Впервые за всю историю науки группа исследователей создала синтетический одноклеточный организм, который способен расти и размножаться делением, как обычная живая клетка. Данное достижение может привести к созданию специализированных искусственных клеток, которые будут способны вырабатывать определенные полезные вещества, которые смогут на время заменить пораженные заболеванием клетки тела человека и многое другое.

Группа ученых из Массачусетского технологического института разработала несколько механизмов, позволяющих контролировать модифицированные на генном уровне или выращенные искусственно микроорганизмы. Эти механизмы не позволят ГМО-бактериям сбежать из лабораторий и распространиться неконтролируемым образом вне подходящей для них специальной среды обитания. Эти меры и им подобные должны сделать генетически модифицированные бактерии более безопасными как для людей, так и для всего живого на земном шаре.

Представители биотехнологической компании Synthorx, которая располагается в Калифорнии, США, добились успеха в создании цепочек молекул ДНК, в состав которых были введены некоторые синтетические компоненты. Такая ДНК, внедренная внутрь живых организмов, позволит создать искусственные формы жизни, обладающие уникальными возможностями и способностями, которых ранее принципиально не могло существовать в живой природе.

Изменяя определенные квантовые взаимодействия, происходящие в материи на самом "тонком" уровне, ученые из университета Лидса добились возникновения магнетизма в материалах, которые в обычных условиях не являются магнитными. Такие технологии, воплощенные в виде производства новых типов синтетических магнитов, могут значительно уменьшить потребность в редкоземельных металлах и избежать применения некоторых токсичных веществах, используемых в постоянных магнитах ветряных электрогенераторов, компьютерных жестких дисков и других устройствах, в которых используются сильные постоянные магниты.

В природе различные прочные материалы, из которых состоят раковины морских моллюсков, зубы и кости, образуются за счет процесса биоминерализации, в котором за счет некоторых белков в состав тканей вводятся металлы и другие химические элементы. Однако, все тонкости таких процессов превращений белков были изучены до последнего времени крайне и крайне слабо. Но недавно, группе исследователей из Института физико-химических исследований RIKEN и Городского университета Йокогамы, Япония, удалось пролить свет на загадки процессов естественной биоминерализации. Более того, эти ученые при помощи специального синтетического белка создали нанокристалл хлорида кадмия, самый маленький кристалл в мире на сегодняшний день, состоящий всего из 19 атомов, зажатых между двумя молекулами синтетического белка.

Одной из функций нейронов головного мозга является передача сигналов, которая осуществляется, согласно результатам некоторых наблюдений, со скоростью около 1 триллиона бит в секунду. Передача информации осуществляется при помощи некоторых химических соединений, называемых нейромедиаторами, но очень часто происходит то, что нервные клетки теряют чувствительность или оказываются неспособны к выработке собственных нейромедиаторов. Это приводит к возникновению неврологических заболеваний, которые пока еще пытаются лечить по старинке, медикаментозными методами или при помощи электрического воздействия.

Группа исследователей из Национального института биологических стандартов и контроля (U.K. National Institute for Biological Standards and Control) создала искусственный аналог внешней оболочки вируса ящура. Но внутри этой оболочки, там, где находится генетический материал собственно вируса, пусто. Такие синтетические вирусоподобные частицы могут использоваться в качестве вакцины против вирусных инфекционных заболеваний. Их производство будет более простым и дешевым, нежели производство обычных вакцин, ведь на предприятии, их производящем, не будет требоваться жестких мер биологической безопасности, которые предпринимаются при работе с живым вирусным материалом. Помимо этого вирусная оболочка создана таким образом, что такие "пустые" вирусы могут находиться в целости и сохранности вне холодильника гораздо дольше, нежели обычные вакцины, что значительно упрощает их доставку в любую точку земного шара.

Достаточно часто, когда речь заходит об аккумуляторных батареях и катализаторах, звучит термин площадь поверхности. Этот показатель определяет значение площади поверхности на единицу веса какого-либо материала. И чем больше площадь поверхности материала, используемого в качестве электрода аккумуляторной батареи, тем больший электрический заряд может хранить эта батарея. Все вышесказанное определяет немалый интерес ученых к разработке материалов, обладающих большой площадью поверхности, и недавно исследователи из Северо-Западного университета, Иллинойс, создали два новых синтетических материала, которые стали обладателями мирового рекорда по площади их поверхности.

В научной фантастике зачастую роботы рассматриваются как более интеллектуальные устройства, чем их создатели, люди. Но, для того, что бы приобрести весьма развитый искусственный интеллект, и, возможно, даже эмоции, схожие с человеческими эмоциями, роботам потребуется заиметь в своей голове синтетический или электронный аналог биологического мозга. В настоящее время множество международных групп ученых ведут разработки синтетического мозга, и с точки зрения многих экспертов, наибольшего успеха удалось добиться ученым проекта BrainScaleS. В состав группы проекта BrainScaleS входят ученые из 15 различных научно-исследовательских институтов и организаций, а их конечной целью, как можно догадаться, является создание электронных аппаратных средств, которые в своей работе подражают работе различных участков головного мозга человека.

Хирурги из больницы университета Каролинска (Karolinska University Hospital), Швеция, сделали огромный шаг на пути развития регенеративной медицины, впервые в истории успешно произведя операцию по трансплантации человеку синтетического органа. Пересадка органа, выполненная без участия донора, спасла жизнь 36-летнему человеку, больному раком, который получил новую трахею, выращенную из его собственных стволовых клеток.

Пациент, Андемэриэм Теклезенбет Беиин (Andemariam Teklesenbet Beyene), защищал докторскую степень по геологии в Исландии, когда в его трахее была обнаружена неоперабельная опухоль. Через время ситуация ухудшилась настолько, что выросшая опухоль попросту блокировала возможность дыхания. Сделанные трехмерные снимки трахеи пациента были переданы ученым университетского колледжа в Лондоне, которые обработав эти данные изготовили специальную стеклянную матрицу, которая являлась точной копией собственной трахеи пациента.

Создание искусственного синтетического мозга является в наше время делом сложным и практически невыполнимым. Но, различные группы исследователей интенсивно работают над этой проблемой и это событие должно когда-либо все же произойти. Инженеры из Южно-Калифорнийского университета (University of Southern California) сделали огромный шаг на этом тернистом пути, создав искусственный синапс на основе углеродных нанотрубок.

Мощные рентгеновские лазеры, благодаря малой длине волны излучения, могут позволить ученым получить четкие изображения различных молекул, заглянуть внутрь живых клеток и многое другое, которое может существенно подтолкнуть вперед медицину и науку. Но, для таких лазеров требуются специфические высококачественные зеркала, способные без потерь выдержать и отразить сильное рентгеновское излучение. Большинство лазеров использует кремниевые зеркала, которые достаточно хорошо работают в световом диапазоне, но кремний не способен отразить сильное рентгеновское излучение, поэтому в качестве материала для таких зеркал используют синтетические алмазы. Согласно информации, полученной издательством Discovery News, ученым, наконец, удалось получить почти идеальный алмаз необходимых размеров, который можно использовать для изготовления зеркал рентгеновского лазера.

Управление перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA начало реализацию проекта "Biodesign", который является частью более объемного проекта с финансированием 6 миллионов долларов. В рамках проекта "Biodesign" DARPA планирует разработку биологических технологий, с помощью которых станет возможным создание или выращивание полностью искусственных биологических организмов. Само собой разумеется, в дальнейшем эти организмы могут быть запрограммированы соответствующим образом для выполнения определенной задачи, естественно, в военной области.