Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

KopalniaWiedzy.pl

Super Moderatorzy
  • Zawartość

    29147
  • Rejestracja

  • Ostatnia wizyta

    nigdy
  • Wygrane w rankingu

    91

Ostatnia wygrana KopalniaWiedzy.pl w dniu 16 stycznia

Użytkownicy przyznają KopalniaWiedzy.pl punkty reputacji!

Reputacja

165 Wyśmienita

6 obserwujących

O KopalniaWiedzy.pl

  • Tytuł
    Duch Kopalni
  • Urodziny 01.05.2006

Informacje szczegółowe

  • Płeć
    Nie powiem

Ostatnie wizyty

Blok z ostatnimi odwiedzającymi dany profil jest wyłączony i nie jest wyświetlany użytkownikom.

  1. KopalniaWiedzy.pl

    Kawie grozi wyginięcie

    Najnowsze badania przynoszą złe wieści dla miłośników kawy. Wskutek wylesiania, zmiany klimatu i związanego z tym rozprzestrzeniania się chorób, aż 60% dzikich gatunków kawy jest zagrożonych wyginięciem. Tymczasem w przypadku mniej niż połowy tych gatunków zebrano ich nasiona, które trafiły do banków nasion. To zaś oznacza, że gdy one wyginą, to ich już nie odzyskamy. Dzikie gatunki kawy są ważnym źródłem materiału genetycznego dla gatunków uprawnych. A zmiany klimatyczne powodują, że stają się one coraz ważniejsze z punktu widzenia utrzymania upraw. Jeśli popatrzymy na historię uprawy kawy, to co mniej więcej 40 lat musimy wykorzystywać różnorodność dzikich odmian do rozwiązania specyficznych problemów nękających uprawy, mówi główny autor badań Aaron Davis, Royal Botanic Gardens w Kew, który jest tam głównym specjalistą ds. badań nad kawą. Davis i jego koledzy przyjrzeli się wszystkim znanym 124 gatunkom kawy. Badali w naturze dziko rosnące rośliny i określali zagrożenia. Następnie każdy z gatunków przypisali do jednej z trzech grup. W Grupie I znalazły się cztery gatunki uprawne oraz blisko spokrewnione z nimi dzikie gatunki. W tej grupie jedynym zagrożonym gatunkiem była dzika Coffea arabica. Do Grupy II trafiły wszystkie afrykańskie gatunki kawy. Jest ich 38, a czego zagrożonych jest 23. W Grupie III znalazły się pozostałe 82 gatunki, z czego 51 jest zagrożonych. Przejrzenie wszystkich światowych gatunków kawy nie jest prostym zadaniem. Davis rozpoczął swoją pracę w 1997 roku od wizyty na Madagaskarze. Od tamtej pory odbył 11 „kawowych” ekspedycji naukowych. Ostatnio był w Sierra Leone w grudniu ubiegłego roku. Samo znalezienie kawy jest bardzo trudne. Na Madagaskarze uczony pracował w gęstym lesie tropikalnym. Dostrzeżenie kawy wśród tysięcy innych roślin to poważne zadanie. Saranda Krishnan, dyrektor ds. uprawy roślin w Ogrodzie Botanicznym w Denver mówi, poszczególne gatunki kawy będzie bardzo trudno chronić przed wyginięciem. Każdy z nich ma bowiem specyficzne wymagania klimatyczne i jest wysoce wyspecjalizowany, może więc znieść jedynie niewielki margines zmian. Ponadto, mimo iż Coffea jest rozpowszechniona na całym świecie, każdy z dzikich warunków zajmuje niewielką niszę. Kawa jest jednym z tych gatunków, które najbardziej zostaną dotknięte zmianami klimatycznymi, gdyż nie jest ona dostosowana do życia w dużych ekoregionach, każdy z dzikich gatunków jest rozprzestrzeniony na niewielkim obszarze, mówi uczona. Dodaje, że szczególnie niebezpieczne jest dla kawy wylesianie. Gdy znika las, znika żyjący w nim gatunek kawy. Specjaliści powątpiewają, czy uda się powstrzymać wylesianie. Christophe Montagnon, dyrektor ds. badawczych niedochodowej organizacji World Coffee Research mówi, że jedyne co można zrobić w tej sytuacji, to zebrać nasiona dzikich gatunków kawy i umieścić je w specjalnych zbiorach. Organizacja, we współpracy z Global Crop Diversity Trust, ma zamiar zebrać 25 milionów dolarów na stworzenie kolekcji nasion kawy, by zachować jej pulę genetyczną. Nie będzie to jednak łatwe zadanie. W bankach nasion wymagana jest bardzo niska temperatura i niska wilgotność. Nasiona kawy źle znoszą takie warunki. To zaś oznacza, że kolekcja nasion kawy musiałaby być ciągle odnawiana. Alternatywną metodą mogłaby być kriokonserwacja, czyli zamrożenie, jednak tutaj w grę wchodzą olbrzymie koszty. « powrót do artykułu
