Чем занимаются биоинженеры и при чём тут коллаген из медуз
Наука — это скука и ботанство? Вовсе нет! Настоящие ученые подтвердят вам, что современная наука может увлечь кого угодно — в первую очередь благодаря новым методам и технологиям. Доктор биологических наук, финалист конкурса «BlueSky Research — Искусственный интеллект в науке», завкафедрой биоинженерии Донского государственного технического университета Евгения Кириченко рассказывает, почему профессия биоинженера — это интересно, модно и круто.
1. Расшифровать геном (и одержать победу над многими болезнями)
Биоинженерия — профессия будущего: специалисты в этой области создают новые организмы, разрабатывают вакцины, решают проблемы экологии и стараются продлить человеческую жизнь.
Это направление тесно связано со многими другими областями науки: химией, биологией, математикой, статистикой и компьютерными технологиями. Если ваш ребенок любит видеоигры и увлекается 3D-моделированием, он уже может попробовать себя в роли учёного благодаря специальным программам: предложите ему сыграть в онлайн-головоломку Foldit — в ней можно собирать целые команды и соревноваться с учеными в поисках лучших белковых структур.
Вполне возможно, что эта игра поможет ребёнку определиться с будущей профессией: дети со способностями к программированию в перспективе могут сделать выбор в пользу «родной сестры» биоинженерии — биоинформатики. Эксперты в этой области занимаются разбором генома — наследственного материала человека, а значит, могут рассказать всё о его прошлом и «предсказать» будущее: например, выяснить, каким болезням будет подвержен человек в разном возрасте.
На сегодняшний день специалистов по разбору генома очень мало, а компьютерные программы не способны расшифровать всё — науке определённо нужны гении, которые возьмут ответственность на себя и станут известны миру как победители многих болезней.
2. Добыть коллаген из медуз…
Если к разбору генома душа не лежит, можно поехать на «полевые работы» — например, добывать коллаген из медуз!
В наших морях обитает огромное количество медуз, которые зачастую нарушают экологию водного пространства и загрязняют его. Сотрудники Донского государственного технического университета в Ростове-на-Дону специально выбирались к Азовскому морю, чтобы собрать 50 килограммов медуз и разработать технологию получения из них чистого коллагена — это вещество можно использовать для создания биологически активных добавок, косметики и в качестве компонента биочернил для 3D-биопечати.
Мы ликовали, когда видели пробирку с очищенным коллагеном из азовских медуз и понимали, что по своим функциям он абсолютно идентичен белку стоимостью в тысячу долларов — значит, с его помощью тоже можно печатать органы, клетки или импланты. Да, звучит фантастически, но на практике — вполне реализуемо.
…и остановить опыты на животных!
Некоторые люди считают биоинженерию неэтичной профессией, так как наша работа связана с опытами над животными. Однако здесь нужно помнить два нюанса: во-первых, любую науку держат в строгих рамках стандарты биоэтики. Во-вторых, именно биоинженеры работают над проектами, которые помогут отказаться от тестирований на живых существах.
Одним из направлений проектной работы в нашем университете стало создание искусственного мяса: учёные берут стволовые клетки, смешивают их с гидрогелем и печатают так называемые скаффолды, или «строительные леса» в форме котлеты, в которых живут и размножаются клетки. Затем к гелю добавляют факторы роста и помещают смесь в инкубаторы, где затем нарастает клеточное мясо.
«Стоп, а при чём здесь медузы?» — спросите вы. Всё просто: без их коллагена, например, не было бы гидрогеля для биопечати.
3. Вырастить настоящие человеческие органы
Биоинженерия как дисциплина складывалась в ответ на глобальные вызовы современности: исследователи стараются уменьшить количество потребляемого на планете мяса животных, борются с парниковым эффектом и спасают миллионы жизней благодаря вакцинам (вакцины от СOVID-19, кстати, тоже были разработаны биоинженерами).
Ещё одна актуальная проблема для всего мира — трансплантация органов. Сейчас пересадка может произойти только при смерти мозга донора, но биоинженеры считают, что в будущем станет возможно пересаживать человеку биосовместимые органы — например, выращенные в теле свиньи (подобные эксперименты проводятся уже сейчас) — и таким образом устранить дефицит в трансплантологии. Эксперты уверены, что не слишком сложные органы (например, кожу) можно будет даже напечатать на 3D-принтере — это облегчит работу ожоговых центров.
4. Победить опухоли с помощью искусственного интеллекта
Одна из наших передовых разработок — программа, которая при помощи искусственного интеллекта будет находить и оценивать опухолевые клетки в тканях. Этот научный проект стал финалистом экспериментального конкурса для молодых ученых «BlueSky Research — Искусственный интеллект в науке», основная цель которого — объединить усилия ученых и специалистов в области ИИ для создания перспективных научных проектов и, в будущем, рыночных продуктов, необходимых обществу.
Над проектом работала междисциплинарная команда из биологов, врачей и IT-архитекторов нейронных сетей: врачи и учёные оцифровали и загрузили в компьютер банк со срезами опухолей, а IT-специалисты строили нейросеть, которая научилась распознавать трансформированные клетки — те, которые имеют признаки опухоли (например, часто делятся). Так учёные сделали первый шаг к тому, чтобы привести диагностику опухолей в более автоматизированный режим: в этом случае пациент будет быстрее узнавать диагноз, а количество ошибок из-за человеческого фактора уменьшится.
Исследования длятся уже девять месяцев: за это время учёные пришли к первым результатам и прототипам программы — теперь ее предстоит развивать, учить и загружать все больше изображений, чтобы база нейросети расширялась, а сама нейросеть без ошибок справлялась с задачей распознавания коварных опухолей.
5. Воплотить в реальность самые фантастические сценарии
Будущим учёным полезно смотреть и разбирать фантастические фильмы и сериалы: когда-нибудь они наверняка станут реальностью.
Например, в одном фильме 90-х годов сюжет строился вокруг редактирования генома: учёные вырезали из цепочек ненужные гены и добавляли нужные, создавая идеальных людей, которые не были подвержены болезням. В ближайшем будущем этот сценарий может воплотиться в жизнь: уже сейчас существуют искусственные матки, благодаря которым беременность может протекать вне материнской утробы, а искусственным оплодотворением в наше время уже мало кого можно удивить.
Конечно, одновременно с биоинженерией будет развиваться и биоэтика: вероятно, в обозримом будущем появится некий свод правил для учёных, которые занимаются исследованиями генома. Но сама по себе мысль, что человечество постепенно сможет реализовать всё более фантастические сценарии, меняет сознание и расширяет границы возможного. Это не может не вдохновлять.
В 2023 году кафедра «Биоинженерия» ДГТУ впервые открывает прием на программу специалитета для абитуриентов, которые интересуются биологией, химией и информатикой. Университет активно работает с молодыми учеными: уже с 1-го курса студенты принимают участие в исследованиях и становятся членами реальных научных команд, а после окончания вуза продолжают вместе со старшими коллегами развивать науку в качестве аспирантов и научных сотрудников. Проекты ученых кафедры поддержаны Российским научным фондом (РНФ) и Фондом поддержки инноваций и молодежных инициатив Санкт-Петербурга. Присоединяйтесь — учёные из ДГТУ ждут всех, кто готов идти вперед вместе с ними!
Источник: mel.fm
Кейс клининговой российской компании «Ароматула»: что важно и нужно в логистике
Еще один наши клиент в РФ. Компании в сфере клининга тоже совершенствуют свою работу за счет доставки.
Компания по чистке ковров и мебели «Ароматула» входит в топ-3 химчисток Тулы, хотя работает в этой сфере недолго — 6 лет. Ее главным конкурентным преимуществом является большой список услуг: помимо клининга она оказывает дополнительный сервис, например, по удалению неприятных запахов с ковров, ароматизации. Клиентам «Ароматула» нравится, что с компания помогает им создать приятную атмосферу дома и в офисе.
«Если говорить о допсервисе, то у нас есть консультационное сопровождение корпоративных клиентов. Оно включает, например, первичный аудит объекта и его материально-техническую базу для клининга, обучение персонала наших клиентов. Ведь обыкновенная уборщица хотя и обходится компаниям дешево, у нее нет необходимых знаний о современных технологиях и средствах для уборки. Используя свой опыт, мы так же помогаем клиентам оптимизировать эту часть расходов», — рассказала глава «Ароматулы» Кристина Сидорова.
Основой работы компании является химчистка покрывал, пледов, подушек, ковров. Кстати, последние клиенты привозят сами, либо просят, чтобы водитель забрал их для клининга. Кроме того, специалисты «Ароматулы» делают химчистку мягкой мебели на дому.
В «горячий» сезон, который у компании наступает в декабре и с июля по сентябрь включительно, она ежедневно получает 30-35 заявок на выезд водителя: кому-то нужно доставить уже чистые ковры, у кого-то наоборот забрать для химчистки.
«Наши операторы с утра до вечера собирают заявки, сводят в единый список в «Google Таблицах». Для построения маршрутов мы пользовались «Яндекс.Картами»: загружали по списку адреса, сервис предлагал нам разные варианты маршрутов и из них выбирали самый подходящий. В день у водителя должно быть 20-25 адресов, все, что сверх этого, мы отдаем привлеченному водителю», — рассказала Кристина.
Однако у «Ароматулы» есть важные требования к городской логистике и оперативному контролю за ней. Поэтому в этом году собственник компании захотел, чтобы маршруты строились именно в программе Relog, добавила она.
«Для нас очень важны временные окна и геозоны. Необходимо, чтобы водитель ехал по часовой стрелке от нашей фабрики, то есть обслуживал сначала левую часть города, потом правую. Дело в том, что у нас есть партнерские химчистки, куда ему удобно заезжать с 10 до 12 часов дня. В таком случае и пробок на дороге меньше, и затраты на топливо сокращаются. Плюс водитель попадает в то время, на которое мы ориентируем клиентов», — пояснила Кристина.
Загружая все адреса в Relog, оператор «Ароматулы» указывает временной диапазон и программа строит маршрут так, как необходимо компании.
«Relog понимает, что в главной для нас точке водителю надо быть в определенное время и под нее подстраивает весь остальной маршрут», — пояснила собеседница.
Так же программа показывает оператору движение водителя по маршруту при помощи онлайн-карты.
«Ты видишь, где прямо сейчас находится водитель. То есть с ним даже не нужно созваниваться, если клиент хочет уточнить через какое время подъедет машина», — пояснила Кристина.
А еще Relog предоставляет всю статистку по выполнению заказов.
«Если по какой-то причине водитель не доставил ковер, например, клиент перенес время приезда, то водитель нажимает в приложении Relog Driver на «отказ». Эта статистика собирается, а потом мы ее получаем», — пояснила глава «Ароматулы».
Итак, Relog помогает компании:
- выстраивать эффективные маршруты с учетом географических зон и времени доставки;
- избегать пробок и ненужных расходов на ГСМ;
- сиюминутно контролировать движение водителя;
- знать, сколько доставок он сделал, а сколько пришлось перенести.
«Я бы посоветовала работать в Relog всем компаниям, который хотят улучшать и контролировать свою городскую логистику», — подытожила Кристина.
Источник: getrelog.com