Cпецпроекты

Наука как искусство: самые красивые научные фото года по версии FASEB


0 2572 24
Американская федерация институтов экспериментальной биологии (FASEB) назвала победителей своего ежегодного конкурса на лучшее научное фото и видео. Его главная цель - показать красоту научных открытий и достижений.

По словам президента федерации FASEB Паркера Антина, тут собраны впечатляющие примеры искусства, полученного в результате медико-биологических исследований. И хотя победители представили в своих работах лишь небольшой сегмент всех направлений научной работы в этой сфере, они все равно демонстрируют, насколько красивой и увлекательной может быть наука. Всего в список победителей 2015 года попали 11 снимков и 2 видео.

Почвенная бактерия на поверхности корня растения

Автор: Алиса Дохналкова (Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория). Сфера исследований: экология почв и микробы. 

15867390281_eedc5c8b37_b

На этой микрокопии снимка изображена замысловатая почвенная бактерия (желтая) на поверхности корня сердечниковидника (фиолетовый и голубой). О строении корня этого растения, а также о микробах, которые живут внутри, ученым предстоит выучить еще много чего. Сейчас проходят исследования наличия и распределения углерода в корневой зоне, а также его влияния на разнообразие и функции присутствующих там микроорганизмов. Главная цель ученых — разработать прогнозные модели, которые бы способствовали производству биоэнергии и не вредили окружающей среде.

Нервные волокна в человеческом мозге

Автор: Хиавей Оу (Центр детской диетологии в Арканзасе). Сфера исследований: развитие мозга и усвоение питательных веществ. 

151642336-25dd7ba7-4ae7-4030-a0d8-32466164aa38

Диффузионно-тензорная методика дает ученым возможность визуализировать три измерения нервных волокон в мозге человека. На этом снимке видны два важных пучка волокон: корково-спинномозговой путь (он передает сигналы о движении из мозга в позвоночник) и мозолистое тело (оно соединяет левое и правое полушарие мозга). Каждый цвет отвечает за свое пространственное положение волокон. Министерство сельского хозяйства США поддерживает профессора Оу в его исследовании влияния питания ребенка на развитие его мозга.

Наноподход к способу приема лекарств

Автор: Дженолин Александер, Вероника Козловская, Евгения Харлампиева и Бианна Годин (Научно-исследовательский институт в Хьюстоне, Университет Алабама в Бирмингеме). Сфера исследований: целенаправленная система приема лекарств для лечения рака.

151642771-a0686dd1-8f0d-47c1-8cba-eb35e5847eb3

За последние годы было проведено множество исследований по изучению наночастиц и микроносителей с целью их последующего использования в целенаправленном приеме лекарств. Такая система лечения может способствовать поглощению лекарств раковыми клетками, а не здоровыми. Это повысит эффективность лечения и уменьшит побочные эффекты. Сейчас исследователи изучают влияние формы частицы на ее транспортировку по организму и усвоение конкретной клеткой.

На снимке показаны клетки рака молочной железы (бирюзовый и лиловый цвет), которые усваивают частицы лекарств (желтые в верхней части фото). Фото сделано при помощи электронного сканирования и конфокальной флуоресцентной микроскопии.

Круглые черви, поглощающие бактерию

Автор: Адам Браун и Дэвид Бирон (Чикагский университет). Сфера исследований: бихевиоральная нейробиология.

CUmcoCZUAAEEk1U

На снимке изображена колония свободноживущих круглых червей Caenorhabditis elegans, которые поедают бактерию. Нематоды собираются группами в местах наибольшего скопления бактерий и формируют кольцо. Это одни их простейших организмов, обладающих нервной системой, которая делает их важной моделью в нейробиологии. Браун изучает, как серотонин влияет на поиск еды и поведение, связанное с этим процессом, а также необходимые для этого нейроны. 

Цветные раковые клетки

Автор: Хайнц Бауманн, Шонн Гленн, Мэри Кэй Эллсворф, Кеннет Гросс (Центр лечения рака Roswell Park в Нью-Йорке). Сфера исследований: рак поджелудочной железы.

tux5vpnzxsv3alzevndx

Когда в организме обнаружено несколько опухолей, определить связь между ними и раковыми клетками достаточно сложно. Для решения этой проблемы группа исследователей использовала флуоресцентные метки для изучения рака поджелудочной железы. Клетки в организме взрослой мыши связали с одной из 4 разноцветных молекул. Последующие клетки продолжают давать тот же цвет, что и материнская клетка. Цель проекта — идентифицировать генетические изменения, которые приводят к возникновению рака поджелудочной железы.

Белки в вирусе Эбола

Автор: Дэвид Гудселл (Лаборатория структурной биоинформатики и данных о белковых структурах). Сфера исследований: структурная биология.

vdhda0dowapdzymeogxl

Визуализация вируса Эбола показывает, что в его состав входят семь структурных белков (разных оттенков голубого, зеленого и пурпурного цвета), РНК-геном (желтый) и мембрана (светло-красная). Небольшие размеры вирусных геномов значительно сокращает количество белков, которые могут быть закодированы. Потому они очень часто выполняют несколько заданий. Хороший пример этому — голубые белки матрикса Эболы: они меняют свою форму в зависимости от выполняемой задачи. Трехмерная структура вируса доступна исследователям на сайте Protein Data Bank. 

Генетический контроль цветка

Автор: Натаниель Прунет, Эллиот Мейеровитц, Томас Джек (Калифорнийский институт технологий). Сфера исследований: стволовые клетки и развитие цветов.

Nikon Small World 2015

Как и у большинства цветов, у арабидопсиса тычинки расположены вокруг пестика. Исследование того, какие гены активируются в клетках, способствует пониманию развития этих соседствующих органов цветка. На этом снимке красным отмечен ген SUPERMAN. Он не дает центральным клеткам активировать мужской ген APETALA3, который помечен зеленым цветом. Это исследование важно для сельского хозяйства, медицины и других направлений биологии. 

Тепловая карта цинка в листках растений

Автор: Сюзана Кар, Мария Хиндт, Трейси Паншон, Мэри Лу Гуринот (Дартмутский колледж в Хановере). Сфера исследований: биология растений и усвоение питательных веществ. 

epdcxl36xhgtqccbpvn1

Цинк очень важен для функционирования более 300 энзимов. От его нехватки страдает более 2 млрд. людей. Это ослабляет иммунную систему, негативно отражается на работе пищеварительной системы и развитии мозга. Сейчас ученые изучают, как растения получают, блокируют и распределяют цинк. На фото показано наличие цинка в резуховидке Таля. Оно создано при помощи рентгеновской флуоресценции.

Нейроны и кровеносные сосуды

Автор: Сачи Батт и Пол Трейнор (Институт медицинский исследований Stowers в Канзасе). Сфера исследований: онтогенетика.

151645449-9aa61aec-3b59-4fd6-9f65-76b4c3191924

Кровеносные сосуды и нейроны работают в организме параллельно. Их функционирование взаимосвязано. Кроме того, они проходят похожие стадии раннего развития. Батт и Трейнор сосредоточили свое исследование на молекуле, входящей в контролирующий ген, на раннем этапе развития кровеносных сосудов (серые) и нейронов (красные). Детальная информация о нормальном процессе развития создает основу для последующих исследований врожденных пороков и других заболеваний, влияющих на формирование органов.

Сердце и сосуды зародыша цыпленка

Автор: Джесика Ривлин, Стефани Линдси, Джонатан Батчер (Корнелльский университет). Сфера исследований: развитие сердечно-сосудистой системы.

ImageJ=1.38x unit=inch

Образование врожденного порока сердца во время развития эмбриона изменяет циркуляцию крови. В этом проекте ученые переместили эмбрион цыпленка из яйца в искусственный контейнер для его исследования в режиме реального времени. Для вызова пороков в сердце они применили микрохирургические манипуляции, а потом изучили их влияние на изменения системы кровообращения. Цвета на фото были изменены при помощи специальных программ.

Молекулярная решетка зубной эмали

Автор: Оливер Даверджер и Мария Морассо (Национальный институт артрита, опорно-двигательных и кожных заболеваний). Сфера исследований: структура и развитие зубной эмали.

owl18fz2jtdhpwyyrd7u

Эмаль — это самая твердая структура в организме человека. Она надежно защищает поверхность зубов. На этом снимке показана молекулярная решетка зубной эмали. Генетические изменения могут влиять на ее прочность, минерализацию и строение кристаллической решетки. Проблемы с эмалью потом могут стать причиной других инфекций и болезней сердца.

Рост бактериальной колонии

Автор: Мехмет Беркмен и Мария Пенил (New England Biolabs). Сфера исследований: взаимодействие между колониями бактерий.


Сотрудники лаборатории Беркмена снимали процесс роста колоний бактерий на агаровой пластинке на протяжении нескольких недель. Вне специальных условий такой длительный рост был бы невозможен. Ученые также используют этот метод для изучения долгосрочных взаимодействий между колониями. На видео показаны бактерии вида серратия (красные), бациллы (белые) и галофильные грамположительные кокки (желтые). 

Активность мозга во время отдыха

Автор: Кимберли Ляйкен и Элана Харрис (Медицинский центр для детей в Цинциннати). Сфера исследований: синдром навязчивых состояний. 

На этом видео показана активность мозга человека, страдающего синдромом навязчивых состояний, во время отдыха. Каждый кубик представляет разную активность, зафиксированную сенсором специального шлема во время магнитоэнцефалографии. Цвета отображают уровень этой активности (красный — высокий, голубой — низкий).

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Написать комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.
Рекомендуемое

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: