«Межзвездный крик», ферроптоз и захват киригами

NASA удалось восстановить связь с зондом Voyager-2, находящимся на расстоянии 19,9 млрд км от Земли. Исследование препаратов-антикоагулянтов показало, что некоторые из них могут применяться для борьбы с раком. В Университете штата Северная Каролина разработали роботизированное захватное устройство, способное поднять каплю воды и переворачивать книжные страницы.

Миссия Voyager-2 продолжается

Лаборатория реактивного движения NASA (JPL) сообщила о том, что ей удалось восстановить обмен данными с космическим зондом Voyager-2, находящимся за пределами Солнечной системы в межзвездном пространстве на расстоянии 19,9 млрд км от Земли.

Связь с зондом была утеряна 21 июля, когда в результате ошибочных команд антенна Voyager была направлена ​​на два градуса мимо от Земли, что поставило под угрозу его миссию. Ситуация могла разрешиться 15 октября, когда Voyager-2 должен был выполнить автоматический маневр перенастройки.

Однако ученые с помощью нескольких обсерваторий, изучающих дальний космос, обнаружили слабый сигнал от зонда и направили к нему «межзвездный крик», с помощью которого настройки были восстановлены.

Для этого был использован самый мощный 100-киловаттный передатчик восходящего канала S-диапазона, расположенный в обсерватории Канберры.

«Межзвездному крику» потребовалось 18,5 часов полета со скоростью света, чтобы достичь Voyager-2, а диспетчерам миссии — 37 часов ожидания, чтобы узнать, сработала ли команда», —  говорится в заявлении JPL.

С 4 августа зонд начал возвращать на Землю научные и телеметрические данные, «что указывает на то, что он работает нормально и остается на ожидаемой траектории», — добавили в JPL.

Межпланетные зонды Voyager-1 и Voyager-2 были запущены в 1977 году для исследования дальних планет Солнечной системы. При этом Voyager-2 стал единственным рукотворным объектом, достигшим Урана и Нептуна.

В настоящее время оба зонда преодолели гелиосферу — защитный магнитный пузырь, созданный Солнцем и защищающий планеты от межзвездного излучения — и находятся в межзвездном пространстве, посылая оттуда уникальную научную информацию.

Ожидается, что в 2025 году оба зонда исчерпают запасы энергии и продолжат свое путешествие без контакта с Землей.

На случай встречи с неземными цивилизациями оба Voyager несут 12-дюймовые позолоченные медные диски — послания, на которых нанесена карта Солнечной системы, кусок урана, который служит радиоактивными часами, позволяющими установить дату запуска космического корабля, а также символы, указывающие, как проигрывать пластинку с помощью прилагаемого стилуса.

Содержимое дисков включает закодированные изображения жизни на Земле, а также музыку и звуки, свойственные жизни на нашей планете.

Ферроптоз против рака

Известное во всем мире лекарство для разжижения крови — варфарин — может найти применение в борьбе с некоторыми видами рака.   

Варфарин, известный под торговой маркой Кумадин, и другие антикоагулянты обычно назначают больным онкологическими заболеваниями с повышенным риском образования тромбов. Однако исследователи заметили, что пациенты с раком поджелудочной железы, желудка и рака прямой и толстой кишки, получавшие варфарин, показывали значительно лучшие результаты лечения, чем принимавшие другие антикоагулянты.

Теоретическую базу этим наблюдениям дало исследование ферроптоза — механизма гибели клеток, недавно открытого химиком из Колумбийского университета Брентом Стоквеллом. Ученые пытаются использовать ферроптоз для уничтожения раковых клеток и обнаружили, что варфарин является ингибитором одного из генов ферроптоза, VKORC1L1.

Исследование, проведенное на клетках человека и на мышах, показало, что варфарин не дает опухолям вмешиваться в механизм самоуничтожения, запускаемый клетками при обнаружении мутаций или других аномалий.

«Наши результаты показывают, что варфарин, который уже одобрен FDA, может быть перепрофилирован для лечения различных видов рака, включая рак поджелудочной железы», — утверждает руководитель исследования, профессор Колледжа врачей и хирургов Вагелоса Колумбийского университета, Вэй Гу.

«Поскольку варфарин широко используется в клинике у онкологических больных, мы думаем, что он вскоре может быть испытан в качестве противоракового препарата, особенно для опухолей с высоким уровнем экспрессии VKORC1L1», — добавил Гу.

Компромисс мягкости, силы и точности

В процессе разработки роботизированных захватов, которые могут использоваться для выполнения различных технологических процессов, ученые столкнулись с необходимостью изготовить устройство, которое можно одновременно использовать для манипуляции сверхмягкими, сверхтонкими и тяжелыми предметами.

Исследователи из Университета штата Северная Каролина разработали устройство, достаточно мягкое, чтобы поднять каплю воды, сильное, чтобы поднять груз весом 6,4 кг, настолько ловкое, чтобы сложить ткань, и достаточно точное, чтобы поднять микрофильмы толщиной в 20 раз меньше человеческого волоса.

Их конструкция использовала наработки более раннего поколения гибких роботизированных захватов, основанных на искусстве киригами — изготовлении трехмерных фигур с помощью резки и складывания двухмерных листов бумаги.

«Мощность роботизированных захватов обычно измеряется отношением полезной нагрузки к весу. Наши захваты весят 0,4 грамма и могут поднимать до 6,4 кг. Это отношение полезной нагрузки к весу составляет около 16 000. Это в 2,5 раза выше предыдущего рекорда отношения полезной нагрузки к весу, составлявшего 6 400», — утверждает автор статьи о разработке, профессор машиностроения и аэрокосмической техники Университета штата Северная Каролина Цзе Инь.

Рекордное сочетание характеристик мягкости, силы и точности предполагает широкое применение подобных захватов. Они могут не только переворачивать книжные страницы, но и использоваться в лабораториях для утилизации острых медицинских инструментов, таких как иглы. 

Исследователи также объединили захватное устройство с протезом руки, управляемым с помощью мышечной активности.

«Этот захват позволяет выполнить задачи, которые нынешним протезам не под силу, такие как застегивание молний определенных типов, поднятие монеты и т. д.», — сообщила соавтор исследования Хелен Хуанг.

Ученые считают, что их разработка найдет применение в самых различных областях — от роботизированного протезирования и пищевой промышленности до фармацевтики и электроники, и рассчитывают на ее скорое внедрение.

Источники: Phys.org, MedicalXpress, TechXplore

Лицензия: https://creativecommons.org/publi