  2. Do 2019 r. wiadomo było o istnieniu tylko jednego osobnika z gatunku Telmatobius yuracare - Romeo, który przebywał w Muzeum Historii Naturalnej Alcide'a d'Orbigny'ego w Cochabambie. Od 2008 r. na wolności nie spotkano ani jednego płaza. Naukowcy, którzy obawiali się, że T. yuracare wyginęły, spędzili aż 10 lat na przeczesywaniu lasu chmurnego Boliwii. W końcu natknęli się na minipopulację złożoną z zaledwie 5 osobników. To niesamowite - cieszy się herpetolog Robin Moore z Global Wildlife Conservation. Najpierw ekipa natknęła się na samca. W późniejszych dniach znaleziono 4 inne płazy, w tym 2 samice: młodą i Julię dla Romeo. W skład ostatniej ekspedycji wchodzili Teresa Camacho Badani, Sophia Barrón Lavayen, Ricardo Zurita Urgarte (weterynarz) i Stephane Knoll. Obecnie wszystkie płazy odbywają kwarantannę w muzealnym K'ayara Center. Ponoć zaczynają się aklimatyzować w nowym domu. Upewniamy się, że mają taką samą jakość wody i temperaturę jak na wolności. Gdy przyzwyczają się do habitatu i zaczną normalnie jeść, przeleczymy je zapobiegawczo na chytridiomikozę. Nie chcemy, by Romeo zachorował na pierwszej randce! Po zakończeniu terapii zorganizujemy mu romantyczną schadzkę - opowiada Camacho Badani. Akademicy planują dalsze ekspedycje. Dalszy tok postępowania zależy od tego, czy znajdą garstkę płazów na jednym bądź dwóch stanowiskach, czy będą to o wiele liczniejsze populacje (2. scenariusz jest mało prawdopodobny, skoro po ponad 10 latach poszukiwań znaleziono zaledwie 5 osobników, a większość habitatu uległa zniszczeniu). Idealnie byłoby odkryć 1 czy 2 zdrowe populacje, tak by można się było zająć monitoringiem grzyba [z rodzaju Batrachochytrium] i ochroną w naturze. Jeśli jednak znajdziemy 1 albo 2 stanowiska z małą liczbą populacji, będziemy ratować ocalałych, zabierając zwierzęta do laboratorium i poddając je programowi rozrodu. Moore uważa, że odkryta właśnie populacja może wykazywać genetyczną oporność na chytridiomikozę. W grę mogą też wchodzić czynniki środowiskowe albo łut szczęścia. Partnerkę dla Romea i resztę grupy odkryto w dobrze zachowanym lesie chmurnym, gdzie klimat jest deszczowy, mglisty i wilgotny z powodu niezbyt głębokich sadzawek i strumieni. Cieki te mają mniej niż metr szerokości, a prądy tworzą wodospady. « powrót do artykułu
  3. Rak trzustki to jeden z najbardziej śmiertelnych nowotworów. Jest trudny do zdiagnozowania, gdyż na początkowych stadiach nie daje widocznych oczywistych objawów. Diagnozowany jest najczęściej w zaawansowanym stadium, dlatego też jedynie około 8,5% pacjentów przeżywa dłużej niż 5 lat od czasu diagnozy. Naukowcy z Van Andel Research Institute opracowali nowy, prosty test z krwi, który  w połączeniu z już istniejącymi testami wykrywa niemal 70% nowotworów trzustki, a odsetek fałszywych pozytywnych wyników wynosi mniej niż 5%. Rak trzustki to agresywna choroba, która ma tendencję do dawania przerzutów jeszcze przed zdiagnozowaniem, przez co jest trudny w leczeniu. Mamy nadzieję, że nasz nowy test, w połączeniu z już istniejącymi testami pozwoli lekarzom na diagnozowanie pacjentów z grupy wysokiego ryzyka jeszcze zanim nowotwór się rozprzestrzeni, mówi jeden z głównych autorów badań profesor Brian Haab. Nowy test, podobnie jak już istniejące, mierzy poziom cukru uwalniany do krwi przez obecne tam komórki raka trzustki. Z tą jednak różnicą, że obecne testy wykonują pomiary z populacji komórek CA-19-9, a nowy test bierze pod uwagę inną populację. Zastosowane razem testy działają zatem szerzej i jest większa szansa, iż wyłapią obecność komórek nowotworowych we krwi. Test CA-19-9 został opracowany przed około 40 laty. Jego skuteczność wynosi zaledwie około 40%. Jest on obecnie używany raczej do potwierdzania już postawionej diagnozy i do śledzenia postępów choroby, a nie do badań przesiewowych. Połączenie nowego testu sTRA z CA-19-9 nadaje się do prowadzenia badań przesiewowych i wczesnej diagnostyki, szczególnie u osób z grupy podwyższonego ryzyka. Osoby takie to te, w których rodzinie występował rak trzustki, które cierpią na chroniczne zapalenie trzustki, u których zdiagnozowano torbiel na trzustce oraz te ze zdiagnozowaną w późniejszych dekadach życia cukrzycą typu 2. Pojawia się bowiem coraz więcej dowodów na to, że zachorowanie na cukrzycę po 50. rokiem życia może być wczesnym objawem nowotworu trzustki. Cukrzyca, która pojawiła się wcześniej nie jest obecnie uznawana za czynnik ryzyka raka trzustki. Obecnie istnieje niewiele narzędzi diagnostycznych, które można zastosować u ludzi z podwyższonym ryzykiem raka trzustki. Połączenie obu wspomnianych testów może być prostą tanią metodą na wczesną diagnozę, która polepszy rokowania pacjenta, mówi Haab. « powrót do artykułu
