Учёные разработали биоинженерный имплантат, который «врастает» в десну и имитирует настоящий зуб

Разработкой занимались исследователи из Школы стоматологии и Школы медицины Университета Тафтса. Их «умный» имплантат — это искусственный зуб с биоразлагаемым внешним слоем, в котором содержатся стволовые клетки и особый белок, запускающий их превращение в нервную ткань.

Как поясняет ведущий автор работы, профессор пародонтологии Джейк Джинкун Чен, в отличие от имплантов, естественные зубы соединены с челюстной костью через мягкие ткани, насыщенные нервными окончаниями. Именно они позволяют чувствовать давление, различать текстуры и контролировать речь. А вот стандартные импланты этого не могут.

Обычно имплант представляет собой керамическую коронку на титановом винте, вживлённом в кость. Это довольно травматичная операция, при которой можно повредить нервы. И даже после заживления такой зуб всегда будет ощущаться как инородное тело.

А вот новый имплантат устанавливается проще. Он сначала меньше заменяемого зуба и покрыт слоем нанофибров из резины, который увеличивается в объёме по мере разложения. Благодаря этому он фиксируется не в кости, а в мягких тканях десны. Снимки после установки показали, что между имплантом и костью остаётся пространство — то есть фиксация происходит именно через мягкую ткань.

В процессе заживления имплант продолжает восстанавливать связь с нервами. Это важно, потому что без такой связи теряется обратная связь между зубами и мозгом. А значит, новый зуб не только выглядит, но и работает почти как настоящий — чувствует текстуру еды, температуру, участвует в речи.

«Эта технология может стать прорывом и в других областях — например, для протезирования тазобедренных суставов или лечения переломов», — отмечает Чен.

Пока что технология испытана только на грызунах. Через шесть недель после операции зубы работали как обычные, не вызывали отторжения и чувствовали себя «как дома». Следующий этап — изучить, как мозг животных реагирует на имплант, и насколько эффективно тот встроился в существующую нервную систему.

Затем учёные перейдут к опыту на крупных животных, а потом — и к клиническим испытаниям на людях.

#медицина

💥 Science

Девушка из Австралии спасла умирающего на дороге радужного лорикета. После выздоровления он в благодарность привёл к ней во двор всех своих друзей.

#биология #милота_дня

💥 Science

Израильские учёные выяснили, как правильно работает привычный всем парацетамол

Ранее считалось, что он подавляет некоторые нейронные каналы в центральной нервной системе, а также уменьшает выработку веществ в головном мозге, ответственных за восприятие болевых ощущений.

И вот оказалось, что всё совсем не так. Основное действие парацетамола направлено на блокирование сигналов боли в периферических нервах (это которые вне спинного и головного мозга).

Пьём таблетку, её действующее вещество попадает в нервные волокна, они вырабатывают специальное вещество AM404, которое уже и блокирует болевые ощущения.

Пока польза больше теоретическая, но в перспективе, можно будет сделать местный анестетик, который будет блокировать исключительно болевые ощущения, а всё остальное не трогать.

Пошли мы к зубному, например, укололись — и никакого онемения, всё чувствует, но боли при этом нет.

К слову, недавно разработали первое в мире обезболивающее (Journavx), которое именно что блокирует болевые каналы в периферических нервах, при этом без побочных эффектов и без привыкания. Доступно, к сожалению, пока только в США.

#медицина

💥 Science

Езда на велосипеде снижает риск развития слабоумия

Проанализировав почти 480 тысяч человек, учёные выяснили, что физически активные виды передвижения, особенно велосипед, связаны со снижением риска деменции и увеличением объёма гиппокампа — зоны мозга, ответственной за память.

Велосипедная езда сочетает аэробную нагрузку, улучшение кровоснабжения мозга и снижение воспаления. Также происходит когнитивная стимуляция — активная работа мозга, необходимая для ориентировки в пространстве, концентрации внимания, принятия решений и реакции на обстановку во время движения.

