Поиск по сайту
О журналеПроектыОформить подпискуКонтакты

Информационно-аналитический журнал

Новости образовательных организаций. Аналитические материалы. Мнение экспертов.
Читайте нас в
социальных сетях
ВУЗы
НовостиВузыБолонский процессНегосударственное образованиеФГОСУМОФедеральные вузыВнеучебная работа
Образование в России
ШколаСПОДПОЗаконодательствоРегионыМеждународное сотрудничествоОтраслевое образованиеСтуденчество
Качество образования
АккредитацияРейтингиТехнологии образованияМеждународный опыт
Рынок труда
АнализРаботодателиТрудоустройство
Наука
Молодые ученыеТехнологииКонкурсы
Вузы России

Ученые ТПУ Германии и США изучают рентгеновскую томографию развития эмбриона

Команда ученых Физико-технического института Томского политехнического университета совместно с коллегами из Германии и Америки презентовала для научной общественности метод для изучения развития живых эмбрионов и анализа движения внутренних клеток и структур. Накануне ученые опубликовали совместную статью на эту тему в Nature – одном из самых престижных научных журналов мира.

Просмотров: 1178

Команда ученых Физико-технического института Томского политехнического университета совместно с коллегами из Германии и Америки презентовала для научной общественности метод для изучения развития живых эмбрионов и анализа движения внутренних клеток и структур. Накануне ученые опубликовали совместную статью на эту тему в Nature – одном из самых престижных научных журналов мира. Разработанный учеными метод может быть применен в сфере генетики, молекулярной биологии, а также может помочь в медицине для разработки новых лекарств и исследования заболеваний человека.

Совместная статья «Рентгеновская томография развития эмбриона» была написана командой ученых под руководством исследователей из Технологического института Карлсруэ (KIT). В ней ученые презентовали метод для изучения развития живых эмбрионов и анализа движения внутренних клеток при помощи рентгеновского излучения и метода компьютерной томографии. Вместо использования абсорбции рентгеновских лучей, метод основан на их дифракции.

«Дифракция рентгеновских лучей позволяет визуализировать мягкие ткани с большой разрешающей способностью, – объясняет физик Ральф Хоффман, один из авторов работы из Технологического института Карлсруэ. – В нашей работе нам удалось не только различить индивидуальные клетки и их структуру, но и проанализировать миграцию этих клеток, так же как и динамику клеточных групп, формирующих органы. Дифракция позволяет существенно снизить дозу рентгеновского излучения, что особенно важно при исследовании чувствительных тканей в живых организмах».

Свое исследование ученые сфокусировали на изучении ранней стадии развития эмбриона южноафриканской лягушки Xenopuslaevis. Этот вид животного является важнейшим модельным организмом в эмбриологии, клеточной биологии, токсикологии и нейробиологии. Именно на нем в 1958 году британский ученый, лауреат нобелевской премии по медицине 2012 года Джон Гёрдон провел успешный эксперимент по клонированию.

На ранней стадии развития эмбриона, называемой гаструляцией, из однородного скопления нескольких сотен клеток эмбрион превращается в сложный, многослойный организм, клетки которого в результате дифференциации превращаются в нервную систему, мышцы и внутренние органы. Однако на стадии гаструляции у лягушки Xenopuslaevis эмбрионы непрозрачны и не могут быть исследованы оптическими методами, такими как микроскопия. Поэтому клеточные процессы, происходящие внутри эмбриона, до сих пор остаются слабо изученными.

«С использованием проникающего рентгеновского излучения мы смогли наблюдать движение и взаимодействие отдельных клеток, а также коллективные процессы, такие как формирования отдельных органов, – рассказывает еще один соавтор статьи, зоолог Юбин Кашеф. – Это потрясающая возможность наблюдать эти процессы в живом, развивающемся эмбрионе».

Ученые скомбинировали технологии для визуализации внутреннего строения организмов с алгоритмами автоматизированной обработки и анализа данных для того, чтобы изучить динамику эмбрионального развития и движение клеток.

«Как и сами эмбрионы во время своего развития, данные, полученные с детекторов рентгеновского излучения (серии рентгеновских снимков), проходят множество стадий, – поясняет докторант KIT и сотрудник кафедры общей физики ТПУ Алексей Ершов. – Данные могут быть проанализированы только после сложной обработки, реконструкции и сегментации, применения алгоритмов вычисления динамики движений и трехмерной визуализации».

Разработанный метод может быть применен в сфере генетики, молекулярной биологии, а также сможет ответить на фундаментальные вопросы эмбрионального развития. Кроме того, изучение развития эмбрионов южноафриканской лягушки Xenopuslaevis может помочь в медицине для разработки новых лекарств и исследования заболеваний человека.

Работа велась в рамках русско-немецкого проекта «UFO: Ultrafast X-ray Imaging», участником которого является ТПУ. Целью проекта является создание экспериментальных станций для проведения экспериментов на источниках синхротронного излучения, которые обеспечат выполнение четырехмерной томографии с высоким разрешением, а также возможность оценки и управления экспериментом на основе поступающих данных.

Научное сотрудничество ТПУ с Университетом Карлсруэ началось в 1993 году с совместных исследований в области электроэнергетики и техники высоких напряжений. Сотрудничество развивалось столь динамично, что уже в 1995 году Адольф Иосиф Шваб, директор Института энергетических систем и высоковольтной техники университета Карлсруэ, был избран Почетным профессором ТПУ.

В настоящее время научное сотрудничество ТПУ с Технологическим институтом Карлсруэ осуществляется в области физики, электротехники и электроэнергетики, нанотехнологий, биомедицины и экологии. Большую поддержку совместным работам оказывает исполнительный директор лаборатории применения синхротронного излучения KIT Тило Баумбах.

Студенты с кафедры общей физики ФТИ и кафедры АИКС ИК регулярно проходят стажировки в Институте фотонных исследований и синхротронного излучения KIT. По результатам стажировок студентами ТПУ при соруководстве сотрудников KIT выполняются выпускные квалификационные работы. Выпускники ТПУ обучаются в аспирантуре Института фотонных исследований и синхротронного излучения KIT.

В дальнейшие планы сотрудничества ТПУ и KIT входят развитие академических обменов сотрудниками и студентами, практика и стажировки аспирантов, организация совместных научных мероприятий, и главное, выполнение совместных исследовательских проектов, обеспечивающих решение задач глобального характера.

Справка:

Статья на сайте журнала Nature: J. Moosmann, A. Ershov, V. Altapova, T. Baumbach, M. S. Prasad, C. LaBonne, X. Xiao, J. Kashef, and R. Hofmann, “X-ray phase-contrast in vivo mictotomography probes new aspects of Xenopus gastrulation“, Nature (2013), doi:10.1038/nature12116.

 

Ссылка на оригинал статьи

Нашли ошибку на сайте? Выделите фрагмент текста и нажмите ctrl+enter

Теги: томский политехнический университет, наука, международное сотрудничество

Похожие материалы:
Глобальный проект в области трансляционной медицины
Три международных проекта ТПУ получили поддержку Европейского союза
В Иркутске обсудили перспективы российско-германских отношений
ТПУ будет готовить специалистов для ядерной энергетики Египта
Пять правил идеальной статьи для международного журнала
Главный фактор конкурентоспособности ученого – знание английского языка
10-я Международная конференция "Авиация и космонавтика - 2011"
Всемирно известные ученые оценили реализацию мегапроектов ТПУ
350 учёных со всего мира прибыли в ТПУ на Международный конгресс
ТПУ участвует в создании международной лаборатории физики плазмы

При использовании любых материалов сайта akvobr.ru необходимо поставить гиперссылку на источник

Комментарии пользователей: 0 Оставить комментарий
Эту статью ещё никто не успел прокомментировать. Хотите стать первым?
Читайте в новом номере«Аккредитация в образовании»
№ 4 (112) 2019

Коммуникация. Как много в этом слове для нас с вами, уважаемые читатели, слилось. Что даёт последовательное и системное планирование, а, затем, и реализация коммуникативной составляющей своей деятельности? Человеку – чувство удовлетворенности своей жизнью; компании – культуру доверия и открытости; образовательной организации – успешное развитие информационной политики. Здесь, правда, без сюрпризов не обходится…
Анонс журнала

Партнеры
Популярные статьи
Бизнес-спикеры поделились опытом на Всероссийском форуме профессий #СделайШагвБудущее
Портал для осознанной профориентации WOWPROFI провел Всероссийский форум профессий...
Всероссийская конференция "Дошкольное образование-Урал: лучшие программы, практики и технологии"
Всероссийская конференция "Дошкольное образование-Урал: лучшие программы, практики и технологии"...
Дайджест № 112 «Аккредитация в образовании»
Зачем вузам информационная открытость? Что настораживает в утвержденных ФГОС ВО 3++ по программам...
Выставка «Образование и карьера. Наука и бизнес– 2019. Выставка рабочих профессий-2019» пройдет в Набережных Челнах
С 13 по 15 ноября в Набережных Челнах пройдет выставка «Образование и карьера. Наука и бизнес–...
КАК БЫТЬ ЗАКОНОДАТЕЛЕМ ИННОВАЦИОННОЙ МОДЫ: ЭКСПЕРТЫ ФОРУМА «ОТКРЫТЫЕ ИННОВАЦИИ» ПРЕДСТАВЯТ НАИБОЛЕЕ УСПЕШНЫЕ КЕЙСЫ
Инновационный подход необходим большим компаниям для повышения их внутренней производительности и...
Из журнала
#111Особая роль наставничества
#112Тарский филиал ОмГАУ им. П.А. Столыпина: острый вопрос
#99Алексей Чаплыгин о силе брендов российских вузов
#100При Комитете Госдумы РФ по образованию и науке работает 21 экспертный совет
#105Система инклюзивного и коррекционного образования развивается в России
Информационная лента
15:20RusNanoNet: ученые АлтГУ и ИВМ СО РАН реализуют уникальный проект
14:48Российский фонд фундаментальных исследований и Образовательный Фонд «Талант и успех» объявляют о проведении совместного конкурса на лучшие проекты фундаментальных научных исследований
12:27ВГУЭС участвует в дискуссии о школьном образовании на ВЭФ
08:51ВЭФ-2019: СВФУ представил проекты в сферах медицины, IT и наноматериалов
16:29Министр науки РФ Михаил Котюков предлагает поднять планку