| ТОП САЙТА |
| Последние сообщения в разделах форума |
Самые популярные темы |
Последние свежие новости |
Лучшие пользователи форума |
|
|
|
 dex (10360 постов) |
|
|
Новости науки и технологий
| |
| admin | Дата: Ср, 04.02.2015, 14:21 | Сообщение # 841 |
 Супер-Модератор
Группа: Администраторы
Сообщений: 50474
Награды: 136
Репутация: 457
Статус: Offline
| Украина увеличит производство танков в 24 раза
«Укроборонпром» планирует увеличить производство основных боевых танков «Оплот» в 24 раза — с 5 до 120 единиц в год. Об этом сообщает пресс-служба «Укроборонпрома» со ссылкой на генерального директора украинского госконцерна Романа Романова.
По словам Романова, в 2015 году производство «Оплотов» доведут до 40 единиц. Плановый показатель в 100-120 машин планируется достичь в 2016 году.
Помимо танков на предприятиях «Укроборонпрома» собираются наладить производство легких бронированных машин «Дозор-Б». Ранее стало известно, что в течение 2015 года планируется выпустить 50 таких автомобилей. В дальнейшем, сообщает пресс-служба госконцерна, планируется производить по сотне «Дозоров» в год.
Кроме того, «Укроборонпром» в скором времени собирается начать опытно-конструкторские разработки беспилотных летательных аппаратов и контрбатарейных систем борьбы. В 2016 году, отмечается пресс-служба, будет готова первая трехкоординатная РЛС.
В связи с боевыми действиями на востоке страны Украина в 2015 году более чем в три раза — до 80 миллиардов гривен — увеличила расходы на обеспечение безопасности и обороны своих территорий.
Ш@ринг TELEGRAM @avd777 Самый качественный шаринг и IPTV!!! Подробности здесь
|
| |
|
|
| admin | Дата: Пт, 13.02.2015, 12:20 | Сообщение # 842 |
|
Супер-Модератор
Группа: Администраторы
Сообщений: 50474
Награды: 136
Репутация: 457
Статус: Offline
| НАСА показало видео вращающихся Плутона и Харона
НАСА показало видео вращающихся друг вокруг друга карликовой планеты Плутон и его спутника Харона. Об этом сообщается на сайте агентства.
Видео получено в результате склейки снимков, сделанных станцией New Horizons в период с 25 по 31 января 2015 года. В первый день съемок аппарат находился на расстоянии около около 4,8 миллиарда километров от Земли и 203 миллионов километров от Плутона (это примерно на треть больше расстояния от Земли до Солнца).
За 6,5 суток съемок он стал ближе к карликовой планете на восемь миллионов километров. На видео Плутон и Харон вращаются вокруг общего центра масс (находящегося вне карликовой планеты) с периодом в 6,4 земных суток. Другие четыре спутника Плутона на видео незаметны.
Поскольку масса карликовой планеты сравнима с массой своего спутника (она всего в десять раз больше), вокруг Солнца Плутон вращается с некоторым колебанием, что заметно на видео. Объекты всегда повернуты друг к другу одной и той же стороной, а расстояние между их центрами равно примерно 19,6 тысячи километров.
В середине июля 2015 года автоматическая межпланетная станция НАСА New Horizons должна приблизиться на минимальное расстояние к Плутону — 12,5 тысячи километров. Основной задачей программы New Horizons является изучение карликовой планеты и ее спутника.
Научное оборудование, установленное на станции, как ожидается, соберет данные о возможном наличии магнитосферы у Плутона, составе атмосферы и строении его поверхности, а также взаимодействии с Хароном. Миссия New Horizons является проектом НАСА. Затраты на его осуществление превышают 600 миллионов долларов. Сам аппарат был запущен в космос 19 января 2006 год
Ш@ринг TELEGRAM @avd777 Самый качественный шаринг и IPTV!!! Подробности здесь
|
| |
|
|
| admin | Дата: Пн, 16.02.2015, 12:49 | Сообщение # 843 |
|
Супер-Модератор
Группа: Администраторы
Сообщений: 50474
Награды: 136
Репутация: 457
Статус: Offline
| Из солнечной энергии ученые создают жидкое топливо
Американские специалисты Гарвардского университета, который расположен в городе Кембридж, после проведения ряда научных исследований, разработали технологию получения жидкого топлива из солнечной энергии.
Профессор биохимии Гарвардской медицинской школы, Памела Сильвер, утверждает, что инновационная разработка является доказательством того, что энергию солнца можно собирать и даже хранить в виде топлива. Ученые разработали систему, которая представляет собой искусственный лист. Он при участии созданных катализаторов и света солнца расщепляет воду на кислород и водород, а после преобразует ее, добавляя углекислый газ и изопропанол с использованием специальных дополнительных бактерий.
Как считают специалисты, созданные катализаторы очень хорошо адаптированы и совместимы с принципами роста, необходимыми для живых организмов – бактерий. На сегодняшний день эффективность технологии равно эффективности природного биосинтеза: приблизительно 1% энергии прекращается в биомассу.
Ш@ринг TELEGRAM @avd777 Самый качественный шаринг и IPTV!!! Подробности здесь
|
| |
|
|
| admin | Дата: Пн, 16.02.2015, 12:50 | Сообщение # 844 |
|
Супер-Модератор
Группа: Администраторы
Сообщений: 50474
Награды: 136
Репутация: 457
Статус: Offline
| [b]Физики сообщили о целях перезапуска БАКа
В ЦЕРНе сообщили о целях перезапуска Большого адронного коллайдера (БАКа) в марте 2015 года: ученые собираются сконцентрироваться на поисках частиц темной материи и суперсимметрии. Об этом сообщает BBC News.
Как отмечают ученые, после открытия бозона Хиггса они намерены сосредоточиться на поиске частиц вне Cтандартной модели физики элементарных частиц. В частности, если говорить о темной материи и суперсимметрии, физиков интересует нейтралино — одна из наиболее легких и стабильных частиц.
Она представляет собой комбинацию массовых состояний суперсимметричных партнеров Z-бозона, фотона и бозона Хиггса. Из темных материи и энергии, предположительно, состоит около 95 процентов Вселенной, остальные пять процентов приходятся на барионную материю.
В ходе двухлетней модернизации, как ожидается, энергия столкновения частиц будет увеличена почти в два раза с 8 тераэлектронвольт до 13-ти. За это время четыре основных эксперимента (и одноименных коллаборации) ALICE, ATLAS, CMS and LHCb модернизировали свои установки и детекторы на них.
В ходе первого этапа работ на БАКе в 2012 году ученые сообщили об открытии бозона Хиггса. Поиски этой частицы, существование которой теоретически предсказывала Cтандатная модель физики элементарных частиц, являлись основной целью экспериментов ученых в ЦЕРНе, где расположен БАК.[/b]
Ш@ринг TELEGRAM @avd777 Самый качественный шаринг и IPTV!!! Подробности здесь
|
| |
|
|
| admin | Дата: Чт, 19.02.2015, 17:46 | Сообщение # 845 |
|
Супер-Модератор
Группа: Администраторы
Сообщений: 50474
Награды: 136
Репутация: 457
Статус: Offline
| Израиль будет добывать солнечную энергию круглосуточно
Израильской компании, развивающей возобновляемые источники энергии, Brenmiller Energy удалось решить одну из самых больших проблем в солнечной энергетике - возможность выработки электроэнергии, когда солнце уходит за горизонт, сообщает inhabitat.com.
Расположенная в Тель-Авиве компания объявила о планах строительства 10-мегаваттной солнечной установки в городе Димона в пустыне Негев, которая будет генерировать электроэнергию из возобновляемых источников в течение приблизительно 20 часов в день благодаря технологии накопления энергии, разрабатываемой компанией на протяжении последних трех лет. Биомасса будет использоваться в качестве резерва в течение четырех часов, когда солнечная электростанция не вырабатывает электроэнергию.
«Солнечные электростанции, объединенные с системой хранения и подкрепленные биомассой - лучшее решение для производства электроэнергии в Израиле, - говорит Avi Brenmiller, генеральный директор компании Brenmiller Energy. - Использование только биомассы не может удовлетворить потребности в электроэнергии, но в сочетании с солнечной энергией и системой хранения представляет собой дешевый и экологически чистый вариант. Эта комбинация - решение проблемы высокой стоимости захоронения мусора, которой озабочены местные власти».
Солнечный проект стоимостью 300 миллионов шекелей ($ 77270000) будет построен на площади 45 га (110 акров) и, как ожидается, завершен в начале 2017 года. Компания заявила, что новая солнечная электростанция позволит создать около 150 рабочих мест в регионе.
Инновационный объект будет генерировать возобновляемую электроэнергию в течение 20 часов в обычные летние дни. Зимой, когда солнце светит не достаточно сильно, чтобы удовлетворить потребности в электроэнергии, будет активнее задействована резервная станция, работающая за счет биомассы.
Система хранения энергии Brenmiller's bCellTM System использует параболические зеркала, чтобы отслеживать солнечные лучи и собирать солнечную тепловую энергию. Собранное тепло будет передаваться в подземный энергетический центр, где энергия будет храниться при температуре 550 градусов Цельсия (1022 градусов по Фаренгейту). Когда облака закрывают солнце или наступает ночь, тепло будет выделяется в виде пара для питания турбин и производства электричества.
Ш@ринг TELEGRAM @avd777 Самый качественный шаринг и IPTV!!! Подробности здесь
|
| |
|
|
| admin | Дата: Чт, 19.02.2015, 17:47 | Сообщение # 846 |
|
Супер-Модератор
Группа: Администраторы
Сообщений: 50474
Награды: 136
Репутация: 457
Статус: Offline
| Военно-транспортный самолет Ил-112В создадут к 2020 году
Опытно-конструкторские работы по легкому военно-транспортному самолету Ил-112В планируется завершить к 2020 году, сообщает РИА Новости со ссылкой на заместителя генерального директора «Авиационный комплекс им. С.В. Ильюшина» по управлению программами Сергея Артюхова.
В настоящее время компания разрабатывает конструкторскую документацию, кроме того, идет конструкторско-технологическая подготовка.
Контракт на создание Ил-112В с Минобороны был заключен в декабре 2014 года. Согласно документу, первые два образца будут построены в 2016 году.
Ил-112 — давно разрабатываемый проект легкого (с максимальной нагрузкой до шести тонн) транспортного самолета. Проект продвигался с трудом из-за неритмичного финансирования и проблем с двигателями, не развивавшими установленной мощности. Ранее Минобороны уже отказывалось финансировать доводку Ил-112 и закупать эти самолеты, однако в 2013 году работы были возобновлены.
Его версия для военных носит наименование Ил-112В и предназначена для замены самолетов Ан-26. Согласно действующей Госпрограмме вооружения, предполагалось, что военные получат 62 самолета Ил-112В до 2020 года. Всего по оценкам специалистов «Ильюшина» до 2030 года компания планирует построить до 200 самолетов Ил-112 всех модификаций.
Ш@ринг TELEGRAM @avd777 Самый качественный шаринг и IPTV!!! Подробности здесь
|
| |
|
|
| admin | Дата: Пн, 23.02.2015, 16:18 | Сообщение # 847 |
|
Супер-Модератор
Группа: Администраторы
Сообщений: 50474
Награды: 136
Репутация: 457
Статус: Offline
| Как научить машину предсказывать желания человека
Возможности машинного обучения позволяют прогнозировать появление искусственного интеллекта уже через несколько лет.
Машинное обучение - это область математики, которая занимается поиском скрытых закономерностей в тех данных, которыми оперирует компьютер. Под «данными» в традиционной математике понимается некая совокупность объектов. На практике в качестве объектов могут выступать, например, пользователи социальной сети, изображения, клиенты банков, страны, РНК, результаты экспериментов с Большого адронного коллайдера и так далее. Единственное требование, предъявляемое математикой к объекту, заключается в том, что он должен быть описан некоторой совокупностью переменных, которые, собственно, его характеризуют.
Машинное обучение начинается в тот момент, когда переменные, которыми описывается объект, становится возможным поделить на две части: наблюдаемые и скрытые (латентные) переменные. Наблюдаемые - это те, которые мы можем измерить у любого из всей совокупности объектов. Скрытые же, или латентные переменные, мы можем измерить у ограниченного количества объектов, потому что, как правило, их измерение сопряжено с какими-либо затратами (финансовыми, временными, и пр.). При этом предполагается, что между наблюдаемыми и скрытыми переменными есть некоторая взаимосвязь.
На поиск этой взаимосвязи и направлены современные алгоритмы машинного обучения.
В тех случаях, когда существуют известные математические модели, увязывающие наблюдаемые и скрытые компоненты в общие уравнения, в машинном обучении нет необходимости. Однако большинство задач, которые возникают в реальности, как правило, связаны с анализом данных (явлений), для которых, ни физических, ни математических моделей, в настоящее время, не существует, но зато можно собрать достаточно большую обучающую выборку.
Обучающая выборка - это совокупность объектов, для которых известны и наблюдаемые, и скрытые компоненты. Задача алгоритма машинного обучения - анализируя обучающую выборку, приближенно восстановить взаимосвязь между наблюдаемыми и скрытыми компонентами, с помощью которой можно было бы прогнозировать значения скрытых компонент.
Классический пример - это банковский кредитный скоринг.
Предположим, вы - банкир, и у вас есть клиенты, которые очень хотят получить кредит. Кто-то собирается открыть свое дело, а кому-то кредит нужен, чтобы купить ящик водки и выпить ее. Возникает вопрос: кому кредит выдавать можно, а кому лучше не выдавать, потому что он его не вернет. Здесь в качестве наблюдаемых переменных у нас выступают характеристики клиентов. Например, те данные, которые они указывают в анкетах: пол, возраст, образование, уровень доходов, состав семьи и так далее. В качестве скрытой компоненты в простейшем случае выступает бинарная величина - вернет клиент кредит или не вернет. Если он его вернет, то имеет смысл ему этот кредит выдать.
В более сложных расчетах риск невозврата кредита оценивается как вероятность, с которой кредит может не быть возвращен. В этом случае создаются более сложные экономические модели принятия решения, когда лучше выдавать кредит.
Предположим, у нас было 400 клиентов, из которых, 350 вернули кредит. Это пример объектов, у которых скрытая компонента имеет значение +1; а 50 клиентов, которые, как оказалось, кредит не вернули - это примеры объектов со скрытой компонентой, которая приняла значение -1. В принципе, этого достаточно для того, чтобы ставить задачу машинного обучения и пытаться автоматически находить закономерности между наблюдаемыми и скрытыми компонентами в надежде, что они помогут нам определить, каким новым клиентам стоит выдавать кредит, а каким - нет.
В настоящее время дополнительный импульс развитию методов машинного обучения придал интернет и появившиеся новые технологии. Например, поисковые системы, социальные сети, блогосфера, биоинформатика. Задачи, возникающие в этих предметных областях, часто требуют применения современных методов машинного обучения. Именно поэтому в настоящее время в мире наблюдается растущий спрос на специалистов машинного обучения: они нужны в биологических лабораториях, компаниях -ритейлерах, в инвестиционных банках, а также в интернет-компаниях, в том числе таких, как Facebook, Google, Yandex.
С помощью алгоритмов машинного обучения можно развивать персонифицированные сервисы. Например, когда мы вводим запрос в поисковую систему, она анализирует наше поведение - на какие ссылки мы кликаем, сколько секунд проводим, изучая результаты поиска, как управляем курсором мыши. Собираемая информация используется для корректировки результатов выдачи наших будущих поисковых запросов, так, чтобы в начале списка были те ресурсы, которые именно мы, а не компьютер, считаем наиболее релевантными. Именно поэтому так сложно переходить с привычной поисковой системы на новую - она еще не знает наших склонностей и предпочтений и выдает по нашим запросам наиболее релевантные ссылки с точки зрения поисковой системы, без адаптации под наши индивидуальные вкусы.
Похожие задачи возникают в социальных сетях, например, если требуется решить, каким пользователям какие рекламные баннеры демонстрировать. Ведь полезную рекламу мы воспринимаем как само собой разумеющееся, а бесполезная реклама раздражает. Возникает естественная задача отображать конкретному пользователю те баннеры, которые рекламируют товары, к приобретению которых он морально готов. В ближайшие годы, аналогичные технологии избирательного рекламного действия появятся и на телевидении. Тогда в перерыве футбольного матча Вы будете видеть рекламу чипсов, а Ваш пожилой сосед - рекламу средства от ревматизма.
