Математика на службе у медицины: в МГУ разработали модель для терапии рака
#наука_мгу
Ученые факультета ВМК МГУ представили новую билинейную управляемую модель, которая открывает новые перспективы в адаптивной терапии рака предстательной железы.
Модель может значительно улучшить качество жизни пациентов, страдающих от этого заболевания. Команда ученых разработала систему, использующую специальные алгоритмы для минимизации уровня простатического специфического антигена (PSA).
Суть разработки заключается в моделировании взаимодействий между различными типами раковых клеток и применении билинейное управление для настройки лечебных процедур в зависимости от текущего состояния болезни. Это позволяет достигать более высокой эффективности лечения, предотвращая рецидивы и уменьшая побочные эффекты. При этом используется теория оптимального управления для оптимизации процесса адаптивной терапии и нахождения оптимального протокола лечения, включающего не только оптимальное число «лечений» и «не лечений», но и их длительность.
Исследование уже привлекло внимание медицинского сообщества благодаря своему потенциалу улучшить подходы к лечению рака предстательной железы. Ожидается, что дальнейшие исследования и клинические испытания позволят внедрить эту технологию в широкую практику.
#наука_мгу
Ученые факультета ВМК МГУ представили новую билинейную управляемую модель, которая открывает новые перспективы в адаптивной терапии рака предстательной железы.
Модель может значительно улучшить качество жизни пациентов, страдающих от этого заболевания. Команда ученых разработала систему, использующую специальные алгоритмы для минимизации уровня простатического специфического антигена (PSA).
Суть разработки заключается в моделировании взаимодействий между различными типами раковых клеток и применении билинейное управление для настройки лечебных процедур в зависимости от текущего состояния болезни. Это позволяет достигать более высокой эффективности лечения, предотвращая рецидивы и уменьшая побочные эффекты. При этом используется теория оптимального управления для оптимизации процесса адаптивной терапии и нахождения оптимального протокола лечения, включающего не только оптимальное число «лечений» и «не лечений», но и их длительность.
Исследование уже привлекло внимание медицинского сообщества благодаря своему потенциалу улучшить подходы к лечению рака предстательной железы. Ожидается, что дальнейшие исследования и клинические испытания позволят внедрить эту технологию в широкую практику.
Влияние сезона и местности на зараженность клещами — в новой работе биологов МГУ
#наука_мгу
Сотрудники биологического факультета МГУ с коллегами на основании обширного материала проанализировали численность и встречаемость краснотелковых и гамазовых клещей на животных во Вьетнаме. Результаты опубликованы в Journal of Medical Entomology.
Для анализа были использованы обобщенные линейные модели, где в качестве факторов, влияющих на клещей, рассматривали ландшафт, год, сезон, месяц сбора, а также влажность и температуру. В качестве главных факторов, влияющих на клещей, выделили сезон и местность.
Ученые выяснили, что факторы (ландшафт, год, сезон, месяц сбора, влажность и температура) влияют в большей степени на встречаемость краснотелковых клещей, чем на их обилие. Авторами показана неравнозначность влияния этих факторов на конкретные виды клещей, в том числе и на переносчиков возбудителя лихорадки цуцугамуши.
Данное исследование является первым, посвященным изучению влияния факторов окружающей среды на паразитирующих на небольших млекопитающих клещей во Вьетнаме.
#наука_мгу
Сотрудники биологического факультета МГУ с коллегами на основании обширного материала проанализировали численность и встречаемость краснотелковых и гамазовых клещей на животных во Вьетнаме. Результаты опубликованы в Journal of Medical Entomology.
Для анализа были использованы обобщенные линейные модели, где в качестве факторов, влияющих на клещей, рассматривали ландшафт, год, сезон, месяц сбора, а также влажность и температуру. В качестве главных факторов, влияющих на клещей, выделили сезон и местность.
Ученые выяснили, что факторы (ландшафт, год, сезон, месяц сбора, влажность и температура) влияют в большей степени на встречаемость краснотелковых клещей, чем на их обилие. Авторами показана неравнозначность влияния этих факторов на конкретные виды клещей, в том числе и на переносчиков возбудителя лихорадки цуцугамуши.
Данное исследование является первым, посвященным изучению влияния факторов окружающей среды на паразитирующих на небольших млекопитающих клещей во Вьетнаме.
Ученые МГУ создали платформу для расшифровки управляющих последовательностей ДНК
#наука_мгу
Команда победителей международных соревнований по машинному обучению DREAM 2022 по применению ИИ в биологии создала новую модульную нейросеть для предсказания активности генов. Результаты исследования опубликованы в престижном журнале Nature Biotechnology.
Нейросеть LegNet была разработана российскими учеными для предсказания экспрессии генов по регуляторным последовательностям ДНК во время участия в конкурсе DREAM 2022. В состав команды из России вошли студенты и преподаватели МГУ с коллегами.
Нейросеть обучали на большом массиве данных, содержащем миллионы коротких последовательностей «промоторов», т.е. некодирующих участков, управляющих началом синтеза матричной РНК с последовательности ДНК гена. Месяцы интенсивной работы позволили найти оптимальное решение для всего спектра задач конкурса.
Эта работа открывает новые возможности для ученых и биотехнологов в решении задач синтетической биологии и генной терапии, в том числе, дает возможность конструировать искусственные последовательности, определяющие активность генов.
#наука_мгу
Команда победителей международных соревнований по машинному обучению DREAM 2022 по применению ИИ в биологии создала новую модульную нейросеть для предсказания активности генов. Результаты исследования опубликованы в престижном журнале Nature Biotechnology.
Нейросеть LegNet была разработана российскими учеными для предсказания экспрессии генов по регуляторным последовательностям ДНК во время участия в конкурсе DREAM 2022. В состав команды из России вошли студенты и преподаватели МГУ с коллегами.
Нейросеть обучали на большом массиве данных, содержащем миллионы коротких последовательностей «промоторов», т.е. некодирующих участков, управляющих началом синтеза матричной РНК с последовательности ДНК гена. Месяцы интенсивной работы позволили найти оптимальное решение для всего спектра задач конкурса.
Эта работа открывает новые возможности для ученых и биотехнологов в решении задач синтетической биологии и генной терапии, в том числе, дает возможность конструировать искусственные последовательности, определяющие активность генов.
Ученые МГУ узнали, как насекомые разрушают древесину
#наука_мгу
Почвоведы МГУ выяснили, какие дрожжи ассоциированы с личинками семейства Cerambycidae (усачи), участвующими в разрушении древесины берез в лесных фитоценозах Москвы и Подмосковья. Ученые также узнали, есть ли различия между группировками дрожжей из разных мест. Результаты опубликованы в журнале «Biologia».
Ученые обнаружили и описали новый для России вид дрожжей – Diddensiella monakovoensis. Новый вид по своим физиологическим и генетическим характеристикам принципиально отличался от других видов рода. Также в России были обнаружены дрожжи Diddensiella parasantjacobensis, описанные в прошлом году исследователями из Венгрии, Германии и Тайваня.
Будущие детальные исследования собранной коллекция штаммов дрожжей будут направлены на поиск производственно ценных продуцентов ферментов и физиологически активных соединений из дешевого растительного сырья. Кроме того, обнаруженные дрожжи или же их продукты метаболизма могут быть использованы в качестве природных аттрактантов для ловушек при борьбе с вредными дереворазрушающими насекомыми.
#наука_мгу
Почвоведы МГУ выяснили, какие дрожжи ассоциированы с личинками семейства Cerambycidae (усачи), участвующими в разрушении древесины берез в лесных фитоценозах Москвы и Подмосковья. Ученые также узнали, есть ли различия между группировками дрожжей из разных мест. Результаты опубликованы в журнале «Biologia».
Ученые обнаружили и описали новый для России вид дрожжей – Diddensiella monakovoensis. Новый вид по своим физиологическим и генетическим характеристикам принципиально отличался от других видов рода. Также в России были обнаружены дрожжи Diddensiella parasantjacobensis, описанные в прошлом году исследователями из Венгрии, Германии и Тайваня.
Будущие детальные исследования собранной коллекция штаммов дрожжей будут направлены на поиск производственно ценных продуцентов ферментов и физиологически активных соединений из дешевого растительного сырья. Кроме того, обнаруженные дрожжи или же их продукты метаболизма могут быть использованы в качестве природных аттрактантов для ловушек при борьбе с вредными дереворазрушающими насекомыми.
Открыта новая функция нуклеопорина Elys
#наука_мгу
Сотрудники биологического факультета с коллегами изучили функции нуклеопорина Elys. Исследование опубликовано в престижном журнале Communications biology.
Учёные определили участки хроматина, с которыми связывается этот белок в клетках дрозофилы. Ранее было известно, что он участвует в установлении контактов между хроматином и ядерным поровым комплексом, однако в цитируемой работе показали, что данный белок не обязателен для формирования такой связи.
Также было впервые показано участие Elys в связывании ядерной ламины и ламина-ассоциированных доменов хроматина (ЛАДов), которое является критическим для корректного прохождения клетки через ее жизненный цикл и фазы деления.
#наука_мгу
Сотрудники биологического факультета с коллегами изучили функции нуклеопорина Elys. Исследование опубликовано в престижном журнале Communications biology.
Учёные определили участки хроматина, с которыми связывается этот белок в клетках дрозофилы. Ранее было известно, что он участвует в установлении контактов между хроматином и ядерным поровым комплексом, однако в цитируемой работе показали, что данный белок не обязателен для формирования такой связи.
Также было впервые показано участие Elys в связывании ядерной ламины и ламина-ассоциированных доменов хроматина (ЛАДов), которое является критическим для корректного прохождения клетки через ее жизненный цикл и фазы деления.
Химики МГУ получили биоразлагаемый полимер, который сможет заменить полиэтилен в упаковочных материалах
#наука_мгу
Сотрудники кафедр высокомолекулярных соединений и органической химии химического факультета МГУ совместно с коллегами из Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН получили биоразлагаемый полимер — полипропиленкарбонат точно заданной структуры с максимальным выходом.
Работа выполнена в рамках работы НОШ «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды» и поддержана грантом Программы развития МГУ. Результаты опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.
В последние десятилетия в атмосфере непрерывно растет концентрация диоксида углерода, одного из парниковых газов. Очевидно, что его сокращение в атмосфере является одной из важнейших экологических задач. Решить задачу можно, используя углекислый газ как дешевое сырье для производства новых полезных материалов, к числу которых относятся биоразлагаемые полимеры. Такие полимеры способны к разложению в окружающей среде на экологически безопасные низкомолекулярные вещества. Именно такой полимер разработали с помощью легкодоступных циклических окисей.
Работа российских ученых позволила им получить нужный полипропиленкарбонат с высоким выходом, что поможет создать полимерный материал высокого качества.
#наука_мгу
Сотрудники кафедр высокомолекулярных соединений и органической химии химического факультета МГУ совместно с коллегами из Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН получили биоразлагаемый полимер — полипропиленкарбонат точно заданной структуры с максимальным выходом.
Работа выполнена в рамках работы НОШ «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды» и поддержана грантом Программы развития МГУ. Результаты опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.
В последние десятилетия в атмосфере непрерывно растет концентрация диоксида углерода, одного из парниковых газов. Очевидно, что его сокращение в атмосфере является одной из важнейших экологических задач. Решить задачу можно, используя углекислый газ как дешевое сырье для производства новых полезных материалов, к числу которых относятся биоразлагаемые полимеры. Такие полимеры способны к разложению в окружающей среде на экологически безопасные низкомолекулярные вещества. Именно такой полимер разработали с помощью легкодоступных циклических окисей.
Работа российских ученых позволила им получить нужный полипропиленкарбонат с высоким выходом, что поможет создать полимерный материал высокого качества.
В МГУ раскрыли новые горизонты сотрудничества с Азией и Африкой в сфере природных ресурсов
#наука_мгу
Коллектив ученых МГУ на XIX Всероссийском фестивале НАУКА 0+ представил результаты исследований, направленных на изучение природных ресурсов и перспектив сотрудничества России с Азией и Африкой.
В связи с особенностями геологического строения Азии и Африки, они обладают значительным геотермальным потенциалом, что делает их перспективными для развития геотермальной энергетики. По результатам проведенных исследований и на основе детального изучения геологического строения региона удалось выявить группу стран, обладающих наибольшим геотермальным потенциалом. В этой связи поиск и разведка геотермальных ресурсов в этих регионах выходит на первый план.
Ученые отмечают, что политический фактор остается серьезным барьером для эффективного использования природных ресурсов в африканских странах. Даже в ресурсобогатых странах инвесторы нередко избегают вложений из-за рисков, связанных с указанным фактором. Примером могут служить ситуации в отдельных государствах Африки, где природные ресурсы не используются в полном объеме из-за внутренних конфликтов.
Исследования имеют высокую значимость для стратегического планирования и международного сотрудничества. Современные технологии позволяют делать более точные прогнозы и минимизировать риски, что особенно важно в энергетическом секторе.
#наука_мгу
Коллектив ученых МГУ на XIX Всероссийском фестивале НАУКА 0+ представил результаты исследований, направленных на изучение природных ресурсов и перспектив сотрудничества России с Азией и Африкой.
В связи с особенностями геологического строения Азии и Африки, они обладают значительным геотермальным потенциалом, что делает их перспективными для развития геотермальной энергетики. По результатам проведенных исследований и на основе детального изучения геологического строения региона удалось выявить группу стран, обладающих наибольшим геотермальным потенциалом. В этой связи поиск и разведка геотермальных ресурсов в этих регионах выходит на первый план.
Ученые отмечают, что политический фактор остается серьезным барьером для эффективного использования природных ресурсов в африканских странах. Даже в ресурсобогатых странах инвесторы нередко избегают вложений из-за рисков, связанных с указанным фактором. Примером могут служить ситуации в отдельных государствах Африки, где природные ресурсы не используются в полном объеме из-за внутренних конфликтов.
Исследования имеют высокую значимость для стратегического планирования и международного сотрудничества. Современные технологии позволяют делать более точные прогнозы и минимизировать риски, что особенно важно в энергетическом секторе.
Ученые МГУ выяснили, как бороться с устойчивостью опухолей к химиопрепарату Цисплатин
#наука_мгу
Коллектив ученых МГУ провел анализ научной литературы и классифицировал возможные метаболические изменения, которые наблюдаются в опухолевых клетках различного происхождения, характеризующихся приобретенной устойчивостью к действию ДНК-повреждающего агента Цисплатина.
Исследование проводилось в рамках НОШ МГУ «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина». Результаты опубликованы в журнале Cancers.
Ученые также рассмотрели влияние на пролиферацию этих клеток и способность выживать в условиях постоянного генотоксического стресса, вызванного Цисплатином.
Приведенные в работе примеры позволяют лучше понять, каким образом опухолевые клетки могут приспосабливаться к воздействию Цисплатина и успешно нейтрализовывать его цитотоксическое действие, что помогает определить потенциальные мишени для преодоления устойчивости к препарату.
#наука_мгу
Коллектив ученых МГУ провел анализ научной литературы и классифицировал возможные метаболические изменения, которые наблюдаются в опухолевых клетках различного происхождения, характеризующихся приобретенной устойчивостью к действию ДНК-повреждающего агента Цисплатина.
Исследование проводилось в рамках НОШ МГУ «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина». Результаты опубликованы в журнале Cancers.
Ученые также рассмотрели влияние на пролиферацию этих клеток и способность выживать в условиях постоянного генотоксического стресса, вызванного Цисплатином.
Приведенные в работе примеры позволяют лучше понять, каким образом опухолевые клетки могут приспосабливаться к воздействию Цисплатина и успешно нейтрализовывать его цитотоксическое действие, что помогает определить потенциальные мишени для преодоления устойчивости к препарату.
В МГУ разработали новый подход к созданию квантового интернета
#наука_мгу
Устройство для гибридных квантовых сетей, которые объединяют преимущества твердотельных кубитов (искусственных атомов) и фотонов для передачи информации предложили создать физики из НИИ ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ и физического факультета с коллегами.
Результаты исследований опубликованы в журнале Advanced Quantum Technologies, статья представлена на обложке октябрьского выпуска.
Современные исследования в области квантовой материи в значительной степени сосредоточены на квантовых вычислениях и коммуникациях. В статье рассматривается новый подход к созданию квантовых сетей, где для передачи информации используются как твердотельные кубиты, так и фотонные кубиты. Основная идея заключается в разработке устройства, которое может преобразовывать квантовую информацию между этими двумя типами кубитов. В качестве примера предлагается использование сверхпроводниковых кубитов на базе джозефсоновских переходов, которые могут взаимодействовать с электромагнитными полями в микрополостях. Это открывает возможность создания масштабируемых квантовых систем, где информация передается между чипами с помощью неклассических электромагнитных полей.
Предложенный авторами статьи новый подход к проектированию и реализации гибридных квантовых сетей позволит приблизиться к созданию более эффективных и масштабируемых квантовых компьютеров, и распределенных квантовых систем, таких как «квантовый интернет».
#наука_мгу
Устройство для гибридных квантовых сетей, которые объединяют преимущества твердотельных кубитов (искусственных атомов) и фотонов для передачи информации предложили создать физики из НИИ ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ и физического факультета с коллегами.
Результаты исследований опубликованы в журнале Advanced Quantum Technologies, статья представлена на обложке октябрьского выпуска.
Современные исследования в области квантовой материи в значительной степени сосредоточены на квантовых вычислениях и коммуникациях. В статье рассматривается новый подход к созданию квантовых сетей, где для передачи информации используются как твердотельные кубиты, так и фотонные кубиты. Основная идея заключается в разработке устройства, которое может преобразовывать квантовую информацию между этими двумя типами кубитов. В качестве примера предлагается использование сверхпроводниковых кубитов на базе джозефсоновских переходов, которые могут взаимодействовать с электромагнитными полями в микрополостях. Это открывает возможность создания масштабируемых квантовых систем, где информация передается между чипами с помощью неклассических электромагнитных полей.
Предложенный авторами статьи новый подход к проектированию и реализации гибридных квантовых сетей позволит приблизиться к созданию более эффективных и масштабируемых квантовых компьютеров, и распределенных квантовых систем, таких как «квантовый интернет».
В МГУ исследовали аналогию Рейнольдса в сжимаемом пограничном слое
#наука_мгу
Ученые НИИ механики МГУ провели экспериментальные и сопряженные с ними численные исследования процессов теплообмена и трения в сжимаемом турбулентном пограничном слое с продольным градиентом давления.
Исследования теплообмена в высокоскоростных потоках газа, особенно при наличии градиента давления, десятилетиями сохраняет свою актуальность. Работа поможет пролить свет на процессы развития пограничных слоев в таких сложных конструкциях, как сверхзвуковые сопла и прилегающие к ним части проточных трактов.
Анализ показал, что в рассмотренных течениях аналогия Рейнольдса нарушается в сторону трения, и, кроме того, практически не зависит от продольного градиента давления.
Использование полученных экспериментальных данных и предложенных методов расчета подобных течений позволит корректно оценивать тепловые потоки в таких компонентах, что, в свою очередь, приведет к повышению эффективности высокотехнологичных энергетических установок.
Подробнее – на сайте.
#наука_мгу
Ученые НИИ механики МГУ провели экспериментальные и сопряженные с ними численные исследования процессов теплообмена и трения в сжимаемом турбулентном пограничном слое с продольным градиентом давления.
Исследования теплообмена в высокоскоростных потоках газа, особенно при наличии градиента давления, десятилетиями сохраняет свою актуальность. Работа поможет пролить свет на процессы развития пограничных слоев в таких сложных конструкциях, как сверхзвуковые сопла и прилегающие к ним части проточных трактов.
Анализ показал, что в рассмотренных течениях аналогия Рейнольдса нарушается в сторону трения, и, кроме того, практически не зависит от продольного градиента давления.
Использование полученных экспериментальных данных и предложенных методов расчета подобных течений позволит корректно оценивать тепловые потоки в таких компонентах, что, в свою очередь, приведет к повышению эффективности высокотехнологичных энергетических установок.
Подробнее – на сайте.