Исследование, проведённое специалистами Московского государственного университета (МГУ) имени М.В.Ломоносова, говорит о том, что микроорганизмы земного типа теоретически способны выжить в реголите Марса.

Российские учёные оценили влияние перхлоратов высокой концентрации на земные аналоги гипотетических микробных сообществ Красной планеты. Дело в том, что именно перхлораты могут способствовать образованию и сохранению жидкой воды на Марсе, поскольку их растворы имеют низкие температуры замерзания. С другой стороны, перхлораты являются сильными окислителями, а поэтому могут приводить к гибели микроорганизмов.

В ходе исследования сотрудники кафедры биологии почв факультета почвоведения МГУ изучили влияние перхлоратов в высоких концентрациях (5 % против 0,5–1 % в марсианском реголите) на микробные сообщества пустынной почвы и древней мерзлой породы. Эти микроорганизмы существуют в экстремальных условиях, а поэтому могут рассматриваться в качестве земного аналога гипотетических микробных сообществ Марса.

«Образцы почв и пород увлажнялись раствором перхлоратов или водой, затем инкубировались в течение 10 суток, и после этого в образцах были исследованы численность и разнообразие микроорганизмов. Оказалось, что присутствие столь высокой концентрации перхлоратов не привело к гибели микробного сообщества», — говорится в публикации МГУ.

Более того, российские учёные установили, что численность многих микроорганизмов возросла. В ходе экспериментов также было зафиксировано сохранение большого биоразнообразия, сравнимого с таковым в образцах без перхлоратов. Всё это указывает на возможность выживания микроорганизмов земного типа в реголите Красной планеты. 

Компания Samsung выпустила на прошлой неделе в Тайланде футляр-стерилизатор ITFIT UV Sterilizer. Он, как понятно из названия, предназначен для дезинфекции объектов посредством ультрафиолета. Производитель объявил, что в скором времени это устройство появится на всех рынках мира, а не только в Азии.

Исследования показывают, что в среднем мобильный телефон переносит в 18 раз больше бактерий, чем ручка смыва в мужском туалете. Все эти возбудители опасных инфекций рано или поздно оказываются на наших руках, создавая угрозу для нашего здоровья. Устройства, подобные новинке от Samsung, призваны уберечь нас от этой напасти.

Компания утверждает, что её устройство продезинфицирует смартфон всего за 10 минут, при этом уничтожив 99 % бактерий и микробов, включая кишечную палочку, золотистый стафилококк, а также дрожжеподобных грибков рода Candida.

Справится ли он с коронавирусом? Вероятнее всего нет. Научные исследования показали, что вирус SARS-CoV-2 (возбудитель инфекции COVID-19) может оставаться на экране смартфона до 96 часов. Устройство Samsung UV Sterilizer использует для борьбы с микробами обычный ультрафиолетовый свет, который хоть и обладает сильным бактерицидным эффектом, но не был признан эффективным средством против коронавируса. Эксперты отмечают, что для уничтожения вируса требуется очень мощное ультрафиолетовое излучение — простеньким футляром-стерилизатором здесь не обойтись. К слову, именно поэтому Samsung сама ничего и не говорит об этом в рекламных материалах.

Размеры внутренней области футляра UV Sanitizer составляют 196 × 96 × 33 мм. В него с легкостью поместится не только большой смартфон, вроде того же Galaxy S20 Ultra, но и, например, умные часы, наушники и даже очки.

Устройство оснащено одной единственной кнопкой включения/выключения. После 10 минут дезинфекции оно отключится самостоятельно. В качестве бонуса новинка предлагает беспроводную зарядку (поддерживается стандарт Qi с мощностью 10 Вт).

Компания заявила, что UV Sanitizer в скором времени поступит в продажу на мировой рынок. Устройство уже можно найти в фирменном немецком, румынском, сингапурском и гонконгском магазинах Samsung. Его стоимость составляет 58,38 евро (около $66).

Мир сейчас находится в состоянии войны с микроорганизмами, которые невозможно увидеть невооружённым глазом, и если его не остановить, он может убить миллионы людей в ближайшие годы. И речь не о новейшем коронавирусе, к которому сейчас приковано всё внимание, а о бактериях, устойчивых к антибиотикам.

Дело в том, что лишь в прошлом году от бактериальных инфекций в мире умерло более 700 000 человек. Если ничего не делать, это число может возрасти до 10 миллионов в год к 2050 году, согласно отчёту ООН. Проблема заключается в злоупотреблении антибиотиками врачами, людьми, а также в животноводстве и сельском хозяйстве. Люди используют слишком много лекарств, чтобы убивать вредные бактерии, которые приспособились.

И здесь на сцену выходит начинающая биотехнологическая компания Felix из последней серии инвестирования венчурного фонда Y Combinator: она считает, что может предложить новый подход к предотвращению распространения бактериальных инфекций… с помощью вирусов.

Фаг уничтожает бактерии в чашке Петри

Сейчас, во время всеобщего кризиса, вызванного коронавирусом, кажется странным смотреть на вирус в хорошем свете, но, как объясняет соучредитель Роберт Макбрайд (Robert McBride), ключевая технология Felix позволяет ей направлять свой вирус на конкретные участки бактерий. Это позволяет не только убивает вредные бактерии, но также может остановить их способность развиваться и становиться устойчивыми.

Но идея использовать вирус для уничтожения бактерий не нова. Бактериофаги (фаги), или вирусы, которые могут «заражать» бактерии, были впервые обнаружены английским исследователем в 1915 году, а коммерческая фаговая терапия началась в США в 1940-х годах благодаря Eli Lilly & Co. Но примерно в то же время появились куда более простые и эффективные антибиотики, и западные учёные, похоже, надолго забросили идею.

Господин Макбрайд убеждён, что его компания может сделать фаготерапию эффективным медицинским инструментом. Felix уже протестировала своё решение на начальной группе из 10 человек, чтобы продемонстрировать работу этого подхода.

Исследователь Felix лечит пациента с муковисцидозом Элле Баласе посредством фаговой терапии

«Мы можем разрабатывать терапию за меньшее время и за меньшие деньги, и мы уже знаем, что наша терапия может работать на людях, — отметил Роберт Макбрайд. — Мы утверждаем, что наш подход, который делает бактерии снова чувствительными к традиционным антибиотикам, может стать первоочередной терапией».

Felix планирует начать лечение бактериальных инфекций у людей, страдающих муковисцидозом, так как этим пациентам, как правило, требуется почти постоянный поток антибиотиков для борьбы с лёгочными инфекциями. Следующим шагом будет проведение небольшого клинического испытания с участием 30 человек, а затем, как правило, в рамках модели научных исследований и разработок, — более масштабное испытание на людях до получения одобрения FDA (Управление по контролю за продуктами и лекарствами США). Пройдёт немало времени, но господин Макбрайд надеется, что их подход с программируемыми вирусами поможет противостоять росту устойчивости бактерий к антибиотикам.

«Мы знаем, что проблема с устойчивостью к антибиотикам сейчас велика и будет только ухудшаться, — сказал он. — У нас есть элегантное технологическое решение этой проблемы, и мы знаем, что наше лечение может работать. Мы хотим внести свой вклад в будущее, в котором эти инфекции не убивают более 10 миллионов человек в год, будущее, которое нас волнует».

Российские специалисты из «Института цитологии и генетики СО РАН» (ИЦиГ СО РАН) предложили новую технологию создания наноматериалов с антибактериальными свойствами.

Характеристики материалов могут зависеть от химического состава и (или) структуры. Специалисты ИЦиГ СО РАН нашли способ достаточно просто получать вертикально-ориентированные пластинчатые наночастицы при относительно низкой температуре.

Вертикальная ориентация позволяет расположить на одной площади подложки значительно больше наночастиц. А это, в свою очередь, открывает путь к изменению свойств конечного изделия.

