Намери подобно съдържание

DARPA запускает программу O-CIRCUIT, вычисления на основе органоидов мозга. Цель — создать биологические процессоры, способные выполнять обучение и вывод данных для ИИ на периферии сети с энергопотреблением, измеряемым в милливатт-часах (!) в день. ✍️ Для сравнения, мозг плодовой мухи: 140 000 нейронов, 6 мВтч/день. Современные периферийные чипы потребляют на порядки больше энергии для выполнения сопоставимых простых задач. — O-CIRCUIT объединяет нейронные, глиальные и иммунные клетки в структурированные органоиды, способные учиться, адаптироваться и обрабатывать информацию. “На первом этапе создается биологический процессор, который воспроизводит динамические игры. На втором этапе биологический обонятельный датчик интегрируется в систему навигации дрона. Биологические вычисления обеспечивают работу автономных систем в полевых условиях. Это важно не только для обороны. Если вы можете создать вычислительную основу из биологических материалов, работающую на микроваттах, вы откроете совершенно новое пространство для проектирования встроенного интеллекта. Датчики, которые думают. Материалы, которые реагируют. Инфраструктура, которая адаптируется. Большая часть дискуссий о биологии как платформенной технологии сосредоточена на производстве: создании молекул, материалов, химикатов. Эта концепция верна, но, возможно, недостаточно масштабна. Биология не просто создает вещи. Она обрабатывает информацию. Она учится. DARPA сейчас финансирует мост между этими двумя возможностями. Биопромышленная экономика и экономика ИИ сближаются быстрее, чем большинство людей осознают. Компании и исследователи, работающие на этом пересечении, создают нечто, для чего у нас пока нет названия”, – отсюда. #bioengineering | #ai | #organoids

Сегодня ночью (2 апреля, 01:24 мск) запланирован запуск пилотируемой миссии Artemis II: астронавты полетят к Луне, впервые после 1972 года. Nature пишет про небольшой биологический эксперимент «орган на чипе», который будет проведен во время полета: “Для этого исследователи попросили каждого из астронавтов сдать тромбоциты из крови перед космическим полетом. Из этих донорских образцов ученые извлекли, изолировали и заморозили незрелые клетки костного мозга, которые естественным образом циркулируют в крови людей. Непосредственно перед запуском исследователи планируют разморозить и поместить клетки на два чипа размером примерно с USB-накопитель для каждого астронавта. Один чип будет находиться на борту «Артемиды II», а другой останется на Земле на протяжении всей миссии. После завершения полета исследователи сравнят оба чипа каждого члена экипажа, чтобы определить, подверглись ли клетки, побывавшие в космосе, большему повреждению ДНК, изменениям длины теломер или другим признакам изменений, вызванных космическим полетом. Эта информация затем может быть соотнесена с конкретным астронавтом и состоянием его здоровья”. Подробнее о Artemis II здесь, также см. страницу миссии на сайте NASA. Транслировать будут в YT: ссылка. #cell | #molbiol | #bioengineering

Важная работа, авторы омолодили клетки очень старого человека и предложили модель старения: с возрастом или при заболевании всё больше клеток начинают терять свою идентичность, становясь похожими на (мио)фибробласты, что ведет к нарастанию проблем. Авторы называют это «мезенхимальный дрейф». — Отмечу, что дрейф они обернули вспять методом 'частичного перепрограммирования' (его я упоминал на апрельской конфе LIFT). 👆 Исследование от Altos Labs, известного биотех стартапа, который поднял раунд $3 млрд и куда инвестировали в т.ч. Безос и Мильнер, а в команде четыре нобелевских лауреата, включая Синъя Яманаку, плюс сам изобретатель техники 'частичного перепрограммирования'. Также замечу, что первый автор статьи был постдоком у Веры Горбуновой, одного из мировых лидеров в теме изучения старения. 📄 В тему хороший недавний обзор по частичному перепрограммированию: как оно работает и каковы перспективы в контексте старения и регенеративной медицины (PDF статьи в Cell не нашел, увы). #bioengineering | #molbiol | #cell | #therapy

Отмечу два направления, которые запускает “дарповское” агентство ARIA (UK). Оба интересны как намек на будущие подходы в медицине, как попытки выйти за пределы в поисках новых решений: Формирование врожденного иммунитета. Идея — модулировать врожденную иммунную систему, с тем чтобы лечить или не дать развиться сердечно-сосудистым и нейродегенеративным заболеваниям, диабету, раку, аутоиммунным расстройствам. Задача — разработать точные и тонкие инструменты иммунной модуляции. Здесь пересекаются синтетическая биология, омика, методы доставки, иммунные модели in vitro. — Внизу документа ссылки, помогающие войти в тему. Биоэнергетическая инженерия. Идея — регулировать хранение, преобразование и поток энергии в живых или биогибридных системах, с тем чтобы контролировать их свойства и поведение через перенастройку энергетического обмена, а не экспрессию генов. Задача — разработать инструменты проектирования органелл и синтетических регуляторных цепей. Здесь решающая роль у биоинженерии, биофизики, нанотехнологий и т.п. — Внизу документа ссылки, помогающие войти в тему. #bioengineering | #therapy | #molbiol | #cell

Еще один неинвазивный (почти) подход: органические полимерные микрочастицы путешествуют по кровотоку верхом на клетках, а по прибытии в мозг запускают нейромодуляцию. Частицы фотоэлектрические, диаметр 10 мкм, преобразуют ближний ИК-свет в э/э. Авторы с помощью клик-химии закрепили их на мембране моноцитов; эти клетки сами стремятся к очагу воспаления в мозге и проходят ГЭБ. — Вот вам и доставка. ✍️ Важно, что такой “гибридный” подход позволяет подбирать тип клеток и модальность воздействия в зависимости от целей. Уже и название придумали: ‘циркулятроника’ (Circulatronics). “Мы соединили субклеточную электронику с иммунными клетками с помощью клик-химии и показали, что гибриды перемещаются по сосудистой сети, самоимплантируются в очаги воспаления и могут быть активированы wirelessly для фокальной стимуляции в глубоких областях мозга, таких как вентролатеральное таламическое ядро ​​в мозге мыши. На основе целевого заболевания, представляющего интерес, можно выбрать подходящие клетки”. #modulation | #materials | #bioengineering | #nano

Химическое перепрограммирование клеток крови взрослого человека в плюрипотентные стволовые клетки, с помощью малых молекул. Авторы разработали надежный протокол получения hCiPS-клеток — достаточно одной капли крови из пальца. В том же журнале: из hPSC получили дофаминергические нейроны иподсадили их в мозг депрессивным мышам. Активация этих нейронов вызывала эффект, схожий с антидепрессантами. Работа намекает на “возможность использования клеточной терапии для лечения психических расстройств”. #cell | #molbiol | #bioengineering | #brain | #therapy