Всё это замедляет возрастные изменения мозга и снижает риск слабоумия.

Идём кататься на велосипедах

#здоровье

💥 Science

В Башкирии нашли сырные поля — они усеяны карстовыми провалами. Так называют воронки, которые возникают из-за разрушения подземных пустот в земных породах.

Выглядит буквально как Луна с астероидными кратерами. Неземную локацию можно найти возле села Улькунды в Башкирии.

#интересное

💥 Science

Завтрак геолога

#фото_дня

💥 Science

Визуализация скорости света на поверхности разных планет нашей Солнечной системы

#космос

💥 Science

Смеющаяся кукабара

Кукабарра не поет, а хохочет — ее крик напоминает смех сумасшедшего злодея из фильма. Звук начинается с низкого «цоканья», перерастает в громкое «ха-ха-ха» и может продолжаться даже на вдохе. Этим «смехом» птицы метят территорию, общаются с сородичами и пугают непрошеных гостей. Особенно активно они кричат на рассвете и закате, создавая атмосферу мистического хора.

Австралийское радио ABC и его зарубежное подразделение Radio Australia начинают утренние эфиры с записи смеха кукабарры — считается, что это приносит удачу и заряжает позитивом.

Доброе утро!

#биология

💥 Science

Словно жидкое золото под ногами...

Песчаные дюны — удивительное и таинственное творение природы. Процессы их образования и поведения до сих пор хранят множество загадок.

Разнообразие форм дюн поражает: от серпов до сложных парабол и звездообразных структур. Ученые продолжают исследовать, как возникают такие дюны и что обеспечивает их устойчивость на протяжении долгих лет.

#красивое

💥 Science

Женская привлекательность оказалась универсальной — в отличие от мужской

Почти 13 тысяч человек в 50 странах сочли женские лица более привлекательными, чем мужские: эта закономерность сохранялась вне зависимости от пола, культурной и этнической принадлежности оценивающего.

Хотя у многих животных самцы отличаются внешней привлекательностью — будь то яркое оперение или сложные ритуалы ухаживания, — у людей все наоборот. Внимание на это несоответствие обратил Чарльз Дарвин более 150 лет назад, тем самым породив десятилетия споров среди ученых. В попытках ответить на вопрос, почему у Homo sapiens половой отбор, по-видимому, благоприятствует феминности, а не маскулинности, международная исследовательская группа из Института Макса Планка, Университета Квинсленда и Каролинского института выяснила, как различаются оценки привлекательности лиц в 50 странах.

Проанализировав 28 научных работ с изображениями лиц без макияжа, эмоций и аксессуаров, исследователи попросили 12 671 респондента оценить фотографии 11 191 человека. Полученные оценки затем свели к единому знаменателю и проанализировали с помощью многоуровневых моделей. По итогу женские лица в среднем получили более высокие оценки (на 0.4 стандартных отклонения), причем эта разница наблюдалась как в оценках мужчин, так и женщин.

Результаты исследования также показали, что представительницы прекрасного пола «щедро» оценивали женские лица — не только в сравнении с мужскими, но и по абсолютному значению. Это, вероятно, объясняется солидарностью с другими женщинами, а также культурными и социальными нормами, призывающими дам с детства быть красивыми.

Мужчины были строже — причем как к себе, так и к женщинам. Впрочем, их оценки едва ли можно назвать конкуренцией. Скорее, это глобальная мужская «скупость» на похвалу. Ранее исследователи обнаружили, что мужчины снижают оценки товарам и фильмам чаще, чем женщины.

Самое интересное выяснилось после добавления в модель морфологических параметров: примерно 66% разницы в оценках объяснялось выраженностью феминных черт — округлых линий и отсутствием «угловатости». Когда же из уравнения убирали эти черты, привлекательность женских лиц резко падала, однако на оценки лиц представителей сильного пола это не повлияло. Вот почему исследователи заключили, что феминность — универсальный «усилитель» привлекательности.

Интересно, что такой «гендерный перекос» сохранялся почти во всех культурах, кроме некоторых стран Африки и Южной Азии, где различий в оценках между женскими и мужскими лицами практически не наблюдалось. Значит, культурные и социальные особенности могут повлиять даже на «естественное» суждение о красоте, что усложняет эволюционные модели, связывающие суждения о привлекательности исключительно с репродуктивными стратегиями.

#биология

💥 Science

Отдых на природе — не роскошь, а необходимость для здоровья

Работа, проведенная учеными из Университета штата Орегон (США), подчеркивает важность природных пространств для здравоохранения. Авторы рассматривают зеленые зоны не как роскошь, а как необходимую инфраструктуру для общественного здоровья. Анализ поведения людей во время пандемии COVID-19 обнаружил значительные и измеримые преимущества для психического здоровья от пребывания на природе. Исследование опубликовано в журнале PLOS One.

Исследователи выяснили, что уменьшение времени отдыха под открытым небом было напрямую связано с более высоким уровнеми стресса и депрессивных симптомов, и наоборот.

«Даже после учета множества других факторов, специфичных для COVID, активный отдых на свежем воздухе стал важным защитным фактором для психического здоровья во время кризиса», — отметила Сянъю (Шэрон) Шэнь, руководитель исследования.

В ходе исследования в 2021 году было опрошено 503 человека, все жители США, разного пола и рас. 68% участников предпочитали близкие к дому виды активности, такие как прогулки и садоводство. 32% — походы и более дальние поездки.

Результаты подчеркивают важность создания зеленых зон на уровне микрорайонов. Правило «3-30-300» — три дерева на каждый дом, 30% зелени в микрорайоне и не более 300 метров от жилья до ближайшего зеленого пространства — приобретает новую актуальность.

#здоровье

💥 Science

Характерная особенность исполинских ящериц — это, конечно же, широкий язык кобальтово-синего цвета

Обитают эти рептилии в Австралии и на островах Океании. Причем в самых разных биотопах, от пустынь до влажных лесов. Забредают даже в города.

Образ жизни ведут одиночный, очень территориальные и агрессивны по отношению к чужакам своего вида.

#биология

💥 Science

Путь к маяку

#фото_дня

💥 Science

Видите эту зеленую точечку? Это вспышка молнии на Юпитере

Снимок сделал зонд «Юнона» 30 декабря 2020 года во время 31-го пролета мимо газового гиганта. Фото получено с расстояния 32 000 километров.

#космос

💥 Science

Как загнать куриц в домик если знаешь их язык

Доброе утро!

💥 Science

Одобрена первая ИИ-система прогнозирования рака груди

Раком груди в мире ежегодно заболевает более 2,3 млн. женщин, из которых только в США более 370 тыс., а в России в 2023 году данное заболевание поразило более 77 тысяч женщин. Это самое «популярное» онкологическое заболевание среди женщин.

Своевременный профилактический осмотр позволяет выявить заболевание на ранней стадии, но, к сожалению, не способен спрогнозировать риск развития. Существующие модели, опирающиеся на наследственность, возраст, расу очень далеки от достоверных цифр и не могут предсказать как минимум 85% случаев заболевания. При этом риск заболеть в 40 лет у многих женщин не меньше, чем в 50 или 60 лет.

Поэтому в США компания Clairity, Inc разработала модель оценки рисков, основанную на искусственном интеллекте и получила одобрение FDA в качестве прогностического исследования.

Как это всё работает? В течении нескольких лет Claririty собирала снимки маммографии (собрать удалось несколько миллионов снимков), а затем тренировала на них нейросеть, указывая на снимки тех женщин, которые в последствии заболевали.

За счёт большого объёма данных удалось очень чётко установить корреляцию между изменениями на маммографии и вероятностью развития рака. Причём корреляцию удавалось установить даже на тех снимках, на которых рентгенологи-люди не видели никаких аномалий.

Срок прогнозирования составил 5 лет, кроме того, теперь куда более точный прогноз можно получить вне зависимости от расовой принадлежности и наследственности. Система анализирует именно состояние молочных желез по обычным маммографическим снимкам, и, как оказалось, этого вполне достаточно — информация о наследственности, принимаемых лекарствах, цвете кожи была статистически не значима и практически не повышала точности предсказания.

Запустить систему в коммерческое использование планируется в конце 2025 года.

#медицина #онкология #ИИ

💥 Science

Нейтрофилы — это тип лейкоцитов, которые играют решающую роль в иммунной системе нашего организма. Они первыми реагируют на инфекции и чужеродные вещества, которые попадают в наш организм. На видео показана активация нейтрофилов, первая иммунная реакция.

#биология

💥 Science

Метод российских ученых спрогнозировал болезнь Альцгеймера с точностью до 89% на ранних стадиях

На разработку выдан патент. Исследование выполнено в рамках НОЦ Мирового уровня.

Ученые Пермского Политеха предложили инновационный метод диагностики болезни Альцгеймера, который основан на исследовании вен левого и правого полушарий головного мозга с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ) и машинного обучения. Ранее ученые ПНИПУ запатентовали способ диагностики через анализ четырех вен. В новом подходе учитываются показатели магнитной восприимчивости уже шести, что повышает достоверность диагноза.

На практике это выглядит следующим образом. Пациенту вводят контрастное вещество на основе гадолиния, которое усиливает сигнал МРТ, где человек проходит сканирование головного мозга. Далее специалисты измеряют магнитную восприимчивость в шести мозговых венах. Эти параметры дают важную информацию о состоянии кровеносных сосудов и уровнях кислорода, которые могут меняться при развитии болезни Альцгеймера, — объясняет Леонид Кожемякин, начальник отдела инноваций ПНИПУ, кандидат технических наук.

Следующий этап – обработка данных. В отличие от предыдущего подхода ученых Пермского Политеха, который предполагал ручную работу на бумажной диагностической карте, в новом методе полученные параметры вводятся в заранее обученную компьютерную программу, которую также специально разработали ученые. Она использует алгоритмы машинного обучения — так называемое «дерево решений», которое выглядит как разветвляющаяся блок-схема. По ней программа обрабатывает данные – последовательно проверяет значения магнитной восприимчивости вен – и на мониторе выдает заключение: CON – человек здоров, или AD – болезнь Альцгеймера.

Наш подход позволяет обнаружить болезнь на доклинической стадии, когда симптомы еще не проявились. В отличие от инвазивных способов, таких как биопсия, МРТ с контрастом минимально воздействует на организм. Главное преимущество нашего метода — его точность: достоверность диагностики составляет не менее 89%, что значительно выше, чем у большинства современных аналогов, — комментирует Юлия Большакова, студентка факультета прикладной математики и механики.

#медицина

💥 Science

ВТУ — височно-теменной узел

Область мозга, которая отвечает за сбор информации от множества органов чувств (зрительных, тактильных и вестибулярных) и создает на ее основе единый образ собственного тела, а также его места в окружающем мире. Иными словами, отвечает за “осознания себя”.

В нормальных условиях данные всех органов прекрасно согласуются между собой, образ получается цельным, и человек знает, кто он такой и где находится. Однако при повреждении височно-теменного узла или при его искусственной стимуляции электричеством образ тела искажается. Ученые могут намеренно заставить человека почувствовать себя парящим над собственным телом или смотрящим на него сверху — а то и показать ему копию самого себя, тенью сидящего рядом.

Учитывая галлюциногенные свойства анестетиков и действие кислородного голодания на мозг, наука, судя по всему, уже очень скоро сможет дать предсмертным переживаниям вполне материалистическое объяснение.

Из книги «Истоки морали». Франс де Вааль

P.S. Иллюстрация к посту — картина Иеронима Босха «Восхождение в эмпирей», созданная в 1504-1505 гг. На ней изображен световой туннель. Обычно подобный образ связывают с предсмертными переживаниями, которые с древнейших времен служили основой для мифологии и религии.

#нейробиология

💥 Science