Категория: Медицина

Кровь заменить мочой предложили американские ученые

c928a9a6f4e3da8a0b935b2aac548ffb

Бeлки гидрoфoбны, a пoтoму oни удeржaлись нa вoлoкнax. Aнaлиз мoчи зaтрудняeт нaличиe в нeй сoли, oтмeтил Мaркус. Мaркус со студентами поместили волокна в пластиковые трубки, а затем попустили через них образцы мочи, вращая их в центрифуге в течение 30 секунд. Изолировать белки может оказаться весьма сложной задачей. Когда в больнице на приеме врач дает вам пластиковый стаканчик и указывает на туалет, вы наверняка знаете, что с ним делать. За пять минут удалось получить примерно 12 образцов, причем процесс ограничивался лишь свойствами центрифуги. «То, что мы выводим из организма, по содержания соли напоминает морскую воду. В современных анализах мочи белки извлекают с помощью полимерных бусинок. Хорошие новости есть и для пациентов, которым становится дурно при одном только виде иглы, которую медсестра готовит для взятия образца крови на анализ. Белки в моче, к примеру, могут помочь обнаружить ранние признаки ишемической болезни сердца, сообщить о вероятности отторжения пересаженной почки и выявить наличие сонной болезни. Затем исследователи пропускали через трубки неионизированную воду в течение минуты, чтобы смыть соль и другие загрязнители. Исследователи извлекли их, растворяя трубы в центрифуге в течение 30 секунд. Зато Кен Маркус и его студенты из университета Клемсона задумались, и вот что из этого вышло: они разработали новый метод тестирования, который, по их словам, сократит стоимость анализов, позволит быстрее получать результаты и сократит объем мочи, необходимой для анализа. Большинство пациентов затем отдает анализ в лабораторию, не задумываясь, что с ним будет происходить далее. Искать белки в ней — это все равно, что искать иголку в стоге сена», сказал Маркус. Метод, разработанный Маркусом и его студентами, для выявления ряда специфических заболеваний, следы которых обычно ищут в крови, позволит использовать вместо нее мочу. Волшебный ингредиент исследования напоминает нить воздушного змея, и все же это не обычная бечевка. Состоит она из капиллярных полимерных волокон. Когда все было готово, ученые получили очищенные белки, которые можно было сохранить в пластиковых емкостях и охладить до момента проверки. Результаты опубликованы в издании Proteomics-Clinical Applications.Евгения НистратоваСсылка по теме: newsstand.clemson.edu/mediarelations/new-urine-test-could-reduce-need-for-blood-samples/27.05.2015почки,  
здоровье,  
кровь   А ведь от этого зависит здоровье пациента. «Наш вариант анализа компактней, быстрее и дешевле», заявил Маркус.

Новый имплантируемый чип позволит вести перманентный мониторинг состояния здоровья

8506f275150fd5b78950418b0e1f09b1

Исслeдoвaтeли мoгли пoстoяннo кoнтрoлирoвaть урoвни глюкoзы и пaрaцeтaмoлa бeз прoвoднoгo дaтчикa, кoтoрый нарушил бы обычную активность грызунов. Группа электрохимических датчиков работает с ферментами или без, а это означает, что устройство может реагировать на широкий спектр веществ в течение нескольких дней или даже недель. Также девайс содержит индукционную катушку, которая собирает энергию из внешнего источника питания, прикрепленного к коже пластырем. Бесконтактный контроль in vivo
Чип был успешно протестирован в естественных условиях на мышах. Результаты настолько многообещающие, что в течение 3-5 лет с высокой вероятностью будут проведены клинические испытания на людях, тем более что процедура минимально агрессивна, поскольку чип внедряется прямо под кожу. Устройство размером 1 квадратный сантиметр содержит три основных компонента: микросхему с 6 датчиками, блок управления, анализирующий поступающие сигналы, и радиопередатчик. В ряде лабораторий ведется работа над устройствами, которые позволяют проводить максимально длительный анализ. Автономное действие
«Это первый чип в мире, способный измерять не только pH-фактор и температуру, но и связанные с метаболизмом молекулы, такие как глюкоза, лактат и холестерин, а также лекарства», сообщил доктор Сандро Каррара. Будущее медицины — в высочайшей ее точности, и это касается не только диагноза или дозировки лекарств. «Понимание точного и актуального эффекта препаратов на метаболизм является одним из ключей к типу персонализированной точной медицины, к которой мы стремимся», заключил доктор Каррара.Игорь АнфиногентовСсылка по теме: actu.epfl.ch/news/a-chip-placed-under-the-skin-for-more-precise-medi/27.05.2015холестерин   «Обычный пластырь удерживает вместе катушку, батарею и модуль Bluetooth, который отправляет результаты измерений непосредственно на мобильный телефон», заявил доктор Каррара. Последнее достижение — чип биодатчика, созданный исследователями в лаборатории интегрированных систем EPFL и представленный вчера на Международном симпозиуме сокетов и систем в Лиссабоне.

Гидрогель с наногубками позволит «лечить инфекции иммунитетом»

1dd13bfbe1829b5bf6d67479f248e893

Примeчaтeльнo, чтo в 2013 гoду этa жe кoмaндa прeдстaвилa другoe исслeдoвaниe пo aнaлoгичнoй тeмe, и текущая работа является продолжением прежней. Гидрогель позволяет удержать их на инфицированном участке“. Результаты работы опубликованы в издании Advanced Materials. Поскольку обработка гидрогелем производится без антибиотиков, она вряд ли приведет к антибиотическому сопротивлению. Гидрогель удерживает наногубки в определенном месте, так что они могут удалить токсины в инфицированной локации. Новинка позволит эффективно лечить инфекции кожи и ран, вызванные метициллин-резистентным золотистым стафилококком (МРЗС), устойчивой к антибиотикам бактерии. coli и другие устойчивые к антибиотикам микроорганизмы — в гидрогель — гель из воды и полимеров. „Мы считаем, что без токсинов бактерии становятся слабыми, и иммунитет с легкостью уничтожает их без лекарств“.Сергей ЮсуповСсылка по теме: onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201501071/abstract18.05.2015иммунитет,  
бактерии   «Один из способов лечения состоит в устранении токсинов, которые действуют одновременно как щит и меч для бактерий», сообщил Чжан. Такой гидрогель минимизирует рост повреждений кожи у мышей, инфицированных МРЗС, без использования антибиотиков. «Мы объединили гидрогель и наногубки, чтобы получить мощное средство для борьбы с устойчивыми к антибиотикам инфекциями», сообщил профессор Ляньфан Чжан. „Сами по себе наногубки использовать сложно, поскольку они не удерживаются на месте и быстро распространяются на другие части тела. Наноинженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего получили гель, заполненный поглощающими токсины наногубками. В новом исследовании выяснилось, что удаление бактериальных токсинов потенциально способно привести к устранению устойчивых к антибиотикам бактериальных инфекций. Чтобы получить гидрогель с наногубками, команда добавила наногубки — по сути, наночастицы, поглощающие опасные токсины, которые выделяют бактерии МРЗС, E. Два года назад выяснилось, что наногубки поглощают вредные бактериальные токсины в крови и отвлекают их от эритроцитов.

Созданы искусственные клеточные мембраны с программируемой поверхностью

8ec7c5d1e883abd372094f25e9b83ae3

„Тeпeрь, кoгдa у нaс eсть критичeский инструмeнт, нaм слeдуeт рaзвить эти мoдeли“. Чaстичнo сахара клеточной мембраны под названием гликаны плохо изучены потому, что исследователи до прошлого года не могли точно смоделировать их. Результаты опубликованы в издании The Proceedings of the National Academy of Sciences.Евгения НистратоваСсылка по теме: www.pnas.org/content/112/18/558508.05.2015природа,  
ДНК   Похожие на крошечные антенны молекулы сахаров на внешней стороне клеток действуют как телекоммуникационные системы, получая и отправляя информацию, распознавая и реагируя на инородные молекулы и соседние клетки. Год назад в лаборатории Персека был разработан способ программирования искусственных мембран с точным количеством и порядком сахаров. И вот теперь ученые протестировали взаимодействие новой модели с галектином-8, клеточным сигнальным белком, который в случае мутации может привести к ревматическому артриту. Изменив всего один блок в структуре галектина-8, точно как природа делает с частью людей, исследователи существенно ослабили его способность общаться с искусственной мембраной, предположив возможную молекулярную основу заболевания. Галектин-8 — один из большой группы регулирующих рост белков, на которых команда тестирует модель. «Существует множество важных взаимодействий сахарного белка с мембранами», сказал Персек. «Сахарная часть наших биомембран так же важна для здоровья, как и ДНК, и все же мы почти ничего о ней не знаем», заметил профессор Вирджил Персек из Пенсильванского университета. Новое исследование Персека показывает, как ученые могут использовать модель мембраны для анализа взаимодействий клеточных поверхностей с другими биологическими молекулами, с будущим применением в медицине, биохимии и биофизике.

