Но если вы выберите специальность не «Биотехнология», а поступите на фундаментальные науки, например, на химию и биологию, то тоже сможете работать в биотехнологической. Все самое интересное и актуальное по теме "Биотехнологии". Рассказываем о науке достоверно и доступно.
Кто такой биотехнолог и чем занимается?
Главная» Новости» Специальность биотехнология зарплата. В Институте биомедицинских систем и биотехнологий СПбПУ состоялась всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «БиоТех-2024». Главная» Новости» Специальность биотехнология зарплата. 2. Биотехнология и нанобиотехнология. Выпускники этого направления могут заниматься получением и применением ферментов, вирусов, микроорганизмов и клеточных культур для.
Профессии будущего в биотехнологиях
В частности, уже сегодня для производства таких препаратов, как пенициллин, инсулин и других вакцин, применяются генномодифицированные бактерии, производящие эти вещества. А завтра специалистов, способных работать в этой области, понадобится еще больше. Профессии, которые появятся после 2020 года ГМО-агроном. Специалист по использованию генномодифицированных продуктов в сельском хозяйстве; занимается внедрением биотехнологических достижений и получением продуктов с заданными свойствами. Несмотря на всю полемику, связанную с ГМО, их использование постоянно растёт.
В России пока что выращивать ГМ-культуры можно лишь на опытных участках, однако с 1 июля 2014 года будет открыт процесс регистрации ГМ-семян, и по мнению специалистов, первый урожай генно-модифицированной сои будет собран в 2016-2017 гг. Так что ГМО-агроном после 2020 года выглядит довольно востребованным. Архитектор живых систем. Специалист по планированию, проектированию и созданию технологий замкнутого цикла с участием генетически модифицированных организмов, в том числе микроорганизмов например, биореакторы, системы производства еды в городских условиях и др.
Медицина Сейчас в мировой медицине осуществляется переход от лечения конкретных болезней и дисфункций к системной работе со здоровьем, превентивной медицине и персональной работе с человеком на уровне генома. Как пишут авторы Атласа «Генетический код — это не сложнейший набор аминокислот, а амбулаторная карта на всю жизнь. Специалист с хорошим знанием IT, создает базы физиологических данных и управляет ими, создает программное обеспечение для лечебного и диагностического оборудования. Важность ро ли сильных IT-специалистов в медицине обусловлена не только ростом числа IT-систем, используемых в отрасли, но и растущей ролью big data в медицине.
Пока, конечно, речь идет о США и ряде других развитых стран, но понятно, что этот тренд не обойдёт Россию. А значит, потребуется значительное число специалистов, способных решать подобные задачи. Архитектор медоборудования. Специалист в области инженерной и компьютерной графики, материаловедения, сопромата, деталей машин, электротехники, обладает пространственным мышлением, понимает анатомию и физиологию человека, разбирается в биосовместимости материалов и приборов, является экспертом в области медицинской и технической безопасности.
Ещё одна профессия, которая уже существует в мире, однако спрос на профессионалов превышает предложение. В ряде университетов существуют программы подготовки, например, на базе Ирландском университете искусства и дизайна NCAD совместно с еще двумя вузами есть магистерская программа подготовки архитекторов медоборудования Medical Device Design. Сегодня основными игроками на российском рынке медоборудования являются западные компании, и если мы заинтересованы в импортозамещении в данном секторе, нам необходимы будут такие специалисты. Специалист, обеспечивающий нормативно-правовые и этические рамки деятельности медицинских, диагностических и биоинженерных центров, в которых осуществляется трансплантология и генетическое моделирование.
Сама по себе тема биоэтики не нова термин появился в 1970 году , однако развитие медицины, генетики и т. Уже сейчас, помимо философов и религиозных деятелей, вопросами биоэтики занимаются отраслевые специалисты, в ряде западных вузов существуют программы по биоэтике например, в Йеле, на медицинском факультете.
