Connect with us

science

Biolab remplace la racine de raifort pour produire des enzymes importantes

Published

on

Biolab remplace la racine de raifort pour produire des enzymes importantes

Cet article a été revu selon Science X processus d’édition
Et Stratégies.
éditeurs Mettez en avant les attributs suivants tout en assurant la crédibilité du contenu :

Vérification des faits

source fiable

Relecture

biolabs à TU Wien. Crédit : TU Wien

C’est l’une des enzymes les plus importantes dans les diagnostics médicaux : la peroxydase de raifort est utilisée dans de nombreux produits médicaux – et est souvent utilisée lors du changement de couleur d’une bandelette de test pour détecter la présence d’anticorps ou d’autres protéines.

Récemment, cependant, il y a eu une pénurie de peroxydase de radis, car elle est obtenue à partir de racines de radis, ce qui présente des inconvénients importants : le rendement agricole n’est pas toujours le même, et les racines ne produisent pas qu’une seule copie de l’enzyme, mais une famille entière d’enzymes similaires en quantités variables.

Pour cette raison, les scientifiques de TU Wien ont décidé de développer une méthode de synthèse in vitro précise et fiable. Après des années de recherche, ils ont maintenant réussi : la production de peroxydase de raifort est désormais possible grâce à la bactérie Escherichia coli. Une seule enzyme est produite de manière reproductible avec précision, et le processus peut être étendu à une production industrielle à grande échelle. Ayant déjà déposé deux brevets, TU Wien recherche maintenant des partenaires industriels.

Légumes inattendus

« Lorsque vous extrayez la peroxydase de raifort des plantes, vous n’obtenez pas une substance chimiquement bien définie », explique le professeur Oliver Spadiot de l’Institut de génie chimique, environnemental et des biosciences de la TU Wien. « Selon les conditions environnementales, la plante produit différentes quantités d’enzymes différentes. » Pour certaines applications médicales, de telles substances ne peuvent pas du tout être utilisées – par exemple, il serait totalement irresponsable d’injecter un tel mélange d’enzymes différentes dans le corps humain.

READ  La sonde Hope capture de nouvelles observations sur l'atmosphère de Mars

Dans le diagnostic médical, les règles sont moins strictes et la peroxydase de raifort est utilisée dans les Western blots ou les ELISA. Dans ces techniques, certains anticorps sont conjugués à une enzyme. L’anticorps se fixe sur une molécule spécifique, puis l’enzyme commence à changer de couleur. De cette façon, la présence de certaines molécules peut être visible.

« Nous connaissons actuellement une déficience de cette enzyme dans le monde entier », déclare Spadiot. « L’une des raisons à cela est le changement climatique et les mauvaises récoltes. Lorsque les conditions environnementales changent, la plante modifie également la composition des enzymes produites d’une manière difficile à prévoir. » Cependant, dans le même temps, la demande mondiale augmente : la taille du marché du commerce de la peroxydase de raifort est estimée à plus de 90 millions d’euros par an dans les prochaines années.

Raifort : La source habituelle du précieux produit chimique. Crédit : TU Wien

les bactéries à la rescousse

Alors Oliver Spadiot et son équipe ont entrepris de développer un procédé de production recombinant pour la précieuse enzyme. Le gène producteur de peroxydase de raifort a été introduit in vitro dans des cellules de levure, des cellules de mammifères et des cellules d’Escherichia coli. Les trois hôtes ont produit l’enzyme souhaitée, mais la meilleure solution technique s’est avérée être l’utilisation d’Escherichia coli – une bactérie bien connue qui avait également été utilisée en biotechnologie avec beaucoup de succès auparavant.

Cependant, cela ne produit pas directement une enzyme fonctionnelle, mais plutôt un soi-disant « corps d’inclusion » – une protéine qui est biochimiquement identique à l’enzyme souhaitée, mais géométriquement pliée différemment. Dans une étape ultérieure, le corps d’enrobage doit être déplié puis plié correctement, comme pour dérouler une pelote de laine puis l’enrouler en une pelote bien rangée.

READ  La NASA partage une belle vidéo d'élévation de la Terre capturée par Orion

Surtout dans ce domaine de recherche, le traitement des corps d’inclusion, l’équipe de Spadiut a beaucoup d’expérience – et ainsi, pour la première fois, TU Wien a réussi à développer un procédé fiable et reproductible pour la production de peroxydase de raifort. Des brevets ont déjà été déposés, et le processus est prêt. « Nous pouvons commencer à appliquer la méthode à l’échelle industrielle demain », déclare Spadiut. « Nous avons ici non seulement un concept théorique, mais une méthode éprouvée prête pour une application industrielle. »

La prochaine étape : un remède contre le cancer ?

Maintenant que la peroxydase de raifort peut être produite de manière précise et hautement purifiée, cela signifie que des applications entièrement nouvelles au-delà du diagnostic peuvent désormais être conçues. « Par exemple, la peroxydase de raifort peut désormais également être utilisée pour traiter le cancer en la conjuguant à des anticorps, qui se collent ensuite spécifiquement aux cellules cancéreuses », explique Spadiot.

« Nous nous attendons donc à ce que la taille du marché de la peroxydase de raifort puisse augmenter de manière significative avec de nombreuses nouvelles applications. » Il veut maintenant s’entretenir avec les sociétés pharmaceutiques intéressées afin de démarrer le plus rapidement possible l’application technologique de la nouvelle invention.

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

science

La formation par simulation basée sur l’IA améliore les performances humaines dans les exosquelettes robotiques

Published

on

Des chercheurs de l’Université d’État de Caroline du Nord ont démontré une nouvelle méthode qui exploite l’intelligence artificielle (IA) et les simulations informatiques pour entraîner des exosquelettes robotiques afin d’aider de manière indépendante les utilisateurs à économiser de l’énergie lorsqu’ils marchent, courent et montent les escaliers.

« Ce travail propose et démontre un nouveau cadre d’apprentissage automatique qui comble le fossé entre la simulation et la réalité pour contrôler de manière autonome des robots portables afin d’améliorer la mobilité et la santé des humains », explique Hao Su, auteur correspondant d’un article sur les travaux qui seront publiés. Le 12 juin dans le magazine nature.

« Les exosquelettes ont un énorme potentiel pour améliorer les performances des locomotives humaines », déclare Su, professeur agrégé de génie mécanique et aérospatial à l’Université d’État de Caroline du Nord. « Cependant, leur développement et leur déploiement à grande échelle sont limités par de longues exigences en matière de tests humains et par des lois sur la surveillance manuelle.

« L’idée de base ici est que l’IA incorporée dans l’exosquelette portable apprend à aider les gens à marcher, courir ou grimper dans une simulation informatique, sans nécessiter aucune expérience », explique Su.

Plus précisément, les chercheurs se sont concentrés sur l’amélioration du contrôle autonome dans les systèmes d’IA incorporés, c’est-à-dire les systèmes dans lesquels le logiciel d’IA est intégré à la technologie des robots physiques. Ce travail visait à enseigner aux exosquelettes robotiques comment aider les personnes en bonne santé à effectuer divers mouvements. En règle générale, les utilisateurs doivent passer des heures à « entraîner » l’exosquelette afin que la technologie sache quelle force est nécessaire – et quand appliquer cette force – pour aider les utilisateurs à marcher, courir ou monter les escaliers. La nouvelle méthode permet aux utilisateurs de profiter immédiatement des exosquelettes.

READ  La Russie détermine la raison de l'échec de la mission lunaire et attend avec impatience de présenter les missions à venir

« Ce travail fait de la science-fiction une réalité, permettant aux gens de dépenser moins d’énergie tout en effectuant diverses tâches », explique Su.

« Nous avons développé une méthode pour former et contrôler des robots portables qui profitent directement aux humains », explique Xuzhen Lu, premier auteur de l’article et ancien chercheur postdoctoral à NC State. Luo est maintenant professeur adjoint à l’Université aéronautique Embry-Riddle.

Par exemple, lors de tests sur des humains, les chercheurs ont découvert que les participants à l’étude utilisaient 24,3 % d’énergie métabolique en moins lorsqu’ils marchaient avec un exosquelette robotique que lorsqu’ils marchaient sans exosquelette. Les participants ont utilisé 13,1 % d’énergie en moins lorsqu’ils couraient dans l’exosquelette et 15,4 % d’énergie en moins lorsqu’ils montaient les escaliers.

« Il est important de noter que ces réductions de puissance comparent les performances de l’exosquelette robotique à celles d’un utilisateur ne portant pas l’exosquelette », explique Su. « Cela signifie qu’il s’agit d’une mesure réelle de la quantité d’énergie économisée par l’exosquelette. »

Bien que cette étude se soit concentrée sur le travail des chercheurs auprès de personnes en bonne santé, la nouvelle méthode s’applique également aux applications d’exosquelettes robotiques visant à aider les personnes à mobilité réduite.

« Notre cadre peut offrir une stratégie généralisable et évolutive pour le développement rapide et l’adoption généralisée d’une variété de robots d’assistance pour les personnes en bonne santé et à mobilité réduite », explique Su.

« Nous en sommes aux premiers stades de tests des performances de la nouvelle méthode sur des exosquelettes robotiques utilisés par des personnes âgées et des personnes souffrant de troubles neurologiques, tels que la paralysie cérébrale. Nous souhaitons également explorer comment cette méthode peut améliorer les performances des dispositifs prothétiques robotiques. pour la population amputée.

READ  Les cellules à multiplication rapide sont-elles malléables sur les gènes ?

Cette recherche a été menée avec le soutien de la National Science Foundation sous les prix n° 1944655 et 2026622 ; Institut national de recherche sur le handicap, la vie indépendante et la réadaptation, dans le cadre de la bourse 90DPGE0019 et de la bourse de recherche suisse SFGE22000372 ; et les National Institutes of Health, sous le prix 1R01EB035404.

Shuzhen Luo et Hao Su sont co-inventeurs de la propriété intellectuelle liée au contrôleur évoquée dans ce travail. Su est également co-fondateur et détient un intérêt financier dans Picasso Intelligence, LLC, qui développe des exosquelettes.

Continue Reading

science

La NASA et Boeing évaluent les effets potentiels des fuites d’hélium sur le Starliner

Published

on

La NASA et Boeing évaluent les effets potentiels des fuites d’hélium sur le Starliner

La capsule Starliner de Boeing poursuit une inspection approfondie lors de sa toute première mission d’astronaute.

Starliner a été lancé le 5 juin, transportant les astronautes de la NASA Butch Wilmore et Sonny Williams vers la Station spatiale internationale (ISS) pour une croisière connue sous le nom de Crew Flight Test (CFT).

Continue Reading

science

La NASA partage une superbe image de la galaxie spirale poussiéreuse NGC 4414 ; Voici tout ce que vous devez savoir

Published

on

La NASA partage une superbe image de la galaxie spirale poussiéreuse NGC 4414 ;  Voici tout ce que vous devez savoir

L’agence spatiale américaine National Aeronautics and Space Administration (NASA) a publié une image époustouflante de la galaxie spirale poussiéreuse appelée NGC 4414. L’image a été prise par le télescope spatial Hubble de la NASA dans le cadre du projet majeur HST sur l’échelle de distance extragalactique en 1995.

Le télescope spatial Hubble, lancé en 1990, a modifié la compréhension fondamentale de l’univers, passant de la détermination de la composition atmosphérique des planètes en orbite autour d’autres étoiles à la découverte de l’énergie noire.

Revenant sur la galaxie spirale poussiéreuse, la NASA Hubble déclare : « Sur la base de mesures précises de la luminosité des étoiles variables (étoiles dont la luminosité fluctue) dans NGC 4414, les astronomes ont déterminé que la galaxie se trouve à 60 millions d’années-lumière. »

Elle a ajouté : « Ces informations ont aidé les scientifiques à mieux comprendre le taux d’expansion de notre univers, et nous en avons appris davantage sur la distance et la taille de nombreux objets cosmiques, et même sur l’âge de l’univers lui-même. »

En parlant de l’image partagée par la NSA Hubble, NGC 4414 est une galaxie spirale avec sa composition d’étoiles distincte dans ses différentes régions. Dans leurs régions centrales se trouvent une abondance d’étoiles jaunes et rouges, une caractéristique souvent associée aux amas d’étoiles plus anciens que l’on trouve généralement dans les galaxies spirales.

Dans les régions extérieures, NGC 4414 apparaît plus bleue. La NASA affirme que cette couleur bleuâtre indique la présence d’étoiles plus jeunes et plus chaudes, indiquant une formation d’étoiles en cours dans ces régions. L’image partagée par la NASA montre NGC 4414 comme une grande galaxie spirale avec un noyau jaune lumineux et des bras spiraux tentaculaires décorés de poussière brun foncé et d’amas d’étoiles.

READ  Le télescope Webb espionne les étoiles cachées dans un cimetière stellaire

Selon la NASA Hubble, étant donné que la taille de la galaxie dépassait la capacité des détecteurs WFPC2, seule la moitié de NGC 4414 était visible dans les ensembles de données collectées par les astronomes dans le cadre du projet principal en 1995. Cependant, en 1999, l’équipe Hubble Legacy a revisité NGC. 4414 Et remplissez-le. Dans la partie manquante de son image en observant l’autre moitié en utilisant les mêmes filtres utilisés en 1995.

3,6 millions d’Indiens nous ont rendu visite en une seule journée et nous ont choisis comme plate-forme incontestée de l’Inde pour les résultats des élections générales. Découvrez les dernières mises à jour ici!

Recevez toutes les actualités économiques, les actualités du marché, les derniers événements et les dernières actualités sur Live Mint. Téléchargez l’application Mint News pour les mises à jour quotidiennes du marché.

Plus moins

Publié : 12 juin 2024, 07h16 IST

Continue Reading

Trending

Copyright © 2023