Чем может быть полезна медицинская кибернетика? Как технологии "In silico" (симуляции эксперимента) могут помочь в биологических исследованиях и разработках? Владимир Чистяков, доктор биологических наук, главный научный сотрудник Академии биологии и биотехнологии им. Д. И. Ивановского ЮФУ рассказывает, как математическое и компьютерное моделирование используется в современной биологии и медицине и какие возможности они открывают для дальнейших научных исследований.

#биология #моделирование #эксперименты #ликбез #видео
https://youtu.be/dS_Yk6rU4vk

Шмели живут в небольших колониях с гибкой системой распределения труда. Если шмели, добывающие для колонии пищу, исчезают (например, уничтожены хищником), их роль берут на себя особи из центральной области улья, в которой хранятся запасы пищи. Ученые из США наблюдали за колонией с помощью автоматической системы распознавания индивидуально помеченных особей и опубликовали результаты в Nature Communications. 

Джеймс Кралл (James D. Crall) и его коллеги проводили наблюдения за 19 колониями шмелей. Все шмели — около 1700 особей — были взвешены и помечены индивидуальными метками, напечатанными на водостойкой бумаге и приклеенными на спинку шмеля. Каждая колония была перенесена в специально разработанную гнездовую камеру с двумя тоннелями, ведущими наружу. Гнездовая камера и тоннели были оборудованы камерами, регистрирующими местонахождение шмелей примерно 140 раз в день в течение двух недель. Программа автоматического отслеживания по меткам регистрировала перемещение особей. Данные о перемещении шмелей были совмещены с ключевыми местами гнезда — областями выращивания личинок, хранения пищи и другими. Отдельно регистрировались все особи, проходящие через тоннели для добычи пищи и обратно. Ученые выделили четыре вида деятельности шмелей: кормление, уход за потомством, охрана и отдых. Наблюдения показали, что большинство шмелей (95 процентов) участвовали в трех из четырех видов деятельности в течение дня, но каждая особь в основном занималась чем-то одним.

#биология #насекомые #поведение #эксперименты #машинное_зрение
https://nplus1.ru/news/2018/04/03/bumble-bee

Лето уже два месяца как кончилось, но это не повод грустить, поэтому вот вам новость, которая объединяет в себе и одуванчики, и лазеры, и аэродинамику!

Команда учёных из Эдинбургского университета запускала пушинки одуванчика в аэродинамической трубе и подсвечивала сбоку лазером, что позволило наблюдать пылинки в воздухе, а значит и потоки воздуха. С помощью этой установки удалось выяснить, почему семена одуванчика долго парят в воздухе, дольше, чем должны парить парашуты аналогичного размера.

Оказалось, что над верхушкой пушинки формируется воздушный бублик, похожий на тот, что поддерживает форму дымового кольца. По сути, и в полёте пушинки оказываются подвешены за такие кольцевые вихри, что позволяет им так долго удерживаться в воздухе. Чем-то похоже на серфинг, только волны кольцевые.

Учёные не остановились на пассивном наблюдении и соорудили искусственные пушинки, постаравшись воспроизвести эффект. В результате выяснилось, что большую роль играет количество нитей(паппусов) на верхушке пушинки. Неудивительно, что наиболее эффективное для парения число паппусов в искусственных пушинках совпало с количеством нитей у настоящих одуванчиковых семянок.

#биология #физика #эксперименты #моделирование #растения #адаптация #простые_волшебные_вещи
https://nplus1.ru/news/2018/10/18/dandelionfly

Внезапно сделал небольшой #перевод о новом любопытном методе лазерной спектроскопии

#лазеры #спектрометр #эксперименты #экология #oc
https://medium.com/@twentydraft/лазерный-детектор-газов-получил-апргрейд-669ac8b465bc

Непрозрачность тканей организма — одно из главных препятствий к исследованию тканей с помощью микроскопа. Очень важно не только вытащить нужный кусочек тела и сунуть его на предметное стекло, но и попытаться сохранить его форму, да ещё хорошо бы посмотреть, как он расположен в тушке животного.

Так что метод FlyClear – это просто глоток свежего воздуха для биологов, ведь он позволяет сделать невидимыми все ткани и органы кроме тех, которые нужны для исследования. Наверное, чем-то напоминает отключение частей модели в компьютерной графике.

Идея методы состоит в следующем: мы можем генетически модифицировать организм, заставив интересующие нас группы клеток (например, нервную систему) светиться в ультрафиолете, подождать пока подопытное животное вырастет, а затем обесцветить все его ткани, кроме нужных нам. После этого достаточно просто поместить образец под микроскоп и подсветить его ультрафиолетом, чтобы получить отличное изображение интересного нам органа прямо внутри толщи тела!

#биология #микроскопия #дрозофилы #эксперименты
https://telegra.ph/Nevidimye-muhi-novyj-metod-izucheniya-nervnoj-sistemy-posredstvom-depigmentacii-tkanej-11-30

Обзор статьи о применении графических ускорителей вместо CPU для декодирования импульсов в нейронных цепях крысы. Любыпытно, что речь идёт не только об увеличении скорости расчётов, но и о качественном улучшении: за счёт снижения времени на эксперимент показатели меньше плывут во времени и нужно меньше прогонов самого эксперимента.

#нейробиология #биология #вычисления #gpu #эксперименты #мыш #habr
https://telegra.ph/Begushchij-v-labirinte-analiz-nejronnoj-aktivnosti-mozga-krysy-v-realnom-vremeni-12-07

Вчера Китай запустил первую миссию на «слепую» сторону Луны. В состав миссии входит луноход и биолаборатория: семена картофеля, резуховидки Таля (растения семейства капустных) и яйца шелкопряда. Учёные хотят проверить замкнутую экосистему, в которой личинки будут вырабатывать углекислый газ, а растения — преобразовывать его в кислород с помощью фотосинтеза

#космос #биология #эксперименты #Луна #китай #луноход #экспедиция
https://www.theverge.com/2018/12/6/18127180/china-national-space-administration-change-4-mission-lander-rover-far-side

12 декабря китайская станция «Чанъэ-4» завершила перелет по маршруту Земля – Луна и осуществила маневр, успешно переведший ее на эллиптическую полярную орбиту вокруг спутника нашей планеты. Ее перицентр составляет 100 км, апоцентр — 400 км. Об этом сообщили местные СМИ со ссылкой на Китайское национальное космическое управление (CNSA).

1.2-тонная посадочная платформа «Чанъэ-4» должна сесть в южной части 186-километрового кратера Кармана. Он расположен на территории Бассейна Южный полюс-Эйткен — крупнейшей подтвержденной ударной формации на Луне. Специалисты надеются найти в этом регионе материалы, выбитые из верхних слоев лунной мантии, что должно пролить свет на ее геологическую историю.

Станция высадит на лунную поверхность 140-килограммовый луноход, созданный на базе запасного ровера миссии «Чанъэ-3». Он оснащен камерой, спектрометром, георадаром и прибором для изучения солнечного ветра. Также планируется проведение любопытного эксперимента с выращиванием семян картофеля и личинок шелкопряда в герметичном контейнере.

#космос #биология #эксперименты #Луна #китай #луноход #экспедиция #kiri2ll
https://kiri2ll.livejournal.com/1120735.html

Взят новый температурный рекорд сверхпроводимости! Согласно докладу от немецких учёных, c помощью высокого давления удалось достичь сверхпроводящего состояния для гидрида лантана при температуре всего лишь -23°С. Это теплее, чем средняя температура на Северном Полюсе.

К сожалению, для поддержания сверхпроводимости необходимо держать материал под давлением порядка 170 ГПа – почти в два миллиона раз больше атмосферного давления.

Конечно, такие условия делают невозможным применение гидрида лантана для практических целей, но достижение всё равно радует: остаётся надежда на как-нибудь экзотическое соединение, работающее как сверхпроводник при нормальных условиях

#физика #эксперименты #сверхпроводимость
https://nplus1.ru/news/2018/09/12/super-superconductivity

За новость спасибо @Epikur

#медицина #эксперименты #воспроизводимость #исследования