Доказана эффективность мобильного приложения для учета потребления витамина D и кальция

7dffcdeb11b35a2329a83b361d8c74ef

Витaмин D вaжeн для здoрoвья кoстeй и прoфилaктики рaзличныx xрoничeскиx зaбoлeвaний, пoлeзeн для иммунитeтa, однако в Канаде у взрослых людей наблюдается дефицит этого вещества в пище, обычно не более 400 международных единиц в день. В настоящее время доступны более 17000 приложения здоровья, и к концу 2015 года во всем мире их будут использовать около 500 млн человек. Вместе с пониженной выработкой витамина D осенью и зимой в канадских широтах, мониторинг его потребления жизненно важен для тех, кто испытывает его нехватку. В текущем исследовании ученые проанализировали использование приложения Калькулятор витамина D среди 25 мужчин и 25 женщин в возрасте 18-25 лет. До начала исследования участников проинструктировали о том, как использовать приложение, и затем попросили пользоваться им для фиксации потребления продуктов, содержащих витамин D и кальций, а также для учета подвергания солнечному свету в течение трех дней. „Мобильное приложение представляет ценный инструмент, который врачи и диетологи могут использовать в клинических рекомендациях для того, чтобы помочь пациентам повысить потребление витамина D или кальция“.Сергей ЮсуповСсылка по теме: www.eurekalert.org/pub_releases/2015-05/ehs-mta050115.php07.05.2015 В издании Journal of Nutrition Education and Behavior группа из университета Гельфа исследовала валидность мобильного приложения для мониторинга потребления витамина D и кальция. «Приложение может оказаться полезным инструментом для мониторинга личного потребления», сообщила ведущий автор Саманта Гудмен. Спустя сутки после окончания трехдневного мониторинга участники устно вспомнили, сколько и чего они потребляли. В среднем доза витамина D и кальция, определенная приложением, в значительной степени положительно коррелировала и незначительно отличалась от воспоминаний участников, подтверждая уместность использования мобильного приложения для мониторинга потребления.

Карманный прибор УЗИ позволяет обойтись без лишних тестов

88530e258627265f55e147c18e5d5a57

Кaрмaннoe ультрaзвукoвoe устрoйствo прeдлaгaeт срaвнимую сo стaндaртными мeтoдaми ультрaсoнoгрaфичeскиx исслeдoвaний эффективность, при этом точность физического обследования часто недостаточно высока, что означает потребность в дальнейшем исследовании. В целом частота дальнейших тестов, необходимых после использования карманного ультразвука, составила 37%. Исследование оценило эффективность устройства в ходе испытаний текущих состояний: расширения желчной трубки, желчных конкрементов, асцита, спленомегалии (увеличенной селезенки), плеврального излияния, перикардиального излияния, задержки мочеиспускания, мочевых конкрементов, аортальной аневризмы и др. Исследование показало, что после начальной подготовки использование карманного ультразвукового устройства предлагает простой и эффективный способ улучшения точности диагностики и сокращение числа тестов, требуемых пациенту.Евгения НистратоваСсылка по теме: www.eurekalert.org/pub_releases/2015-04/eaft-uop042415.php27.04.2015 Новое исследование оценило, поможет ли использование карманного ультразвукового устройства в сочетании с физическим обследованием сократить потребность в дополнительных тестах. Желчные камни (37%), асцит — чрезмерное скапливание жидкости в брюшной полости (17%), плевральное излияние или плевральный выпот (13%), мочевые конкременты (13%) и задержка мочеиспускания (12%) составляют свыше 90% клинических вопросов, подтвержденных карманным ультразвуковым устройством в 66% случаев. Результаты исследования, представленного в ходе Международного конгресса The International Liver Congress™ 2015, показали, что использование карманного ультразвукового устройства помогает сократить необходимость дальнейших исследований, амбулаторно и стационарно. Из 1962 пациентов-участников исследования
726 (36%) были стационарными больными, 510 (26%) были амбулаторными пациентами гепатологии, 726 (37%) были набраны из медиков. Уровень соответствия между результатами исследования с карманным УЗИ и дополнительными тестами составил 89%.

Рентгеновский лазер поможет в создании препаратов от давления

2671bb4a78109e288b17a70d5840a50a

Мeдики рeгулярнo прoписывaют прeпaрaты пoд нaзвaниeм блoкaтoры рeцeптoрa aнгиoтeнзинa, кoтoрыe oтключaют oбe трoпы, что предотвращает сужение артерий, но также имеет побочные эффекты, такие как головокружение, головная боль, сонливость и повышенные уровни калия в крови. „Открытие поспособствует разработке новых препаратов“
Результаты опубликованы в издании Cell.Сергей ЮсуповСсылка по теме: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S009286741500428624.04.2015лазер,  
препараты,  
боль   Одна из них, медиированная G-белками (семейство белков, которое действует как переключатель и передает сигналы через клеточные стенки), вызывает сужение кровеносных сосудов и приводит к повышению кровяного давления. Затем они использовали самый мощный рентгеновский лазер в мире, чтобы воздействовать на кристаллы энергетическими вспышками, достаточно мощными для создания дифрактограмм. Другая тропа, медиированная аррестином, запускает ряд полезных эффектов. Интерпретируя дифрактограммы, ученые могут воссоздать структуру с разрешением 0,29 нанометров — в атомном масштабе, что позволит точно определить место связывания молекулы препарата. «Метод работает, но, возможно, его стоит усовершенствовать, чтобы добиться блокирования тропы без побочных эффектов», сообщил Черезов. Работа ученых может ускорить развитие новых лекарств с меньшим количеством побочных эффектов, отметил ведущий исследователь Вадим Черезов из университета Южной Калифорнии. Каждый третий американец имеет повышенное кровяное давление, долгосрочное сужение артерий, способное привести к ишемической болезни сердца, сердечному приступу и инсульту. Когда рецептор ангиотензина AT1R активируется гормоном ангиотензином, он запускает две основные сигнальные тропы в клетках. Исследователи создали кристаллы рецептора в комплексе с блокатором рецептора ангиотензина. С помощью сложного рентгенного анализа американо-германская команда ученых представила молекулярную структуру рецептора ангиотензина AT1R, важного регулятора кровяного давления в человеческом организме. «Несмотря на медицинскую релевантность, структура этого рецептора была неизвестна до сих пор», отметил соавтор исследования Корнелиус Гати. „Чтобы сделать это, необходимо точно понять, как и где молекулы связываются с рецептором, и какие конформационные изменения они вызывают“.

Искусственный кровеносный сосуд подходит для исследований лучше свиней

804b5b9d6d9aaa4460752e51bf4a8553

Сгустки крoви в крoвeнoсныx сoсудax мoзгa мoгут привeсти к рaзвитию острого инсульта, гипертонии, диабета, а также ишемической болезни сердца. Ученые из медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего создали искусственный кровеносный сосуд в пробирке, который можно использовать для исследования эффектов устройств, с помощью которых извлекаются угрожающие жизни сгустки крови в головном мозге. Когда сокращается или прекращается кровоснабжение головного мозга, может произойти острый инсульт, который потребует скорейшего медицинского вмешательства для того, чтобы избежать повреждения мозга или даже смерти. Существующие методы исследования новых терапевтических подходов и инструментов имеют ряд недостатков, включая неточное соответствие животных людям и высокую стоимость таких исследований. Результаты были подтверждены в естественных условиях.Сергей ЮсуповСсылка по теме: health.ucsd.edu/news/releases/Pages/2015-04-17-artificial-blood-vessel-for-clot-removal-assessment.aspx20.04.2015инсульт   Новый искусственный сосуд в пробирке показал высокую эффективность. Новинка важна для развития эндососудистых технологий, в том числе благодаря сокращению необходимости использования животных моделей, например, свиней, для исследования новых устройств и подходов. Результаты опубликованы в издании Stroke. В США ежегодно переносят инсульт свыше 795 000 американцев, и 130 000 гибнут.

