Исследование Пермского Политеха поможет в создании новых методов борьбы с коронавирусом
В мае 2023 года Всемирная организация здравоохранения объявила о завершении глобальной пандемии Covid-19. Но вирус до сих пор продолжает существовать и заражать тысячи людей. Ученые по всему миру ведут работу по мониторингу, изобретению средств защиты от опасной инфекции, совершенствованию способов лечения и профилактики заболевания, чтобы минимизировать его последствия. Коронавирус постоянно мутирует и приспосабливается к новым условиям, что осложняет деятельность исследователей. Чтобы создавать более совершенные методы борьбы (вакцины, лекарства и другие) с вирусом, необходимо точно знать, что он собой представляет и как ведет себя в той или иной среде обитания. К сожалению, Covid-19 еще недостаточно изучен. Ученые Пермского Политеха совместно с исследователями из ПГАТУ и Пермского института ФСИН создали математические модели, которые детально описывают систему «клетка-вирус-среда обитания», что позволяет оценить влияние коронавируса на людей различных расовых групп, возрастов и гендерных признаков.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Пермского национального исследовательского политехнического университета в рамках реализации программы деятельности НОЦ мирового уровня «Рациональное недропользование», а также в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Статья с результатами исследования опубликована в журнале «Известия Юго-Западного государственного университета». Рассказать больше о вирусе, по словам завкафедрой инфекционных болезней Пермского ГАТУ, доктора ветеринарных наук Натальи Татарниковой, может иммунограмма (комплексный анализ иммунной системы), которая содержит специфические и неспецифические защитно-приспособительные механизмы, определяющие и регулирующие гомеостаз (поддержание клеток в рабочем состоянии) среды организма. Она также изучает гуморальные факторы иммунитета (антитела, бактерицидные свойства сывороток), клеточно-тканевые реакции (фагоцитоз, реактивность клеток) и общие физиологические процессы, обусловливающие иммунитет. На основе этих данных можно выявить закономерности протекания заболевания и использовать в разработке новых методов борьбы с вирусом.
«При разработке вакцины от SARS-CoV-2 необходимо иметь методику для исследования характеристик и оценки состояния иммунитета человека. Оцифровка показателей иммунограммы при различных состояниях иммуноглубинов (антител) может показать более полную картину при разных стадиях заболеваний пациентов. Математическое моделирование системы «Клетка-вирус-среда обитания» даст возможность показывать переходные процессы (здоровый, инфицированный человек) в зависимости от изменения параметров показателей иммунограммы, семейства штаммов вируса и условий обитания, а также прогнозировать возможные последствия болезни и создавать лекарства по их предотвращению», — рассказывает доктор технических наук, профессор кафедры «Информационные технологии и автоматизированные системы» ПНИПУ Сергей Костарев.
В основу математических моделей легли исследования иммунограмм четырех групп (детей в разном возрасте), характеризующих различную стадию заболевания. Строение и мутация генома SARS-CoV2, а также статистические данные о заболевших брались из открытых источников.
Материалом для исследования служила сыворотка крови. При оцифровке показателей биоматериалов оказалось, что в активной стадии болезни коронавирусом среди младших групп иммунитет вырабатывает меньше важных древнейших клеток защиты организма от инфекции (фагоцитов), но производит больше защитных белков (иммуноглубинов).
А у детей старших возрастных групп появляется большое количество лейкоцитов (клетки, которые борются с инфекцией и поражением тканей), но меньше иммуноглубинов. Кроме того, ученые построили матрицу статистических данных числа жителей и количества заболевших, вошедших в систему уравнений.
Разработанные математические модели пермских ученых позволят оценить последствия короновирусной инфекции для различных групп населения. Использование матмоделей на практике поможет в дальнейшем разработать упрощенные схемы диагностических и профилактических мероприятий при наличии Covid-19 в организме человека, а также создаст предпосылки для нахождения эффективных и экономически обоснованных способов терапии заболевания.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая предложили универсальный подход для определения с высокой точностью так называемой внутримолекулярной потенциальной функции — информация о ее свойствах позволяет делать прогноз поведения молекулы в различных условиях. Новый подход подходит для самых разных многоатомных молекул. В будущем он позволит точнее предсказывать спектры и динамику молекул как в условиях атмосфер планет Солнечной системы, а также более точно моделировать химические процессы на квантовом уровне.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Астрономы провели длительную радиодиагностику межзвездного объекта 3I/ATLAS и не нашли признаков искусственных технологий. Наблюдение окончательно подтвердило естественную природу ледяного тела, хотя ученые изначально не ожидали сенсации.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно