Читайте РБК без баннеров

Подписка отключает баннерную рекламу на сайтах РБК и обеспечивает его корректную работу

Всего 99₽ в месяц для 3-х устройств

Продлевается автоматически каждый месяц, но вы всегда сможете отписаться

Крах антибиотика и сверхпрочный металл: дайджест Индустрии 4.0 № 16

Фото:РБК Тренды
Фото: РБК Тренды

Тема недели: разработка новых антибиотиков

Международная группа ученых по заказу правительства Великобритании проанализировала устойчивость болезнетворных бактерий к антибиотикам. Согласно данным ее исследования, к 2050 году эти опасные микроорганизмы будут убивать 10 млн людей в год. Сейчас каждый год от болезней, вызванных бактериями, погибает 700 тыс. человек. Основная причина появления супермикробов, которые устойчивы сразу к нескольким антибиотикам, — бесконтрольное и необоснованное применение этих лекарств. В том числе широкое их использование в сельском хозяйстве. В результате бактерии мутируют и перестают реагировать на антибиотики.

Разработка новых лекарств стоит дорого, а найти активные вещества для них сложно. Поэтому одна из стратегий — искать методы, с помощью которых можно сделать существующие антибиотики более мощными. Когда микроорганизм становится устойчивым к препарату, он вырабатывает особые ферменты, которые разрушают лекарства. Ученые из Университета Тромсё в Норвегии выяснили, что в их состав входит цинк. Сейчас они ищут подходящие ингибиторы — вещества, которые могут вступать в реакцию с цинком и блокировать ферменты. У исследователей есть два кандидата — ингибиторы 2b и ZN148.

Ученые из Университета Эмори в США тоже ищут химические соединения, которые могут сделать антибиотики более действенными. Для этого они предлагают использовать экстракт листьев красивоплодника американского. Исследователи выяснили, что это вещество снижает рост МРЗС — подвида золотистого стафилококка, который вызывает сепсис. Исследователи хотят создать препарат на основе экстракта растения и антибиотика оксациллина, к которому устойчивы бактерии МРЗС.

Разработка добавок для антибиотиков — временное решение, потому что бактерии быстро к ним адаптируются. Новым способом борьбы может стать воздействие на гены микробов. Так, сотрудники канадского Университета Макгилла исследовали кишечную палочку E.coli и обнаружили в ней особые отсеки-органеллы, которые отвечают за репликацию ДНК. Ученые считают, что их открытие поможет создать лекарства, которые будут воздействовать на органеллы и ослаблять бактерии.

Еще одна важная проблема — как сделать так, чтобы супербактерии не успели передать свои гены устойчивости к антибиотикам. В этом помогут современные способы очистки сточных вод. Исследователи из Университета Райса в США разработали систему, которая уничтожает бактерии и их гены, оставшиеся в воде. В основе решения наносферы из висмута, углерода и кислорода, обернутые в графен. Под воздействием света они превращаются в активные формы кислорода, которые убивают болезнетворные микроорганизмы.

Разработка недели

Ученые из Великобритании и Германии создали металл, который нельзя разрезать

Исследователи из Даремского университета в Великобритании и Института Фраунгофера в Германия создали металл, который нельзя разрезать или сильно повредить. Разработку назвали Proteus. По словам Стефана Шинишевского, одного из создателей нового материала, ученых вдохновили морские раковины. Они тонкие, но благодаря своей структуре очень прочные.

Proteus состоит из маленьких керамических шариков, которые находятся внутри пенометалла. От обычного металла он отличается формой, похожей на соты. Когда Proteus пытаются разрезать, сферы начинают вибрировать и обращают энергию ножа или сверла против них самих. Из-за этого они затупляются. Во время эксперимента Proteus не смогли разрезать угловой шлифовальной машиной, дрелью и водоструйным резаком. Создатели нового материала считают, что из него можно делать, например, средства защиты, двери банковских хранилищ или велосипедные замки.

Кейс недели

Как ИИ помогает дерматологам

В 2019 году медицинский журнал The Lancet опубликовал статью об эксперименте, когда искусственный интеллект соревновался с врачами. Люди и компьютер должны были по фотографии определить, к какому типу относятся родинки на коже. Оказалось, что алгоритм не хуже медиков может ставить диагноз. А в случае с актиническим кератозом, темными пятнами, которые появляются на коже из-за долгого воздействия солнца, ИИ справился лучше людей.

После эксперимента ученые проанализировали работу компьютера и выяснили, что алгоритм обращает внимание не на родинки и пятна, а на кожу вокруг них. Оказалось, что искусственный интеллект старается понять, вызваны ли изменения на теле солнечной активностью. В 2020 году Гарольд Киттлер из Медицинского университета Вены провел новое тестирование. В этот раз участников попросили при постановке диагноза смотреть не только на родинки, но и на кожу вокруг них. По сравнению с 2019 годом врачи смогли на 30% лучше распознать актинический кератоз. Исследователи пришли к выводу, что ИИ может стать хорошим «напарником» для дерматологов, но полностью их не заменит. Чтобы назначить правильное лечение врачи не только определяют тип родинок, но и собирают большое количество разрозненной информации о пациенте. Компьютер пока этого не умеет.

Однако обученные алгоритмы позволят докторам по-новому посмотреть на диагностику. Врачи также смогут точнее и быстрее ставить диагноз после того, как алгоритмы предложат наиболее вероятные причины изменений на коже и подсчитают вероятность того, что родинка злокачественная.

Исследование недели

Ученые из Великобритании научились предсказывать засуху за десять недель до ее начала

Исследователи из Университета Сассекса применили методы астрофизики, чтобы точнее предсказать засуху. Они разработали систему Astrocast, которая анализирует изображения с космических телескопов. Решение работает на основе индекса состояния растительности (Vegetation Condition Index). Этот индикатор оценивает, насколько хорошо деревья и травы отражают и поглощают световые волны. Так, здоровое растение поглощает красный свет и отражает ближний инфракрасный. Если все наоборот, то растение болеет. В пустынных регионах это показатель засухи. Система Astrocast постоянно анализирует индекс состояния растительности и сравнивает его значение с предыдущими. С ее помощью ученые могут предсказать засуху за 2,5 месяца до ее начала. Это позволит лучше подготовиться к бедствию.

Одной строкой

Что послушать

Эпизод подкаста Gadget Lab от Wired о настоящем и будущем стриминговых сервисов. Ведущие вспоминают, как появились первые компании в этой сфере, такие как Netflix, и рассуждают о том, как стриминги повлияли на наше восприятие культуры и как не запутаться в многообразии контента и платформ.

Что посмотреть

Шейн Вайтон, инженер и ведущий канала Stuff Made Here, во время карантина создал робота-парикмахера. Он не только ровно подрезает волосы, но и умеет поддержать светскую беседу. В этом ему помогают сенсоры и искусственный интеллект. Вайтон опробовал изобретение на себе, на результат эксперимента можно посмотреть в видео.

Что почитать

Лонгрид о том, как международные компании разрабатывают полностью автономные пассажирские самолеты. Первые решения уже появились. Благодаря им можно посадить самолет в экстренных ситуациях, например, если у пилота инсульт. Скептики считают, что эта технология не заменит профессиональных пилотов. С ними не согласны Airbus и Boeing. Обе компании разрабатывают собственные решения и видят за автономными самолетами будущее.


Подписывайтесь на Telegram-канал РБК Тренды и будьте в курсе актуальных тенденций и прогнозов о будущем технологий, эко-номики, образования и инноваций.

Следующий материал: