На первом этапе предполагается локальное повышение температуры на планете примерно на 30°C. Среди возможных методов — установка солнечных зеркал, распыление искусственных аэрозолей и покрытие поверхности специальными материалами, например, кремниевыми аэрогелями. Это может привести к таянию подповерхностного льда, появлению жидкой воды и запуску биологических процессов. Марсианская почва уже содержит питательные вещества, необходимые для зарождающихся экосистем.

Локальное ранение растений запускает сигналы, которые перемещаются локально внутри раненого листа или системно через сосудистую сеть к отдаленным листьям. Наше понимание механизмов инициирования и распространения этого повсеместного класса сигналов остается неполным. Здесь мы разрабатываем унифицированную структуру, основанную на пороэластичной динамике, для изучения двух связанных биофизических процессов — распространения изменений давления и передачи химических элиситоров через массовые потоки, вызванные этими изменениями давления — как потенциальных механизмов инициирования и распространения сигналов, вызванных ранением. Мы показываем, что быстрые изменения давления в ксилеме могут передавать механическую информацию по всему растению, в то время как их связь с соседней несосудистой тканью приводит к отеку и массовому потоку, которые могут транспортировать химические элиситоры к отдаленным листьям. Мы сопоставляем прогнозы нашей модели с измерениями динамики сигналов у нескольких видов, чтобы показать, что i) пороэластичная модель может улавливать наблюдаемую динамику чисто механических изменений (отек отдаленных листьев), вызванных ранением; ii) адвекция и диффузия гипотетических элиситоров с массовыми потоками, вызванными пороэластичными релаксациями, могут объяснить дистантные клеточные ответы, наблюдаемые с ген-кодируемыми репортерами концентрации цитозольного кальция и электрических сигналов; и iii) пороэластичная диффузия изменений давления вокруг локальных ран в неваскулярной ткани соответствует наблюдаемым цитозольным кальциевым сигналам и представляет собой альтернативную гипотезу относительно молекулярной диффузии химических элиситоров. Эта структура обеспечивает ценную основу для оценки механизмов передачи сигнала и для разработки будущих экспериментов по выяснению факторов, участвующих в инициировании сигнала, его распространении и выявлении цели.

Высшие растения — это сидячие организмы, которые воспринимают сигналы окружающей среды, такие как свет и химические сигналы, и реагируют на них изменением своей морфологии. Сигнальные пути используют сложную сеть взаимодействий для организации биохимических и физиологических реакций, таких как цветение, созревание плодов, прорастание, фотосинтетическая регуляция и развитие побегов или корней. На этом занятии обсуждались механизмы сигнальных систем, которые запускают реакции растений на свет и газообразный гормон этилен. Эти сигналы сначала воспринимаются рецептором и передаются в ядро ​​с помощью сложной сети. Сигнал может передаваться в ядро ​​любой из нескольких систем, включая связывающие белки ГТФ (G-белки), которые изменяют активность при связывании ГТФ; каскады протеинкиназ, которые последовательно фосфорилируют и активируют ряд белков; и ионные каналы мембраны, которые изменяют ионные характеристики клеток. Сигнал проявляется в ядре как изменение активности связывающих ДНК белков, которые являются факторами транскрипции, которые специфически взаимодействуют и модулируют регуляторные области генов. Таким образом, обнаружение сигнала окружающей среды передается через трансдукционный путь, а изменения в активности факторов транскрипции могут координировать изменения в экспрессии набора генов для управления новыми программами развития.

Электронные растения, e -Plants, представляют собой органическую биоэлектронную платформу, которая позволяет осуществлять электронное взаимодействие с растениями. Недавно мы продемонстрировали растения с расширенной электронной функциональностью. Используя сосудистую систему и органы растения, мы изготовили органические электронные устройства и схемы in vivo, используя внутреннюю структуру и физиологию растения в качестве шаблона и неотъемлемой части устройств. Однако эта электронная функциональность была достигнута только в локализованных областях, тогда как новые электронные материалы, которые можно было бы распределить по всем частям растения, обеспечили бы универсальность в изготовлении устройств и схем и создали бы возможности для новых концепций устройств. Здесь мы сообщаем о синтезе такого сопряженного олигомера, который может распределяться и образовывать более длинные олигомеры и полимер в каждой части сосудистой ткани ксилемы черенка Rosa floribunda , образуя проводящие провода большой протяженности. Структура растения действует как физический шаблон, тогда как механизм биохимического ответа растения действует как катализатор полимеризации. Кроме того, олигомер может пересекать жилки и попадать в апопластное пространство в листьях. Наконец, используя естественную архитектуру растения, мы производим суперконденсаторы вдоль стебля. Наши результаты являются прелюдиями к автономным энергетическим системам, интегрированным в растения, и распределяют взаимосвязанные системы датчиков и исполнительных механизмов для управления и оптимизации растений.

Растения — это сидячие децентрализованные системы без мозга или нервной системы, и очень мало известно о том, как они количественно оценивают внешние стимулы. Мы экспериментально исследуем зависимость гравитропных реакций колеоптилей пшеницы от наличия предыдущих стимулов, выявляя, как колеоптили интегрируют множественные стимулы с течением времени. Мы сообщаем о количественных доказательствах того, что растения эффективно реагируют не только на суммы стимулов, но и на различия между стимулами в различных временных масштабах. Это открытие расширяет наше понимание того, как растения взаимодействуют со своей средой, поскольку способность организмов вычитать стимулы с течением времени имеет решающее значение для сравнения сигналов и лежит в основе навигации и активного восприятия.

Американским исследователям удалось с помощью теории клеточных автоматов объяснить процессы регулирования потребления углекислого газа, который необходим для фотосинтеза. На поверхности листьев растений есть отверстия, называемые устьицами, которые открываются, чтобы впустить внутрь углекислый газ, и закрываются с целью предотвращения уноса воды из растений. Регулирование заключается в том, чтобы максимально закачать внутрь углекислый газ и потерять при этом минимум воды.

Ассоциации между траекториями загрязнения воздуха и когнитивными способностями в основном имеют форму перевернутой буквы J, при этом респонденты, подвергшиеся воздействию самых высоких уровней NO 2 и общего количества PM 2,5 в жилых помещениях, показали худшие результаты по глобальному когнитивному познанию (β = −.241; 95% ДИ = [−0,46, −0,02] и β = −.334; 95% ДИ = [−0,55, −0,12] соответственно), чем те, кто подвергся воздействию средних уровней загрязнения. Аналогичные ассоциации были также обнаружены для исполнительной функции и памяти (только PM 2,5 ), тогда как более убедительные доказательства зависимости «доза-реакция» были обнаружены для языка. Более высокие выбросы от сжигания в промышленности и жилых помещениях, а также сжигания биотоплива, угля, нефти и природного газа были связаны с худшими языковыми показателями.

Новое исследование выявило, что длительное воздействие загрязненного воздуха, особенно диоксида азота и мелкодисперсных частиц, связано со снижением когнитивных способностей у пожилых людей.

Используя перепроектированное устройство для мониторинга воздуха, ученые из Медицинской школы Стэнфордского университета заглянули в этот шлейф и обнаружили целый шведский стол биологических и химических мелочей внутри, на нас и вокруг нас. Их выводы показывают, с беспрецедентной детализацией, разнообразие бактерий, вирусов, химикатов, растительных частиц, грибков и даже крошечных микроскопических животных, которые проникают в наше личное пространство — бомбардировка, известная как человеческий «экспосом».

Эстроген дистилбен вызывает рак и эндометриоз у беременных женщин; диета и малоподвижный образ жизни способствуют эпидемии ожирения; табак является основной причиной рака легких; аллергены и химические загрязнители вызывают развитие астмы; эндокринные разрушители ответственны за снижение фертильности и задержки развития у детей.
74% смертей в мире вызваны хроническими заболеваниями, которые ВОЗ считает эпидемией (сердечно-сосудистые заболевания, рак, респираторные заболевания, диабет…). Причиной этих заболеваний является сочетание множества генетических и негенетических факторов, которым мы подвергаемся. В то время как генетические факторы известны, негенетические — нет. Тем не менее, по данным ВОЗ, каждая четвертая смерть вызвана факторами окружающей среды, а каждая шестая — химическим загрязнением. В этой статье Alcimed интересуется этой проблемой и концепцией экспосома, исследуя перспективы и новые аспекты инноваций, которые она открывает.

Факторы окружающей среды, такие как образ жизни, диета и воздействие токсинов и химических веществ, могут играть важную роль в нашем здоровье. В дополнение к « геному », который является полным набором генетической информации человека, «экспосома» представляет собой полный набор воздействий окружающей среды на человека на протяжении всей его жизни. Придуманный в 2005 году, « экспосома » охватывает переменные и динамические воздействия окружающей среды с пренатального периода и далее. Факторы, изучаемые в экспосоме, простираются от социальных различий и неравенства до поведенческих факторов, таких как курение табака и физическая активность. Наш геном и экспосома взаимодействуют на протяжении всей нашей жизни, вызывая различные заболевания.

Здоровье человека зависит от воздействия окружающей среды, однако разнообразие и вариации этого воздействия изучены недостаточно.

Мы разработали чувствительный метод мониторинга индивидуального воздействия биологических и химических веществ в воздухе и отслеживали индивидуальные экспозомы 15 человек в течение 890 дней и более чем в 66 различных географических точках.

Мы обнаружили, что люди потенциально подвергаются воздействию тысяч пандоменных видов и химических соединений, включая инсектициды и канцерогены. Персональные биологические и химические экспосомы очень динамичны и различаются в пространстве и времени даже для людей, находящихся в одном и том же общем географическом регионе. Комплексный анализ биологических и химических экспосомов выявил сильные зависимые от местоположения связи. Наконец, построение сети взаимодействия экспосомов продемонстрировало наличие отдельных, но взаимосвязанных облаков, ориентированных на человека и окружающую среду, состоящих из взаимодействующих экосистем, таких как человек, флора, домашние животные и членистоногие.

В целом мы демонстрируем, что человеческие экспосомы представляют собой разнообразные, динамичные, пространственно-временные сети взаимодействия, которые могут оказывать влияние на здоровье человека.

В наиболее полном виде экспосом охватывает воздействия окружающей среды на протяжении всей жизни (включая факторы образа жизни), начиная с пренатального периода. Разработка надежных инструментов измерения для такой полной истории воздействия является чрезвычайно сложной задачей. В отличие от генома, экспосома является весьма изменчивой и динамичной сущностью, которая развивается на протяжении всей жизни человека.

Концепция экспосома была определена в 2005 году как охватывающая все воздействия окружающей среды с момента зачатия и далее, как новая стратегия для доказательства факторов риска заболеваний окружающей среды. Хотя концепция экспосома очень привлекательна, она сложна во многих отношениях. С точки зрения оценки необходимо рассмотреть несколько сотен изменяющихся во времени воздействий, но увеличение числа оцениваемых воздействий не должно осуществляться за счет увеличения неправильной классификации воздействия. Точная оценка экспосома в настоящее время требует многочисленных измерений, которые опираются на разные технологии, что приводит к дорогостоящему набору протоколов. В будущем высокопроизводительные технологии омики могут стать многообещающим методом для интеграции широкого спектра воздействий из небольшого количества биологических матриц. Оценка связи между многими воздействиями и здоровьем поднимает статистические проблемы. Из-за корреляционной структуры экспосома существующие статистические методы не могут полностью и эффективно распутать воздействия, действительно влияющие на исход здоровья, из коррелированных воздействий. Другие статистические проблемы связаны с учетом неправильной классификации воздействия или выявлением синергических эффектов между воздействиями. Текущие проекты по экспозому пытаются преодолеть технические и статистические проблемы. С точки зрения общественного здравоохранения лучшее понимание факторов риска окружающей среды должно открыть путь к улучшению профилактических стратегий.

В обзоре рассмотрена концепция экспозома, который представляет собой совокупность взаимодействующих друг с другом факторов среды, оказывавших влияние на организм в течение всей жизни. Приведена классификация факторов экспозома, объединенных в три основные группы: внутренняя среда, образ жизни, внешняя среда. Особое внимание уделено анализу влияния диеты как фактора экспозома на работу головного мозга. Рассмотрены три основных режима питания, различающихся в зависимости от количества калорий и соотношения макронутриентов (жиров, белков и углеводов), входящих в их состав. Проанализированы основные молекулярные и клеточные механизмы кетогенной диеты, ограничения калорий и западной диеты в отношении функционирования головного мозга. Обсуждается ограниченность накопленных данных о влиянии диеты на нейрон-астроцитарные взаимодействия в мозге. Отдельная глава посвящена рассмотрению взаимосвязей между различными факторами экспозома в контексте влияния диеты, что часто упускают в исследованиях. Указывается на необходимость комплексного анализа работы головного мозга, позволяющего проследить функциональные взаимосвязи на разных уровнях организации (молекулярном, клеточном, органном). Это поможет систематизировать накопленные знания и положит начало разработке терапевтических подходов на основе индивидуального экспозома.

Аллергия, в том числе сезонный поллиноз, поддаётся лечению, для этого разработан и применяется метод АСИТ — вакцинация пациента специально подготовленным экстрактом аллергена. Лечение проводится по специальной схеме и чаще всего занимает около трёх лет. Современные вакцины такого типа стали настолько безопасными и так редко вызывают побочные эффекты, что смогут в будущем применяться и для профилактики аллергии. Об этом в интервью RT рассказал Александр Караулов, академик РАН, заведующий кафедрой клинической иммунологии и аллергологии, руководитель лаборатории иммунопатологии Сеченовского университета, профессор, доктор медицинских наук. Специалист объяснил, как аллергия связана с наследственностью, а также дал практические советы для страдающих от поллиноза людей.

Исследователи из Государственной медицинской школы в Вустере выяснили, что погружение в дикую природу и прогулки в лесу могут облегчить симптомы посттравматического стрессового расстройства. Работа опубликована в журнале Human-Animal Interactions (HAI).

Внедрение устойчивых решений для поддержания качества воздуха в помещениях стало
Особая забота строительного сообщества. Исследования в области зеленых технологий для внутренних помещений
воздух выявил потенциал активной растительной биологиифиСистемы фильтрации (ABB), где воздух
циркулирует через корневую зону растения, а также через среду выращивания для максимального
Эффект фиторемедиации. Было обнаружено, что ABB оказывает благотворное влияниефиcial для удаления загрязняющих веществ вместе с
потенциал для повышения влажности и охлаждения воздуха. Оценка в лабораторных условиях
показал удаление эффиЭффективность систем ABB составила от 54 до 85% для всего
взвешенные твердые частицы, где газообразные загрязнители, такие как формальдегид и
удаление толуола эффиВ реальных условиях эффективность составила 90% и более 33% соответственно.
Более того, эстетическая ценность ABB выступает в качестве дополнительного преимущества.фит для положительного психического воздействия.
Однако на сегодняшний день имеются лишь ограниченные данные, демонстрирующие удаление загрязняющих веществ.
эффиЭффективность систем ABB в реальных условиях внутри помещений и механизмы, лежащие в основе
эта новая технология все еще плохо изучена. Цель этого мини-обзора
представить количественную оценку последних достижений систем ABB и
Качество воздуха в помещении. Наконец, ограничения систем ABB и пробелы в исследованиях подчеркиваются
для будущего улучшения.

Участники, находившиеся в больничной палате с комнатными растениями, сообщили о меньшем стрессе, чем участники контрольной группы. Медиационный анализ подтвердил, что комнатные растения в больничной палате снижают чувство стресса за счет воспринимаемой привлекательности комнаты.

Комплекс предназначен для регионов с особенно жарким и сухим климатом. Он основан на вихревом эффекте и температурном разделении воздушных потоков. Разработка под названием «Воздушный родник» при этом работает на основе солнечных батарей или ветровых установок. Она потребляет мало энергии, поэтому для питания достаточно возобновляемых источников. Также инженеры учитывали, что устройство должно быть легким в использовании, а также достаточно простым, чтобы не подвергалось поломкам. Система работает при температуре от +10 до +70 градусов Цельсия.

Инновационные технологии для городской среды
Parans Solar Lighting проводит естественный свет глубоко в здания и далеко от окон, используя высокоинтеллектуальную технологию. Мы используем солнечные коллекторы и оптоволоконные кабели с низким уровнем интрузии, чтобы направить солнечный свет на 30 этажей вниз, чтобы сделать солнечный свет внутренним опытом.

Голландский стартап Archimedes представил новый тип ветрогенератора для частных домов, разработав дизайн, ранее не применявшийся в подобных устройствах. Ветряная турбина под названием Liam F1 отличается тремя лопастями, выполненными в форме спирали Архимеда, что позволяет ей работать на крышах и в других ограниченных пространствах.

Воздух в городе Лахор в Пакистане оказался самым грязным в мире. Там зафиксировали рекордно большое превышение безопасного уровня. Количество PM 2.5, то есть взвешенных мельчайших частиц в воздухе, достигло отметки в 1067. Это примерно в 80 раз больше предела, который Всемирная организация здравоохранения считает безопасным для здоровья. Чиновники из Лахора отметили, что прежде показатель никогда не превышал отметки в 1000 единиц.

Мы - открытое технологическое сообщество, цель которого - разрушить барьер между людьми и данными об окружающей среде.

Для этого мы разработали NeboAir - небольшое доступное устройство, позволяющее видеть воздух, которым мы дышим.

Никаких запутанных научных терминов - экологические данные не должны быть сложными. Никаких бессмысленных технических сложностей - продукт должен быть простым и полезным в использовании. Ведь самые сложные вещи можно сделать доступными.

Контролируйте измерения, не верьте на слово и помогите сделать воздух видимым для себя и для всех сразу.