чинники впливають на цей зв'язок.

Дослідницька група провела триступеневий метааналіз з метою оцінки даних. Цей статистичний метод поєднує дані з багатьох ранніх робіт, враховуючи при цьому множинні виміри, проведені на одній і тій же групі людей. Використовуючи цей метод, команда змогла згрупувати результати, не завищуючи штучно силу зв'язків, що перевіряються.

Оуян і Ван зібрали 278 опублікованих та неопублікованих досліджень, що охоплюють безліч мов та континентів. Їхній загальний набір даних включав понад чверть мільйона учасників. Дослідники проаналізували ці документи, щоб отримати докладну інформацію про вік, стать, культуру, стан здоров'я учасників та конкретні анкети, які вони заповнювали.

Результати підтвердили помірну негативну кореляцію між наявністю сенсу життя та депресією. У міру того, як у людини зростало почуття сенсу життя, симптоми депресії, про які повідомлялося, зменшувалися. Ця математична залежність зберігалася незалежно від року публікації оригінального дослідження чи загального гендерного складу учасників.

Дослідники уважно вивчили, як різні компоненти сенсу життя впливають на цей взаємозв'язок. Вони виявили, що узгодженість мала найсильнішу негативну кореляцію з депресією. Узгодженість належить до здатності людини логічно осмислювати свій досвід і вписувати його в систематичний світогляд. Люди, які легко інтегрували як приємні, так і жахливі події у свою життєву історію, демонстрували найнижчий рівень депресії.

Наявність чітких життєвих цілей та відчуття особистої значущості свого існування також показали помірно сильний зворотний зв'язок із депресією. Усвідомлення особистої мети дає людям мотивацію руху вперед. Сприйняття існування як споконвічно важливого відображає відчуття того, що повсякденне життя людини дійсно має значення для навколишнього світу.

Дослідники не виявили зв'язку між простим пошуком сенсу життя та рівнем депресії у всій об'єднаній вибірці. Пошук сенсу життя не надавав універсального позитивного чи негативного впливу на психічне здоров'я людини. Натомість культурний контекст визначав, чи був процес пошуку корисним, чи шкідливим.

У високо індивідуалістичних середовищах, як-от США чи Великобританія, активний пошук сенсу життя пов'язані з вищим рівнем депресії. В індивідуалістичних культурах від людей очікується, що вони самі знайдуть свій шлях до успіху. Коли незалежна людина відчуває труднощі з пошуком мети, ізоляція, що виникає, може посилити її емоційний тягар.

У колективістських культурах, як-от Китай чи Південна Корея, пошук сенсу життя корелював з нижчим рівнем депресії. Колективістські товариства вбудовують особисту ідентичність у мережу сімейних обов'язків та очікувань спільноти. У цих середовищах пошук життєвого шляху є колективним зусиллям, яке підтримує групові цінності, що допомагає пом'якшити емоційну напругу.

Стан здоров'я учасників також змінив цю динаміку. У людей, які страждають на фізичні захворювання, такі як рак або діабет, зв'язок між наявністю сенсу життя і зниженням рівня депресії був помітно сильніший, ніж в абсолютно здорових людей. Коли хвороба порушує повсякденне життя, наявність чіткої психологічної мети допомагає пацієнтам переосмислити свої страждання як перешкоду, яку вони можуть подолати.

Інструменти, які використовуються для діагностики пацієнтів, також вплинули на отримані дані. Опитувальник депресії Бека, широко використовуваний клінічний опитувальник, показав найсильнішу кореляцію із сенсом життя. Цей конкретний опитувальник відстежує фізичні симптоми печалі поряд з емоційними. Людина, позбавлена ​​сенсу життя, може відчувати сильнішу фізичну млявість, яку відображає цей конкретний опитувальник.

Вік також впливав на математичні результати між цими психологічними поняттями. У людей середнього віку спостерігалася найвища зворотна кореляція між наявністю чіткого почуття сенсу життя та рівнем депресії. У підлітковій популяції ці зв'язки були значними. Дослідники припускають, що люди середнього віку жонглюють важчими тягарями, пов'язаними з кар'єрою та сім'єю, тому стабільне почуття мети є дуже ефективним для боротьби з відчаєм.

Навіть специфічна мова, яку використовують учасники, виявила різні взаємозв'язки. У носіїв іспанської та арабської мов була виявлена ​​особливо сильна негативна кореляція між сенсом життя та депресією. Дослідницька група пояснює це поєднанням виразних мовних традицій і глибоко укорінених релігійних рамок, які пропонують надійні системи емоційної підтримки.

Автори наголосили на кількох практичних обмеженнях свого масштабного аналізу даних. Вони вказали, що більшість проаналізованих досліджень ґрунтувалися на даних поперечних опитувань, а не на відстеженні людей протягом тривалого періоду. Вимірювання в один момент часу виявляє широкі математичні взаємозв'язки, але не доводить, чи є низький рівень сенсу життя безпосередньою причиною депресії або депресія систематично позбавляє життя сенсу.

Майже всі включені роботи повністю ґрунтувалися на анкетах, заповнених власноруч. Ця традиційна методологія вносить можливість особистої упередженості, оскільки люди можуть неточно оцінювати свій емоційний біль за числовою шкалою. Дослідницька група рекомендує майбутнім дослідникам включати об'єктивні фізіологічні тести поряд з анкетами, що заповнюють власноруч для отримання точніших даних.

У дослідженні не вистачало даних для аналізу впливу формальних клінічних діагнозів депресії та широкого використання антидепресантів. Включення медичних даних дозволило б отримати набагато ясніше уявлення у тому, як філософські концепції взаємодіють із серйозними біологічними розладами настрою. Автори закликають наукову спільноту включити ці суворі медичні деталі до майбутніх психологічних досліджень.

Дослідження опубліковано в журналі Communications Materials.

Травми, що залишаються незагоєними понад місяць, класифікуються як хронічні рани. У всьому світі щороку від них страждають близько 12 мільйонів людей, у тому числі приблизно 4,5 мільйони у Сполучених Штатах. Серед цих пацієнтів приблизно кожен п'ятий зрештою зазнає ампутації, що підкреслює серйозність цього стану.

Розуміння хронічних ран та кисневого голодування

Новий гель, що протестований на тваринних моделях, фокусується на тому, що вважається основною причиною хронічних ран: недостатня кількість кисню глибоко в пошкоджених тканинах. Коли рівень кисню надто низький, рани можуть залишатися в запальному стані, створюючи середовище, в якому процвітають бактерії, і тканини руйнуються замість того, щоб відновлюватися. "Хронічні рани не гояться самотужки", — каже Іман Ношаді, доцент кафедри біоінженерії Каліфорнійського університету в Ріверсайді, який очолював дослідницьку групу.

"Загоєння хронічних ран проходить чотири стадії: запалення, васкуляризація (коли тканина починає утворювати кровоносні судини), ремоделювання та регенерація чи загоєння. На будь-якій із цих стадій відсутність стабільного, постійного надходження кисню є великою проблемою", — пояснює він.

Якщо кисень з повітря або кровотоку не може досягти глибших шарів пошкодженої тканини, розвивається стан, відомий як гіпоксія, що порушує нормальний процес загоєння. Стратегія команди боротьби з гіпоксією за допомогою гелю описана у статті, опублікованій у журналі Nature Communications Materials.

Кисневий гель забезпечує тривале відновлення глибоких тканин

Сам матеріал м'який і адаптований, складається з води та рідини на основі холіну, яка має антибактеріальні, нетоксичні та біосумісні властивості. При підключенні до невеликої батареї, подібної до тих, що використовуються в слухових апаратах, гель діє як мініатюрна електрохімічна система, яка розщеплює молекули води, постійно вивільняючи кисень.

На відміну від методів лікування, які забезпечують подачу кисню тільки на поверхню, цей гель точно підлаштовується під форму рани, проникаючи у невеликі щілини, де зазвичай найменша кількість кисню та найбільший ризик інфікування. Перед твердінням він щільно прилягає до контурів пошкодженої тканини.

Ключовою перевагою є безперервна подача кисню. Оскільки утворення нових кровоносних судин може зайняти тижні, коротких вливань кисню недостатньо. Ця система може підтримувати подачу кисню до місяця, допомагаючи перетворити хронічну рану на рану, що гоїться подібно до звичайної травми.

Експерименти з використанням мишей-діабетиків та старих мишей, у яких розвиваються рани, схожі на ті, що спостерігаються у людей похилого віку, показали разючі результати. Неліковані рани часто не гоїлися і могли бути смертельними. Коли накладався кисневмісний пластир, який замінювався щотижня, рани закривалися приблизно за 23 дні, і тварини виживали.

"Ми могли б зробити цей пластир продуктом, гель якого, можливо, буде потрібно періодично оновлювати", - сказав Прінс Девід Окоро, аспірант кафедри біоінженерії Каліфорнійського університету в Ріверсайді, який працює в лабораторії Ношаді та є співавтором статті.

Подвійна дія спрямована на боротьбу із запаленням та загоєнням

Крім доставляння кисню, гель також впливає на запалення. Холін, один із його основних компонентів, допомагає регулювати імунні реакції та зменшувати надмірне запалення. Хронічні рани часто характеризуються переважанням активних форм кисню – нестабільних молекул, які ушкоджують клітини та продовжують запалення. Забезпечуючи стабільний кисень і одночасно знижуючи цю шкідливу активність, гель допомагає відновити збалансоване середовище для загоєння.

"Існують пластирі, які вбирають рідину, і деякі, які виділяють антимікробні речовини", - сказав Окоро. "Але жоден із них насправді не розв'язує проблему гіпоксії, яка є фундаментальною проблемою. Ми вирішуємо її безпосередньо".

Ширші наслідки для регенеративної медицини

Потенційні сфери застосування виходять за рамки лікування ран. Обмежене постачання киснем та поживними речовинами є серйозною перешкодою на шляху вирощування заміщувальних тканин або органів, що є ключовим напрямком роботи лабораторії Ношади.

"Коли товщина тканини збільшується, стає важко забезпечити її необхідними речовинами, тому клітини починають відмирати", - сказав Ношаді. "Цей проєкт можна розглядати як місток до створення та підтримки більших органів для людей, які їх потребують".

Водночас не всі причини хронічних ран можна усунути лише цим матеріалом. Зростання захворюваності на діабет і старіння населення є основними чинниками, але спосіб життя також грає свою роль.

"Наш малорухливий спосіб життя призводить до зниження імунної відповіді", - сказав він. "Важко дістатися до соціальних коренів наших проблем. Але це нововведення є шансом скоротити кількість ампутацій, покращити якість життя і дати організму все необхідне для самовідновлення".

В останні десятиліття дослідження за допомогою МРТ дозволили схарактеризувати загальну структуру клітора. Але тільки зараз дослідникам вдалося отримати тривимірні зображення нервів клітора з роздільною здатністю в мікронному масштабі завдяки рентгенівському випромінюванню, що використовує надзвичайно яскраве джерело світла, званий синхротроном.

"Наше дослідження дозволило показати різні частини клітора", - повідомила Live Science в електронному листі провідний автор дослідження доктор Джу Ен Лі, науковий співробітник Амстердамського університетського медичного центру. Вона та її колеги отримали зображення двох тазових кісток, які були передані університету посмертно. Проєкт був частиною ініціативи "Атлас людських органів", метою якої є детальне відображення цілих органів.

Результати дослідження, яке ще не пройшло рецензування, опубліковані 20 березня на препринт-сервері bioRxiv.

Використовуючи КТ-зображення, дослідники простежили дорсальний нерв клітора (ДНК) – головний чутливий нерв органу – від точки його походження у більшій тазовій нервовій структурі. У той час як попередні дослідження повідомляли, що ДНК звужується з наближенням до голівки клітора, зовнішньої частини клітора, нові зображення показують, що ДНК утворює потужну мережу гілок, що йдуть до голівки. ДНК також розгалужується у напрямку лобка (жирової тканини над лобковим суглобом) та капюшона клітора.

Ця робота може бути використана для поліпшення реконструктивних процедур з відновлення клітора та його функції у пацієнток, які перенесли операції на жіночих статевих органах, що калічать, пишуть автори дослідження. Ці процедури, що включають часткове або повне видалення зовнішніх жіночих статевих органів, проводяться в основному у дівчаток віком від дитинства до 15 років, можуть викликати серйозні медичні ускладнення та вважаються порушенням прав людини, заявляє Всесвітня організація охорони здоров'я.

Нове дослідження також допоможе хірургам уникнути пошкодження нервів клітора під час інших операцій на вульві або поблизу неї, додали автори.

Уникнення пошкодження нервів має ключове значення, оскільки зазвичай існує мало збігів між хірургами, навченим операціям на статевих органах, і тими, хто лікує периферичні нерви, сказав доктор Блер Пітерс, доцент кафедри хірургії медичної школи Університету охорони здоров'я та науки штату Орегон. Пітерс, що спеціалізується на операціях на статевих нервах, та його колеги опублікували  у 2022 році дані про всі 10 000 нервів у кліторі людини.

Хоча Пітерс не брав участі в новому дослідженні, він сказав Live Science, що результати збігаються з його власними спостереженнями.

"Мені пощастило побачити це на власні очі", - сказав Пітерс. До цього часу "це не було скільки-небудь значимо кількісно оцінено у медичній літературі".

Пітерс додав, що медичне визнання важливості генітальних нервів зростає, частково завдяки даним, отриманим під час операцій зі зміни статі. Проте потрібний подальший прогрес.

"У нас є методи лікування периферичних нервів для решти, від голови до п'ят, але генітальна область — це як чорна скринька, яку досі не досліджено", — сказав Пітерс. "Ця анатомічна робота є надзвичайно важливою для більш ефективного лікування багатьох захворювань, для яких у більшості випадків існують дуже обмежені можливості".

Лі сказала, що сподівається розширити своє дослідження на велику вибірку, що охоплює ширший віковий діапазон. Обидва тазові сегменти, представлені в новій роботі, були отримані від донорів органів у постменопаузі.

"Я розглядаю цю роботу як початок довгого шляху для нової науки про клітор", - сказала вона.

«Це величезний крок уперед у генетичному лікуванні глухоти, який може змінити життя дітей та дорослих», — каже Маолі Дуань, консультант та доцент кафедри клінічних наук, інтервенцій та технологій Каролінського інституту (Швеція) та один з авторів дослідження.

Вплив на ген OTOF 

У дослідженні взяли участь десять пацієнтів віком від 1 до 24 років, які проходили лікування у п'яти лікарнях Китаю. У всіх була генетична форма глухоти, пов'язана з мутаціями у гені OTOF. Ці мутації перешкоджають виробленню організмом достатньої кількості білка отоферліну, який необхідний для передачі звукових сигналів від внутрішнього вуха до мозку.

Швидкі результати після однієї ін'єкції 

Для розв'язання цієї проблеми дослідники використовували синтетичний аденоасоційований вірус (ААВ) для доставлення робочої версії гена OTOF безпосередньо до внутрішнього вуха. Лікування проводилося у вигляді однієї ін'єкції через мембрану біля основи равлика, відому як кругле вікно.

Ефект виявився швидко. Більшість пацієнтів почали відновлювати слух упродовж місяця. Через шість місяців у всіх учасників спостерігалося явне покращення. У середньому, рівень сприйманого ними звуку покращився зі 106 децибелів до 52.

Найбільш значні покращення спостерігалися у молодших пацієнтів 

Найбільш виражені покращення спостерігалися у дітей, особливо у дітей віком від п'яти до восьми років. Одна семирічна дівчинка відновила майже повний слух і змогла вести повсякденні розмови зі своєю матір'ю через чотири місяці після лікування. Разом з тим терапія також призвела до значних покращень у дорослих пацієнтів.

"Раніше проведені в Китаї невеликі дослідження показали позитивні результати у дітей, але це перший випадок, коли метод був протестований також на підлітках та дорослих", - говорить доктор Дуань. "У багатьох учасників слух значно покращився, що може вплинути на якість їхнього життя. Тепер ми спостерігатимемо за цими пацієнтами, щоб побачити, наскільки довготривалим буде ефект".

Безпека лікування підтверджена 

Терапія виявилася безпечною і добре переносною. Найпоширенішим побічним ефектом було зниження кількості нейтрофілів, які є різновидом білих кров'яних клітин. Протягом періоду спостереження від 6 до 12 місяців серйозних побічних реакцій немає.

Розширення генної терапії при втраті слуху

"OTOF - це тільки початок", - говорить доктор Дуань. "Ми та інші дослідники розширюємо свою роботу на інші, більш поширені гени, що викликають глухоту, такі як GJB2 та TMC1. Лікування таких генів складніше, але дослідження на тваринах поки показали перспективні результати. Ми впевнені, що пацієнти з різними видами генетичної глухоти зможуть отримувати лікування одного разу".

У дослідженні брали участь кілька установ, включаючи лікарню Чжунда при Південно-Східному університеті Китаю. Фінансування надходило від кількох китайських дослідницьких програм, а також від компанії Otovia Therapeutics Inc., яка розробила генну терапію і в якій працюють багато дослідників, що беруть участь. Повний список заяв про конфлікт інтересів є в опублікованій статті.

Але що, якби рослина могла подолати ці бар'єри та виробляти кілька різних психоделічних сполук одночасно?

У незвичайному експерименті, докладно описаному в дослідженні, опублікованому на цьому тижні в журналі Science Advances, група дослідників з Інституту науки Вейцмана в Ізраїлі генетично модифікувала супертютюнові рослини, здатні одночасно виробляти п'ять природних психоделіків — псилоцин і псилоцибін, що містяться в галюциногенних грибах, ДМТ з рослини аяхуаска, а також буфотенін і 5-метокси-ДМТ, які виділяє жаба пустелі Сонора.

Крім того, що вживання цих речовин усередину може викликати неймовірний психоделічний ефект (наскільки нам відомо, ніхто ще не пробував їсти листя цих рослин), це досягнення може закласти основу для більш стійкого та масштабованого виробництва цих психоактивних сполук, які називають психоделічними індолетиламінами.

Мета не в тому, щоб отримати кайф з рекреаційною метою, як заявила співавтор і науковий співробітник Інституту Вейцмана Паула Берман в інтерв'ю 404 Media, підкресливши, що ці речовини можуть мати «терапевтичний потенціал». Попередні дослідження показали, що терапія псилоцибіном, наприклад, може бути використана для лікування психічних розладів, таких як депресія.

Це сміливий крок у світ психоделіків, який демонструє, наскільки далеко просунулися сучасні генетичні дослідження.

"Ця комбінація з п'яти психоделіків - я думаю, ніхто ніколи не пробував нічого подібного", - сказав провідний автор і науковий співробітник Інституту Вейцмана Асаф Ахароні в інтерв'ю 404 Media.

Дослідження також наголошує на необхідності більш стійкого способу отримання цих сполук. Оскільки інтерес до цих психоактивних речовин зростає як у рекреаційних, так і в терапевтичних цілях, організми, які їх виробляють, часто піддаються надмірному видобутку та браконьєрству. Традиційні методи їх синтезу також можуть бути складними та трудомісткими.

Для свого дослідження вчені ввели активні гени п'яти триптамінів, класу галюциногенів, в листя тютюнової рослини.

"Хоча концентрації DMT 4 і 5-MeO-DMT 10, досягнуті в цьому дослідженні, нижчі, ніж у природних виробників, наша платформа пропонує екологічно чисту альтернативу, не пов'язану з жорстоким поводженням з тваринами, замість видобування індолетиламінів із вразливих джерел", — йдеться у статті.

"Сонорська пустельна жаба все більше наражається на загрозу через втрату довкілля, браконьєрства та надмірного збору, що викликає серйозні побоювання з приводу збереження виду", — додали вони. "Аналогічно, P. viridis, що повільно зростає, стикається зі зростальним тиском у своїх природних місцях проживання через втрату земель і наростальний попит на туризм, пов'язаний з аяуаской".

Команда навмисно утрималася від передачі речовин рослинами потомству, оскільки це був лише експериментальний проєкт. Крім того, існує значна небезпека того, що насіння, здатне виробляти всі п'ять триптамінів, потрапить у злочинні руки.

"В одному листі ми отримуємо п'ять різних психоделіків з трьох різних царин", - розповів Ахароні виданню 404 Media. "Але оскільки вони не передаються у спадок, вони залишаються в листі та не потрапляють у насіння, не цвітуть, не запилюються і не передаються наступному поколінню".

Крім створення основи для набагато більш ефективного виробництва цих речовин, команду цікавило, чому ці рослини взагалі їх виробляють, — питання, яке досі залишається предметом наукових дискусій.

Поки що, швидше за все, їхній наркотичний тютюн, як його описав журнал Science, не стане хітом на наступному шаманському ритуалі. По-перше, кількість речовин, що виробляються рослинами, дуже мала в порівнянні з вихідними організмами.

"У цьому є деяка цікава новинка, але практичної користі з цього мало", - сказав виданню біоінженер з Університету Маямі Ендрю Джонс, який не брав участі в дослідженні, але назвав його «захопливою роботою». "Деяким психонавтам це видасться цікавим".

Як найбільше в історії джерело викидів вуглецю, США завдали більшої шкоди світовому економічному зростанню, ніж будь-яка інша країна, випередивши Китай, який зараз є найбільшим у світі джерелом викидів і, за результатами дослідження, завдав збитків ВВП у розмірі 9 трильйонів доларів з 1990 року.

Близько 25% цієї шкоди ВВП завдані самим США, хоча й інші країни зазнали значних втрат, причому економічні втрати непропорційно сильно відчуваються в найбідніших країнах. За оцінками дослідження, з 1990 року викиди США завдали Індії економічних збитків у розмірі 500 мільярдів доларів, а Бразилії - 330 мільярдів доларів.

"Це величезні цифри", - визнав Маршалл Берк, вчений-еколог зі Стенфордського університету, який очолював нове дослідження. Берк додав, що на США лежить «велика відповідальність, наші викиди завдали шкоди не лише нам самим, а й досить суттєвій шкоді іншим частинам світу».

Нове дослідження, опубліковане в журналі Nature, намагається оцінити в грошовому еквіваленті «втрати та збитки» — термін, що використовується для підбиття підсумків шкоди, завданої суспільствам, змученим глобальними температурами, що небезпечно зростають, викликаними спалюванням викопного палива.

Країни, що розвиваються, закликали багатші країни, які викинули більшу частину парникових газів з часів промислової революції, надати їм фінансову допомогу для подолання втрат і збитків, викликаних катастрофічними хвилями спеки, повенями, посухами й неврожаями, що посилюються підвищенням температури.

Ця шкода підсумовується у новому дослідженні, яке розраховує, наскільки глобальне потепління обмежило ВВП, і розподіляє відповідальність за це між країнами на основі їх викидів з 1990 року. Цей показник не включає всі наслідки підвищення температури, але показує, коли економіка страждає від спеки, яка виснажує працівників та створює навантаження на системи охорони здоров'я.

"Якщо трохи підвищувати температуру повітря, як показують історичні дані, зростання відбуватиметься трохи повільніше", - сказав Берк. "Якщо ці наслідки накопичуються протягом 30 років, то в кінці ви отримуєте дуже сильну зміну. Це як смерть від тисячі порізів. І страждають люди, які не були причиною проблеми, і це здається вкрай несправедливим".

Гернот Вагнер, економіст з питань клімату з Колумбійської школи бізнесу, сказав, що "минулі викиди швидко накопичуються, а збитки від цих викидів накопичуються ще швидше. Повну соціальну вартість викидів вуглецю в майбутньому (CO₂ та інші парникові гази) ми заплатимо багаторазово".

США тривалий час чинили опір ідеї притягнення до юридичної відповідальності за забруднення навколишнього середовища, що викликає глобальне потепління, що сприяло настанню кліматичних умов, які не існували за всю історію людської цивілізації.

Однак Дональд Трамп прискорив цей процес скасування, вивівши США з фонду компенсації втрат і збитків, призначених для надання допомоги вразливим країнам, а також виключивши країну з глобальних договорів щодо клімату, закликаючи до «бури, дитинко, бури» у видобутку нафти й газу та вживаючи надзвичайних заходів.

"Я не думаю, що наші дані зможуть змусити адміністрацію Трампа повернутися за стіл переговорів щодо компенсації втрат і збитків, але вони, безумовно, говорять про те, що це необхідно", — сказав Берк.

Френсіс Мур, експерт із соціальних витрат кліматичної кризи з Каліфорнійського університету в Девісі, яка не брала участі в дослідженні, сказала, що дослідження «корисне», але, можливо, все ще не повною мірою враховує всі збитки, завдані біднішим країнам внаслідок кліматичної кризи, яку вони не викликали.

"Багато економістів стверджують, що наслідки для добробуту дуже бідної людини, яка втратила долар, набагато серйозніші, ніж для набагато багатшої людини", - сказала вона. "У цій роботі не розглядається цей різний вплив компенсацій у доларовому еквіваленті на добробут у багатих та бідних країнах".

Але що якщо сам об'єкт взагалі не має маси? Як докладно описано в новій статті, опублікованій у журналі Nature, міжнародна група дослідників стверджує, що спостерігала «темні точки» у світлових хвилях, які можуть рухатися швидше за швидкість світла, підтверджуючи передбачення, зроблене ще в 1970-х роках.

Ці «темні точки», що спостерігаються дослідниками, є, по суті, невеликими «дірками» або вихорами в структурі самої світлової хвилі, які можуть рухатися швидше, ніж довкілля, стверджують вчені.

"Хоч би як дивно це звучало — уявіть собі вихор у річці, що долає течію води, в якій він знаходиться, — це явище реальне", — йдеться в офіційному пресрелізі. "Досі це ґрунтувалося на теорії".

Оскільки спостережувані вихори не несуть інформації та не мають маси, технічно вони не порушують закони загальної теорії відносності Ейнштейна.

Вони також темніші за саму темряву. Згідно зі статтею, ці вихори є «нульовими точками», в яких амплітуда світлової хвилі падає до нуля.

"Простіше кажучи, це точки повної темряви, вбудовані у світлове поле", - йдеться в пресрелізі.

Для реєстрації руху цих вихорів у реальному часі дослідники використовували модифікований високошвидкісний електронний мікроскоп, що дозволяє зафіксувати моменти часу тривалістю лише три квадрильйонні частки секунди.

Наклавши сотні зображень з безлічі експериментів, команда створила покадрове фільмування, спостерігаючи за зіткненням вихорів один з одним, що іноді перевищує швидкість світла.

Отримані результати підтверджують теорію, вперше висунуту 1978 року британським фізиком-теоретиком Майклом Беррі, який першим припустив, що швидкість цих вихорів може стати надсвітловою, тобто перевищувати швидкість світла. "Наше відкриття розкриває універсальні закони природи, загальні для всіх типів хвиль, від звукових хвиль і потоків рідини до складних систем, таких як надпровідники", - заявив провідний автор і доцент Техніона - Ізраїльського технологічного інституту Ідо Камінер у своїй заяві. "Цей прорив надає нам потужний технологічний інструмент: можливість картувати рух тонких нанорозмірних явищ у матеріалах, виявлених за допомогою нового методу (електронної інтерферометрії), який підвищує різкість зображення".

Іншими словами, це відкриття не відчинить двері для варп-двигунів найближчим часом, але може дозволити дослідникам ще ближче вивчити поведінку самого світла.

"Ми вважаємо, що ці інноваційні методи мікроскопії дозволять вивчати приховані процеси у фізиці, хімії та біології, вперше розкриваючи, як природа поводиться у свої найшвидші та невловніші моменти", — пояснив Камінер.

Тепер, через десятиліття, він набув іншої ролі: притулку від сміття, створюваного штучним інтелектом.

Наприкінці минулого місяця англійська версія онлайн-енциклопедії офіційно заборонила використання ШІ для генерації або переписування статей після багаторічних поетапних експериментів та гарячих внутрішніх дебатів серед її редакторів-волонтерів, повідомляє 404 Media.

Ці дебати нарешті завершилися голосуванням 20 березня, яке закінчилося переважною більшістю голосів (40 проти 2) за введення жорстких обмежень на використання великих мовних моделей для підтримки сайту.

"Текст, згенерований великими мовними моделями (LLM), часто порушує кілька основних правил Вікіпедії щодо контенту", - йдеться у новому документі. "З цієї причини використання LLM для генерації або переписування контенту статей заборонено, за винятком випадків, вказаних нижче".

Як зазначено у винятках, це не повна заборона на ШІ: "Редакторам дозволено використовувати LLM для внесення базових коригувань у власні тексти та для включення деяких з них після перевірки людиною, за умови, що LLM не вносить власний контент", — йдеться в політиці. "Необхідна обережність, оскільки LLM можуть вийти за рамки ваших запитів і змінити зміст тексту таким чином, що він перестане підтверджуватись цитованими джерелами".

LLM також дозволено допомагати в перекладі статей, якщо вони дотримуються чинних правил сайту щодо перекладу за допомогою LLM, які вимагають, щоб редактори робили це лише в тому разі, якщо вони вже досить добре володіють обома мовами, щоб підтвердити точність машинного перекладу.

Це остання ознака того, що Вікіпедія проводить чітку лінію захисту від зазіхань моделей ШІ. У січні компанія уклала угоди з великими компаніями, що займаються штучним інтелектом, включаючи Amazon, Microsoft, Meta і Perplexity, щоб компенсувати витрати, нанесені цими компаніями безплатним навчанням своїх програм LLM на її великому корпусі даних, що створювало значне навантаження на сервери.

Весь цей час редактори довгий час сперечалися про те, як використовуватиметься ШІ на сайті. Понад рік тому група з них об'єдналася, щоб видалити з платформи неякісний контент, створений за допомогою ШІ. Коли Фонд Вікімедіа, некомерційна організація, що володіє сайтом, розмістила згенеровані ШІ короткі описи у верхній частині статей, товариство збунтувалося, і експеримент було припинено.

Редактор Вікіпедії Ілля Лебле, який запропонував останні рекомендації, розповів виданню 404, що раніше здавалося малоймовірним, що політика, яка обмежуватиме використання ШІ, буде ефективною. Але останнім часом "настрій змінюється, і обережний оптимізм змінюється справжньою тривогою".

"В останні місяці все більше адміністративних звітів стосувалося питань, пов'язаних із LLM, і редактори були перевантажені", - додав Лебле.

Можливо, колишніх супротивників заборони ШІ на Вікіпедії відвідала примара майбутньої Вікіпедії в особі «Грокіпедії», створеної за допомогою штучного інтелекту, — антипрогресивної альтернативи Вікіпедії від південноафриканського магната, яку веде і редагує його чат-бот Грок, чиї заслуги перед майбутніми поколіннями включали прославляння Cybertruck і некритичне цитування неонацистських вебсайтів.

На борту свого космічного корабля «Оріон» чотири астронавти «Артеміди-2» здійснять проліт повз Місяць. І хоча вони не обертатимуться навколо Місяця або здійснюватимуть посадку на ньому, ця місія знаменує собою переломний момент для відновлених зусиль НАСА щодо розширення можливостей людства за межі низької навколоземної орбіти.

"І старт! Екіпаж «Артеміди-2» прямує до Місяця", - заявив представник НАСА Деррол Нейл під час трансляції запуску. "Починається така велика подорож людства".

До складу екіпажу «Оріона» входять астронавти НАСА: командир Рід Уайзман, пілот Віктор Гловер, спеціаліст місії Крістіна Кох та канадський астронавт Джеремі Хансен. Усі три астронавти НАСА — досвідчені космонавти, які мають за плечима тривалі періоди роботи на Міжнародній космічній станції. Хансен — новачок, це його перша місія, і він стане першим канадцем, який здійснив політ у далекий космос.

"У нас тут найкращий екіпаж, який тільки можна зібрати з НАСА та Канадського космічного агентства", - сказав Уайзман журналістам за кілька днів до запуску. «Ми рухатимемося повільно, і ми абсолютно довіряємо один одному, і саме так ми впораємося».

Ви можете стежити за їх 10 днів подорожей на сторінці з новими оновленнями місії Artemis 2.

Антиматерія неймовірно нестабільна, що робить її зберігання у твердому стані вкрай складним, не кажучи вже про транспортування на вантажівці. Проте саме це їм і вдалося зробити після того, як фізики вирішили перемістити антипротони з виробничої лінії ЦЕРН в іншу лабораторію на території кампусу, де вони будуть захищені від «експериментального шуму», повідомляє Nature.

Для транспортування фізики помістили 92 антипротони у спеціально розроблену вакуумну пляшку, охолодивши її до разючих 4 градусів Кельвіна, або -452,47 градуса за Фаренгейтом (-269,15 градуса за Цельсієм). Кожен антипротон неоціненний, оскільки «фабрика антиматерії» ЦЕРН — єдине місце на Землі, де нині можна виробляти антипротони, — здатна захоплювати лише їхню обмежену кількість.

Успішне транспортування цієї речовини зі швидкістю до 26 миль на годину — це велика перемога для дослідників, які мріяли про транспортування стабільної антиматерії з моменту відкриття фабрики понад тридцять років тому. "Тепер це нарешті можливо", - сказав Крістіан Сморра, фізик, який очолював проєкт, в інтерв'ю Nature.

Стефан Ульмер, фізик та колега Сморри, сказав, що це "те, чого людство ніколи раніше не робило, це історична подія".

"Ми купили багато шампанського і запросили всю спільноту дослідників антиматерії відсвяткувати цю подію", - сказав він Nature.

І якщо вам цікаво, наслідки потенційної невдачі - хоча вони, ймовірно, і були б руйнівними для дослідників - не становлять небезпеки для життя людини.

"Якщо пастка вийде з ладу під час транспортування та античастинки анігілюють, вивільнена енергія становитиме приблизно мільйонну частку Джоуля", — йдеться у повідомленні на сайті центру вивчення антиматерії в ЦЕРНі. "Одне натискання кнопки на клавіатурі приблизно в 10 000 разів потужніше. Тому транспортування антиматерії не небезпечніше за будь-яку іншу форму транспортування вантажів".

Надалі очікується, що цей процес дозволить дослідникам з інших лабораторій отримати доступ до цінного вантажу, що дозволить дослідженням антиматерії процвітати за межами лабораторій ЦЕРНу.

Тара Ширс, фізик з університету Ліверпуля, заявила журналу Nature, що вітає таке майбутнє.

"Мені подобається ідея перетворення ЦЕРНу на свого роду Deliveroo для антиматерії", — сказала вона.

Нові експерименти виявили критичну точку переохолодженої води — певний тиск і температуру, за яких дві різні фази води зливаються в одну. Критична точка становить приблизно 210 кельвінів (близько -63 ° Цельсія) і приблизно в 1000 разів перевищує тиск, що чинить атмосфера Землі на рівні моря, повідомляють дослідники у статті, опублікованій 26 березня в журналі Science. Це відкриття допоможе пояснити деякі незвичайні властивості цієї повсюдно поширеної й вкрай важливої ​​рідини.

Вже відомо про існування у води критичної точки при високих температурах. При температурі близько 374°C і тиску, що у 218 разів перевищує атмосферне, відмінність між рідкою та газоподібною фазами стирається. За цією критичною точкою вода стає так званою надкритичною рідиною.

Вчені давно передбачали існування другої критичної точки при низьких температурах, у переохолодженій воді, тобто воді, яка тимчасово залишається рідкою нижче за свою нормальну точку замерзання. "Понад 20 років багато хто чекав на прямі докази… засновані на експериментах", — каже фізик Ніколас Джовамбаттіста з Бруклінського коледжу в Нью-Йорку, який не брав участі в дослідженні. "Дивовижно, що це нарешті сталося".

Деякі незвичайні властивості води наштовхнули вчених на цю можливість. Наприклад, густина більшості рідин збільшується при охолодженні. Але густина води збільшується приблизно до 4°C, де досягає максимуму. Потім відбувається зворотна зміна: подальше охолодження робить воду менш щільною. І теплоємність води - кількість енергії, необхідної для підвищення її температури на задану величину - також різко змінюється.

Вчені припустили, що така зміна властивостей може бути ознакою критичної точки, що ховається за нижчих температур.

У 2020 експерименти надали докази того, що переохолоджена вода може приймати дві різні фази: рідина високої або низької щільності. Вважалося, що ці дві фази зливаються в одну в критичній точці, але досі цього не спостерігалося. Експерименти при тисках та температурах, близьких до передбачуваної критичної точки, надзвичайно складні. Ця область відома як «нічия», тому що переохолоджена вода замерзає там майже миттєво. Тому фізик-хімік Андерс Нільсон зі Стокгольмського університету та його колеги звернулися до складних методів. "Ми повинні робити все дуже швидко", - каже Нільсон.

Дослідники почали з крихітних зразків особливого типу льоду, званого аморфним льодом, в якому молекули перемішані, а не розташовані в кристалічній структурі. В експериментах у Пхоханській прискорювальній лабораторії в Південній Кореї дослідники опромінювали кожен зразок льоду коротким імпульсом інфрачервоного лазера, щоб розтопити його. Потім протягом наносекунд і мікросекунд вони досліджували його за допомогою рентгенівського лазера лабораторії. Результати показали структуру та щільність рідини при різних тисках та температурах.

Знімки рідини, що щойно розтанула, зроблені з часом у міру розширення води, показали, як вода поводилася при зниженні тиску в зразку. Нижче критичної точки спостерігався виразний фазовий перехід з однієї рідини до іншої у міру падіння тиску. При вищих температурах такого переходу між двома різними рідинами немає, що свідчить про досягнення критичної точки.

Результати дослідників вражають, каже фізик Грег Кіммел із Тихоокеанської північно-західної національної лабораторії у Річленді, штат Вашингтон. "Представлені дані показують досить чітку картину", відповідну гіпотезі критичної точки. Однак він зазначає, що у роботі передбачається, що рідина досягла стану рівноваги, тобто потоки речовини та енергії стабілізувалися. А оскільки вимірювання проводяться дуже швидко, неясно, чи це так насправді.

Для Джовамбаттісти, який всю свою кар'єру присвятив комп'ютерному моделюванню води та цієї критичної точки, просто побачити це у реальному світі – це полегшення. "Це свого роду внутрішній спокій".

Сонячна енергія широко розглядається як ключовий інструмент для зниження залежності від викопного палива та уповільнення зміни клімату. Сонце кожну секунду передає на Землю величезну кількість енергії, але сучасні сонячні батареї можуть вловлювати лише її невелику частину. Це обмеження пов'язане з так званою «фізичною стелею», яка тривалий час вважалася неминучою.

Проривна технологія «перевороту спіну» підвищує ефективність сонячної енергії

У дослідженні, опублікованому у журналі Американського хімічного товариства, дослідники з Університету Кюсю в Японії у співпраці з колегами з Університету імені Йоганна Гутенберга (JGU) у Майнці, Німеччина, представили новий підхід до подолання цього бар'єру. Вони використовували комплекс металу на основі молібдену, відомий як випромінювач «перевороту спіну» (спін-фліп), для уловлювання додаткової енергії за допомогою синглетного поділу (SF), що часто описується як «ідеальна технологія» для покращення перетворення світла. Цей метод дозволив досягти ефективності перетворення енергії близько 130%, перевищивши традиційну 100% межу і вказуючи на можливість створення більш потужних сонячних елементів у майбутньому.

Як працюють сонячні елементи та чому втрачається енергія

Сонячні елементи генерують електрику, коли фотони сонячного світла потрапляють на напівпровідник і передають свою енергію електронам, рухаючи їх і створюючи електричний струм. Цей процес можна представити як естафету, де енергія передається частка за часткою.

Однак не все сонячне світло робить однаковий внесок. Низькоенергетичні інфрачервоні фотони не мають достатньої потужності для збудження електронів, у той час, як високоенергетичні фотони, такі як синє світло, втрачають надмірну енергію у вигляді тепла. Через цей дисбаланс сонячні елементи можуть використовувати тільки приблизно одну третину сонячного світла, що надходить. Це обмеження відоме як межа Шокклі-Квіссера і протягом десятиліть є серйозною проблемою.

Використання синглетного поділу для збільшення енергії

"Ми маємо дві основні стратегії для подолання цієї межі", — каже Йоїчі Сасакі, доцент інженерного факультету Університету Кюсю. "Один зі способів — перетворення низькоенергетичних інфрачервоних фотонів у високоенергетичні видимі фотони. Інший спосіб, який ми тут досліджуємо - використання SF для генерації двох екситонів з одного екситонного фотона".

У типових умовах один фотон після збудження виробляє лише один спін-синглетний екситон. За допомогою SF цей єдиний високоенергетичний екситон може розщеплюватися на два низькоенергетичні спін-триплетні екситони, потенційно подвоюючи корисну енергію. Хоча такі матеріали, як тетрацен, можуть підтримувати цей процес, ефективне вловлювання екситонів, що утворюються, залишалося складним завданням.

Подолання втрати енергії при FRET

"Енергію можна легко 'викрасти' за допомогою механізму, який називають резонансним перенесенням енергії Ферстера (FRET), до того, як відбудеться множення", — пояснює Сасакі. "Тому нам потрібен був акцептор енергії, який вибірково захоплює помножені триплетні екситони після поділу".

Для розв'язання цієї проблеми дослідники звернулися до металокомплексів, які можна сконструювати на молекулярному рівні. Вони визначили молібденовий спін-фліп випромінювач, здатний ефективно збирати енергію, що утворюється під час SF. У цих молекулах електрон змінює свій спін при взаємодії з ближнім інфрачервоним світлом, що дозволяє системі ефективно поглинати енергію триплетного стану.

Ретельно регулюючи енергетичні рівні, команда зменшила втрати від FRET та забезпечила селективне вилучення помножених екситонів.

Співробітництво та експериментальні результати

"Ми не змогли б цього досягти без групи Хайнце з Університету імені І.Г. Майнця", — каже Сасакі. Адріан Зауер, аспірант із цієї групи, який приїхав до Університету Кюсю з обміну та другий автор статті, звернув увагу команди на матеріал, який давно вивчається там, що й призвело до співпраці.

При поєднанні з матеріалами на основі тетрацену у розчині система успішно збирала енергію з квантовим виходом близько 130%. На практиці це означає, що на кожен поглинений фотон активувалося близько 1,3 комплексу металів на основі молібдену, що перевищує загальноприйняту межу і демонструє, що генерується більше носіїв енергії, ніж фотонів, що надходять.

Перспективні застосування в сонячних та квантових технологіях

Це дослідження представляє нову стратегію посилення екситонів, хоча вона досі перебуває на ранній стадії перевірки концепції. Команда планує інтегрувати матеріали до твердотілих систем для покращення передачі енергії та наближення до реальних застосувань сонячних елементів.

Отримані результати також можуть надихнути на подальшу роботу з поєднання синглетного поділу з комплексами металів, з потенційним застосуванням не тільки в сонячній енергетиці, а й у світлодіодах та нових квантових технологіях.

Відео, опубліковане минулого тижня у Facebook 7-м корпусом швидкого реагування Десантно-штурмових військ ЗСУ, показує, як кілька солдатів одягають пристрій, перебуваючи у брудній артилерійській траншеї. Сам пристрій охоплює поперек та ноги солдата і підтримується поперековим корсетом. Військові стверджують, що він може зменшити загальне навантаження на м'язи ніг на 30 відсотків. Насправді це означає, що пристрій має полегшити солдатам підйом і заряджання важких артилерійських снарядів. Кожен снаряд може важити понад 50 кілограмів, залежно від калібру. Оскільки солдат на полі бою може заряджати кілька десятків таких снарядів щодня, вся ця сума підсумовується і може збільшити ймовірність травм або втоми.

Екзоскелет може допомогти солдатам легше бігати зі швидкістю 20 км/год на відстань до 17,5 кілометрів за раз. Для порівняння, середня швидкість бігу дорослої людини становить від 9 до 12 км/год. Оповідач у відеоролику стверджує, що солдати готуються використовувати ці пристрої на військовому фронті під Покровськом на сході України.

"Щодня артилеристи зазнають значних фізичних навантажень. Вони щодня несуть від 15 до 30 снарядів, кожен вагою близько 50 кг", - розповів заступник командира 7-го повітрянодесантного корпусу полковник Віталій Сердюк виданню «Українська правда». "За результатами випробувань, вони менше втомлюються, працюють швидше і довше зберігають боєздатність".

Від піших походів до бойових дій: еволюція екзоскелетів

Екзоскелети існують у різних формах уже кілька десятиліть. За межами лабораторних умов ця технологія спочатку використовувалася як допоміжний засіб пересування для людей, які страждають на параліч або серйозні порушення ходи. Останнім часом робітники на будівельних майданчиках та великі автовиробники, включаючи Ford та BMW, також почали використовувати ці пристрої, щоб підіймати важчі вантажі та довше працювати з меншим ризиком травм. Але потенційна привабливість екзоскелетів для військового застосування була очевидна від початку, що зробило їх невіддільною частиною науково-фантастичних фільмів та відеоігор.

Офіційні особи, які виступають у відеоролику з України, кажуть, що ця конкретна модель розроблена компанією Hypershell, що спеціалізується на споживчих екзоскелетах. Цей пристрій важить 2,4 кг і, як повідомляється, працює в парі з підключеним додатком, який враховує дані про зріст, вагу та стать користувача. Інтегровані алгоритми штучного інтелекту відстежують роботу системи та вносять коригування в режимі реального часу, щоб адаптуватися до індивідуальної ходи користувача. Це перший великий споживчий екзоскелет, широко доступний на ринку. Він випускається у трьох різних моделях, найдешевша з яких коштує від 800 доларів. Рецензент журналу Fast Company, який випробував екзоскелет Hypershell минулого року, порівняв його з «біонічним підгузком».

У відповідь на запит про коментар представник Hypershell не спростував, що їхню продукцію було показано на відео, і заявив, що компанія не має прямого відношення до України або до військового застосування в цілому. Вони стверджують, що їх екзоскелет призначений для дослідження природи, а не для зарядки зброї, і що вони відкидають будь-яке використання, що завдає шкоди.

"Наша технологія створена для підтримки пересування, а не для конфлікту", - заявили в Hypershell виданню Popular Science. "Екзоскелети Hypershell розроблені для цивільного використання, від відпочинку на природі до підтримки мобільності та професійного застосування, такого як пошуково-рятувальні операції. Hypershell не продає свою продукцію для військового використання та не підтримує та не схвалює будь-яке військове застосування нашої технології".

Однак виробники споживчої електроніки мають обмежений контроль над тим, для чого зрештою покупці можуть використовувати їхню продукцію. Відомо, що більша частина раннього арсеналу дронів України складалася з готових, аматорських дронів, придбаних онлайн. Цілком можливо, що щось подібне відбувається і з екзоскелетами.

Українські військові — не єдині, хто цікавиться екзоскелетами. Протягом кількох років американські військові випробовують власний пристрій під назвою "Біонічний екзоскелет для підтримки солдата з метою постачання" (SABER). Рашистські збройні сили також тестують свої екзоскелети спеціально призначені для солдатів, що заряджають артилерійські снаряди.

наприкінці

Дослідження, проведене біологом Наталкою Восник із Федерального університету Парана, було опубліковано в журналі Environmental Pollution. Вчені вивчили зразки крові 85 акул поблизу острова Елеутера та виявили, що майже третина з них містила сліди наркотиків, пов'язаних із діяльністю людини.

Ці результати доповнюють докази того, що океанічні екосистеми піддаються впливу забруднювальних речовин, пов'язаних з діяльністю людини, включаючи стічні води та незаконний обіг наркотиків.

Дослідники виявили в організмах акул цілу низку речовин, включаючи кофеїн, протизапальні препарати, такі як парацетамол і диклофенак, і навіть кокаїн принаймні в однієї особини.

До уражених видів входять карибські рифові акули, акули-годувальниці й лимонні акули. Згідно з дослідженням, кофеїн був найпоширенішою речовиною, що стало першим випадком його виявлення в акул у світі. Ацетамінофен також був вперше ідентифікований в акул, також кокаїн та диклофенак раніше не були виявлені в акул на Багамах.

Вчені кажуть, що ці забруднювальні речовини, ймовірно, потрапляють до океану через стічні води та скидання відходів. У районах з інтенсивним туризмом дайвери та діяльність людини також можуть сприяти забрудненню, а кокаїн може потрапляти у воду через втрачені чи викинуті партії наркотиків.

У дослідженні зазначається, що в акул із цими речовинами в організмі спостерігалися ознаки метаболічних змін, включаючи зміну рівня тригліцеридів, сечовини та лактату, що може вказувати на стрес. Хоча прямий вплив на поведінку акул ще не підтверджено, аналогічні дослідження на інших рибах припускають, що стимулятори, такі як кофеїн, можуть впливати на рівень енергії та реакцію на небезпеку.

Попереднє дослідження тієї ж групи вчених, проведене у 2024 році, виявило ще вищі концентрації кокаїну в акулах біля узбережжя Ріо-де-Жанейро, де всі досліджені акули дали позитивний результат. Це дослідження викликало побоювання щодо довгострокового впливу та потенційного впливу як на морське життя, так і на людей, які вживають морепродукти.

Вчені кажуть, що необхідні додаткові дослідження для розуміння довгострокових екологічних наслідків, але отримані результати наголошують, як забруднення навколишнього середовища, викликане діяльністю людини, зачіпає навіть найвищих хижаків океану.