Ученые разработали онлайн-инструмент для простого и быстрого анализа сольватохромных свойств красителей — их способности менять цвет в зависимости от растворителя. Разработка представляет собой сайт с загруженной базой данной характеристик растворителей. На нем исследователи могут ввести спектральные данные материалов, с которыми они работают, и узнать, как краситель будет взаимодействовать с растворителем. Инструмент снизит риск ошибок и ускорит обработку больших объемов спектральных данных, которые применимы в флуоресцентной микроскопии и проектировании оптических устройств.

Исследователи предложили численную модель, объясняющую, как в молниях возникают лидеры отдачи — скоротечные электрические разряды, которые дают вторую жизнь ранее обесточенным молниевым каналам. Оказалось, что их появление становится возможным благодаря перезарядке молниевой сети, которая важна для поддержания молниевого разряда. Полученные данные позволят лучше понять природу молнии и могут использоваться для улучшения систем защиты от грозовых разрядов.

Ученые показали, что у полевых мышей, обитающих в городе, разнообразие генов главного комплекса гистосовместимости класса II (MHC–II), отвечающих за устойчивость организма к паразитарным заболеваниям, связано со степенью урбанизации парков, в которых грызуны живут. Так, чем сильнее парки напоминали естественные биотопы, тем больше вариантов этих генов встречалось в популяции. Это может быть связано с большим разнообразием патогенов в «природных» парках и, соответственно, низкой вероятностью для каждой конкретной мыши встретить определенного возбудителя заболевания. Таким образом, полевые мыши потенциально могут использоваться для отслеживания распространения паразитов в парках.

Биологи выяснили, что рачки-бокоплавы, обитающие в холодных глубинных водах Байкала, способны адаптироваться к высоким температурам. Такое свойство неожиданно, поскольку часто организмы, живущие в крайне стабильных условиях среды, его утрачивают. Возможно, наблюдаемый эффект связан с тем, что глубоководные виды когда-то произошли от более теплолюбивых предков. Кроме того, авторы допускают, что возможность приспосабливаться к высоким температурам может быть нужна байкальским рачкам, чтобы искать пищу в районах глубинных термальных источников. Открытие позволяет лучше понять не только то, как происходило формирование фауны Байкала, но и по каким законам она эволюционирует в настоящее время.

Ученые выяснили, что чистота воды в Байкале зависит от минерализации впадающих в него рек и сезонных колебаний температуры самого озера. В устьях рек с высоким содержанием солей озерная вода интенсивно перемешивается, а глубинные слои насыщаются кислородом. Это предотвращает застой и сохраняет озеро чистым. Полученные данные позволят предсказывать, как Байкал будет реагировать на загрязнение рек и изменения климата, что поможет защитить крупнейшее в мире пресноводное озеро.

Ученые установили ключевые генетические факторы, влияющие на образование у свиней дефектов конечностей в виде шишек или наростов, которые представляют собой доброкачественные новообразования соединительной ткани. С помощью современных методов геномного анализа авторы выявили специфические варианты генов, связанные с нарушением обмена веществ, хроническим воспалением и формированием соединительной ткани. Эти маркеры будут полезны при разработке программ селекции, направленных на снижение частоты дефектов конечностей у животных и повышения эффективности свиноводства.

Ученые выяснили причину нарушений в дыхании при легочной артериальной гипертензии — воспалении легочных артерий. Оказалось, что при этом заболевании не только повышается давление, но и утолщаются стенки бронхов, кроме того, реснички, которые помогают выводить слизь из легких, становятся менее подвижными. Из-за этого в легких накапливается слизь и цитоплазма — жидкость внутри клеток, — и пациенту становится тяжелее дышать. Теперь при лечении легочной артериальной гипертензии можно будет использовать препараты, повышающие активность ресничек, и тем самым сделать терапию более эффективной.

Ученый выяснил, что двумерные материалы на основе цинка, ванадия и азота при контакте с кислородом восстанавливают свою структуру после образования дефектов. Так, согласно моделированию, поврежденные участки материала — места отсутствующих атомов азота или цинка — быстро «залечиваются» благодаря тому, что молекулы кислорода расщепляются, а их атомы заполняют пустоты, воссоздавая правильную кристаллическую решетку. Эта особенность делает материалы удобными для использования в солнечной энергетике и экологически чистом водородном катализе, где долговечность и стабильность структуры критически важны.

Ученые описали новый для науки вид пескарей из бассейна реки Урал и потому назвали его Gobio uralensis. Оказалось, что этот вид по внешним признакам (морфологии) наиболее близок к волжскому пескарю, обитающему на территории Европейской части России, а генетически — к маркакольскому, населяющему реки Казахстана и Китая. Это может говорить о том, что уральский пескарь появился в далеком прошлом в результате гибридизации европейских и азиатских линий пескарей.

Ученые установили, что порфирины несимметричного строения — содержащие три положительно заряженные боковые группы —могут как встраиваться в ДНК, так и связываться с ней сбоку. Контактируя с ДНК, порфирины выделяют активные формы кислорода, способствующие ее разрушению, что может использоваться при борьбе с опухолями. Однако несимметричные порфирины, помимо генерации активных форм кислорода, также разрывают связи между элементами ДНК. Таким образом, полученные данные потенциально позволят разработать лекарственные препараты, эффективно связывающие и разрушающие ДНК раковых клеток.

Ученые обнаружили сложную систему молекулярных механизмов, отвечающих за иммунный ответ дрозофилы на различные патогены. Выяснилось, что при заражении грамположительными бактериями и грибами, которые обычно активируют только сигнальный путь Toll, клетки насекомого способны дополнительно задействовать IMD-путь. Такой комбинированный механизм позволяет усилить защиту против патогенов, которые одновременно могут запускать оба пути — IMD и Toll. Эти данные будут полезны для разработки новых стратегий борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.

Ученые разработали метод создания защитных танталовых покрытий на титане, который позволяет проконтролировать состав, структуру и свойства создаваемого слоя и добиться его большей механической прочности. Разработка может применяться в медицине для создания биосовместимых имплантатов, а также для защиты титановых деталей техники, работающей в агрессивных средах, например морских судов и автомобильных двигателей.

Физики предложили объяснение тому, что экспериментальные данные по количеству мюонов — неустойчивых элементарных частиц — в атмосфере не соответствуют расчетам. Эти частицы формируются в результате взаимодействия высокоэнергетичных космических лучей с атмосферой Земли. Ученые предположили, что причиной ошибок в теоретических расчетах может быть недооценка энергии  таких лучей. Эта энергия обычно рассчитывалась по правилам и формулам общепризнанной Стандартной модели, описывающей взаимодействие всех элементарных частиц. Оказалось, что эффекты новой физики при высоких энергиях делают оценку энергии космических лучей существенно смещенной, что приводит к неправильному ожидаемому числу мюонов.

Ученые установили, что наночастицы оксида меди максимально эффективно убивают микробы, находясь в обычной дистиллированной воде или в питательном бульоне для выращивания бактерий со стабилизатором SDS — натриевой солью органической кислоты. Физиологический раствор, широко используемый в медицине, например, при обезвоживании и интоксикации организма, напротив, снижал действенность наночастиц. Полученные результаты будут полезны при создании антибактериальных покрытий и препаратов на основе оксида меди и помогут добиться их максимальной эффективности с учетом предполагаемых условий применения.

Ученые разработали магнитоэлектрический нанокомпозит на основе поливинилиденфторида и наночастиц феррита висмута, способный эффективно разрушать органические загрязнители под действием света и ультразвука, а также генерировать электрический заряд при механическом воздействии и в магнитном поле. В экспериментах с модельным загрязнителем метиленовым синим материал показал до 97% эффективности при облучении светом и 83% при действии ультразвука. Кроме того, при сжатии и ультразвуковой обработке напряжение композита увеличилось в 1,9 раз по сравнению с чистым полимером, и при этом материал накапливал электромагнитную энергию.

Ученые выяснили, что у чувствительных к гипоксии мышей — животных, которые быстро начинают задыхаться при недостатке кислорода, — рак толстой кишки развивается в разы быстрее, чем у устойчивых особей. Это связано с более сильным воспалением в тканях и изменением реакций иммунной системы на появление раковых клеток. Такие отличия нужно учитывать при тестировании на животных лекарственных препаратов для борьбы с новообразованиями.

Ученые обнаружили, что в результате атмосферного явления, называемого внезапным стратосферным потеплением, истончаются и смещаются слои свечения атмосферы на высоте выше 70 километров. Это явление также называют «ночным свечением», потому что из-за него ночное небо никогда не бывает темным. С помощью наземных и спутниковых приборов исследователям удалось зафиксировать, насколько сильно внезапное стратосферное потепление влияет на это свечение. Полученные данные свидетельствуют о сложных взаимосвязях между стратосферой и верхними слоями атмосферы, которые могут отражать последствия климатических изменений. Изучение собственного свечения атмосферы также полезно для прогнозирования космической погоды, которую нужно учитывать при запуске спутников.

Ученые предложили разделить воды океана на четыре типа по сезонным колебаниям уровня хлорофилла — пигмента, окрашивающего воду в зеленый цвет. Этот показатель зависит от численности фитопланктона — взвешенных в воде микроводорослей, которые служат пищей морским животным и участвуют в обороте углерода на планете. Новая схема зональности позволит предсказывать запасы биоресурсов и структуру экосистем в глубинах океана, колебания земного климата за счет более полного учета потоков углерода, а также принимать меры для смягчения влияния климатических изменений и действий человека на морских обитателей.

Ученые впервые описали распределение и биологию слабо изученной глубоководной рыбы Coelorinchus gilberti, обитающей в Тихом океане к северо-западу от Гавайских островов. Несмотря на то, что этот вид регулярно встречается в приловах при рыболовном промысле, до сих пор данных об его экологии, размерном составе, возрасте и половой структуре практически не было.

Физики научились управлять состояниями света с нарушенной симметрией в оптических микрорезонаторах — устройствах, которые называют «ловушками для света». Так, авторы экспериментально сгенерировали в микрорезонаторе переключаемые несимметричные — различные по интенсивности — волны, лазерные источники которых были изначально одинаковыми. Открытие будет полезно при разработке компактных фотонных устройств, например, сверхчувствительных датчиков, оптических переключателей и логических элементов.