  4. Badanie białkowego składu płynu surowiczego z pęcherzy może pomóc w szybszej ocenie głębokości oparzeń i czasu potrzebnego na reepitelizację (ang. re-epithelialization), czyli pokrycie powierzchni całej rany przez warstwę nabłonka. Diagnozowanie głębokości oparzeń, która może się zwiększać nawet przez parę godzin od początkowego urazu, zajmuje do 2 tygodni i często zależy od doświadczenia lekarza. Oparzenia głębokie i te, które na wygojenie potrzebują ponad 21 dni, zwykle wymagają przeszczepu skóry. Gdyby lekarze mogli dokładnie oszacować głębokość oparzenia i czas potrzebny na reepitelizację na wcześniejszym etapie, dałoby się ograniczyć bliznowacenie. Jest to szczególnie ważne w przypadku pacjentów pediatrycznych, gdyż tkanka bliznowata nie rozciąga się ze wzrostem dziecka i może utrudniać ruchy stawów oraz rozwój kości. Zespół Tony'ego Parkera z Uniwersytetu Technologicznego Queensland postanowił sprawdzić, czy można wykorzystać płyn surowiczy z pęcherzy, by dokładnie i szybko sklasyfikować ciężkość poparzeń u dzieci. Naukowcy wykorzystali spektrometrię mas, by przeanalizować proteomy (zestawy białek) 56 próbek płynu surowiczego z oparzeń o różnej głębokości i o różnym szacowanym czasie reepitelizacji. Okazało się, że najgłębsze rany miały inny wzorzec występowania białek niż płytsze oparzenia. Wraz z głębokością rany rósł np. poziom hemoglobiny. Mógł to być wynik rozpadu czerwonych krwinek (erytrocytów). Oprócz tego zauważono, że rany, które na pokrycie powierzchni nabłonkiem potrzebowały ponad 3 tygodni, cechowały się wyższym stężeniem kolagenu (ten zaś wiąże się z bliznowaceniem). Łączne uwzględnienie poziomu kilku białek pozwalało na sformułowanie trafniejszej diagnozy. « powrót do artykułu
  5. Odkryliśmy silny związek pomiędzy większą sprawnością oddechowo-krążeniową a mniejszym ryzykiem ataku serca i dusznicą bolesną, mówi Bjarne Nes z Norweskiego Instytutu Nauki i Technologii (NTNU). Badania Norwegów zostały opublikowane w European Heart Journal. Nawet wśród ludzi, którzy wydają się całkowicie zdrowi, 25% najbardziej sprawnych fizycznie jest narażonych na dwukrotnie mniejsze ryzyko ataku serca niż 25% najmniej sprawnych, dodaje Nes. W latach 2006–2008 naukowcy zbadali sprawność krążeniowo-oddechową 4527 kobiet i mężczyzn. Żadna z badanych osób nie cierpiała na żadną chorobę układu krążenia, nowotwór ani nie miała podwyższonego ciśnienie. Przez kolejne 10 lat większość z tych osób było uważanych za ludzi o niskim ryzyku wystąpienia chorób układu krążenia. Mimo to do roku 2017 u 147 uczestników badania nastąpił atak serca lub zdiagnozowano dusznicę bolesną. To wskazuje, że tętnice wieńcowe tych osób zostały znacznie zwężone lub całkowicie zablokowane. Naukowcy analizowali pacjentów pod kątem poziomu sprawności fizycznej ich układu oddechowo-krążeniowego w porównaniu z osobami tej samej płci i w tym samym wieku. Okazało się, że im większa sprawność, tym mniejsze ryzyko wystąpienia problemów. W przeciwieństwie do autorów poprzednich badań Norwegowie nie ograniczyli się do wyliczania sprawności fizycznej czy poleganiu na tym, co pacjenci mówili im o własnej aktywności fizycznej, ale przebadali ich pod kątem maksymalnego pobierania tlenu przez organizm. To najbardziej precyzyjna metoda oceny sprawności, mówi Bjarne Nes. Badania sugerują, że nawet niewielkie zwiększenie sprawności fizycznej znacząco zmniejsza ryzyko ataku serca i duszności bolesnej. Na każdy 3,5-punktowy wzrost sprawności odnotowano 15-procentowy spadek ryzyka zachorowania. To powinno zachęcić ludzi do treningu jako środka zapobiegającego chorobie. Kilka miesięcy regularnych ćwiczeń na poziomie, który pozbawia nas oddechu to dobry sposób na zmniejszenie ryzyka problemów sercowo-naczyniowych, stwierdza inny autor badań, Jon Magne Letnes. Nawet jeśli ktoś nigdy nie był w dobrej kondycji, to ćwiczenia mu pomogą. Wydaje się, że nie istnieje górny limit ćwiczeń powyżej którego nie odnosimy już korzyści, komentuje profesor Sanyaj Sharma z Wielkiej Brytanii. Uczony ten jest dyrektorem medycznym Maratonu Londyńskiego i jednym z najwybitniejszych na świecie ekspertów od medycyny sportu i chorób serca. Naukowcy z NTNU opracowali też i udostępnili w sieci kalkulator sprawności fizycznej. Można go znaleźć na stronie ich uczelni. « powrót do artykułu
  6. Konsolidując pamięć wcześniejszego spożycia, dopaminergiczne neurony piramidowe brzusznego i grzbietowego hipokampa odgrywają kluczową rolę w hamowaniu jedzenia/poboru energii w okresie poposiłkowym. Wspomnienia ostatnio zjedzonych pokarmów mogą stanowić potężny mechanizm kontroli zachowań związanych z odżywianiem, gdyż zapewniają zapis ostatniego spożycia, który prawdopodobnie przetrwa większość sygnałów hormonalnych i mózgowych generowanych przez posiłek - podkreśla dr Marise Parent z Uniwersytetu Stanowego Georgii. Co jednak zaskakujące, regiony mózgu, które pozwalają pamięci kontrolować przyszłe zachowania związane z odżywianiem, są w dużej mierze nieznane - dodaje. Komórki hipokampa dostają informacje o stanie łaknienia i są połączone z obszarami mózgu istotnymi dla zapoczątkowania i zahamowania jedzenia. Naukowcy postanowili więc sprawdzić, czy zaburzenie funkcji hipokampa po posiłku, kiedy wspomnienie jedzenia jest stabilizowane, może sprzyjać przyszłemu spożyciu, gdy komórki zaczynają działać normalnie. Autorzy artykułu z pisma eNeuro posłużyli się optogenetyką, która pozwala kontrolować pojedyncze neurony za pomocą światła. Gdy Amerykanie wykorzystali tę metodę, by zahamować komórki hipokampa po jedzeniu, okazało się, że zwierzęta jadły następny posiłek wcześniej i pochłaniały niemal 2-krotnie więcej jedzenia. Działo się tak, mimo że komórki działały już wtedy normalnie. Nie miało przy tym znaczenia, czy szczurom dawano paszę dla gryzoni, roztwór sacharozy czy wodę z sacharyną. Naukowcy byli zaskoczeni faktem, że szczury spożywały więcej sacharyny, bo ta nieposiadająca wartości odżywczych substancja słodząca generuje bardzo mało jelitowych sygnałów chemicznych charakterystycznych dla jedzenia. Mając to na uwadze, doszli do wniosku, że efekt, który dostrzegli, można wyjaśnić wpływem na konsolidację pamięci, a nie upośledzoną zdolnością do przetwarzania sygnałów żołądkowo-jelitowych. Amerykanie podkreślają, że uzyskane wyniki mają ogromne znaczenie dla zrozumienia przyczyn otyłości i opracowania metod jej leczenia. Wiele wskazuje na to, że wspieranie zależnych od hipokampa wspomnień tego, co, kiedy i jak dużo się zjadło, może być użyteczną strategią odchudzania. « powrót do artykułu
  7. W Brantford w prowincji Ontario znaleziono znaczną liczbę nadpalonych nasion komosy z udomowionego gatunku Chenopodium berlandieri spp. jonesianum. Nasiona pochodzą z roku 900 przed Chrystusem. Jak mówi profesor Gary Crawford z University of Toronto Mississauga, to pierwsze dowody na obecność tej rośliny tak wcześnie i tak daleko na północ od Kentucky. Uczony przyznaje, że odkrycie go bardzo zaskoczyło. Znalezienie tak starych udomowionych roślin w Ontario to coś niezwykłego. Dotychczas najstarszą udomowioną rośliną znaną z tego terenu była kukurydza pochodząca z około 500 roku naszej ery. Ten wymarły obecnie gatunek komosy znaliśmy dotychczas wyłącznie z centralnych stanów USA, z Arkansas, Illinois i Kentucky. Niezwykłe znalezisko składa się ze 140 000 nadpalonych ziaren. Okryto je w 2010 roku gdy archeolodzy badali teren, na którym miało stanąć osiedle mieszkaniowe. Znaleziono tam też nieco kamiennych narzędzi i innych artefaktów. Badania nasion zajęły całe lata, gdyż jest ich bardzo dużo, a uczeni chcieli sprawdzić, czy wszystkie pochodziły z tych samych zbiorów. Odkrycie to rodzi więcej pytań niż daje odpowiedzi. Musimy się dowiedzieć, czy nasiona trafiły tutaj w ramach wymiany handlowej, czy też uprawiano tutaj komosę. Musimy też rozważyć, czy mamy tu dowód na początki rolnictwa w tym regionie. Nie wydaje się, by tak było, gdyż dotychczas nie znaleźliśmy żadnych dowodów na istnienie lokalnych upraw. Gdyby komosa była tu uprawiana, to powinniśmy znaleźć porozrzucane ziarna wszędzie wokół, tymczasem odkryliśmy je wyłącznie w jednym miejscu. Nie znaleźliśmy też żadnych narzędzi związanych z działalnością rolniczą, mówi współautor badań, Ron Williamson. Wiadomo, że w okresie, z którego pochodzą nasiona, lokalni mieszkańcy prowadzili długodystansowy handel, w ramach którego wymieniali minerały i kamienne narzędzia. Nie natrafiono jednak dotychczas na ślady wymiany roślin uprawnych. Uczeni nie wiedzą też, jakie znaczenie miała komosa dla mieszkańców Ontario. Zawsze zastanawialiśmy się, czy wymianie podlegały też dobra nietrwałe. Na razie przyjmujemy konserwatywne założenie, że nasiona były przedmiotem handlu. W Kentucky, Illinois i Arkansas ten gatunek komosy był bardzo ważnym składnikiem diety. Jego wartość odżywcza była prawdopodobnie taka jak współczesnych odmian komosy, pochodzących z Ameryki Południowej, dodaje Crawford. Naukowcy zastanawiają się też, dlaczego nasiona były nadpalone. Niewykluczone, że doszło do tego przypadkiem, gdy ludzie próbowali je uprażyć, by nie kiełkowały. Wtedy łatwiej było je przechowywać. « powrót do artykułu
  8. Od czasów Oświecenia prognozuje się zaniknięcie religii, jednak religijność ludzka ma się dobrze. Jedynie około miliarda osób na świecie definiuje się jako osoby niereligijne. Doktor John Shaver z Otago's Religion Programme i jego zespół twierdzą, że znaleźli przyczynę, dla której religie nie zanikają tak szybko, jak to zapowiadano. Zdaniem nowozelandzkich uczonych jedną z najważniejszych przyczyn trwałości religii jest fakt, że osoby religijne mają większe rodziny, gdyż otrzymują więcej pomocy w wychowywaniu dzieci niż osoby niereligijne. Religijność w Nowej Zelandii zmniejsza się od dekad. My znaleźliśmy przyczynę, która równoważy ten trend spadkowy, a przyczyna ta ma związek z dynamiką współpracy przy wychowywaniu dzieci w społecznościach religijnych. Pomoc matkom to jedna z przyczyn sukcesu ewolucyjnego