По похожим принципам устроены так называемые рекомендательные сервисы. Они стали особенно востребованы с развитием интернет-коммерции. Когда мы заходим в интернет-магазин, наименования которого составляют сотни тысяч товаров, мы физически не в состоянии просмотреть все товары. Естественно, интернет-магазин заинтересован в том, чтобы показывать пользователю те товары, которые он с большей вероятностью купит. И для того, чтобы такие товары определить, необходимо построить рекомендательную систему, которая рекомендовала бы тот или иной товар, базируясь на нашей истории покупок и истории покупок других пользователей, чьи вкусы система читает близкими к нашим. Методы для построения таких систем породили целый раздел в машинном обучении - так называемую «коллаборативную фильтрацию». Специалисты по коллаборативной фильтрации (в настоящее время в России их буквально по пальцам можно пересчитать) пользуются сейчас очень большим спросом.
Современные алгоритмы машинного обучения, лежащие в основе рекомендательных систем, способны предсказывать желания человека лучше него самого.
Так что если Вам чего-то хочется, но Вы сами не понимаете чего, скоро будет достаточно зайти в онлайн-магазин, которым Вы давно пользуетесь и он (точнее, рекомендательная система на его сайте) Вам подскажет.
Благодаря стремительному развитию методов машинного обучения, сильно меняется и современная математика, в которой появляются и начинают активно развиваться новые направления (например, стохастическая оптимизация, вероятностное моделирование и др.). По мере роста объемов доступной для анализа информации, растут и возможности методов машинного обучения. Наиболее успешные при работе с большими данными методы т.н. глубинного обучения (deep learning) во многих прикладных областях (распознавание речи, узнавание лиц, понимание изображений) уже обогнали возможности человеческого мозга. На очереди - задачи машинного перевода, понимания смысла текстов, автоматического управления автомобилем.
Инженеры компании Google анонсируют создание полноценного искусственного интеллекта в 2020-х годах. Появление такого инструмента может радикально изменить жизнь людей, значительно облегчив их интеллектуальный труд. Наконец-то машина сможет не только поднимать тяжести или штамповать детали, но и думать за человека. Через несколько лет мы узнаем насколько реалистичен этот прогноз. А пока Google переманивает из университетов коллективы исследователей в области глубинного обучения целыми лабораториями.
Ш@ринг TELEGRAM @avd777 Самый качественный шаринг и IPTV!!! Подробности здесь
|
| |
|
|
| admin | Дата: Чт, 19.03.2015, 09:45 | Сообщение # 848 |
|
Супер-Модератор
Группа: Администраторы
Сообщений: 50474
Награды: 136
Репутация: 457
Статус: Offline
| В Канаде изобрели крем для удаления татуировок
Канадский студент создал крем, способный вывести татуировку без ожогов или рубцов. Убрать татуировку, всего лишь смазав кожу кремом, возможно, по словам студента из Канады. Конец змеям, обвивающим черепа, или надписям вроде «Навеки с Антонио», которые со временем становятся нежелательными.
Докторант из университета Далхаузи в Новой Шотландии (Канада) Алек Факенхем утверждает, что созданный им крем, который в настоящее время с успехом проходит испытание на татуированных ушах свиней, без боли и побочных эффектов удаляет перманентные чернила из-под кожи.
В интервью каналу ВВС 27-летний студент отметил, что его крем, в отличие от лазера, техники применяемой сегодня для удаления татуировок, не вызывает ожогов или кожных рубцов.
Механизм действия крема заключается в выделении клеток-макрофагов, фиксирующих чернила под кожей, и их постепенной миграции к лимфатическим узлам. Эти клетки, таким образом, уносят с собой красящее вещество.
«Следующим этапом станет разработка окончательной формы продукта и его коммерциализация на рынке», - говорит Андреа МакКормик, руководитель университетского бюро по инновациям и связям с индустрией.
Ш@ринг TELEGRAM @avd777 Самый качественный шаринг и IPTV!!! Подробности здесь
|
| |
|
|
| admin | Дата: Чт, 19.03.2015, 15:05 | Сообщение # 849 |
|
Супер-Модератор
Группа: Администраторы
Сообщений: 50474
Награды: 136
Репутация: 457
Статус: Offline
| Воспоминания заставляют нас забывать
Разные части памяти в нашем мозге конкурируют между собой: чем чаще мы вспоминаем что-то одно, тем хуже помним что-то другое.
Нейробиологи из Кембриджского университетапришли к парадоксальному выводу: чем больше мы стараемся вспомнить что-либо, тем сильнее вредим своей памяти. В эксперименте участвовали несколько добровольцев, которые должны были вспомнить картинки, продемонстрированные им немногим ранее. За активностью мозга наблюдали с помощью магнитно-резонансной томографии, причём исследователи могли точно сопоставить определённое воспоминание и характерный для него рисунок мозговой активности.
Сеансов вспоминания было несколько, и каждый раз нужно было сосредоточиться именно на конкретном образе, память о котором становилась всё ярче и ярче. Однако одновременно память о других вещах слабела: в статье в Nature Neuroscience авторы описывают, как вспоминательная активность коры мозга подавляла другую активность, поддерживавшую память о неактуальных образах. Иными словами, стараясь что-нибудь вспомнить, мы что-то обязательно забываем. Это можно наглядно представить на примере компьютера: например, как если бы мы, регулярно открывая папку «Документы», в какой-то момент обнаружили, что исчезла папка «Фото», которую мы открывали намного реже. В компьютере так, к счастью, не происходит, а вот в нашей памяти – да: одна её ячейка конкуретно подавляет активность другой.
Не стоит видеть тут только эволюционный недостаток мозга: оптимизация памяти позволяет избавиться от ненужных или плохих воспоминаний, которые не могут дать нам ничего, кроме стресса. С другой стороны, мы должны с большой осторожностью говорить о том, что мы «точно помним» и «точно не помним»: то, что мы вспоминаем чаще всего, вытесняет что-то, что в данный момент нам не требуется – и у этого процесса есть вполне определённый нейробиологический механизм. Наверно, потому и не стоит увлекаться выучиванием перед экзаменом какого-то одного особенно трудного вопроса – вы рискуете забыть даже то, что, казалось бы, хорошо знали.
Ш@ринг TELEGRAM @avd777 Самый качественный шаринг и IPTV!!! Подробности здесь
|
| |
|
|
| admin | Дата: Чт, 19.03.2015, 18:42 | Сообщение # 850 |
|
Супер-Модератор
Группа: Администраторы
Сообщений: 50474
Награды: 136
Репутация: 457
Статус: Offline
| "Человек-на-чип": персонализированная медицина и ее будущее
Прежде чем выйти на рынок или быть испытанным на человеке, любое вещество, будь то лекарственный препарат или косметическое средство, должно пройти тестирование на животных. В связи со вступлением в силу в странах Европейского Союза новых законов, запрещающих такие тесты, возникает вопрос: кто или что может адекватно их заменить, например, в доклинических исследованиях.
Наиболее перспективными здесь уже общепризнанны биочиповые технологии , которые можно объединить под названием «лаборатория-на-чипе» или «человек-на-чипе». Речь идёт об устройствах - микробиореакторах, в которых функционируют миниатюрные клеточные модели различных органов и тканей человеческого тела. Они взаимосвязаны друг с другом через сеть микроканалов - аналогов кровеносных сосудов. То есть, испытывая токсичность того или иного вещества на уменьшенной модели, можно получить информацию о его влиянии на реальный человеческий организм.
Такой подход к решению проблемы доклинических исследований не только может поднять уровень эффективности и прогнозирования для человека, - у него есть шансы существенно снизить риски побочных эффектов.
Разработкой технологии «человек на чипе» занимаются научно-исследовательские группы в Европе, США и России. Молодая российская компания Научно-технический центр «БиоКлиникум», входящая в европейский консорциум AXLR8, уже добилась успехов в области биочиповых разработок. Корреспондент Pro Science встретился с генеральным директором НТЦ «БиоКлиникум», выпускником химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, кандидатом биологических наук Дмитрием Сахаровым.
Расскажите о том, как появилась идея создания технологии «человек-на-чипе» в мире и у вас.
Дмитрий Сахаров: Основа микробиореактора - это живые эукариотические клетки, на которых тестируют действие веществ. Со статическими клеточными монокультурами (один тип клеток) работают уже давно. Прежде всего - это раковые клетки. Примерно 10 лет назад начало параллельно развиваться сокультивирование нескольких линий и 3D-культуры. Сейчас исследователи стремятся найти клеточные линии, которые максимально приблизятся к нормальной клетке по функциональной активности.
Например, раньше активно работали с линией гепатоцитов HepG2 и она показывала 30% от активности реального гепатоцита (клетки печени). Сейчас уже разработана линия HepaRG, которая демонстрирует 70%. В разных научных сообществах обсуждается, насколько эти клетки могут быть названы аналогами реальных гепатоцитов, и всё чаще учёные сходятся во мнении, что по набору метаболических процессов это вполне адекватное подобие натуральной печени.
Сейчас по всему миру исследователи работают над созданием клеточных моделей и других органов и тканей (в организме человека их около 220): для кожи, кишечника, эндотелия сосудов, мозга, лёгкого и прочего. С появлением всё большего числа таких моделей появилась идея их объединения в одной системе, в одном миниатюрном организме. Например, чтобы препарат мог быть введен в циркуляцию через клетки кишечника, затем попал в клетки печени, где прошел его метаболизм, и продукты метаболизма уже попадали в органы-мишени. Лет 5 назад начали появляться первые публикации о технологиях под общим названием «человек-на-чипе». Сейчас в мире существует несколько групп, которые создают микромодели разных органов и их комбинаций.
Именно к таким устройствам и относится наш вариант технологии «человек-на-чипе» - «Гомункулус». Изначально этот проект зародился в Техническом университете Берлина в Германии (Technische Universität Berlin), и примерно 5 лет назад мы подключились к нему, с одной стороны, со своими инженерными разработками, с другой стороны - с клеточными. На первом этапе произошёл трансфер технологий, когда немецкие коллеги передали нам все имевшиеся на тот момент у них разработки и патенты, далее проект начал двигаться параллельно.
Работа ведётся на паритетных началах со всеми необходимыми договорами. Что касается технического оснащения: теперь наши немецкие коллеги заказывают приборы у нас, а не в Дрездене, как это было ранее. Сейчас у них стоит 8 наших машин. За короткий промежуток времени, около полутора лет, в сотрудничестве нам удалось создать уникальный прибор с высокими техническими характеристиками. Сейчас мы занимаемся получением сертификата для того, чтобы его можно было использовать в России как прибор медицинского назначения, также происходит патентование некоторых отдельных его узлов и технологий.
В России мы в данном направлении пионеры, а в Европе «человеком-на-чипе» занимаются четыре группы. И, как показали последние конференции, прошедшие в Берлине (AXLR8-3) и Линце (EUSAAT 2012), мы не только не уступаем нашим западным коллегам, но и опережаем их в технической части после выхода прибора последнего поколения. Это стало возможным в первую очередь благодаря сочетанию в одном коллективе молодых талантливых математиков, физиков, химиков и инженеров.
Путь от идеи в голове нескольких учёных до автономной спин-офф компании - оказался сложным?
Дмитрий Сахаров: У нас под научным руководством члена-корреспондента РАН д.б.н. Александра Григорьевича Тоневицкого возникла амбициозная идея - пойти по европейской модели развития науки. Это когда фундаментальные разработки крупных институтов передаются спин-офф компании, которая их коммерциализирует, осуществляет дополнительные самостоятельные разработки и внедряет на рынок новый продукт или технологию. В российских реалиях такая схема пока редко возникает, поэтому у нас было желание попробовать, и в конце 2008 года была основана фирма БиоКлиникум.
До 2010 года она существовала в зачаточном состоянии - не было ни больших грантов, ни крупных проектов. Осознание перспектив развития БиоКлиникум и бурный рост пришлись на 2011 год, тогда мы начали собирать в штат биологов, химиков, биофизиков и математиков из ведущих российских вузов. К началу 2012 года мы выиграли довольно крупный грант на опытно-конструкторские разработки от министерства образования и науки, и только тогда смогли собраться в одном месте из разных московских институтов.
Сейчас у нас сформировалась частная автономная лаборатория полного цикла: фундаментальные научно-исследовательские разработки, опытно-конструкторские разработки, производство и внедрение. На данный момент у нас в штате около 35 человек. Это и учёные, и инженеры, и административный персонал - все в одном месте под одной крышей. Научным руководителем БиоКлиникум является член-корр РАН А.Г. Тоневицкий. Разумеется, мы работаем не в вакууме, у нас есть ряд партнёров - как в России, так и в Европе.
В каких направлениях ведётся работа в БиоКлиникум в настоящее время?
Д.С.: Сейчас основные направления задаются двумя большими грантами Минобрнауки в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы». Это микробиореактор «Гомункулус» (Homunculus), а также тест-системы в онкологии.
Микробиореактор позволяет осуществлять длительное сокультивирование клеточных культур (моделей органов и тканей). При этом - с тонким мониторингом их состояния, которое дает возможность проводить тестирование веществ различного назначения для выявления их возможного действия на организм человека. А тест-системы в онкологии - это анализ транскриптома удаленной опухоли, построение путей и сетей взаимодействий генов, поиск генов-кандидатов, ответственных за молекулярно-генетические особенности опухоли, влияющие на выживаемость пациента после операции. Оба проекта прорывные, и в этом наша сила.
В глобальной перспективе мы будем сводить их в один, посвящённый персонализированному подходу в лечении онкологических заболеваний. Мы планируем на основе биопсии опухоли пациента и дальнейшем культивировании выделенных раковых клеток в микробиореакторе помогать в подборе индивидуального лечения, так называемая концепция ex vivo подбора терапии.
Для «Гомункулуса» параллельной задачей будет оставаться скрининг новых фармацевтических препаратов, поиск лекарств-кандидатов, оценка их безопасности и эффективности на клеточных моделях органов и тканей человека.
Клеточные модели каких органов вы используете в «Гомункулусе»?
Д.С.: Мы сосредоточились на кишечнике, печени, коже и мозге. В разработке находится эндотелий сосудов. Для более широкого спектра у нас, к сожалению, пока не хватает людских ресурсов, поскольку каждая клеточная модель - это серьёзная научная задача и трудоёмкий процесс. Последний вариант нашего чипа позволяет культивировать 6 клеточных моделей. Здесь точно будет печень, кишечник, мозг, кожа, возможно, появится ещё почка, поскольку это очень важный функциональный орган для выведения продуктов жизнедеятельности организма. Понятно, что невозможно ввести в строй сразу 220 моделей органов и тканей, поскольку в такой системе просто невозможно будет что-либо понять.
При создании своего чипа мы по сути уменьшили организм человека в 100 000 раз. То есть у нас количество клеток меньше в 100 000 раз, количество жидкости меньше в 100 000 раз, пропорционально снижена скорость циркуляции жидкости, то есть мы стараемся с биологической точки зрения остаться в рамках нормальной физиологии. Даже наш насос на чипе сконструирован таким образом, чтобы создавать небольшое сжатие-растяжение клеток, как это происходит при пульсировании крови от сердечных сокращений.
Чем ваш прибор принципиально отличается от немецкого аналога? Чем он лучше?
Д.С.: Каждый наш прибор удовлетворяет всем требованиям к ультрасовременному научно-исследовательскому оборудованию. Он рассчитан на 4 чипа (параллельные эксперименты), оснащён большим графическим дисплеем (удобство управления), есть система термостатирования чипа и подачи СО2 (поддержание заданных условий эксперимента), а также датчики контроля за жизнью клеток. Прибор последнего поколения оснащён большим количеством всевозможных современных «фишечек». Например, это оповещение по SMS и E-mail о неполадках, подключение и управление через Интернет. То есть, если проводится длительный эксперимент, исследователю не обязательно круглые сутки находиться в лаборатории - он может отчасти следить за работой и с удаленного компьютера.
Чего удалось достичь помимо прогрессивной конструкции прибора? Есть ли какие-то серьёзные научные результаты на данный момент?
Д.С.: Сейчас в профильном журнале Lab on chip готовятся к выходу 3 наших публикации на тему «Гомункулуса» - это обзор, описание технологии и описание эксперимента, который мы провели. Можно сказать, что в основном работа по самому прибору завершена, возможны только некоторые небольшие доработки. Сейчас мы сосредоточились на применении «Гомункулуса» при тестировании различных лекарственных препаратов, чтобы понять его возможности. И, пожалуй, одним из самых важных здесь вопросов является валидность нашего микробиореактора. Другими словами, необходимо понять, насколько он способен «быть человеком» и отражать живой организм.
Для этого было решено посмотреть, как откликнутся наши клеточные модели на определённый препарат, действие которого на организм животного и человека хорошо изучено. С этой целью было выбрано противодиабетическое средство - троглитазон, которое вышло на рынок в 1997 году и в 2002 снято, поскольку обнаружилась его токсичность для печени. Тогда было выявлено 600 случаев развития цирроза и множество случаев менее тяжёлых последствий, которые не вскрылись при доклинических испытаниях.
Мы проверили его на чипе, содержащем клетки печени и эндотелия сосудов, в качестве нейтральной ткани была кожа. В ходе эксперимента мы увидели процесс разрушения клеток печени и ряд более глубоких процессов - при том, что остальные две ткани не страдали. Результат был ожидаем, и «Гомункулус» в полной мере себя оправдал.
Этот пример наглядно иллюстрирует, что анализ того или иного препарата на животных не всегда гарантирует безопасность для человека. Разумеется, мы не претендуем на истину в последней инстанции, и микробиореатор стоит рассматривать всё-таки как дополнение к исследованиям на животных.
К сожалению, случай с троглитазоном не единственный. Известен печальный опыт клинического тестирования иммуномодулятора TGN 1412. Доклинические испытания на животных показали прекрасные результаты. Препарат долгое время тестировали на мышах, крысах, кроликах, собаках и обезьянах. Однако во время первой стадии клинических испытаний на 10 абсолютно здоровых добровольцах спустя несколько часов после приёма препарата у всех них развилась мультиорганная недостаточность, закончившаяся для двоих инвалидностью. Препарат вызвал прямо противоположную реакцию организма человека - бешеный иммунный ответ. Стоит отметить, что добровольцам ввели всего одну пятисотую дозы, опробованной на животных. Оказалось, что всё дело в особом типе клеточных рецепторов, которые присутствуют у человека и отсутствовали у подопытных животных. Данный пример подтверждает необходимость создания комплексных in vitro методик тестирования безопасности препаратов с использованием моделей органов и тканей человека. Известно, что новые лекарственные средства, так называемые дизайнерские лекарства (designer drug) обладают высокой специфичностью к человеческому организму, и оценивать их эффективность и безопасность на животных моделях не всегда возможно.
Не менее важной задачей для «Гомункулуса» также является поиск новых лекарственных препаратов перед началом доклинических исследований, когда из 10 тысяч кандидатных веществ 1000 проходит в доклинические исследования, 10 - в клинические, и 1 вещество выходит на рынок. Микробиореактор максимально увеличит эффективность этого отбора и поможет не пропустить в доклинические испытания откровенно ненужные препараты, и одновременно не отмести вещества, которые окажутся полезными при клинических испытаниях. Такой подход позволит существенно сократить затраты при поиске новых лекарственных средств.
Способен ли микробиореактор полностью вытеснить подопытных животных, или что-то остаётся исключительно за «мышами»?
Д.С.: Я бы не был столь категоричен. Всё-таки микробиореактор - это скорее дополнение, может быть, именно для доклинического тестирования. Например, по европейским требованиям для испытания безопасности одного вещества необходимо около 10 000 животных. «Гомункулус» и другие микробиотехнологии - это значительная экономия, в том числе и в длительной перспективе. Большой эффект будет на стадии отбора лекарств-кандидатов.
Кроме того, от научно-исследовательской разработки препарата до выхода на рынок проходит около 25 лет. Здесь огромный ярус занимают доклинические и клинические исследования. Даже если удастся сократить этот период хотя бы на 2-3 года - это уже большое достижение и снижение затрат.
Две недели назад в Европе вступила в силу очередная стадия запрета на тестирование косметических средств на животных. Расскажите, пожалуйста, как Евросоюз переходит на новые технологии в доклинических исследованиях? И как обстоят дела в России и США?
Д.С.: Да, в Европе пришли к пониманию, что помимо неэтичности таких испытаний, результаты этих экспериментов не всегда в полной мере можно перенести на организм человека, особенно, что касается лекарственных препаратов.
В 2009 году в Евросоюзе вышла директива о запрете тестирования острой токсичности на животных, и был дан трёх-четырёхлетний период для перехода на новые клеточные модели, в том числе и микробиотехнологии. Было объявлено большое количество грантов на поиск этих моделей. Сейчас запрет касается не только тестирований на животных в пределах Евросоюза, но запрещено также использовать компоненты, протестированные на животных за границей Евросоюза, скажем в Индии.
Сейчас запрет вступил в силу и касается только косметики. Разумеется, закон обратной силы не имеет, и всё, что вышло до марта 2013 года, на рынке останется, но новые косметические средства смогут попасть в продажу только без участия в их испытаниях животных. Например, на вооружении некоторых европейских компаний уже есть некоторые микромодели - это модель кожи, глаза.
Что касается фармацевтического рынка, то тут тоже идёт движение к созданию in vitro моделей, но они пока не легализованы и не обладают необходимой документацией для массового использования. Каждая компания использует какие-то свои наработки, коммерчески доступные in vitro тесты на клетках, на 3D-культурах и даже сокультивирование клеток. Но в официальной разрешающей документации они идут как дополнительные. Здесь введение запрета продвигается значительно медленнее, поскольку и рынок существенно больше, и он слишком консервативен, да и риск для потребителя значительно выше. Кроме того, на вооружении индустрии пока не существует адекватных технологий замены тестирования на животных. Если кожу вырастить в искусственных условиях довольно легко, то работа с другими органами и тканями пока находится на стадии разработки.
Отдельно стоит сказать об Америке. В США ничего не запрещено, там всё тестируется на животных. На последней встрече Европейского научного сообщества (AXLR8-3 Берлин) по переходу на использование новых тест-систем, американские коллеги впервые делали доклад о ситуации у них. Представители организаций NIH (National Institutes of Health) и FDA U.S. (Food and Drug Administration) рассказали, что они только начинают разработку своих in vitro тестов, и пока в сфере тестирования препаратов в Америке лидируют так называемые предсказательные химические исследования, в том числе и на клетках. Для этого строят целые заводы, оснащённые и масс-спектрометрами, и ЯМР, и прочим оборудованием (проект Tox21C). Туда, условно, загружают 10 тысяч веществ, которые роботы проверяют на безопасность, скажем по 100 параметрам.
Европа - наш союзник в развитии микробиотехнологий, а США - основной конкурент. Чего удалось достичь американцам на данный момент в разработке направления «человек-на-чипе»?
Д.С.: В сентябре 2011 году Барак Обама объявил о запуске программы при участии таких крупных организаций, как DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), FDA, NIH, по разработке новых технологий для тестирования лекарственных средств, которые будут быстрее и эффективнее существующих методов. Для решения этой задачи в декабре 2011 был создан новый научно-исследовательский институт NIH - National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS). Его задачей стала разработка новых лекарственных средств и технологии их тестирования. В частности, среди приоритетных задач стоит разработка проекта, аналогичного «человеку-на-чипе». Сейчас этим занимаются 2 группы, кроме этого 17 групп делают клеточные модели органов. Суммарный бюджет исследований составляет более 200 миллионов долларов. То есть в перспективе, в течение 3-5 лет, в США случится прорыв в этой области.
Европа старается не отставать. Так, например, сейчас в новой программе Horizon2020 закладывается план развития различных технологий тестирования токсичности и эффективности. БиоКлиникум входит в европейский консорциум AXLR8. Я принимал участие в качестве приглашённого лектора с докладом о наших достижениях. А в следующем году будет проходить крупная конференция, которая проводится раз в два года, куда съедутся все люди, которые занимаются 3D-культурами, «человеком-на-чипе», сокультивированием, микромоделями органов и прочим. Наши успехи в полной мере признаются европейскими коллегами, как минимум - европейскими коллегами.
А в России сейчас выводятся на рынок лекарственные препараты, или большая их часть закупается за рубежом? Перефразируя вопрос, насколько «Гомункулус» необходим в России?
Д.С.: По этому вопросу существует статистика Минздрава. Если я не ошибаюсь, то в 2012 году было выдано около 600 разрешений на проведение клинических исследований. Из них около 350 препаратов - это импортные вещества, которые проходят испытания у нас, чуть больше половины из оставшихся - дженерики, и то, что осталось (около 120 препаратов) - это оригинальные отечественные лекарства.
Да, объёмы действительно небольшие, но 600 разрешений на клинические исследования были получены после доклинических испытаний 6000 препаратов, а это - колоссальные денежные затраты.
Какова поддержка ваших исследований со стороны российского правительства?
Д.С.: Сейчас у нас выполняются 2 гранта Минобрнауки, и в настоящее время как раз происходит разработка и утверждение новых программ. В марте этого года была собрана комиссия по биотехнологии, где биочиповые и биосенсорные технологии были признаны наиболее перспективными направлениями в биотехнологии и биомедицинских исследованиях.
Сейчас мы находимся на переходном этапе, когда стало понятно, что необходимо развивать эти технологии, и теперь БиоКлиникум старается включиться в различные программы, в том числе и государственные, чтобы не потерять конкурентоспособность, которая сейчас у нас есть. Несмотря на развёрнутую американскую программу, мы пока на год-полтора их опережаем, поскольку у нас уже есть платформа, уже есть клеточные наработки, то есть мы уже можем проводить некоторые исследования на нашей системе. В России мы являемся абсолютными пионерами, и именно нам придётся заняться созданием соответствующего рыночного сегмента.
Возможно, я буду излишне оптимистичен, но у нас есть в этой области хороший задел, и мы уже достаточно близки к тому, чтобы сделать колоссальный скачок вперёд в области доклинических технологий, для чего необходимо осуществить переход на in vitro тесты, как это происходит сейчас в Европе. Осталось только убедить в этом вышестоящие инстанции и подработать законодательную базу о доклинических исследованиях, которая, по сути, несущественно изменилась с 80-х годов прошлого века.
Нам бы очень хотелось, чтобы российский рынок откликнулся на мировые тенденции в доклинических исследованиях. Но даже если этого не произойдёт, у нас остаётся европейская площадка, где наши приборы обладают высокой конкурентоспособностью и, мы надеемся, будут оставаться такими и в дальнейшем.
Какие перспективы вы видите для БиоКлиникум в будущем? Есть ли направления, которые вас интересуют, и проблемы, в которые вы бы хотели углубиться?
Д.С.: Пока все мои мысли крутятся вокруг микробиореактора и его возможных сфер использования. Одно из самых перспективных направлений связано с персонализированной медициной. То есть с помощью «Гомункулуса» возможен анализ чувствительности, например, раковых клеток определённого человека к лекарственным препаратам. Эта технология позволит добиться максимальной эффективности лечения данного конкретного пациента. Это чрезвычайно перспективное направление пока находится в зачаточном состоянии и в Европе, и, тем более, в России.
И второе направление - это экология. Никто нам не мешает поместить в микробиореактор вместо человеческих клеток простейшие водоросли и оценивать по ним состояние окружающей среды. Здесь мы можем смотреть на влияние выбросов заводов, продуктов нефтехимического синтеза и других загрязняющих веществ. Можно создавать мобильные лаборатории, которые помогут в течение короткого промежутка времени (от 1-2 дней до 1-2 недель) тестировать микрофлору и микрофауну, например водоёмов.
Ну, и третье направление - это фундаментальные исследования. Здесь очень важно, что «Гомункулус» является мобильной платформой, которая может быть трансформирована под конкретную научно-исследовательскую задачу. Уровень научно-исследовательских работ постоянно растёт, и учёные нуждаются в новом оборудовании. Если говорить о России, то у «Гомункулуса» есть очень хорошая перспектива стать востребованным, поскольку он превосходит по техническим показателям существующие аналоги, и его поставка будет экономически выгодна для отечественных лабораторий.
Ш@ринг TELEGRAM @avd777 Самый качественный шаринг и IPTV!!! Подробности здесь
|
| |
|
|
|
