Ученые разработали прибор для кардиографии и распечатали его компоненты на 3D-принтере
Нам было важно, чтобы ПО было доступно для использования физиологами, которые зачастую могут не обладать достаточными техническими навыками для программирования, например, на языке C++.
Международная группа ученых из Университета Джорджа Вашингтона (США) и Московского физико-технического института (Россия) разработала открытое техническое решение для многопараметрического оптического картирования электрической активности сердца. Одновременная регистрация нескольких взаимосвязанных процессов (электрического возбуждения и изменений внутриклеточных концентраций кальция) может помочь глубже понять механизмы сердечных аритмий. Как 3D-модели компонентов системы, так и программный код для анализа полученных данных выложены в открытый доступ, что позволяет использование разработанной системы другими группами исследователей. Работа опубликована в журнале Scientific Reports.
Сокращение сердца обусловлено рядом взаимосвязанных внутриклеточных процессов: в первую очередь, электрическим возбуждением и изменением внутриклеточной концентрации кальция. В норме возбуждение инициируется группой клеток в правом предсердии (синоатриальным узлом) и распространяется по проводящей системе сердца в предсердия и желудочки. Нарушения в этих процессах, аритмии, являются ведущей причиной смертности в России и других развитых странах.
Ведущим методом, используемым сегодня для изучения механизмов аритмий, является оптическое картирование. При этом через эксплантированное сердце или участок сердечной ткани пропускается раствор, содержащий флуоресцентные красители. Это позволяет провести измерение ряда внутриклеточных процессов с использованием камер высокого временного разрешения. Широкое использование оптического картирования затруднено из-за высокой дороговизны оборудования, технических сложностей одновременной регистрации нескольких параметров изучаемого препарата и обработки регистрируемых сигналов.
Для решения этих проблем авторы статьи разработали открытую, расширяемую систему, позволяющую регистрировать электрическое возбуждение и изменение внутриклеточной концентрации кальция. При этом почти все части системы (за исключением камер, объективов и насосов) были напечатаны на 3D-принтере. Все чертежи компонентов системы открыты, и любая лаборатория может воспроизвести аналогичную систему. Ученые подсчитали, что, используя готовое 3D-решение, можно сэкономить до 20 000$ по сравнению с коммерчески доступными предложениями. Помимо чертежей самой системы, они разработали программное обеспечение RHYTHM для обработки и анализа сигналов, написанное на языке Matlab, с открытым исходным кодом.
"Нам было важно, чтобы ПО было доступно для использования физиологами, которые, зачастую, могут не обладать достаточными техническими навыками для программирования, например, на языке C++. В текущей версии есть ряд модулей для анализа характеристик потенциала действия и кальциевых переходов. Архитектура позволяет достаточно просто расширить код для одновременного измерения, например, метаболических изменений (концентрация NADH). Распространение возбуждения в миокарде сопряжено с рядом сложных взаимодействующих процессов, однако исследователю, как правило, доступен только один из параметров системы. До сих пор работы с мультипараметрическим картированием очень редки", - сказал Роман Сюняев, ведущий научный сотрудник лаборатории физиологии человека МФТИ, соавтор работы.
В нашей лаборатории мы поддерживаем политику открытых данных. Сейчас немногие научные группы могут позволить себе дорогое оборудование для оптического картирования, а с помощью наших чертежей они смогут недорого воспроизвести точно такую же систему, которую используем мы, и обработать данные с помощью RHYTHM. Кроме того, наш прибор дает свободу для новых экспериментов с различными типами образцов", - комментирует Игорь Ефимов, профессор университета Джорджа Вашингтона и заведующий лабораторией физиологии человека Центра живых систем МФТИ.
новости по теме
Погода без осадков ожидается в большинстве регионов Казахстана
Астана. 25 ноября. KAZAKHSTAN TODAY - В понедельник большая территория Казахстана будет находиться под влиянием обширного антициклона, в связи с чем сохранится погода без осадков, сообщили синоптики Казгидромета.
По республике ожидаются усиление ветра, в ночные и утренние часы - туманы.
В Астане: переменная облачность, без осадков, -1+1 °C.
В Алматы: переменная облачность, без осадков, +7+9 °C.
В Шымкенте: осадки, +13+15 °C.
В ряде областей синоптики объявили штормовое предупреждение. В частности, в Атырауской, Кызылординской, Карагандинской, Абайской, Улытауской, Жетысуской, Алматинской, Жамбылской, Туркестанской областях ожидается сильный ветер.
Кроме того, ночью и утром в Акмолинской, Западно-Казахстанской, Абайской, Костанайской, Алматинской областях и в горных районах Жамбылской и Туркестанской областей ожидается туман.
Наши специалисты снимают кинокартины с глубоким смыслом - Токаев
Фото: МКИ РК
Алматы. 24 ноября. KAZAKHSTAN TODAY - В Алматы состоялось торжественное открытие XVII международного кинофестиваля "Евразия". В честь мероприятия президент Казахстана Касым-Жомарт Токаев направил поздравительное письмо, сообщает пресс-служба Министерства культуры и информации РК
Поздравление зачитала министр культуры и информации РК Аида Балаева.