naszego gatunku. We współczesnym świecie matki otrzymują znacznie mniej pomocy, niż w przeszłości. Zaś mniej pomocy zmniejsza płodność. Jednak, jak się okazuje, religijne matki otrzymują więcej pomocy niż matki niereligijne, mówi Shaver. Na potrzeby badań przeanalizowano dane 12 980 osób, które wzięły udział w New Zealand Attitudes and Values Study (NZAVS). Badania te, prowadzone przez profesora Chrisa Sibleya z University of Auckland, zawierają dane od dużej próbki mieszkańców Nowej Zelandii. Połowa obywateli tego kraju deklaruje się jako osoby niewierzące. Shaver stwierdza: Odkryliśmy, że ludzie religijny mają więcej dzieci, a te osoby religijne, które akurat dzieci nie mają z większym prawdopodobieństwem pomagają w opiece nad dziećmi niż osoby niewierzące, które nie mają dzieci. Nasze badania wyjaśniają, dlaczego religijne nie znikają tak szybko, jak wielu przewidywało. Ludzie religijni mogą mieć więcej dzieci, gdyż otrzymują przy ich wychowywaniu więcej pomocy niż ludzie niewierzący. Mamy nadzieję, że uzyskane przez nas wyniki zwrócą uwagę na wpływ wiary na podstawowe procesy biologiczne i społeczne ludzi. Współautor badań, profesor Joseph Bulbulia zauważa, że wyniki takie są zgodne z wynikami wcześniejszych badań, które wskazywały, że osoby wierzące mogą liczyć na większą współpracę w grupie niż osoby niewierzące. Oczywiście pomoc przy wychowywaniu dzieci to tylko jeden z elementów, dla których religijne są trwałe, ale to ważny pierwszy krok w zrozumieniu fenomenu, który jest niezwykle istotny dla przewidywania struktury społecznej przyszłości, mówi uczony. Innym interesującym spostrzeżeniem jest stwierdzenie, że w porównaniu z Nowozelandczykami o europejskich korzeniach, Maorysi i mieszkańcy wysp Pacyfiku mają więcej dzieci, a Azjaci mniej. Maorysi i wyspiarze częściej bowiem opiekują się dziećmi, które nie są ich własnymi dziećmi, a Azjaci znacznie mniej angażują się we wspólną opiekę nad dziećmi. I znowu, w skali całego kraju, oznacza to, że płodność i współpraca w grupie są ze sobą skorelowane. I we wszystkich grupach etnicznych widoczny jest wpływ religii na wspólną opiekę nad dziećmi i płodność, dodaje Bulbulia. « powrót do artykułu
  9. Rozdzielczość, określająca zdolność rozróżniania blisko położonych obiektów, jest jednym z kluczowych parametrów technik mikroskopowych. Naukowcy z Instytutu Naukowego Weizmanna w Izraelu oraz Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego zaproponowali i zademonstrowali nową metodę mikroskopii – Quantum Image Scanning Microscopy – opartą na dwóch znanych już technikach i łączącą ich zalety. Jest to pierwsze wykorzystanie kwantowych własności światła fluorescencji do obrazowania próbek biologicznych. Zastosowanie Q-ISM prowadzi do istotnej poprawy rozdzielczości otrzymywanych obrazów względem standardowych metod. Mikroskop optyczny umożliwia tworzenie powiększonych obrazów badanych przedmiotów, co czyni go jednym z podstawowych narzędzi nauk przyrodniczych. Biologów często interesują obserwacje bardzo małych obiektów, nawet mniejszych niż mikrometr, co stanowi wyzwanie, gdyż rozdzielczość klasycznego mikroskopu jest ograniczona – obiekty będące bliżej niż połowa długości fali światła (ok. 250 nm dla światła zielonego) przestają być rozróżnialne. Jedną z podstawowych technik mikroskopowych używanych w naukach przyrodniczych jest mikroskopia fluorescencyjna. Wykorzystuje ona specjalne znaczniki, takie jak białko zielonej fluorescencji (green fluorescent protein, GFP), za którego odkrycie i badanie przyznano w 2008 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. Użycie znaczników fluorescencyjnych pozwala obserwować wyłącznie interesujące części badanego obiektu. Jak się okazuje, umiejętne wykorzystanie własności znaczników fluorescencyjnych pozwala też przekroczyć ograniczenia rozdzielczości w klasycznej mikroskopii, za co również przyznano Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w roku 2014. Obecnie istnieje wiele technik pozwalających ominąć ograniczenie dyfrakcyjne, z którego wynika ograniczona rozdzielczość mikroskopu optycznego. Jedną z nich jest mikroskopia konfokalna, w której obraz powstaje poprzez przeskanowanie obiektu i rejestrację natężeń w każdym punkcie skanu za pomocą detektora bez rozdzielczości przestrzennej (np. 1 piksela kamery). Zmniejszając rozmiar detektora można poprawić rozdzielczość kosztem ilości zarejestrowanego światła, w praktyce uzyskując rozdzielczość ok. 1,5 raza większą niż w klasycznym mikroskopie. Mikroskop konfokalny można zmodyfikować, zastępując pojedynczy detektor wieloma detektorami małych rozmiarów. Dzięki temu uzyskuje się wiele przesuniętych względem siebie obrazów o