Яскравий світ науки: фотопремія Wellcome Images 2017

Hawaiian bobtail squid Копирайт изображения Mark R Smith

Це - збільшене зображення немовляти кальмара, на тілі якого поселилася колонія бактерій, що світяться.Воно стало одним із фіналістів фотопремії Wellcome Image Awards2017.

Цей кальмар має всього 1,5 сантиметра в діаметрі, але він надає їжу та житло для бактерій в обмін на їхню біолюмінесценцію. Це світіння схоже на світло місяця та зірок і допомагає замаскувати його силует у Тихому океані, знижуючи ризик нападу хижаків знизу.

Премія Wellcome Image Awards відзначає барвисті й захопливі зображення на наукову тематику - від фотографій та ілюстрацій до мікроскопії та медичних сканувань надвисокої роздільної здатності.

Цього року її вручають вже вдвадцяте.

Нижче - більше робіт конкурсантів.

Головним переможцем 2017 рокустало фото із серії робіт, присвяченої хворобі Крона. У ній фігурує персонаж на ім'я Стікмен.

Автор - Спукі Пука

Stickman - The Vicissitudes of Crohn's (Resolution) Копирайт изображения Spooky Pooka

Stickman (буквально - людина із паличок) - це альтер-его художника, який страждає на хворобу Крона - хронічне захворювання, спричинене запаленням травної системи.

Скелет у цьому випадку сформований із паличок, а не кісток - щоби показати крихкість організму перед полум'ям.

Stickman - The Vicissitudes of Crohn's (Resolution) Копирайт изображения Spooky Pooka

Штучний кришталик

Марк Бертлі, Cambridge University Hospitals NHS Foundation Trust

Intraocular lens 'iris clip' Копирайт изображения Mark Bartley

Зображення демонструє штучний кришталик, який встановили на оці 70-річного пацієнта за допомогою 3-міліметрового розрізу.

Цей імплант використовують для лікування міопії (короткозорості) і катаракти (помутніння кришталика).

У пацієнта після операції майже повністю відновився зір.

Візуалізація тегу #breastcancer у Twitter

Ерік Кларк, Річард Арнеттта Джейн Бернз, Королівський коледж хірургів в Ірландії

#breastcancer Twitter connections Копирайт изображения Eric Clarke / Richard Arnett / Jane Burns

Це графічна візуалізація даних, взятих із записів у мережі Twitter, що мають хештег #breastcancer (рак грудей).

Користувачі зображені точками або вузлами, а зв'язки між ними - лініями.

Вузли та лінії мають різний розмір, залежно від кількості та важливості інших вузлів, з якими вони пов'язані.

#breastcancer Twitter connections Копирайт изображения Eric Clarke / Richard Arnett / Jane Burns

Кровоносні судини африканського сірого папуги

Скотт Бірч та Скотт Ічолс

Blood vessels of the African grey parrot Копирайт изображения Scott Birch / Scott Echols

Це 3D-реконструкція голови і шиї мертвого африканського сірого папуги - із дуже складною системою кровоносних судин.

Терморегуляція голуба

Скотт Ічолс, проект Scarlet Imaging and the Grey Parrot Anatomy

Pigeon thermoregulation Копирайт изображения Scott Echols / Grey Parrot Anatomy Project

Тут зображена складна мережа кровоносних судин в області шиї і голови голуба - до рівня капілярів.

Усі тварини мають унікальні анатомічні варіації, які допомагають їм адаптуватися до навколишнього середовища - і цей значний приплив крові під шкіру допомагає птахові контролювати температуру тіла за допомогою процесу, відомого як терморегуляція.

Шкіра кота і кровопостачання

Девід Лінстед

Cat skin and blood supply Копирайт изображения David Linstead

Ця робота виконана у техніці мікроскопії, знятої за допомогою поляризованого світла. На ділянці котячої шкіри видно кровопостачання шерстинок і вусів.

У кровоносні судини ввели барвник (тут зображений чорним) для візуалізації капілярів у тканині.

Зображення складається із 44 окремих слайдів, отриманих за допомогою мікроскопа Вікторіанської доби.

Рита Леві-Монтальчині

Дарія Кірпач / Salzman International

Rita Levi-Montalcini Копирайт изображения Daria Kirpach / Salzman International

Тут зображена італійка Рита Леві-Монтальчині (1909-2012) - нейробіолог.

Вона була серед тих, кого у 1986 році нагородили Нобелівською премією з фізіології і медицини за відкриття фактора росту нервів - це допомогло краще розуміти багато недуг, зокрема пухлини, вади розвитку та деменцію.

Для ранніх досліджень в Італії Леві-Монтальчині обладнала невелику лабораторію у своєму домі і працювала в таємниці через те, що 1938-го року в Італії часів Муссоліні вийшов расовий маніфест, який забороняв академічну роботу людям неарійського походження.

Поверхня сітківки миші

Габріела Луна, Науково-дослідний інститут неврології, Університет Каліфорнії, Санта-Барбара

Surface of a mouse retina Копирайт изображения Gabriel Luna

Це цифрове зображення сітківки миші (у задній частині ока) містить світлочутливі клітини, відповідальні за перетворення світла в електричні нервові сигнали, які обробляє мозок.

Кровоносні судини (сині), як видно, розходяться із центру зображення. Червоним та зеленим позначені астроцити - спеціалізовані клітини нервової системи.

Науковці досліджують, чи змінюються функції астроцитів при дегенерації сітківки. Це може допомогти розробити нові методи лікування втрати зору.

Surface of a mouse retina Копирайт изображения Gabriel Luna

МікроРНК-терапія раку

Джоао Конде, Нуріа Оліва і Наталі Артзі, Массачусетський технологічний інститут

MicroRNA scaffold cancer therapy Копирайт изображения Joao Conde / Nuria Oliva / Natalie Artzi

Проблема з традиційними методами лікування раку, такими як хіміотерапія, полягає у їхній неспецифічності та побічних ефектах.

Та є надія, що в терапії раку можна буде використовувати оцю сітку, оточуючи нею пухлини.

На малюнку показано, як синтетичний полімер (фіолетовий) об'єднали з двома типами мікроРНК (червоного кольору). Останні являють собою короткі генетичні послідовності, відповідальні за контроль клітинного росту.

Молекули мікроРНК можна локально вживити в ракові клітини, щоб зупинити їхній поділ.

Цю терапію вже випробували на мишах - і їхні пухлини зменшилися майже на 90% всього за два тижні.

Судини ока здорової карликової свині

Пітер М Малока, OCTlab в Базельському університетіта лікарні Moorfields Eye, Лондон; Крістіан Шволлер; Руслан Глущук, Бернський університет; Себастіен Барре

Vessels of a healthy mini-pig eye Копирайт изображения Peter M Maloca

3D-модель ока здорової карликової свині. Вм'ятина у правому боці зображення - це зіниця, через яку світло потрапляє до ока.

Кровоносні судини приносять енергію та поживу для м'язів, що оточують діафрагму (вона регулює кількість світла, яке потрапляє в око).

Найменші судини на зображенні мають 20-30 мікрометрів (0,02-0,03 міліметра) в діаметрі.

Карикатурні середньовічні лікарі

Мадлен Куіджпер, Madeleine Kuijper Illustraties

Caricatural medieval medical practitioners Копирайт изображения Madeleine Kuijper

На створення цих чотирьох сцен авторку надихнули роботи середньовічних митців, зокрема голландського художника XV століття Ієроніма Босха.

Вони відокремлені один від одного Асклепієвими зміями, що репрезентують і Асклепія - давньогрецького бога медицини, і сучасний символ медицини.

Caricatural medieval medical practitioners Копирайт изображения Madeleine Kuijper

Ліве верхнє зображення - з фігурою в масці, що тримає конічну колбу із жабами, - пародіює алхімію.

У правому верхньому куті - людина, що сидить на візку і питає лікаря, чи можна вилікувати її безладні кінцівки.

Caricatural medieval medical practitioners Копирайт изображения Madeleine Kuijper

У нижній лівій частині пацієнтові пропонують чай, поки хірург працює у його розкритій голові.

А в правому нижньому кутку лікар виконує операцію - і, як виглядає, дістає в'язку ковбас із утроби пацієнта. А поруч - голодні собаки.

Мовні шляхи мозку

Джефані Джей Форкел і Ахмад Бейх, медична лабораторія NatBrainLab у Королівському коледжі Лондона; Альфонсо де Лара Рубіо, Королівський коледж Лондона

Language pathways of the brain Копирайт изображения Stephanie J Forkel / Ahmad Beyh / Alfonso de Lara

Це 3D-реконструкція білої речовини, що з'єднує дві області людського мозку: дугоподібного пучка нервів.

Дугоподібний пучок нервів з'єднує сіру речовину, яка містить клітини і відповідає за обробку інформації, з білою речовиною, яка з'єднує ділянки сірої речовини, дозволяючи передавати інформацію між віддаленими областями мозку.

Плацентарна веселка

Сучіта Надкарні, Дослідницький інститут Вільяма Гарві при Лондонському університеті королеви Марії

The Placenta Rainbow Копирайт изображения Suchita Nadkarni

Тут зображені відмінності в розвитку плаценти миші, які можуть виникнути внаслідок змін в імунній системі матері.

Вони зафарбовані так, щоби показати три білки. Синій зображує ядро, де зберігається і контролюється ДНК. Кровоносні судини забарвлені у червоний колір. І трофобласти, перші клітини, що утворюються в розвиненому ембріоні, забарвлені зеленим.

Додаткові кольори присутні внаслідок вираження двох або більше із цих білків у тій самій клітині.

Транспортування через мембрани

Майкл Нортроп

Synthetic DNA channel transporting cargo across membranes Копирайт изображения Michael Northrop

Кожна клітина оточена мембраною, яка служить для захисту її вмісту і з'єднання з іншими клітинами - для утворення тканин та органів.

Канали з білків охоплюють цю мембрану і контролюють двосторонній зв'язок між клітиною та середовищем.

Дослідники використовують ДНК в якості будівельного матеріалу для виготовлення синтетичних каналів, які поводяться точно так само. Так ці канали уявляє художник.

Розвиток спинного мозку

Габріела Галеа, Університетський коледж Лондона

Developing spinal cord Копирайт изображения Gabriel Galea

Хребет дозволяє нам стояти і рухатися, а також захищає спинний мозок, який з'єднує всі нерви організму з головним мозком.

Спинний мозок формується зі структури, яку називають нервовою трубкою. Вона розвивається в перший місяць вагітності. Та інколи виникають проблеми з розвитком нервової трубки, що може спричинити такі хвороби, як розщеплення хребта.

Ця серія з трьох зображень показує відкритий кінець нервової трубки миші, яку дослідники вивчають, щоб спробувати запобігти розвитку таких недуг.

"Приховане навчання" з проекту Chrysalis

Авторський малюнокСофі МакКей Найт із образами жінок-науковців із Університету Сент-Ендрюс - частина проекту Chrysali, який координує Маірі Стюарт

'Hidden Learning', from the Chrysalis project Копирайт изображения Sophie McKay Knight / University of St Andrews

Проект об'єднує жінок-науковців.

Деякі з тем бесід учасниць зобразила художниця Софі МакКей Найт.

Цей приклад досліджує, що відчувають жінки, коли, наприклад, мусять балансувати між кар'єрою і сімейним життям.

Вуаль цієї жінки складається з молекулярної структури молекули цукру.

Око та бічні лінії акваріумної риби даніо-реріо

Інгрід Лекк та Стів Вілсон, Університетський коледж Лондона

Zebrafish eye and neuromasts Копирайт изображения Ingrid Lekk / Steve Wilson

Цей чотириденний ембріон риби змінили за допомогою двох механізмів, запозичених зі світу бактерій і дріжджів - їх широко застосовують у дослідженнях генетики.

Науковці використовували технології редагування ДНК, щоб вставити ген Gal4 поруч із геном, який дослідники хотіли вивчити.

Ці риби потім схрестили з іншими, аби створити гібридні риби, у яких досліджуваний ген флуоресціює червоним щоразу, коли активується.

Мозок-на-чіпі

Коллін Едінгтон та Айріс Лі, Массачусетський технологічний інститут

Це зображення з'явилося як результат співпраці між Wellcome Images та Інститутом Коха в MTІ.

Brain-on-a-chip Копирайт изображения Collin Edington / Iris Lee / MIT

Тут науковці досліджують, як стовбурові клітини ростуть на синтетичному гелі, що називається PEG. Всього за два тижні стовбурові клітини (пурпуровий колір) утворюють нервові волокна (зелений).

Ця робота підтримує проект Людина-на-чіпі, який спрямований на вирішення проблеми неефективності та дороговизни традиційного тестування ліків.

Дослідники розробили способи вирощувати мініатюрні органи на пластикових чіпах, які, як вони сподіваються, можна було би з'єднати з людським тілом.

Згодом це можна буде використовувати для точного прогнозування ефективності і токсичності лікарських засобів і вакцин - і усунути необхідність випробувань на тваринах у медичних дослідженнях.

Пацієнт отримує лікування під час виїзної перевірки очей у Індії

Сюзен Смарт

Patient receiving treatment during outreach eye screening in India Копирайт изображения Susan Smart

Пацієнт проходить лікування в імпровізованій очній клініці в Індії.

Це зображення зняв фотограф, який працював волонтером у благодійній організації Unite For Sight.

Починаючи з 2000 року вона забезпечила догляд за очима для майже 1,9 мільйона людей. Деякі з них живуть в умовах крайньої бідності.

РозгаданаДНК у легеневих клітинах людини

Езекіль Мірон, Оксфордський університет

Unravelled DNA in a human lung cel Копирайт изображения Ezequiel Miron

Для того, щоб рослини і тварини могли рости і залишатися здоровим, клітини повинні мати здатність до розмноження. Під час поділу клітини весь вміст ДНК-клітини копіюється, і половина його іде до кожної нової клітини.

ДНК розташована в області клітини під назвою ядро, яка діє трохи подібно до мозку.

Ця картина показує ядро однієї із двох нових дочірніх клітин.

ДНК у ній якимось чином зачепилася і розтягується між двома клітинами. Це призвело до того, що ДНК розташувалася всередині ядра, а її волокна проходять крізь нього.

Усі зображення захищені авторським правом.

Зображення-переможці демонструються в Європі та Африці від 16 березня.

Новини на цю ж тему