«На практике этот метод опробовали на гексагональном нитриде бора (h-BN), материале, близком по строению к графиту. В результате изменения ориентации наночастиц h-BN материал действительно приобрёл новые свойства, в частности, по оценкам создателей, антибактериальные», — говорится в публикации ИЦиГ СО РАН.

ИЦиГ СО РАН

Исследования говорят о том, что при контакте с вертикально ориентированными наночастицами больше половины бактерий погибают уже после часа взаимодействия. По всей видимости, подобный эффект связан с механическим повреждением клеточной мембраны бактерий при соприкосновении с наночастицами.

Новая технология может пригодиться при нанесении антибактериального покрытия на медицинские инструменты и другие поверхности. Кроме того, в перспективе предложенная методика может найти применение в других областях. 

У бактерий со временем развивается устойчивость к препаратам. Это большая проблема, с которой столкнулась индустрия здравоохранения. Появление всё более устойчивых к антибиотикам бактерий может означать инфекции, которые сложно или невозможно вылечить, что приводит к смерти больных людей. Учёные, работающие над тем, чтобы обеспечить возможность жизни людей на Марсе, могли бы помочь с решением проблемы лекарственно-устойчивых бактерий.

Одна из проблем для жизни на Марсе заключается в том, что в почве есть перхлораты. Эти соединения могут быть токсичными для человека.

Исследователи из Института биологии Лейденского университета (Нидерланды) работают над созданием бактерий, способных разлагать перхлорат на хлор и кислород.

Ученые воспроизвели гравитацию Марса с помощью машины случайного позиционирования (RPM), вращающей биологические образцы вдоль двух независимых осей. Эта машина постоянно меняет случайным образом ориентацию биологических образцов, которые не имеют возможности приспособиться к постоянной гравитации в одном направлении. Машина может моделировать частичную гравитацию поэтапно между нормальной, как на Земле, и полной невесомостью.

Выращиваемые в условиях частичной гравитации бактерии испытывают стресс из-за невозможности избавиться от окружающих их отходов. Известно, что почвенные бактерии стрептомицеты в условиях стресса начинают вырабатывать антибиотики. Учёные отметили, что 70 % антибиотиков, которые мы используем в настоящее время для лечения, получены из стрептомицетов.

Выращивание бактерий в машине случайного позиционирования может привести к появлению совершенно нового поколения антибиотиков, к которым бактерии не будут иметь иммунитета. Это открытие имеет большое значение, потому что создание новых антибиотиков является одним из наиболее важных направлений исследований в области медицины.

Специалисты Национального управления США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA) пришли к выводу, что Международная космическая станция (МКС), в которой трудятся шесть астронавтов, буквально кишит болезнетворными бактериями.

NASA

Многие из микроорганизмов, размножающихся на поверхности станции, известны своей способностью к образованию как бактериальных, так и грибковых биоплёнок, которые повышают устойчивость к антибиотикам.

Команда NASA опубликовала результаты нового исследования — первого всеобъемлющего каталога микробов в закрытых космических системах — в журнале Microbiome. Исследователи утверждают, что способность этих биоплёнок приводить к вызванной микробами коррозии на Земле также может нанести ущерб инфраструктуре МКС, провоцируя механические блокировки.

Эти микробы, принесенные на МКС с астронавтами, похожи на микробы в спортивных залах, офисах и больницах на Земле. В их число входят так называемые условно-патогенные микроорганизмы, такие как золотистый стафилококк (обычно встречается на коже и в носовом канале) и энтеробактерии (связаны с желудочно-кишечным трактом человека). Хотя они могут вызывать заболевания на Земле, неясно, как они могут повлиять на обитателей МКС.

В рамках исследования команда использовала как традиционные методы культивирования, так и методы генетического секвенирования для анализа образцов поверхности, собранных в восьми местах на МКС, включая смотровое окно, туалет, который недавно прорвало, в результате чего в американском сегменте вытекло два галлона (7,6 л) воды, а также место для занятий физическими упражнениями, обеденный стол и спальные помещения. Сбор образцов осуществлялся на протяжении трёх миссий в течение 14 месяцев.

Исследователи из Томского государственного университета (ТГУ) первыми в мире выделили из глубинных подземных вод бактерию, которая теоретически могла бы существовать на Марсе.

Речь идёт об организме Desulforudis audaxviator: в переводе с латыни это название означает «смелый путешественник». Отмечается, что более 10 лет за этой бактерией «охотились» учёные разных стран.

Названный организм способен получать энергию в условиях полного отсутствия света и кислорода. Бактерию нашли в подземных водах термального источника, расположенного в Верхнекетском районе Томской области.

«Отбор проб производился на глубине от 1,5 до 3 километров, где нет ни света, ни кислорода. Ещё не так давно считалось, что жизнь в этих условиях невозможна, поскольку без света нет фотосинтеза, лежащего в основе всех пищевых цепочек. Но оказалось, что данное предположение ошибочно», — говорится в сообщении ТГУ.

Исследования показали, что бактерия делится раз в 28 часов, то есть практически ежедневно. Она является практически всеядной: организм способен потреблять сахар, спирт и многое другое. Кроме того, оказалось, что кислород, поначалу считавшийся губительным для подземного микроба, его не убивает.

Более подробную информацию об исследовании можно найти здесь. 

Verily Life Sciences, дочернее предприятие холдинга Alphabet, исследующее возможности применения технологий для укрепления здоровья человека, а также предотвращения, выявления и лечения болезней, начала запуск в Фресно комаров, заражённых бактериями, в рамках кампании по противодействию распространению вируса Зика.

В этой местности преобладают комары Aedes aegypti (кусака жёлтолихорадочный). Этот вид двукрылых насекомых из семейства комаров является переносчиком вирусов лихорадки денге, чикунгуньи, жёлтой лихорадки, вируса Зика, а также многих тропических инфекционных заболеваний.

В рамках проекта Debug Project компания Verily намерена уничтожить эту популяцию комаров, являющихся потенциальными разносчиками вируса Зика, во избежание распространения инфекции.

Учёные говорят, что уничтожение популяции комаров Aedes aegypti не будет иметь негативных последствий для экосистемы региона, так как они появились здесь сравнительно недавно — в 2013 году.

План Verily заключается в следующем. Мужских особей комаров инфицируют бактериями вольбахия. Вольбахии безвредны для человека, но из яиц заражённых ими самок комаров уже не будет воспроизводиться потомство. Следует добавить, что самцы комаров не кусаются, поэтому жителям Фресно не придётся беспокоиться о зуде больше, чем обычно.

wired.com

Линус Апсон (Linus Upson), инженер команды, выпускающей комаров, сообщил в интервью MIT Technology Review, что компания планирует запустить подобный проект в Австралии. «Мы хотим показать, что это может работать в различных средах», — заявил Апсон.

Verily планирует еженедельно выпускать по миллиону комаров, заражённых бактериями вольбахия. В течение 20 недель будет выпущено в районе Фресно на территории общей площадью 300 акров порядка 20 млн комаров.

Канадская компания BlackBerry находится в сложном финансовом положении из-за слабых продаж смартфонов, поэтому её генеральный директор Джон Чен (John Chen) готов рассмотреть любые предложения, которые позволят справиться с критической ситуацией.

bnn.ca

На пресс-конференции в больнице Mackenzie Richmond Hill Hospital Джон Чен заявил, что BlackBerry, возможно, разработает для работников медицинской индустрии мобильный телефон, защищённый от бактерий. Он подчеркнул, что это пока идея, которую можно будет воплотить в жизнь в случае поддержки со стороны медицинских работников.

utbblogs.com

В свою очередь главврач информационной службы регионального провайдера Mackenzie Health Авив Гладман (Aviv Gladman) сообщил, что предотвращение переноса бактерий и инфекций пациентами является большой проблемой. По словам Гладмана, врачи и медсёстры протирают спиртом мобильные телефоны каждый раз, когда входят в помещение больницы и покидают его. Согласно данным журнала Journal of Applied Microbiology, от 20 % до 30 % микробов передаются между телефоном и пальцами. Как утверждает Гладман, внутрибольничные инфекции являются одной из главных причин смерти в больнице.

Пресс-конференция в Mackenzie Richmond Hill Hospital была посвящена заключению соглашения о сотрудничестве BlackBerry, Cisco и ThoughtWire. Трио снабдит медперсонал больницы портативной системой оповещения и обмена сообщениями. На BlackBerry возложена разработка программного обеспечения для системы.

Исследователи из Томского государственного университета занимаются культивацией микроорганизмов, способных «переваривать» различные органические вещества, загрязняющие природу, нефтяные отходы и тяжёлые металлы.

Rafe Swan/Cultura/Corbis

Сообщается, что в настоящее время учёные пытаются вывести бактерии для переработки пластиковых отходов. Уже определены микроорганизмы, способные употреблять те или иные виды пластика: поливинилбензол (полистирол), метилметакриласт (оргстекло), полиэтилентерефталат (ПЭТ) и другие. Пока на каждый вид пластмассы найдено своё техническое решение проблемы, однако исследователи надеются разработать универсальную методику.

«Сначала специально подобранные микроорганизмы разрушают то или иное соединение, размножаясь и создавая биомассу. В следующем этапе задействованы обычные дождевые черви: они поглощают микроорганизмы. Высушенных червей превращаем в порошок — получается белково-витаминная мука, которую можно добавлять в корм животным», — поясняет научный сотрудник Владимир Калюжин, автор методики.

ТГУ

Процесс полураспада пластика в природе может длиться сотни лет. Методика, разработанная в Томском государственном университете, позволяет переработать его с помощью бактерий буквально за несколько недель. Причём, как отмечает господин Калюжин, для этого берутся самые обычные микробы, которые проживают на территории, нуждающейся в очистке, что позволяет сохранить природный микробиологический баланс.

«В прошлом году мы завершили двухлетний цикл очистки нефтешламов Павлодарского нефтехимического завода, а это 8-10 тысяч тонн отходов. Работаем на железной дороге: там, где постоянно происходят разливы топлива, смазочных масел. Технология очистки сред от загрязнения мономерами и разными органическими веществами нами создана давно, получены патенты», — добавляет Владимир Калюжин. 

Научно-исследовательская лаборатория ВМФ США (Naval Research Laboratory) работает над созданием автономного робота-разведчика для исследования планет и других объектов в космосе. Руководитель группы доктор Грегори Скотт (Gregory P. Scott) говорит, что это будет компактный аппарат весом около одного килограмма, оснащенный источником питания на микробных топливных элементах (microbial fuel cell, MFC). По мнению Скотта, MFC является наиболее эффективным и надежным источником питания для автономных роботов, когда вмешательство человека затруднено или невозможно.

Выбор микробных топливных элементов обусловлен их долговечностью, способностью микроорганизмов к самовоспроизведению и достаточно высокой удельной энергоемкостью. Скотт говорит, что микробный генератор будет питать основные элементы микроровера и заряжать бортовые аккумуляторы. При накоплении определенного количества энергии в батареях робот будет активировать энергоемкие приборы, инструменты или перемещаться сам. В основе микробного топливного элемента лежит культура анаэробных бактерий, таких как Geobacter sulfurreducens.

Этот вид отличается неприхотливостью к окружающей среде и большим сроком жизни, что может обеспечить продолжительное время автономной работы роботов. Космическая же направленность в использовании MFC обусловлена выделенным NASA грантом на перспективные исследования этих источников питания.

Материалы по теме:

• Корейцы разработали робота-тюремного надзирателя;
• Робот, способный прыгать и парить;
• Ученые создают микророботов, способных плавать по кровеносным сосудам.