wyższej rozdzielczości, które następnie nakłada się na siebie. Ta metoda, nazwana Image Scanning Microscopy (ISM) pozwala uzyskać obraz o wyższej rozdzielczości bez zbędnej utraty sygnału, w przeciwieństwie do mikroskopu konfokalnego, w którym poprawa rozdzielczości jest uzyskiwana kosztem poziomu sygnału. Każdy ze znaczników fluorescencyjnych, wzbudzony krótkim błyskiem światła, może wyemitować tylko jeden foton. Prowadzi to do antygrupowania fotonów (ang. photon antibunching). Ten kwantowo-mechaniczny efekt jest podstawą mikroskopii korelacji kwantowych, którą intuicyjnie rozumieć można jako wykrywanie brakujących (względem klasycznego światła) par fotonów w danym punkcie. Detekcja pary może być traktowana podobnie do detekcji pojedynczego fotonu o dwukrotnie mniejszej długości fali, co przekłada się na dwukrotnie wyższą rozdzielczość przestrzenną. Możliwe jest wykorzystanie korelacji wyższych rzędów, co prowadzi do n-krotnej poprawy rozdzielczości dla korelacji n-tego rzędu. Naukowcy z Instytutu Naukowego Weizmanna w Izraelu oraz Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego zaproponowali i zademonstrowali nową metodę nazwaną Quantum Image Scanning Microscopy (Q-ISM), opartą na połączeniu ISM oraz mikroskopii korelacji kwantowych i łączącą zalety obu technik. Rejestracja informacji o brakujących parach wymaga detektorów zdolnych do wykrywania pojedynczych fotonów, których nie wykorzystywano dotychczas w standardowym ISM. Mikroskopia korelacji kwantowych liczy brakujące pary fotonów w każdym punkcie skanu przy pomocy detektora bez rozdzielczości przestrzennej. Zastosowanie wielopikselowego detektora oraz adaptacja metody analizy danych do mikroskopii korelacji kwantowych umożliwiła pomiary korelacji w przestrzeni, zwiększając rozdzielczość układu. Mikroskopia korelacji kwantowych dostarcza informacji komplementarnych do tych otrzymywanych z ISM, co pozwala poprawić rozdzielczość i jakość otrzymywanych obrazów. W opublikowanej w prestiżowym czasopiśmie Nature Photonics pracy naukowcy porównali między innymi rozdzielczość przestrzenną metod ISM oraz Q-ISM, otrzymując poprawę rozdzielczości odpowiednio o czynnik 1,3 oraz 1,8 względem standardowego mikroskopu szerokiego pola. Zgodnie z wiedzą autorów jest to pierwsze wykorzystanie kwantowych własności światła fluorescencji do obrazowania próbek biologicznych. Połączenie wysokiej rozdzielczości Q-ISM z wysokim stosunkiem sygnału do szumu standardowej ISM może prowadzić do metody obrazowania znacznie przekraczającej możliwości każdej z technik z osobna. « powrót do artykułu
  10. Podczas sprzątania pomieszczeń Szkoły Chemii Uniwersytetu w St Andrews znaleziono najstarszą tablicę okresową pierwiastków. Pomoc edukacyjna dla wykładowców pochodzi z 1885 r. W 2014 r. natknął się na nią dr Alan Aitken. Od czasu, gdy Szkoła przeprowadziła się w 1968 r. do nowej lokalizacji, przestrzeń magazynowa znacznie się zagraciła. Po miesiącach segregowania sprzętów, odczynników itp. naukowcy natknęli się na stos rulonów z wykresami i schematami. Wśród nich znajdował się układ okresowy pierwiastków, który po dotknięciu dosłownie się rozpadał. Ponieważ szybko się zorientowano, że może to być najstarszy zachowany przykład edukacyjnej tablicy okresowej pierwiastków, dokument wymagał natychmiastowego uwierzytelnienia i konserwacji. Prawo okresowości pierwiastków zostało sformułowane przez Dymitra Mendelejewa w 1869 r. Szkoci podkreślają, że tablica z ich zbiorów przypomina 2. wersję tablicy z 1871 r. Jest ona sporządzona po niemiecku, a w dolnym lewym rogu znajduje się podpis - Verlag v. Lenoir & Forster, Wien - wskazujący na drukarnię naukową, działającą w Wiedniu między 1875 i 1888 r. Druga inskrypcja z prawego dolnego rogu - Lith. von Ant. Hartinger & Sohn, Wien - identyfikuje litografa, który zmarł w 1890 r. Prof. Eric Scerri, ekspert od historii układu okresowego pierwiastków z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles, stwierdził na podstawie uwzględnionych pierwiastków, że pomoc dla wykładowców powstała między 1879 a 1886 r. Odkryte, odpowiednio, w 1875 i 1879 r. gal i skand są tu bowiem zamieszczone, ale odkrytego w 1886 r. germanu już nie ma. Kiepski stan wykresu to m.in. skutek zwijania i zastosowania ciężkiego lnianego podkładu. Zabytek poddano różnym zabiegom konserwatorskim. Uzyskane fundusze pozwoliły na stworzenie pełnowymiarowej kopii (faksymile) tablicy. Obecnie można ją podziwiać w Szkole Chemii Uniwersytetu w St Andrews. Oryginał jest przechowywany w klimatyzowanym dziale kolekcji specjalnych. M. Pilar Gil z działu kolekcji specjalnych znalazła w księgach finansowych zapis, że w październiku 1888 r. Thomas Purdie kupił z katalogu C. Gerhardta za 3 marki tablicę z 1885 r. Purdie był profesorem chemii od 1884 r. Na emeryturę przeszedł w 1909 r. Mianowanie Purdie'ego stanowiło ważną zmianę w St Andrews. Jego poprzednicy byli mineralogami, a na Purdie'ego znaczący wpływ miał zachodzący w owym czasie postęp w zakresie chemii organicznej. « powrót do artykułu
  11. Trędowaci nie byli w czasach Jezusa tak bardzo wykluczeni społecznie, jak się obecnie uważa. Dlatego też, jak twierdzi Myrick Shinall, należy w tym świetle zmienić interpretację postępowania Jezusa, który zlekceważył zapisane w Księdze Kapłańskiej prawa określające stosunek do trędowatych. Shinall, który jest profesorem chirurgii i doktorem religioznawstwa przeanalizował Nowi i Stary Testament oraz współczesne im teksty religijne pod kątem historii dotyczących trądu i trędowatych. Jego analizy pozwoliły mu na wysunięcie stwierdzenia, że co prawda istniało wiele praw i obyczajów, mających na celu odseparowanie trędowatych od reszty społeczeństwa, ale nie były one uniwersalnie przestrzegane we wszystkich społecznościach i w każdej epoce. Jak zauważył Shinall, w ewangeliach znajdziemy liczne ustępy świadczące o tym, że trędowaci byli dość mocno zintegrowani ze społeczeństwem. Zdaniem uczonego przekonanie o silnej izolacji trędowatych może mieć swoje źródła w działaniu pierwszych uczonych chrześcijańskich, którzy starali się podkreślić świętość Jezusa poprzez nadmierne izolacji, jakiej trędowaci mieli podlegać w ówczesnym społeczeństwie. Dla chrześcijańskich interpretatorów Biblii musiało być bardzo kuszące, by jaki dobry był Jezus poprzez skontrastowanie go ze złym żydowskim społeczeństwem. Jednak musimy oprzeć się takiej interpretacji, gdyż nie tylko przedstawia ona historię w złym świetle, ale utrwala negatywny obraz judaizmu, który do dzisiaj napędza antysemityzm, czasami ze śmiertelnymi konsekwencjami. Ponadto, jak stwierdza Shinall, brak dowodów na znaczą izolację trędowatych powinien skłonić interpretatorów Biblii do większego skupienia się na samym cudzie uzdrowienia trędowatego, a nie na wprowadzaniu do interpretacji biblijnych współczesnych elementów wykluczenia społecznego. « powrót do artykułu
  12. Uzyskane stosunkowo niedawno białka, centyryny, mogą zwalczać zakażenia wywołane przez gronkowca złocistego (Staphylococcus aureus). Warto przy tym pamiętać, że metycylinooporny gronkowiec złocisty (MRSA) znajduje się na liście bakterii, które wg WHO, w największym stopniu zagrażają ludzkiemu zdrowiu i najpilniej wymagają stworzenia nowych leków. Zgodnie z naszym stanem wiedzy, to pierwszy raport, który pokazuje, że białka zwane centyrynami mogą potencjalnie blokować skutki ciężkich zakażeń S. aureus u myszy oraz podczas eksperymentów na ludzkich komórkach - podkreśla dr Victor Torres z NYU Langone Health. Badanie przedkliniczne pokazało, że wybrana grupa centyryn zaburza działanie 5 toksyn, na których gronkowiec złocisty polega, wymykając się ludzkiemu układowi odpornościowemu i atakując tkanki. Oddziałując na aktywność bakterii bez ich niszczenia, nowa metoda pomaga zapobiegać lekooporności. Jak tłumaczą autorzy publikacji z pisma Science Translational Medicine, centyryny są małymi rusztowaniami białkowymi, pozyskiwanymi z domeny fibronektyny typu III (ang. fibronectin type III domain, FN3) ludzkiego białka - tenasycyny C. W ciągu lat badań Torres i inni stwierdzili, że S. aureus atakują, uwalniając cytolityczne toksyny. Jedną z nich, leukocydynę AB, odkryto zresztą w laboratorium Torresa. Toksyny te dziurawią komórki odpornościowe i niszczą je, nim mają one szansę zniszczyć bakterie. W ramach najnowszych badań Amerykanie posłużyli się białkiem macierzystym centyryn i uzyskali bardzo liczny zbiór protein, które nieznacznie różniły się budową. Skryning tej biblioteki ujawnił 209 centyryn wiążących się z fragmentami 5 głównych leukotoksyn S. aureus (PVL, HlgAB, HlgCB, LukED i LukAB). Podczas eksperymentów myszom podawano śmiertelną dawkę gronkowcowej toksyny LukED. Gryzonie, którym zawczasu zaaplikowano dawkę białka macierzystego (nieprzeznaczonego do wiązania z tą toksyną), zginęły. Osobniki, którym podano "celowaną" centyrynę SM1S26, przeżyły. Nawet wtedy, gdy przeciwtoksynową centyrynę podawano 4 godziny przed zakażeniem S. aureus - to scenariusz bardziej przypominający rzeczywistość kliniczną - przeżywało 50% zwierząt, w porównaniu do 0% w grupie kontrolnej. Naukowcy pracują też nad rozwiązaniem, które łączy centryny z antystafylokokowymi przeciwciałami monoklonalnymi (ang. monoclonal antibodies, mABs) w nową klasę białek - MABtyryny. Mogą one skuteczniej neutralizować gronkowce złociste. « powrót do artykułu
  13. KopalniaWiedzy.pl