Это уникальный проект, который представляет нашу культуру всему миру. В этом году празднование приурочено к 110-летию со дня рождения корифея казахстанского кинематографа Шакена Айманова и 90-летию со дня создания киностудии "Казахфильм". Это имеет большое символическое значение. Кинематография призывает общественность к творчеству и креативности, обучает лучшим качествам, тем самым прививая высокую культуру всей нации. Она также укрепляет культурные связи среди абсолютно разных народностей", - говорится в поздравительном письме.
Глава государства также отметил, что в стране придается большое значение поддержке национального кинематографа.
В Казахстане ведется большая работа по развитию этой отрасли. Наши специалисты снимают кинокартины с глубоким смыслом, не отставая от старшего поколения в своем умении и мастерстве. Наши фильмы участвуют в престижных премиях по всему миру. Верю, что международный кинофестиваль "Евразия" раскроет истинные сердца и откроет путь лучшим проектам. Желаю вам много творений, которые заставят зрителя задуматься о важном и дадут духовную пищу!" - отметил президент.
Международный кинофестиваль "Евразия" пройдет с 24 по 30 ноября. В нем примут участие более 15 стран. В рамках конкурса будут продемонстрированы 12 фильмов из разных стран, представляющих три континента.
Сибирская язва в Атырау: пала еще одна корова, один человек госпитализирован
Атырау. 22 ноября. KAZAKHSTAN TODAY - 17 жителей Атырау, контактировавших с погибшей от сибирской язвы коровой, находятся на карантине. 22 ноября одного из них госпитализировали из-за повышения температуры, сообщает "АЖ".
Как сообщил председатель крестьянского хозяйства "АсылАгро" Нуфтолла Кулбасов, несмотря на временное закрытие рынка, там остаются около 50 животных. У всех взяты образцы для анализов. Также сообщается, что 16 человек, контактировавших с животными, были изолированы и взяты под медицинское наблюдение.
Результаты анализов людей не готовы", - говорит глава областного управления сельского хозяйства Амангельды Саламат.
22 ноября стало известно, что одного человека все-таки госпитализировали в областную больницу с температурой, его анализы должны быть готовы 23 ноября.
21 ноября на рынке погибло еще одно животное, привезенное в Атырау из Курмангазинского района. Для выяснения причины смерти также были взяты образцы тканей животного. Днем ранее, 20 ноября, аким города Атырау Шакир Кейкин принял решение ввести карантин на территории животноводческого рынка "АсылАгро". Из Актобе прибыл эпизоотический отряд, который приступил к дезинфекционным работам на рынках города: мероприятия направлены на предотвращение возможного распространения инфекции.
Контроль также усилен за другими животноводческими рынками города. Некоторые фермеры не верят, что животное погибло из-за сибирской язвы, отмечая, что оно поступило на рынок истощенным и ослабленным.
Порядка 15 контактных животных в данный момент находятся под динамическим наблюдением", - говорят в пресс-службе областного акимата.
В 2023 году председатель комитета по аграрным вопросам мажилиса Ерлан Барлыбаев заявил, что в Казахстане сельскохозяйственные животные все чаще заболевают опасными инфекциями, такими как бруцеллез и бешенство, по вине ветеринарных инспекторов, не желающих выполнять свои обязанности. По его словам, количество случаев заболевания бруцеллезом в 2020-2021 годах увеличилось на 2%, сибирской язвой - в 6 раз, лептоспирозом - в 5 раз, анаэробной энтеротоксемией - в 5 раз, вирусной диареей и инфекционным ринотрахитом - на 113%.
В конце июля 2022 года казахстанские ученые сообщили о сенсационном открытии в области лечения инфекционных заболеваний сельхозживотных.
В эксклюзивном интервью KAZAKHSTAN TODAY руководитель Научного центра противоинфекционных препаратов академик, доктор химических наук Александр Иванович Ильин заявил, что "в Казахстане есть 2 ветеринарных препарата, которые готовы к любой биологической угрозе".
В Астане выявлены объекты незаконного строительства жилых комплексов
Астана. 22 ноября. KAZAKHSTAN TODAY - В Астане выявлены объекты незаконного строительства жилых комплексов, вкладчиками которых являются более 6 тыс. человек. На сегодняшний день в отношении недобросовестных застройщиков расследуется 16 уголовных дел, под стражей находятся 12 человек, сообщает пресс-служба прокуратуры столицы.
Судом удовлетворено 8 исков прокурора о взыскании объектов незавершенного строительства стоимостью свыше 7 млрд тенге.
51 застройщик, осуществляющий незаконную продажу квартир в строящихся жилых комплексах, привлечен к ответственности по статье 320 Кодекса об административных правонарушениях.
Кроме того, добились демонтажа жилого комплекса Qurmangazy, в котором осуществлялось незаконное привлечение средств дольщиков при отсутствии разрешительной документации.
Ранее премьер-министр Бектенов отметил, что застройка городов ведется акиматами без учета мнения общественности.