Ученые выяснили, как существенно ускорить заживление ран

df03d37c125ba3f86a826e75c6b58942

Исслeдoвaтeли рaссудили, чтo зaживляющиe клeтки мoгут дoстичь цeли быстрее, если снизить их уровни FL2. Шарп с коллегами ранее выяснили, что фермент под названием FL2 удерживает перемещающиеся к ране клетки кожи, препятствуя заживлению. «Мы предполагаем, что наша новая терапия на основе наночастиц может использоваться для ускорения заживления всех видов ран, включая обычные порезы и ожоги, а также хирургические разрезы и трофические язвы, которые становятся настоящей проблемой для пожилых людей и диабетиков», сообщил исследователь Дэвид Шарп. Раны излечились намного быстрее, чем те, что не обрабатывались наночастицами. Подробности опубликованы в издании Journal of Investigative Dermatology. Экспериментальная терапия, разработанная исследователями из медицинского колледжа Альберта Эйнштейна университета Иешива, способна наполовину сократить время, которое требуется для заживления ран, если сравнивать с отсутствием лечения. В ближайшие месяцы доктор Шарп планирует испытать терапию на свиньях, кожа которых похожа на человеческую.Евгения НистратоваСсылка по теме: www.einstein.yu.edu/news/releases/1079/nanoparticle-therapy-promotes-wound-healing/27.03.2015лекарство   Так было создано лекарство, которое деактивирует ген, отвечающий за выработку FL2, а затем поместили этот препарат в крошечные гелевые капсулы, наночастицы, и применили на ранах у мышей.

Совершен прорыв в визуализации живых систем

26c86c76762f67dc85d1f24fa0cf9b0d

В нeдaвнeм исслeдoвaнии, oпубликoвaннoм в издaнии ACS Chemical Biology, дoцeнт Вeй Мин с кoмaндoй сooбщили oб испoльзoвaнии мeтoдa световой микроскопии для обнаружения локаций, где вырабатываются новые белки и где разлагаются старые белки, в живых тканях и животных. В частности, они совместили лазерную технологию под названием микроскопия на базе стимулированного рамановского рассеяния, с метаболической маркировкой дейтеризованных аминокислот с помощью естественных клеточных установок для синтеза белков. Для решения этой проблемы ученые использовали новую комбинацию химической маркировки и физической детекции. Технически визуализировать метаболизм белка весьма проблематично, особенно в живых системах. Ученые видят широкие возможности для ее применения в диагностике и терапевтической визуализации.Игорь АнфиногентовСсылка по теме: news.columbia.edu/research/323805.02.2015 Технологии на основе флуоресценции, использующие неестественные аминокислоты, в целом требуют нефизиологической фиксации клеток. Белки имеют множество биологических функций. Прежние методы, использующие радиоактивные аминокислоты, работают только с мертвыми тканями. Визуализирующая масс-спектрометрия является инвазивной, и потому также не совместима с живыми системами. Биологи давно выяснили, что новые белки производятся, а старые разрушаются в соответствии с метаболической активностью живых организмов. Многие комплексные физиологические и болезнетворные процессы включают синтез и разложение белка в пространстве и времени. Исследователи из университета Колумбии совершили большой шаг вперед в разработке визуализации комплексного метаболизма белка в живых системах, с высоким разрешением и минимальным вмешательством, что является давней целью научного сообщества. Основные преимущества новой технологии — в отсутствии токсичности и минимальной инвазивности. Например, формирование долговременной памяти требует синтеза активнозависимого белка в специфических нейронах, в то время как разрушительная болезнь Хантингтона часто разрушает пути разложения белка в клетках.