The findings show that the biomaterial could possibly be used in the future detection of toxins, explosives, pollutants, and medicines.
Detection devices have superior sensitivity when the sensor itself can be packaged at high density. Certain proteins that are found in the membranes of cells can act as sensors. However, the density with which cellular membranes can be packed in a sensor of a defined volume can limit the application. In this study, use was made of a particular form of matter, referred to as a liquid crystal or mesophase, that behaved as a densely packed mimic for cellular membranes.
Certain naturally occurring lipids or fats, when combined with water spontaneously form liquid crystals. One of these lipids called monoolein is a product of fat digestion. The liquid crystalline cubic phase that monoolein forms, when wet, has the lipid arranged as a bilayer just two molecules thick that is bathed on either side by water. This hydrated bilayer resembles the membrane that surrounds the cells in living organisms. The cubic phase is particularly notable as a liquid crystal in the extraordinary density with which it packages the membrane and the enormous surface area that it has. Thus, for example, a mere thimbleful of the cubic phase has enough surface area to cover a football field.
The research conducted by Trinity’s Professor of Membrane Structural and Functional Biology, Martin Caffrey and Research Associate Dr Dianfan Li in the School of Medicine and School of Biochemistry & Immunology used the cubic phase; but the cubic phase made from hydrated fat alone was useless. It needed to have a membrane protein sensor incorporated into it and the protein needed to be active. The test sensor used in the research was a membrane protein, referred to as DgkA. DgkA is an enzyme that interconverts the fatty components of natural cellular membranes. The enzyme was produced in E. coli bacteria, using recombinant DNA technology, as an inactive or dead ‘scrambled egg’ type of insoluble aggregate. ‘Life’ was breathed back into the enzyme by dissolving the aggregated protein in a soapy solution and inserting it into the membrane of the cubic phase. In this new and quite artificial environment the researchers showed that the protein had regained its original native enzyme activity and that it could behave as a model sensor.
The research sets the stage for the exploitation of this most extraordinary of biomaterials. These include its use in high density, high sensitivity biosensors for the detection of biological molecules such as hormones, proteins, carbohydrates, and lipids, as well as toxins, explosives, pollutants, and drugs.
O echipã de fizicieni din Hong Kong a sustinut recent un experiment care a demonstrat cã un singur foton respectã teoria lui Einstein, conform cãreia nimic nu poate cãlãtori cu o vitezã mai mare decât cea a luminii, confirmând astfel cã o cãlãtorie în timp este imposibilã (articol "HK scientists 'show time travel is impossible'" - AFP – Iulie 23, 2011).
O echipã de cercetãtori de la Universitatea de Stiintã si Tehnologie din Hong Kong, condusã de Du Shengwang, a demonstrat cã o particulã elementarã de radiatie luminoasã (un foton) "respectã regulile de circulatie ale universului".
"Eistein a sustinut cã viteza luminii constituie regula de bazã a circulatiei în univers, sau, mai simplu, cã nimic nu poate cãlãtori cu o vitezã mai mare decât lumina", explicã cercetãtorii pe site-ul universitãtii. "Studiul profesorului Du demonstreazã cã un singur foton, cuanta fundamentalã a luminii, respectã la rândul sãu legile universului, la fel ca undele electromagnetice", au adãugat acestia.
Acum 10 ani a fost luatã în considerarea posibilitatea de a cãlãtori în timp, dupã ce oamenii de stiintã au descoperit o propagare superluminalã (cu o vitezã mai mare decât cea a luminii) a anumitor impulsuri optice în anumite medii. Mai târziu, însã, s-a descoperit cã era vorba de un efect vizual, însã oamenii de stiintã au continuat sã creadã cã este posibil ca un foton sã circule mai rapid decât viteza lumini.
Cercetãtorul din Hong Kong a crezut cã Einstein avea dreptate si, pentru a încheia dezbaterea, a mãsurat viteza maximã pe care o poate atinge un singur foton, lucru ce nu mai fusese fãcut pânã acum.
"Studiul, ce a arãtat cã si fotonii respectã limita de vitezã c, confirmã cauzalitatea lui Einstein: adicã, un efect nu se poate petrece înaintea cauzei sale. Arãtând cã fotonii nu pot circula cu o vitezã mai mare decât viteza luminii, rezultatele obtinute de noi pun punct acestei dezbateri asupra vitezei reale a informatiei purtate de un singur foton", a afirmat Du pe site-ul universitãtii din Hong Kong.
Oggi, lo scienziato e businessman Craig Venter torna a far notizia sulle pagine di Nature Biotechnology. Il suo team ha infatti pubblicato uno studio in collaborazione con l' università di San Diego (Ucsd) in cui propone un metodo innovativo per sequenziare il dna fantasma dei microrganismi che sfuggono ai normali strumenti di indagine scientifica.
La nuova tecnica, la Multiple Displacement Amplification (Mda), promette di identificare e sequenziare il 90% dei geni appartenenti a tutti quei batteri che non possono essere studiati comunemente nei centri di ricerca. E non stiamo parlando solo di qualche bacillo stravagante: secondo alcune stime, il 99,9% dei microrganismi esistenti al mondo sono difficili da maneggiare. Si tratta per la maggior parte di batteri che abitano nicchie ecologiche molto particolari, come i fondali marini, i laghi sulfurei e lo stomaco umano, e sopravvivono solo all'interno dei substrati originali. Questo significa che i ricercatori non hanno la possibilità di far crescere delle colonie abbastanza grandi da estrarne dei campioni per le analisi di sequenziamento del dna.
Il metodo Mda entra in gioco proprio con l'idea di bypassare questo problema e permettere agli scienziati di leggere il genoma fantasma dei batteri senza doverli coltivare. Il principio alla base di questa tecnica, ideata nel 2005 dal biologo molecolare Roger Lasken, prevede infatti di completare il sequenziamento del dna partendo anche da una singola cellula. In pratica, l'Mda amplifica piccoli frammenti del genoma fino a riprodurne miliardi di copie.
Ma in questo tipo di analisi, la quantità non è tutto: per fare un buon sequenziamento del genoma ci vuole, soprattutto, materiale biologico di qualità. Purtroppo, i prodotti di amplificazione ottenuti con l'Mda non sono sempre molto affidabili. Spesso i frammenti amplificati contengono molti errori, o si replicano in proporzioni diseguali, lasciando interi buchi nella sequenza dei geni. Il team di Venter si è allora rivolto a Pavel Pevzner, un bioinformatico della Ucsd che ha brillantemente risolto il problema: ha sviluppato un algoritmo capace di selezionare la migliore combinazione di frammenti del dna e assicurare dei risultati sorprendenti.
Fatto sta che gli scienziati hanno subito testato la tecnica Mda su un Deltaproteobacterium (conosciuto come SAR324), un microrganismo oceanico di cui nessuno era mai riuscito a sequenziare il genoma. L'esperimento è andato a buon fine, svelando ai ricercatori buona parte dei geni che il batterio sfrutta per sopravvivere nel suo ambiente. Il prossimo passo sarà quello di studiare altri organismi sconosciuti, ma che promettono di essere molto interessanti, come quelli che abitano l’interno del nostro corpo.
The brand new Shadow eBike hosts only a bit of wiring hidden away in the front hub, still placing it far ahead its competition which will usually comes entangled within an array of wires on its frame. But beyond its sleek and clean form, this eBike also boasts a USB port, a charging port, an LED battery power display, regenerative breaks and a wheel that doubles up as a generator!
The Shadow eBike’s wireless attributes means that there are no electrical connections exposed to the elements, removing the possibility of accidental severing or short circuiting. All of the bike’s circuitry is in-frame, including its electric motor, lithium polymer battery, magnetic regenerative brakes, throttle and the pedal-assist functions which use a 2.5 GHz frequency-hopping “spread-spectrum technology”. As such, Toronto-based Daymak feel justified in calling the Shadow “the world’s first wireless power-assist electric bicycle.”
Daymak offers the Shadow eBike equipped with either a 250W or 350W electric motor, and a 36V 10AH lithium-ion battery that can provide an average range of around 12 to 15 miles running on just motor power. With pedal-assisted power, this range is extended to 22 to 25 miles. The battery takes between four and five hours to completely recharge and is good for 750 to 800 cycles. The bike’s wheel also doubles up as a generator able to charge devices via the USB port, and a regenerative braking system sends a current back to the batteries.
If you are concerned that the bike’s wireless design leaves it vulnerable to hacking, don’t worry. Daymak says that each Shadow eBike wireless component is paired and the odds of it being affected by outside parties is less than one in a billion. The use of wireless technology also means the Shadow is set up for future upgrades that will one day enable it to interact with smartphones and even PCs.
The bike was set to be released on April 30th, and has been given a retail price of $1,999.
Panourile solare reprezintă o inventie folosită din ce în ce mai mult în toate statele lumii, indiferent de nivelul de dezvoltare al acestora. Într-o cercetare recentă, oamenii de stiintă au descoperit noi avantaje ale acestei metode de producere a energiei electrice.
Panourile fotovoltaice transformă energia solară în energie electrică, folosind Soarele drept o sursă regenerabilă de energie electrică. Panourile solare sunt totodată capabile să aibă si un efect de răcire asupra clădirii pe care sunt montate, relevă un ultim studiu realizat de americanii de la Universitatea de Ingineri din San Diego.
Studiul realizat de Jan Kleissal si echipa sa este primul de acest gen. Pentru monitorizarea clădirilor, americanii au folosit o aparatură care oferă imagini termice. În urma acestui experiment, cercetătorii au descoperit că pe timpul zilei, un acoperis care dispune de panouri solare are o temperatură mai mică cu 2.8 grade Celsius comparativ cu clădirile care nu au montate astfel de dispozitive.
În urma unor calcule, s-a ajuns la concluzia că în timpul unui an, clădirile cu panouri solare vor consuma cu 38% mai putină energie pentru răcire. De asemenea, echipa de cercetători a observat faptul că panourile solare au si rol izolator, astfel că, pe timpul noptii, clădirea pierde mai putină căldură.
Il dispositivo, progettato dalla start-up Aïmago presso lo Science Park dell'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) ha vinto il premio CTI MedTech 2011 come migliore innovazione dell’anno nel campo delle scienze della vita. La sua applicazione consentirà infatti di diagnosticare con maggiore precisione il grado di ustione di un tessuto, e sarà utile anche nella chirurgia plastica, nella cura delle lesioni causate dal diabete, in reumatologia e in neurochirurgia.
Come mostrato nel video, la telecamera è montata su un braccio flessibile, è poco ingombrante, e semplice da usare (non ha bisogno infatti di toccare i tessuti da analizzare per vederli al suo interno), e ha un suo rivestimento sterile che gli permette di essere impiegata anche in sala operatoria. EasyLDI funziona utilizzando una tecnologia laser-doppler: un raggio laser emette un fascio di luce che viene riflesso dai globuli rossi e dai tessuti circostanti, sfruttando l’effetto doppler viene misurato lo scarto di frequenza tra luce emessa e luce riflessa. Il risultato sullo schermo è una specie di mappa topografica: le variazioni di colore rivelano le differenze nella microcircolazione e permettono di valutare con precisione la profondità della ferita e la qualità dell’irrorazione sanguigna.
La videocamera è in grado di osservare una superficie di circa cinquanta centimetri quadrati e può arrivare a vedere fino a due millimetri di profondità, ottenendo circa ventimila immagini al secondo, analizzabili per ogni singolo pixel. Come ha dichiarato Michael Friedrich, leader della Aïmago, si tratta di una tecnologia in grado di far guadagnare in termini di tempo e affidabilità: “In confronto all'occhio dell'esperto o al 'test dell’ago' fornisce una valutazione della gravità della bruciatura più accurata di circa due terzi”.
Taking inspiration from floating seeds, scientists from the Biomimetics-Innovation-Centre (B-I-C) in Germany have developed a promising new anti-fouling surface that is toxin-free.
The new surface is based on a seed from a species of palm tree that is dispersed by ocean currents. Suspecting that certain seeds may have specialized surfaces that gave them the ability to remain free of fouling to allow them to disperse further, the researchers floated seeds from 50 species in the North Sea for 12 weeks. At the end of the 12-week period, the seeds of 12 species showed no fouling at all.
"We then began by examining the micro-structure of the seeds' surfaces, to see if we could translate them into an artificial surface. The seeds we chose to mimic had a hairy-like structure," says Katrin Mühlenbruch, a PhD researcher at BIC. "This structure might be especially good at preventing fouling because the fibers constantly move, preventing marine organisms from finding a place to settle."
To create an artificial surface similar to the seeds, the researchers used a silicone base with fibers covering the surface. The new surface is currently being trialed by floating it in the sea. Ms. Mühlenbruch says that while the initial results are "quite good," there is still a long way to go.
Following on from the examination of the structure of the seeds' surface, the B-I-C researchers also plan to analyze the chemical composition of the seeds' surface to find out whether this adds to their anti-fouling properties.
"Our aim is to provide a new toxin-free and bio-inspired ship coating," says Ms. Mühlenbruch. "This would prevent environmental damage while allowing ships to operate efficiently."
Durata mai mare de viată este o urmare a faptului că avem creierul mai bine dezvoltat, afirmă o ehipa de cercetători într-un articol publicat de curând în Proceedings of the National Academy of Sciences. Rezultatele studiului indică faptul că bătrânetea este consecinta necesitătii de a contribui la cresterea copiilor tot mai inteligenti.
Pe măsură ce îmbătrânim, creierul nostru devine mai usor. În jurul vârstei de 80 de ani, creierul uman este mai usor cu până la 15%. Cel al suferinzilor de tulburări mentale legate de vârstă, ca Alzheimer, se micsorează si mai mult. Această pierdere în greutate derivă din declinul treptat al delicatelor structuri de neuroni si al legăturilor dintre ei.
În paralel, capacitatea creierului de a procesa gânduri, amintiri si de a răspunde la semnalele corpului pare să se diminueze.
Cercetătorii stiu că anumite zone ale creierului par să involueze într-un ritm mai alert decât altele. Cortexul cerebral, care este implicat în gândirea de nivel cognitiv superior, se micsorează mai mult decât cerebelul, responsabil de reglarea miscărilor.
În ciuda fenomenului universal al îmbătrânirii, cercetătorii nu au reusit să afle de ce creierul nostru îsi pierde din materia cenusie odată cu vârsta.
Într-un mod bizar, creierul maimutelor nu este supus acestei pierderi de materie cenusie, motiv pentru care cercetătorii iau în calcul ipoteza ca această caracteristică să se regăsească doar la oameni.
O echipă de neurologi, antropologi si primatologi a colectat date pentru a afla răspunsul.
Comparând imagini obtinute prin rezonantă magnetică de la mai bine de 80 de persoane cu vârste cuprinse între 22 si 88 de ani cu cele ale unui număr similar de cimpanzei crescuti în captivitate, cercetătorii au descoperit că la primate creierul nu se micsorează cu vârsta.
Rezultatele sugerează că cele 5-8 milioane de ani în care cimpanzeii au evoluat diferit de oameni diferentiază modul în care îmbătrânesc cele două specii. Antropologul Chet Sherwood de la Univesitatea George Washington din Washington DC, conducătorul cercetării, consideră că oamenii trăiesc mai mult pentru a fi responsabili fată de copiii lor mult mai inteligenti.
Oamenii trăiesc relativ mult comparativ cu primatele. Anii de bătrânete sunt post-menopauză pentru om, pe când cimpanzeii se pot reproduce până când mor.
În plus, creierul unui om este de 3 ori mai mare decât al unui cimpanzeu.
Dr Sherwood sugerează că viata prelungită a bunicilor are rolul evolutiv de a sustine mamele si de a nu le lăsa să crească singure copiii tot mai inteligenti si mai energici. Îmbătrânirea, crede dr. Sherwood, este o cale de a trăi mai mult pentru a da o mână de ajutor rudelor.
"Studiul aduce dovezi care atestă că modelele de îmbătrânire ale creierului uman sunt unice, diferite de cele ale animalelor", a afirmat Tom Preuss de la Universitatea Emory din Atlanta, care nu a fost implicat în studiu.
Dr. Preuss a declarat că diferentele dintre ceierul uman si cel al primatelor nu elimină posibilitatea studiului bolilor legate de îmbătrânire asupra acestora. El a mai spus că aceste diferente ar putea explica de ce oamenii suferă mai mult din cauza bolilor legate de îmbătrânire decât alte specii.
Trăim în secolul vitezei. Mâncăm în grabă, vrem să facem cât mai multe lucruri în acelasi timp si, bineînteles, vrem să dormim cât mai putin si mai bine. O viată atât de agitată duce, însă, la tulburări de somn. Oare câti dintre noi stiu ce efecte poate avea somnul fragmentat asupra noastră pe termen lung?
Ultimul studiu realizat de americanii de la Universitatea din Stanford a demonstrat faptul că somnul întrerupt afectează capacitatea animalelor de a-si aminti imagini familiare. Studiul a fost realizat pe soareci, iar decoperirile publicate în jurnalul Proceedings of the National Academy of Science ar putea explica problemele de memorie ale bolnavilor de Alzheimer si de apnee nocturnă.
Creierul uman se foloseste de somnul adânc pentru a evalua întâmplările zilei si pentru a decide ce să păstreze si ce nu, sustin expertii britanici în probleme de somn. Studiul a vizat somnul fragmentat cu aceeasi durată ca somnul normal si cu aceeasi intensitate. Cercetătorii au folosit o tehnică numită optogenetică (domeniu în curs de dezvoltare, care combină tehnici optice si de analiză genetică pentru a testa circuitele neuronale ale mamiferelor si altor animale, în interval de câteva secunde, cu scopul de a întelege modul de functionare al creierului), în care niste celule sunt modificate genetic pentru a fi sensibile la lumină. Cercetătorii si-au propus să studieze un anumit tip de celule cerebrale care joacă un rol important în trecerea de la starea de somn la cea de veghe.
Ei au trimis fascicule de lumină direct în creierul soarecilor care dormeau, ceea ce a permis întreruperea somnului lor fără a-i schimba durata totală, calitatea sau structura. După aceea, cobaii au fost închisi într-o cutie alături de două obiecte. Unul dintre acestea le era familiar, însă celălalt era nou pentru ei. În mod normal, soarecii ar fi petrecut mai mult timp studiind obiectul nou, lucru care s-a si întâmplat în cazul cobailor al căror somn nu a fost întrerupt. Cei cu somnul fragmentat au fost interesati în mod egal de ambele obiecte, ceea ce indică faptul că memoria le-a fost afectată.
"Continuitatea somnului este unul din cele mai importante elemente afectate în diverse boli patologice care afectează memoria, printre care si boala Alzheimer", au declarat cercetătorii.
Dorm prost si alcoolicii si bolnavii de apnee nocturnă, o afectiune a aparatului respirator caracterizată prin întreruperea repetată a respiratiei în timpul somnului. "Din păcate, am concluzionat că indiferent de cât de scurt este somnul, chiar si o mică întrerupere a acestuia duce la înrăutătirea stării memoriei", au completat cercetătorii. Nu s-a demonstrat faptul că tulburările de somn ar provoca aceste boli, în schimb.
"În timpul zilei noi acumulăm amintiri. La un moment dat trebuie să le si sortăm, iar pe unele dintre ele trebuie sa le salvăm într-o memorie permanentă. Acest proces are loc în timpul somnului adânc, deci orice ne afectează somnul va avea un efect direct asupra memoriei", a declarat doctorul Neil Stanley, membru al Societătii de Cercetare a Somnului din Marea Britanie.
De asemenea aceasta a adăugat că persoanele care suferă de apnee nocturnă au probleme cu "salvarea" acestor amintiri, iar cele care suferă de Alzheimer au deseori tulburări de somn. "Nu stim dacă degenerarea creierului e responsabilă de somnul prost sau viceversa", a completat britanicul.
"Pentru pacientii cu tulburări grave de somn si apnee de somn obstructivă, rezultatele acestui studiu nu reprezintă o surpriză. Acesti pacienti nu mai respiră în timpul noptii în momentul în care căile respiratorii se blochează, iar astfel sunt privati de un somn linistit. Somnul întrerupt duce la oboseală pe timpul zilei si la pierderi de memorie", a completat doctorul Miranda Watson, directorul de comunicare al Fundatiei Britanice de Pneumologie.
Così da favorire la diagnosi dell’Alzheimer quanto prima possibile, anche se i sintomi non sono ancora evidenti. Sono le principali novità contenute nella prima revisione dei criteri diagnostici per l’Alzheimer avvenuta a 40 anni dalla pubblicazione della prima versione. “Opera dell’Institute of Ageing americana e dell’International Alzheimer Association, i nuovi criteri fanno discutere perché incidono profondamente sulla clinica e sui servizi ai malati”, spiega Orazio Zanetti, primario U.O. Alzheimer del Centro San Giovanni di Dio Fatebenefratelli di Brescia, che dedica il suo congresso annuale proprio a questo argomento il 21 settembre, in occasione della Giornata mondiale dell’Alzheimer.
I nuovi criteri classificano la malattia in tre fasi: quella pre-clinica, senza sintomi, quella prodromica, quando i segni cominciano a vedersi ma non inficiano le capacità del paziente, e quella di demenza conclamata, quando il malato non è più autonomo. “La neurodegenerazione è un processo lento, in atto 10-15 anni prima che sia visibile, e oggi sappiamo che alcune sostanze presenti nel liquor cerebrospinale e nel cervello segnalano la malattia anche in assenza di sintomi”, va avanti il geriatra. Ma se non ci sono terapie risolutive perché è importante che la diagnosi sia precoce? “Perché è un diritto del paziente e perché è solo nella fase asintomatica che si può stabilire un’alleanza fra medico, paziente e famiglia per migliorare la gestione della malattia”, conclude Zanetti.
(p)Link
Commenti
Storico
Stampa
Feed RSS 0.91
Feed Atom 0.3
