На головну | Пишіть нам | Пошук по сайту тел (063) 620-06-88 (інші) Укр | Рус | Eng   
Кишеньковий персональний комп’ютер (КПК) – обов’язковий атрибут безперервного творчого процесу і незамінна річ для творчої людини
  новини  ·  статті  ·  послуги  ·  інформація  ·  питання-відповіді  ·  про Ващука Я.П.  ·  контакти за сайт: 
×
Якщо ви помітили помилку чи похибку, позначте мишкою текст, що включає
помилку (все або частину речення/абзацу), і натисніть Ctrl+Enter, щоб повідомити нам.
×

ТРИЗ і сучасні інтердисциплінарний технології, біотехнології та елементи генної інженерії: реальність та ілюзії (продовження, частина друга)

2012-10-21
Андрій (Гавріель) Лівшиць

1. Діалектичний підхід (аналіз протиріч), закладений в основний інструмент вирішення завдань, яким був Арізо, був спотворений введенням нових понять (технічне і фізичне протиріччя). Ці нові поняття спотворювали суть діалектичного протиріччя, сформульованого в діалектичній логіці, що призводило до труднощів у виявленні суперечності при спробах рішення за допомогою Арізо реальних винахідницьких завдань.
2. На цьому варто було б окремо сконцентрувати увагу, - а що можна вважати реальною винахідницької завданням? Як правильна чи помилкова формулювання винахідницької задачі може вплинути на комерціалізацію виниклого винаходу? А чи можна взагалі надійно захистити виникло технічне рішення від несанкціонованого копіювання? Пошук відповідей на всі ці та безліч інших питань стають сьогодні основною частиною діалектики створення стратегії патентування та ліцензування винаходів
Як показала практика, діалектичний аналіз у винаходах, які створюються в даний час і, якщо автори цих винаходів і їх партнери по логістиці націлені на комерційний успіх, то діалектичний аналіз найбільш доцільно вести в наступному порядку:

  • Відомі рішення проблеми та їх недоліки
  • Пропоноване інноваційне рішення проблеми і його переваги
  • Стан проекту в даний час
  • Які активності в розвитку проекту мають місце в даний час
  • Оцінка апплікатівного потенціалу проекту
  • Характеристика цінового чинника у створюваного інноваційного продукту і його структурний та порівняльний аналіз
  • Характеристика потенціалу інтелектуальної власності на яку базується проект і яка може бути створена в міру розвитку проекту
  • Передбачувані організаційно-структурні дії, необхідні для реалізації проекту
  • Оцінка обсягу коштів, необхідних для реалізації проекту, оцінка передбачуваних джерел фінансування
  • Пропозиції для потенційних партнерів по співпраці

3. Удосконалення Арізо (створення нових модифікацій від Арізо-77 до Арізо-85В) йшло не по дорозі усунення допущених неточностей у процедурах виявленні суперечності, а по шляху ускладнення алгоритму. У результаті остання офіційна модифікація алгоритму Арізо-85В перетворилася на надзвичайно громіздку і мало придатну для практичного використання конструкцію.
Найбільш популярні напрямки інноваційного розвитку все більше виникають на місці і в творчий розвиток досліджень, які розкривають природні біологічні закономірності, які кілька років тому просто не були б зрозумілі та сприйняті

Ця теза ясно характеризує інформація про те, які наукові відкриття в цій області є инициирующими в інноваційному розвитку

Найбільш ясно це показують відомості про те, - які науково-технічні напрями заслужили присвоєння Нобелівської премії

У Стокгольмі оголосили лауреатів Нобелівської премії з фізіології і медицини. У цьому році нагорода присуджена Джону Гардон (Sir John B. Gurdon) і Сін'я Яманака (Shinya Yamanaka) за "відкриття можливості перепрограмування зрілих клітин в плюрипотентні". Іншими словами, за отримання індукованих стовбурових клітин. Церемонія нагородження запланована на 10 грудня 2012 року.
Сер Джон Гардон - британський біолог, відомий своїми роботами з пересадки клітинних ядер. Він народився в 1933 році, а в 1960 році закінчив Оксфордський Університет. Докторську ступінь вчений отримав в Каліфорнійському технологічному інституті. У 1962 році Гардон провів експеримент, в ході якого замінив ядро з яйцеклітини жаби на ядро, взяте з клітини кишечника. Згодом з такої яйцеклітини розвивалися нормальні пуголовки. В результаті експерименту були отримані докази того, що в геномі вузькоспеціалізованих клітин зберігається інформація, достатня для роботи всіх клітин організму, а їх спеціалізація може бути оборотною.
Сін'я Яманака народився в Осаці в 1962 році, в рік виходу ключової статті Гардон. Він закінчив університет Кобе, а докторську дисертацію захистив в Університеті Осаки в 1993 році. Дослідження, за які Яманака отримав Нобелівську премію, були проведені через 40 років після експериментів Гардон. У 2006 році японський вчений опублікував зі співавторами статтю, в якій показав, що активувавши всього чотири гени в клітин сполучної тканини, їх можна перетворити на стовбурові клітини. Згодом, з таких клітин можуть розвиватися будь клітини організму.
У цьому році премію з хімії Нобелівський комітет вручив за відкриття особливого класу білків, так званих GPCR - рецепторів, пов'язаних з ГТФазамі. За не надто зрозумілою назвою ховаються білки, які дозволяють нам бачити, відчувати смак і запах, налаштовують биття нашого серця на потрібну частоту, захищають нас в стресових ситуаціях. "Лента.ру" спробувала розібратися, чому премію з хімії у цьому році вручили двом кардіологам і яка титанічна робота стояла за цим відкриттям.
За часів свого студентства Роберт Лефковіц напевно не мріяв про Нобелівську премію, принаймні про премії в галузі хімії. Він мріяв стати кардіологом. Проте доля розпорядилася інакше: коли Лефковіц закінчив інститут, війна у В'єтнамі була в самому розпалі і молодій людині довелося віддавати свій борг батьківщині в Національних інститутах здоров'я. Ця найбільша американська медична організація, крім того що включає в себе безліч госпіталів, де лікуються пацієнти, є найбільшим науковим центром не тільки в медицині, але взагалі в галузі наук про життя
Адреналін був відомий медикам ще з кінця XIX століття як речовина, яка стимулює серцеві скорочення. Він до цих пір застосовується в екстреній медицині в цій же якості. Відомі були також внутрішньоклітинні фізіологічні наслідки дії адреналіну, і те, що різні клітини реагують на нього по-різному. Відповідно до цієї реакцією американський фізіолог Раймонд Алквіста (Raymond Ahlquist) припустив, що в організмі існують два типи рецепторів, що реагують на адреналін - альфа-і бета-рецептори. Перші, на його думку, повинні були знаходитися в гладкій мускулатурі кровоносних судин, а другі - в серці. У якомусь сенсі нова робота Лефковіца дійсно була пов'язана з кардіологією - саме рецептори з серця йому доручили знайти і виділити.
Таке завдання навіть зараз є дуже трудомісткою і зовсім не тривіальною. Необхідно розуміти, що є принципова різниця в складності між виділенням, скажімо, міоглобіну - цитоплазматичного білка клітин серця - і рецептора з тих же клітин. Рецепторів у клітинах в десятки тисяч, мільйони разів менше, ніж структурних білків.
Для вирішення непростої задачі Лефковіц зі своїм науковим керівником придумали оригінальний підхід - вони вирішили спочатку не виділяти рецептор, а довести, що він існує, за допомогою використання радіоактивно мічених гормонів. Крім того, вони зосередились не на самому адреналіні, а на керуючому їм гормоні - АКТГ. Вчені приєднали до гормону радіоактивний ізотоп йоду і спостерігали, як він зв'язується з екстрактом наднирників. Вони також спостерігали, по-перше, витіснення міченого гормону не міченим і, по-друге, відсутність такого витіснення стороннім міченим гормоном (не-АКТГ).
До того моменту вже було відомо, що активація чутливих до гормону клітин супроводжується появою в них особливої сигнальної молекули - циклічного адезінмонофосфата (цАМФ). За її відкриття Ерлу Сазерленду вручили Нобелівську премію в 1971 році. Саме мічення ферменту, що виробляє цАМФ, дозволило довести, що рецептор гормону дійсно існує і пов'язує мічений гормон і фермент, який виробляє цАМФ.
Отримані результати дозволили Лефковіцу опублікуватися в престижному журналі Science і отримати власну лабораторію в Університеті Дьюка в Північній Кароліні. Це була вельми несподівана нагорода за кілька років експериментів, які не приносили ніяких результатів.
Коли Лефковіцу стало зрозуміло, що мріям про кар'єру кардіолога збутися не судилося, він повністю присвятив себе пошуку рецептора адреналіну і гена, який цей рецептор кодує.
На початку вісімдесятих в його лабораторію якраз прийшов молодий доктор Брайан Кобілка. Він зацікавився механізмом роботи адреналіну після роботи в реанімації, де завдяки ін'єкції гормону деяких пацієнтів вдавалося буквально повернути до життя.
Завдяки спільним зусиллям Лефковіцу і Кобілке вдалося те, що не вдавалося дуже багатьом біохімікам, - виявити ген невловимого рецептора адреналіну. Для цього вони вирішили використовувати аффинную хроматографію - тобто пропускати клітинний матеріал крізь колонку, заповнену зафіксованим на сорбенті гормоном. При цьому рецептор зв'язувався з гормоном, а інші білки можна було сміливо змивати високими розчинами солі.
Історія замовчує про те, скільки хом'ячків потрібно на приготування екстракту (рецептор виділяли з їх легенів), але врешті-решт вченим вдалося отримати кілька мікрограмів білка - достатня кількість, щоб визначити послідовність його перших амінокислот. Зараз цього було б достатньо для знаходження гена, так як геноми модельних організмів отсеквеніровани, але на початку 80-х це було зовсім не так.
Для того щоб "витягти" з генома ДНК, що кодує рецептор, ученим довелося ретельно розраховувати, які нуклеотиди можуть кодувати кілька його відомих амінокислот. Треба сказати, успіхом вчені зобов'язані не тільки завзятості, але і елементарному везінню: наприклад, вдало вибраному детергенти або того, що в гені рецептора випадково не виявилося інтронів - вирізаних ділянок.
Як тільки послідовність гена рецептора була опублікована, вона стала сенсацією. Виявилося, що рецептор адреналіну - дуже специфічний мембранний білок, пронизливий клітинну мембрану рівно сім разів (звідси рецептори GPCR отримали свою другу назву - 7TM). Будова адренергічного рецептора дивно нагадувало будова родопсину, світлочутливого ферменту з сітківки ока. Коли вчені проаналізували геном на наявність інших подібних генів, стало ясно, що родопсин і адренергический рецептор - всього лише пара з більш ніж тисячі схожих білків, закодованих в ДНК людини. Ці рецептори відповідають за сприйняття запахів, світла, за смакові відчуття. Саме така будова мають рецептори дофаміну і серотоніну, контролюючі самопочуття і настрій людини.
Не дивно, що відкриття відразу зацікавило фармацевтичні компанії: підібравши до рецепторів відповідний "ключ", можна специфічним чином зупинити їх роботу або, навпаки, змусити працювати сильніше. За деякими підрахунками, близько 40 відсотків усіх рецепторів, на які діють ліки - рецептори типу GPCR, відкриті Лефковіцем і Кобілкой.
Треба сказати, що останнім "міцним горішком" у всій системі гормональної передачі сигналів виявилося просторову будову GPCR. До середини сімдесятих вчені вже всі знали про самих гормонах. Дослідження сигнальних ГТФаз (G-білків) до того моменту дуже багато розповіли про те, що відбувається під час активації клітини гормонами. Стало зрозуміло, що передача сигналу активує цілий каскад, в якому центральну роль виконує цАМФ і фосфорилювання білків, а в кінці кінців передаваний сигнал змінює транскрипцію генів. За вивчення G-білків Альфред Гілман і Мартін Родбелл отримали в 1994 році Нобелівську премію з фізіології і медицини. Зараз знання біологів по цій темі настільки збільшилися, що розповісти коротко про передачу сигналів в клітці стало дуже складно (для цікавляться можна порекомендувати вкрай пізнавальну лекцію самого Лефковіца). Навряд чи сьогодні цю складність в повній мірі представляють навіть фахівці: на основі публікацій з клітинної сигналізації зараз складаються об'ємні бази даних, які продають комерційні компанії.
І тим не менш, незважаючи на успіхи у вивченні передачі сигналів у клітині, просторова структура бета-адренергічного рецептора поступилася зусиллям учених тільки в 2011 році. І визначити її вдалося саме Кобілке, який цілеспрямовано йшов до цього більше двадцяти років. Цілком можливо, що саме ця його остання робота стала останнім аргументом на користь присудження йому і Лефковіцу Нобелівської премії.
Визначення структури - одночасно питання і фундаментальної наукової значимості, і вельми конкретного практичного застосування. З одного боку, структура допомогла біологам зрозуміти, як саме зв'язування рецептором гормону активує ГТФази всередині клітини. З іншого боку, вона дозволяє здійснювати фармкомпаніям "молекулярний докінг" - підбирати до рецептора низькомолекулярні ключі, керуючі його роботою. Ці ключі якраз і стають з часом тими ліками, яких людству так не вистачає. Залишається сподіватися, що вченим, які будуть проводити "молекулярний докінг", вистачить завзятості, щоб отримати результат, - як свого часу його вистачило вченим, які стали лауреатами Нобелівської премії з хімії 2012 року.

4. У ТРИЗ так і не були знайдені чіткі механізми переходу від сформульованого протиріччя до його практичного вирішення. Це створювало серйозні складнощі у вирішенні реальних завдань за допомогою Арізо.
Як завжди життя змусило в робочому порядку вирішити ці складності; Аналітична обробка результатів може бути представлена у вигляді наступного прикладу:
Винайдена система безконтактного резонансного контролю стану рідин, в основному в трубопроводах та технологічних ваннах або басейнах
Ця група проектів має ряд аплікацій, які відрізняються за призначенням, характером контрольованих рідин, точності вимірювань, селективності, інтегральним методам ідентифікації сигналу, кількості щаблів і стадій контролю, конструктивним особливостям пристроїв для контролю, конфігурацією всього контрольно-аналітичного комплексу;
Зазначені проекти в період від їх первинної презентації в жовтні 2007 року по теперішній час, пройшли повний цикл експериментальної та технологічної перевірки на працездатність і показали позитивні результати
За вказаний час досліджений і пройшов попередні випробування стратегічний аспект цієї групи проектів, в частині он-лайн контролю в режимі реального часу наявності бойових отруйних речовин у питній воді чи несанкціонованого проникнення цих речовин в магістральні та локальні водопровідні системи;
За вказаний час досліджений і пройшов попередні випробування стратегічний аспект цієї групи проектів, в частині он-лайн контролю в режимі реального часу наявності сільськогосподарських отрутохімікатів і технологічних отруйних речовин у питній воді чи несанкціонованого проникнення цих речовин в магістральні та локальні водопровідні системи;
За вказаний час досліджений і пройшов попередні випробування стратегічний аспект цієї групи проектів, в частині он-лайн контролю в режимі реального часу наявності радіоактивних речовин у питній воді чи несанкціонованого проникнення цих речовин в магістральні та локальні водопровідні системи;
За вказаний час досліджений і пройшов попередні випробування стратегічний аспект цієї групи проектів, в частині он-лайн контролю в режимі реального часу наявності радіоактивних речовин у питній воді в польових умовах або несанкціонованого проникнення цих речовин в результаті терористичних актів чи технологічних катастроф в магістральні та локальні водопровідні системи, в системи іригації та системи водопостачання великих тваринницьких комплексів;
Враховуючи важливість для будь-якого ринку забезпечення технічної і технологічної безпеки на магістральних трубопроводах для транспортування рідких і газоподібних вуглеводнів, проведені основні пошукові тестові експерименти і дослідження, що визначають можливість забезпечення всього комплексу контрольно - аналітичних функцій в рамках зазначеного процесу;
При випробуваннях використовувалися лабораторні комплекси, змонтовані в чистих кімнатах і оснащені новітнім оригінальним аналітичним обладнанням у тому числі і високопродуктивними процесорами з спеціальним програмним управлінням, розробленим в компанії, що представляє зазначені проекти

Далі слідують приклади аналітичних висновків і висновків:
1. Технологія резонансного контролю здатна з необхідною точністю відрізняти між собою за інтегральним комплексному показнику зразки технологічних розчинів і рідин в різних сферах промислового та сільськогосподарського виробництва, в тому числі, наприклад, - незбираного молока в початковій, середній та завершальній фазах процесу доїння, що неможливо при використанні будь-якої існуючої сьогодні технології;
2. Технологія резонансного контролю здатна з необхідною точністю відрізняти між собою за інтегральним комплексному показнику різні технологічні розчини та рідини знаходяться на різних стадіях і етапах виробництва або на різних стадіях процесу виробництва або зберігання, або транспортування, і, як наприклад, - зразки незбираного молока в початковій, середньої і завершальній фазах процесу доїння і може відрізняти між собою ті ж зразки, які мають різні терміни зберігання при кімнатній температурі;
3. Технологія резонансного контролю здатна з необхідною точністю відрізняти між собою за інтегральним комплексному показнику різні рідини і розчини в які введені в іонній формі матеріали і компоненти, як наприклад іони важких металів, іони дорогоцінних металів, іони радіоактивних металів, або зразки незбираного молока в початковій, середній і завершальній фазах процесу доїння і може відрізняти між собою ті ж зразки, які мають різні терміни зберігання при кімнатній температурі і в які додатково введені певні дози крові;
4. Технологія резонансного контролю здатна з необхідною точністю відрізняти між собою за інтегральним комплексному показнику, як приклад унікальності та екстремальної чутливості, зразки незбираного молока в початковій, середній та завершальній фазах процесу доїння і може відрізняти між собою ті ж зразки, які мають різні терміни зберігання при кімнатній температурі і в які додатково введені певні дози глюкози;
5. Технологія резонансного контролю здатна з необхідною точністю відрізняти між собою за інтегральним комплексному показнику, як приклад унікальності, незвичайності і екстремальній чутливості і точності, зразки незбираного молока в початковій, середній та завершальній фазах процесу доїння і може відрізняти між собою ті ж зразки, які мають різні терміни зберігання при кімнатній температурі і в які додатково введені певні дози сечовини;
6. Технологія резонансного контролю здатна з необхідною точністю відрізняти між собою за інтегральним комплексному показнику, як приклад унікальності і точності, як приклад прецизійної селективності та вибірковості, - зразки незбираного молока в початковій, середній та завершальній фазах процесу доїння і може відрізняти між собою ті ж зразки, які мають різні терміни зберігання при кімнатній температурі і в які додатково введені певні дози молочного жиру;
7. Технологія резонансного контролю здатна з необхідною точністю відрізняти між собою за інтегральним комплексному показнику рідини і розчини не мають біологічно активних компонентів, і ті ж рідини з введеними в них біологічними компонентами, і як приклад, - зразки незбираного молока в початковій, середній та завершальній фазах процесу доїння, що мають різні рівні концентрації соматичних клітин і може відрізняти між собою ті ж зразки, які мають різні терміни зберігання при кімнатній температурі;
8. Технологія резонансного контролю здатна з необхідною точністю відрізняти між собою за інтегральним комплексному показнику зразки рідин з компонентами як органічного так і неорганічного походження, з поєднанням різних біологічних структур і формувань, у тому числі і незбираного молока в початковій, середній та завершальній фазах процесу доїння, що мають різні рівні концентрації соматичних клітин і може відрізняти між собою ті ж зразки, які мають різні терміни зберігання при кімнатній температурі і паралельно може оцінювати і відрізняти, наприклад, рівень кислотності тих же зразків рідин, в тому числі і молока;
9. Експерименти підтвердили правильність обраної для попереднього тесту стратегії, що полягає в як мінімум двоступеневої системи калібрація резонансного сенсора, - на першій ступені на рівні інтегрального сигналу, заснованого на характеристиках емпідансних явищ в рідині або розчині, і на другому ступені на рівні селективно виділеного поєднання резонансу найбільш контрастно проявилися частотно - ємнісних і амплітудних комплексних характеристик у досліджуваних пробах рідин всіх видів, у тому числі і молока, характерних для кожного з контрольованих параметрів і характеристик;
10. В цілому система показала високу сприйнятливість до подаються сигналам, високу селективність при розділенні і порівнянні сигналів, достатній рівень повторюваності результатів, стійку роботу за прийнятою методикою, достатню точність у визначенні інтегральних складових сигналів, достатню автономність і незалежність до зовнішніх впливів і перешкод, можливість для оператора стабільного, стійкого і впевненого керування системою без формальної спеціальної професійної підготовки;
11. Результати попередніх досліджень дають підстави для висновку про можливість на наступних етапах проектів перейти до аплікаціям селективного контролю всіх необхідних параметрів рідин, технологічних розчинів, стічних вод, питної води, харчових рідких продуктів і до принципового конструюванню всіх необхідних аплікацій резонансних сенсорів;
12. Результати по налаштуванню і зміни робочих параметрів сенсорів, загальний характер процесу управління та цифрового тестування сенсора і всієї його інфраструктури, дозволяє зробити висновок про можливість впевненого гарантованого дістанціонногно управління роботою сенсорів, груп сенсорів із синхронізацією їх основних вимірювальних і аналітичних функцій та про можливості адаптації сенсорів в Відповідно до специфікою і різними умовами в будь-яких сферах виробництва і оборонно - стратегічних сферах, крім того, унікальні можливості технології, дозволяють її застосування, наприклад, на молочнотоварних фермах і підприємствах молочної та харчової промисловості
Далі буде ....

корисний матеріал? Натисніть:




2020-11-20
Жива вода
інші статті...
© Ярослав Ващук, 2003-2023
при використанні будь-яких матеріалів сайту посилання на джерело обов'язкове
[pageinfo]
сайты Хмельницкого bigmir)net TOP 100