В медицине биотехнологи играют неоценимую роль в создании новых лекарственных препаратов для ранней диагностики и успешного лечения самых сложных болезней. Как любая наука биотехнология постоянно развивается, достигая небывалых высот. Так, в последние десятилетия она закономерно вышла на уровень клонирования и достигла определенных успехов в этой сфере. Клонирование жизненно важных человеческих органов печень, почки даёт шанс на лечение, полное выздоровление и повышение качества жизни людей во всём мире. Биотехнология как наука находится на стыке клеточной и молекулярной биологии, молекулярной генетики, биохимии и биоорганической химии. Отличительной особенностью развития биотехнологии в 21 веке в дополнение к её бурному росту в качестве прикладной науки является то, что она проникает во все сферы жизни человека, способствуя эффективному развитию всех отраслей экономики. В конечном итоге всё это содействует экономическому и социальному росту страны. Рациональное планирование и управление достижениями биотехнологии может решить такие важные для России проблемы, как освоение пустующих территорий и занятости населения.
Это станет возможным, если применять достижения науки как инструмент индустриализации для создания маленьких производств в сельских районах.
В России на биологов разной направленности учат во многих учебных заведениях. В крупных городах, краевых столицах точно можно найти факультеты, где удастся получить нужную специальность. К таким учебным заведениям можно отнести, например, следующие: МГУ им. Ломоносова; Первый Московский государственный медицинский университет им. Сеченова; Московский государственный университет пищевых производств; Институт инновационных технологий и биоиндустрии продуктов питания; Московский физико-технический институт. Национальный исследовательский политехнический университет г. Томск ; Уральский федеральный университет им. Ельцина г. Биотехнолог — профессия сложная, требующая очень качественной и основательной подготовки.
Поэтому приняв решение посвятить себя этой профессии, следует отправляться в высшее учебное заведение. Но если так сложились обстоятельства, и после окончания 9 классов удалось получить образование в колледже или техникуме, всегда можно сменить специальность и поступить в университет или институт.
А биофармакология - раздел фармакологии, изучающий физиологические эффекты, производимые веществами биологического и биотехнологического происхождения.
Биофармаколог - специалист, занимающийся разработкой, проектированием новых препаратов, полученных биотехноогическим или биологическим способом. Эти препараты должны прийти на смену старым и менее эффективным. Также специалист принимает участие в разработке биопрепаратов с заданными свойствами и помогает в процессе терапии заменять химически синтезированные препараты на биопрепараты.
Биофармаколог также проводит исследования эффективности будущих лекарств на доклинической стадии разработки препаратов. Эти специалисты будут способны бороться с теми заболеваниями, перед которыми медицина в настоящее время бессильна, например, с редкими неоперабельными формами рака или с нейродегеративными заболеваниями. Такие специалисты в фармакологи должны уверенно разбираться не только в традиционных лекарственных средствах, но и в инновационных фармакологических подходах, таких как тераностические препараты, препараты для адресной доставки лекарств.
Инженер в области синтетической биологии Синтетическая биология - новое научное направление в биологии, занимающееся проектированием и созданием биологических систем с заданными свойствами, в тот числе и тех, которые не имеют аналогов в природе. Синтетическая биология развивает генную инженерию, переходя от перемещения нескольких генов между организмами к созданию искусственного генома.
Биотехнология - что изучает и кем работать после института с высшим образованием
Цельный подход, отметил Хлунов , помогает разработать принципиально новые подходы лечения. Например, коллектив под руководством Анны Салминой разработал оригинальную модель энцефалитического барьера — между кровью и жидкостью в мозге, что позволяет изучать механизм формирования новых капилляров при болезни Альцгеймера. Создаются новые подходы к предотвращению, коррекции неврологического дефицита при этой болезни. Еще один из проектов — создание персонализированных биологических моделей рака легких. Прежние методики лечения рака связаны с применением особых веществ, которые не только уничтожают раковые клетки, но и наносят ущерб организму. Коллектив в Институте онкологии им. Петрова сделал персонализированную модель рака легкого, чтобы попробовать решить эту проблему и найти наиболее эффективные и безопасные соединения. Именно эти проекты, отметил Хлунов , становятся основой для практического внедрения новых технологий. Это заслуга ученых, которые открывают основы, на которых базируется наша повседневная жизнь. Третьим выступал по онлайн-связи директор Научного центра трансляционной медицины, проректор по научно-технологическому развитию Университета «Сириус», руководитель направления «Биотехнология» Роман Иванов.
По его мнению, в России сложилась уникальная ситуация: большая часть новых лекарственных препаратов разрабатывается нашими высокотехнологичными компаниями. Это заслуга программы «Фарма-2020», а также визионеров, которые стоят у руля фармацевтических компаний. Именно благодаря развитию передовых производственных мощностей наладилось производство импортозамещающих и инновационных препаратов. Во всем мире основным драйвером биомедицинских инновация являются университеты. Иванов считает, что без их вовлечения не получится выйти из положения догоняющего, когда на российском рынке появляются исключительно продукты следующего класса, био-аналоги или дженерики. Риски, связанные с разработкой первых в классе препаратов, очень велики, и передовая фармацевтическая промышленность не готова брать их на себя. Во всем мире именно университеты и малые инновационные компании являются ключевым звеном, которое доводит рисковые продукты до той стадии, когда они становятся интересны большой фарме. В вузах всего мира создаются команды разработчиков которые понимают, как можно идентифицировать мишень для нового препарата, как создать прототип лекарственного препарата, обладающего необходимыми характеристиками, которые помогут проводить клинические исследования. В этом случае предварительная оценка эффективности и безопасности позволяет большим индустриальным партнерам включиться в разработку и довести его до рынка.
В России, как говорит Иванов , традиционно этих компетенций нет. Крайний дефицит венчурного финансирования не позволяет развивать мало инновационные компании в том масштабе который необходим для устойчивого появления большого количества инновационных препаратов, разработанных в России. Поэтому, считает Роман Иванов , серьезной задачей и для фармацевтической промышленности, и для российских университетов является создание трансляционных центров, которые обладают инфраструктурой и компетенциями, необходимыми для преодоления «долины смерти» между идеей, прототипом и тем продуктом, который готов к применению у пациентов. Для этого необходимо создание лабораторной инфраструктуры общего пользования, необходимо создание масштабирование центров для клинических исследований в университетах, и, конечно же, тесная коллаборация разработчиков лекарственных препаратов с клиниками. Следующим выступил заместитель Министра науки и высшего образования России Дмитрий Пышный. Он рассказал, что министерство активно участвует в разных проектах, в том числе в рамках нацпрограммы «Наука и университеты», работает над изменением образовательных программ — нужны кадры в области биотехнологий.
В рамках бакалавриата студенты сначала три года получают общие, базовые знания по биотехнологии. На четвертом курсе они выбирают индивидуальную образовательную траекторию и углубляются в одно из более узких направлений. Затем, чтобы стать системным биотехнологом, необходимо отучиться в магистратуре. Там дается более обширный комплекс знаний о природе живого существа, метаболизме, обмене веществ, человек рассматривается системно. У нас всего 35 бюджетных мест и самый большой конкурс на поступление в химико-биологическом институте. Надо набрать примерно 230 баллов. Прежде всего, мы ждем тех, кто закончил химбиофак, кто имеет знания как по химии, так и по биологии. Но главное, конечно, - это заинтересованность студента. Если он заинтересован и прошел испытания, будет дальше системно учиться, не выхватывая какие-то отдельные предметы, то все получится. Помимо общего конкурса, выпускники школ могут попасть на программу «Биотехнологии» в рамках целевого набора. Для этого абитуриент должен заключить договор с предприятием с госсобственностью в числе таких — 48-ой научно-исследовательский институт министерства обороны , в свою очередь предприятие подписывает договор с университетом.
Но это лишь первый шаг. Вторым шагом является прямая модификация генома. До недавнего времени такие эксперименты с ДНК проводились сначала только в чашках Петри, потом на мелких грызунах и рыбках данио-рерио. Однако в конце января 2014 года в журнале Cell была опубликована статья , описывающая китайский эксперимент, в результате которого на свет появились две макаки-близнецы, у которых были целенаправленно модифицированы два гена. Как сообщают исследователи, детеныши пока слишком маленькие, чтобы понять, насколько модификация генов повлияла на их физиологию и поведение, за ними продолжают наблюдать. Но уже сейчас понятно, что подобные исследования будут продолжаться, а значит, IT-генетики понадобятся. Если, конечно, биоэтики разрешат. Специалист по киберпротезированию. Будет заниматься разработкой и вживлением функциональных искусственных устройств киберпротезов и органов, совместимых с живыми тканями. Уже сегодня достаточно распространенным в мире является кохлеарный имплантант , позволяющий вернуть слух, относительно недавно создан биоимплантант, работающий как искусственный глаз , ведутся работы по созданию полноценной работы конечностей в феврале на Хабре писали о бионическом протезе, возвращающем тактильные ощущения. Понятно, что дальше будет больше. Специалист по кристаллографии. Профессионал с хорошим знанием диагностических и клинических аспектов использования кристаллов в медицине диагностика опухолей, замещение костных тканей, проектирование медицинских инструментов. Проектант жизни медицинских учреждений. Профессионал, занимающийся разработкой жизненного цикла медицинского учреждения и управляющий им — от проектирования до закрытия. Надпрофессиональные навыки: Системное мышление , Управление проектами, Бережливое производство, Клиентоориентированность, Работа с людьми Сегодня больница как наиболее распространенная разновидность медицинских учреждений — это уже не просто место, где оказывают какой-то спектр медицинских услуг. Так что для того, чтобы управлять такими комплексами, потребуются соответствующие специалисты. Эксперт персонифицированной медицины.
В медицине биотехнологи играют неоценимую роль в создании новых лекарственных препаратов для ранней диагностики и успешного лечения самых сложных болезней. Как узнать, подходит ли вам профессия «Биотехнолог»? Пройти тест Как любая наука биотехнология постоянно развивается, достигая небывалых высот. Так, в последние десятилетия она закономерно вышла на уровень клонирования и достигла определенных успехов в этой сфере. Клонирование жизненно важных человеческих органов печень, почки даёт шанс на лечение, полное выздоровление и повышение качества жизни людей во всём мире. Уникальное предложение.
Перспективная профессия или почему стоит становиться биотехнологом
Видео «Подготовка по специальности «Биотехнология». Где учиться. Биотехнолог — это специалист по биотехнологии, занимающийся научно-исследовательской, технологической, контролирующей деятельностью. Новые профессии, которые появятся в ближайшем будущем в биотехнологии: биофармаколог, инженер в области синтетической биологии, проектировщик киберорганизмов. То есть это профессия, которая находится на стыке двух специальностей.
РОСБИОТЕХ-2024: инновационные биотехнологии в медицине, промышленности и сельском хозяйстве
10 перспективных профессий для выпускника специальности биотехнология. Особенности профессии. Многих юношей и девушек биотехнология привлекает тем, что это работа будущего. 10 профессий в области биотехнологий, которые будут востребованы в 2024 году: 1. Медицинский лаборант и медтехник. Биотехнологии и Биоинжиниринг достаточно востребованные специальности. Можете посмотреть на уровень зарплат в зависимости от уровня специалиста и области, в которой он.
Почему и как я вкладываю в биотех
Современная научно-технологическая академия предлагает получить вторую профессию по специальности «Биотехнология». 10 перспективных профессий для выпускника специальности Биотехнология. Проектировщик новых городов на основе экологических биотехнологий; специализируется в областях строительства, энергетики и контроля загрязнения среды. РОСБИОТЕХ-2024: инновационные биотехнологии в медицине, промышленности и сельском хозяйстве. Согласно исследованию консалтингового агентства Precedence research, к 2030 году объем биотехнологий как сегмента мировой экономики может достигнуть $3,88 трлн.
10 перспективных профессий для выпускника специальности «Биотехнология»
Вот один из примеров: бактерии Serratia, Pseudomonas, Burkholderia Acidovorax и другие, которые питаются нефтепродуктами. Их качества можно использовать для устранения последствий разлива нефти. Профессия подразумевает постоянную работу с биологическими материалами, тестирование образцов, проведение лабораторных опытов и тесно соприкасается с научной деятельностью. Тем не менее, биотехнологи занимаются именно прикладной работой, то есть изобретают образцы микрокультур и технологии их применения, которые впоследствии можно будет задействовать в медицине, сельском хозяйстве, или промышленности. Есть несколько направлений работы биотехнологов: Медицина и фармацевтика.
Изобретение новых видов лекарств и пищевых добавок, генетические исследования, разработка персонализированной терапии на основе генетики; Экология.
Необходимо иметь железные нервы и целеустремленность, важно верить в свои силы даже тогда, когда все оборачивается против вас. Не пропустите: Профессии будущего: ТОП-20 новых и перспективных Одновременно с этим нужно обладать развитым интеллектом и логическим мышлением, быть открытым к постоянному обучению и повышению квалификации. Еще одно важное личностное качество потенциального биотехнолога — коммуникабельность. Важно поддерживать контакт с научным сообществом и уметь работать в команде, находить общий язык с руководителями и спонсорами проекта, грамотно выстраивать общение с подчиненными. Где работают биотехнологи Научно-исследовательские центры. Здесь работа биотехнолога направлена на реализацию проектов глобального значения.
Это серьезные исследования и практические разработки, которые выполняются по заказу компаний или во имя науки. Здесь выявляют новые способности и свойства живых организмов, исследуют геном, занимаются трансформацией ДНК и так далее. Биотехнология неотделима от медицины. В рамках исследований специалистов были найдены способы лечения многих заболеваний, изучены особенности генетики, анатомии человека, созданы методы реабилитации. Разработки биотехнологов применяются практически во всех сферах медицины — от пластической хирургии до пересадки костного мозга. Фармацевтика, сельскохозяйственное производство, пищевая промышленность — биотехнологии неотделимы от деятельности компаний, которые работают с живыми организмами. Особые роли здесь играют гибридизация, генная инженерия, бионика и биофармакология.
LEGO-принтер печатает биогелем, в котором растворены клетки кожи человека. Сопло принтера создаёт трёхмерную модель тканей кожи в чашке Петри, укладывая в неё слой за слоем. В дальнейшем учёные намерены изучить работу с разными составами геля и соплами разного диаметра, чтобы попытаться максимально точно воспроизводить кожную ткань человека. Всё эту нужно для получения множества образцов живой ткани для проведения медицинских опытов. В обычных условиях биологический материал получают либо от доноров, либо в виде отходов после операций. В обоих случаях процедура и порядок получения биоматериалов достаточно сложные и становятся всё сложнее и сложнее, поэтому даже такой доморощенный принтер из конструктора LEGO может быть приемлемым решением для медицинских экспериментов. Данные о разработке с детальным описанием сборки, настройки и работы принтера изложены в журнале Advanced Materials и свободно доступны по ссылке.
Повторить работу может любой желающий. Фермент добывается из бактерий, способных выживать во льдах и в термальных источниках. Чувствительность фермента настолько высока, что он улавливает водород в следовых количествах. Когда-нибудь с его помощью можно будет питать гаджеты и другую электронику. Атомная структура фермента Huc. Обнаруженный исследователями с факультета биомедицинских открытий Университета Монаша в Мельбурне фермент извлекает энергию из водорода, а не из кислорода. Учёных давно занимал тот факт, что некоторые бактерии могут благополучно жить как в условиях экстремально низких, так и высоких температур.
Работа с одними из таких бактерий привела к интересному результату — открытию фермента Huc. Никакие другие известные науке катализаторы или ферменты не способны реагировать с водородом в подобных концентрациях. Учёные подробно изучили механизм взаимодействия фермента с водородом и научились добывать его из бактерий в объёмах достаточных для исследований. Также выяснилось, что фермент очень устойчив и может долго храниться, например, в замороженном состоянии. Для серийного производства источников питания на основе ферментов это удобное свойство. Правда, у учёных пока нет рецепта, как массово производить нужный фермент и каким должен быть элемент питания на его основе. На этих задачах они обещают сосредоточиться на следующих этапах исследования.
Добавим, статья о работе вышла в журнале Nature. Предыдущие исследования и новые эксперименты обнаруживают в грибных организмах признаки, схожие с деятельностью нервных тканей мозга человека. Британские учёные намерены создать на этой основе нейроморфные вычислители и найти их признаки в живой природе. Источник изображений: Andrew Adamatzky Ранее специалисты лаборатории работали со слизистой плесенью Physarum polycephalum. Этот биологический организм интересен тем, что способен самостоятельно выполнять простейшие алгоритмы. В своё время были представлены роботизированные системы под управлением Physarum polycephalum. Например, такая платформа без программирования могла ориентироваться в лабиринте и, если брать шире, позволяла решать задачу Штейнера о минимальном дереве.
С 2016 года или около того, сообщает Popular Science, лаборатория перешла на изучение грибных культур. Сегодня не первое апреля и этот материал не следует расценивать как шутку, о чём сразу подумало множество подписчиков журнала. Специалистам лаборатории удалось первыми обнаружить электрические сигналы в грибнице, напоминающие спайки — потенциалы, распространяющиеся в нервной ткани человека и животных, включая головной мозг. Эксперимент по выращиванию грибниц на материнской плате Присутствие «нервных» сигналов, распространяющихся в мицелии грибов, открывает перспективу разработки нейроморфных компьютеров на базе грибниц. Подобное можно перенести на живую природу с перспективой заплести нейроморфными сетями всю планету. Более того, учёные обнаружили, что стимуляция одних и тех же участков мицелия улучшает проводимость импульсов. Тем самым можно говорить об эффекте памяти.
Всё сходится — мицелий позволяет организовать сеть, логику и память. Правда, как всё это организовать в нужную и программируемую архитектуру учёные пока не знают, но стремятся понять. Фиксация электрической активности в мицелии «Сейчас это только технико-экономические исследования. Мы просто демонстрируем, что с помощью мицелия можно осуществлять вычисления, реализовывать основные логические схемы и основные электронные схемы, — говорит глава лаборатории Эндрю Адамацки Andrew Adamatzky. Пространственные излучатели за считанные секунды собирают модель из рабочего вещества в виде голограммы в жидкой среде. Технология может найти применение в медицине для печати органов из живых клеток — она бесконтактная и поэтому стерильна. Нажмите для увеличения.
Источник изображения: Science Advances Самое сложное в процессе создания акустических голограмм — это расчёт работы пространственных излучателей. По словам учёных, на создание каждой модели уходит крайне много вычислительных ресурсов. К счастью, для последующих сборок моделей 3D-печати расчёты больше не нужны. Они производятся только один раз, если в модели больше ничего не нужно будет менять. Процесс печати выглядит как сборка взвешенных в жидкости частичек вещества — модель возникает в объёме мутной жидкости как по мановению волшебной палочки. Подобная печать пригодится для быстрого прототипирования на производстве или в медицине, где печать обычным методом послойного нанесения рабочего вещества будет сопровождаться повреждением биологических тканей. В своих опытах учёные собирали 3D-модели из живых клеток миобласта мышей, что даёт надежду со временем разработать полноценную технологию печати живых органов, чтобы они не разваливались после снятия акустического давления.
Эволюция земной биологической жизни явила миру совершенный биологический компьютер — мозг и нервную систему в целом. Искусственно выращенный из биологического материала мозг-компьютер будет на множество порядков эффективнее любой кремниевой платформы и начало этому уже положено. Органоид мозга нейроны показаны фиолетовым, а ядра клеток — синим. Органоиды — это объёмные колонии искусственно выращенных клеток. Это могут быть клетки любого органа человека или животных, включая нервную ткань. На органоидах можно ставить любые опыты, не опасаясь нарушить этические принципы, хотя в перспективе всё равно придётся задаваться мыслью о риске возникновения сознания у таких структур.
Учитывая, что биотехнология - это не только «био-», но и «-технология», есть в учебном плане и технологические инженерные предметы: электротехника и электроника, прикладная механика, процессы и аппараты биотехнологии, инженерная графика, системы автоматизированного проектирования в биотехнологии, практические основы технологии микробиологических производств и многое другое. На кафедрах в других вузах работают больше с микроорганизмами, животными или человеческими клетками.
При этом наша кафедра является единственной в университете, обучаясь на которой, можно писать диплом, проводить исследование и человека, и животного, и растения, и микроорганизмов. Всё зависит от того, какими объектами исследований они хотят заниматься. Если это человеческие клетки, то студенты могут проходить практику в Медико-генетическом научном центре имени академика Н. Бочкова, Федеральном научно-клиническом центре физико-химической медицины, НИИ биомедицинской химии имени В. Если студенту интересна работа с животными клетками, то мы можем предложить пройти практику в Федеральном научном центре животноводства - ВИЖ имени академика Л. Эрнста или Институте биологии развития имени Н. С микроорганизмами наши студенты работают в Федеральном научно-исследовательском центре эпидемиологии и микробиологии имени Н. Для интересующихся растениями есть места практики во Всероссийском НИИ сельскохозяйственной биотехнологии, Институте физиологии растений имени К.
Тимирязева, Федеральном научном центре овощеводства.
Биотехнология - что это за профессия и кем можно работать после ее получения
Предложенное решение поможет устранить конфликт между растущим населением Земли и производством продуктов. Еды хватит всем, и производиться она будет без ущерба для экологической обстановки. Группа учёных смогла решить эту проблему в сфере 3D-печати живых тканей человека — она создала сложнейшее и дорогое оборудование из обычных наборов LEGO и готова поделиться опытом со всеми желающими. Самыми дорогими, по-видимому, оказались интеллектуальный блок Lego Mindstorms и лабораторный насос. LEGO-принтер печатает биогелем, в котором растворены клетки кожи человека. Сопло принтера создаёт трёхмерную модель тканей кожи в чашке Петри, укладывая в неё слой за слоем.
В дальнейшем учёные намерены изучить работу с разными составами геля и соплами разного диаметра, чтобы попытаться максимально точно воспроизводить кожную ткань человека. Всё эту нужно для получения множества образцов живой ткани для проведения медицинских опытов. В обычных условиях биологический материал получают либо от доноров, либо в виде отходов после операций. В обоих случаях процедура и порядок получения биоматериалов достаточно сложные и становятся всё сложнее и сложнее, поэтому даже такой доморощенный принтер из конструктора LEGO может быть приемлемым решением для медицинских экспериментов. Данные о разработке с детальным описанием сборки, настройки и работы принтера изложены в журнале Advanced Materials и свободно доступны по ссылке.
Повторить работу может любой желающий. Фермент добывается из бактерий, способных выживать во льдах и в термальных источниках. Чувствительность фермента настолько высока, что он улавливает водород в следовых количествах. Когда-нибудь с его помощью можно будет питать гаджеты и другую электронику. Атомная структура фермента Huc.
Обнаруженный исследователями с факультета биомедицинских открытий Университета Монаша в Мельбурне фермент извлекает энергию из водорода, а не из кислорода. Учёных давно занимал тот факт, что некоторые бактерии могут благополучно жить как в условиях экстремально низких, так и высоких температур. Работа с одними из таких бактерий привела к интересному результату — открытию фермента Huc. Никакие другие известные науке катализаторы или ферменты не способны реагировать с водородом в подобных концентрациях. Учёные подробно изучили механизм взаимодействия фермента с водородом и научились добывать его из бактерий в объёмах достаточных для исследований.
Также выяснилось, что фермент очень устойчив и может долго храниться, например, в замороженном состоянии. Для серийного производства источников питания на основе ферментов это удобное свойство. Правда, у учёных пока нет рецепта, как массово производить нужный фермент и каким должен быть элемент питания на его основе. На этих задачах они обещают сосредоточиться на следующих этапах исследования. Добавим, статья о работе вышла в журнале Nature.
Предыдущие исследования и новые эксперименты обнаруживают в грибных организмах признаки, схожие с деятельностью нервных тканей мозга человека. Британские учёные намерены создать на этой основе нейроморфные вычислители и найти их признаки в живой природе. Источник изображений: Andrew Adamatzky Ранее специалисты лаборатории работали со слизистой плесенью Physarum polycephalum. Этот биологический организм интересен тем, что способен самостоятельно выполнять простейшие алгоритмы. В своё время были представлены роботизированные системы под управлением Physarum polycephalum.
Например, такая платформа без программирования могла ориентироваться в лабиринте и, если брать шире, позволяла решать задачу Штейнера о минимальном дереве. С 2016 года или около того, сообщает Popular Science, лаборатория перешла на изучение грибных культур. Сегодня не первое апреля и этот материал не следует расценивать как шутку, о чём сразу подумало множество подписчиков журнала. Специалистам лаборатории удалось первыми обнаружить электрические сигналы в грибнице, напоминающие спайки — потенциалы, распространяющиеся в нервной ткани человека и животных, включая головной мозг. Эксперимент по выращиванию грибниц на материнской плате Присутствие «нервных» сигналов, распространяющихся в мицелии грибов, открывает перспективу разработки нейроморфных компьютеров на базе грибниц.
Подобное можно перенести на живую природу с перспективой заплести нейроморфными сетями всю планету. Более того, учёные обнаружили, что стимуляция одних и тех же участков мицелия улучшает проводимость импульсов. Тем самым можно говорить об эффекте памяти. Всё сходится — мицелий позволяет организовать сеть, логику и память. Правда, как всё это организовать в нужную и программируемую архитектуру учёные пока не знают, но стремятся понять.
Фиксация электрической активности в мицелии «Сейчас это только технико-экономические исследования. Мы просто демонстрируем, что с помощью мицелия можно осуществлять вычисления, реализовывать основные логические схемы и основные электронные схемы, — говорит глава лаборатории Эндрю Адамацки Andrew Adamatzky. Пространственные излучатели за считанные секунды собирают модель из рабочего вещества в виде голограммы в жидкой среде. Технология может найти применение в медицине для печати органов из живых клеток — она бесконтактная и поэтому стерильна. Нажмите для увеличения.
Источник изображения: Science Advances Самое сложное в процессе создания акустических голограмм — это расчёт работы пространственных излучателей. По словам учёных, на создание каждой модели уходит крайне много вычислительных ресурсов. К счастью, для последующих сборок моделей 3D-печати расчёты больше не нужны. Они производятся только один раз, если в модели больше ничего не нужно будет менять. Процесс печати выглядит как сборка взвешенных в жидкости частичек вещества — модель возникает в объёме мутной жидкости как по мановению волшебной палочки.
Подобная печать пригодится для быстрого прототипирования на производстве или в медицине, где печать обычным методом послойного нанесения рабочего вещества будет сопровождаться повреждением биологических тканей. В своих опытах учёные собирали 3D-модели из живых клеток миобласта мышей, что даёт надежду со временем разработать полноценную технологию печати живых органов, чтобы они не разваливались после снятия акустического давления. Эволюция земной биологической жизни явила миру совершенный биологический компьютер — мозг и нервную систему в целом. Искусственно выращенный из биологического материала мозг-компьютер будет на множество порядков эффективнее любой кремниевой платформы и начало этому уже положено.
Такие отрасли, как энергетика, медицина, фармацевтика, экология, пищевая промышленность и многие другие нуждаются в специалистах в области биотехнологии и химии. Биотехнология: кем работать Перечень специальностей, которые можно освоить, учась по направлению «биотехнология», довольно обширен. В список входят около 22 профессий.
Биоинформатика и бионика Но биотехнологии — это не только учение о молекулах тканей и клеток живых организмов, это еще и применение компьютерных технологий. Таким образом, имеет место биоинформатика. Она включает в себя совокупность таких подходов, как: Геномная биоинформатика. То есть методы компьютерного анализа, которые применяются в сравнительной геномике. Структурная биоинформатика. Разработка компьютерных программ, которые предсказывают пространственную структуру белков. Создание вычислительных методологий, которые могут управлять биологическими системами. В этой дисциплине вместе с биологическими методами используются методы математики, статистических вычислений и информатики. Как в биологии используются приемы информатики и математики, так и в точных науках сегодня могут использовать учение об организации живых организмов. Как в бионике. Это прикладная наука, где в технических устройствах применяются принципы и структуры живой природы. Можно сказать, что это своеобразный симбиоз биологии и техники. Дисциплинарные подходы в бионике рассматривают с новой точки зрения как биологию, так и технику. Бионика рассматривала сходные и отличительные черты этих дисциплин. Эта дисциплина имеет три подвида — биологический, теоретический и технический. Биологическая бионика изучает процессы, которые происходят в биологических системах. Теоретическая бионика строит математические модели биосистем. А техническая бионика применяет наработки теоретической бионики для решения различных задач. Как видно, достижения биотехнологий широко распространены в современной медицине и здравоохранении, но это лишь вершина айсберга. Как уже было сказано, биотехнология начала развиваться с того момента, как человек стал готовить себе пищу, а после широко применялась в сельском хозяйстве для выращивания новых селекционных культур и вывода новых пород домашних животных. Биологические профессии и специальности будущего Но не медиками едиными… В той же медицине появилось много новых профессий.
Она реализуется на базе кафедры — школа молекулярных технологий. Ни для кого не секрет, что это профессия будущего. Биоинженерия сегодня — это одно из широко востребованных и перспективнейших научных направлений не только в России, но и за рубежом. Биотехнологи — это инженеры в области естественных и точных наук. В процессе обучения магистранты получают компетенции для решения широкого круга исследовательских и прикладных задач.