    Nowy sposób na leczenie raka piersi?

    John Wilson, profesor inżynierii chemicznej i biomolekularnej oraz Rebecca Cook, profesor biologii komórkowej i rozwojowej, stali na czele zespołu, który uruchomił obecnie w komórkach raka piersi limfocyty i aktywował w ten sposób dwa rodzaje śmierci komórek nowotworowych. Guzy raka piersi charakteryzują się zmniejszoną obecnością infiltrujących je limfocytów i przez to uznawane są za nieodpowiednie cele w terapii mającej na celu uruchomienie odpowiedzi układu odpornościowego. Jednak uczeni z Vanderbilt University byli w stanie aktywować obecne w guzie limfocyty. Wykorzystali w tym celu syntetycznego agonistę, czyli substancję łączącą się z receptorem, RIG-I (retionic acid-inducible gene I). To receptor aktywujący się w odpowiedzi przeciwwirusowej. Naukowcy odkryli, że antagonista RIG-I zwiększa ekspresję czynników prozapalnych i uruchamia dwa typy śmierci komórkowej, apoptozę i pyroptozę. W przypadku guza nowotworowego u myszy aktywacja RIG-I doprowadziła do zwiększenia liczby limfocytów obecnych w guzie i do spowolnienia wzrostu guza oraz przerzutów. Praca Wilsona i Cook pokazuje, że związki będące agonistami RIG-I mogą być silnymi lekami terapeutycznymi w leczeniu nowotworu piersi. Nasza praca to pierwszy przykład na dostarczenie in vivo agonistów RIG-I do guzów oraz demonstracja silnego immunogenicznego i terapeutycznego działania w tym kontekście, stwierdzili autorzy badań. Rak piersi, pomimo olbrzymich nakładów na jego zrozumienie i leczenie, pozostaje drugąim najbardziej śmiercionośnym nowotworem dotykającym kobiety. « powrót do artykułu
  14. Prestiżowy The Lancet publikuje wyniki badań, z których dowiadujemy się, że konieczna jest radykalna zmiana diety i sposobu produkcji żywności, jeśli chcemy uniknąć milionów zgonów i katastrofalnego zniszczenia planety. Zmiana musi być naprawdę znacząca. Zdaniem ponad 30 badaczy ludzkość powinna zjadać o połowę mniej cukru i czerwonego mięsa i dwukrotnie więcej warzyw, owoców oraz orzechów. Stoimy w obliczu katastrofy, mówi profesor Tim Lang, który stoi na czele EAT-Lancet Commision, która jest autorem badań. Obecnie około miliarda osób na świecie cierpi głód, a dwa miliardy jedzą zbyt dużo niezdrowej żywności, powodując epidemię otyłości, cukrzycy i chorób serca. Z powodu niezdrowej diety na całym świecie rocznie przedwcześnie umiera nawet 11 milinów osób. Jednocześnie przemysł spożywczy jest największym emitentem gazów cieplarnianych, głównym powodem utraty bioróżnorodności oraz główną przyczyną śmiercionośnych zakwitów alg u wybrzeży morskich i na wodach śródlądowych. Rolnictwo, które przekształciło niemal połowę powierzchni lądów, zużywa też do 70% globalnych wody pitnej. Jeśli mamy mieć jakiekolwiek szanse, by w 2050 roku wyżywić 10 miliardów ludzi musimy przestawić się na zdrową dietę, zmniejszyć ilość marnowanej żywności oraz zainwestować w technologie, które zmniejszą wpływ rolnictwa na środowisko, mówi Johan Rockstrom, dyrektor Poczdamskiego Instytutu Badań nad Wpływem Zmian Klimatu. To jest do zrobienia, ale wymaga rewolucji w rolnictwie, dodaje. Podstawą do osiągnięcia pożądanego stanu rzeczy jest spowodowanie, by przeciętny człowiek zjadał około 2500 kalorii dziennie.Nie chodzi o to, żeby wszyscy jedli tak samo. Ale patrząc na to szerzej, i dotyczy to przede wszystkim mieszkańców bogatych krajów, oznacza to zmniejszenie spożycia mięsa i nabiału, a znaczące zwiększenie konsumpcji roślin, dodaje Rockstrom. Naukowcy określili, że taka idealna dla świata dieta składa się z od 7 do nie więcej niż 14 gramów czerwonego mięsa na dobę. Tymczasem typowy hamburger zawiera 125-150 gramów mięsa. To pokazuje, jak olbrzymie zmiany musiałyby zajść w krajach najbogatszych oraz w tych szybko się bogacących, jak Chiny czy Brazylia. Głównym „rolniczym” winowajcą dewastacji planety jest wołowina. Jeśli chodzi o zmiany klimatyczne, to węgiel jest tym, co najgorsze, najbrudniejszym z paliw kopalnych. W rolnictwie takim odpowiednikiem węgla jest wołowina, wyjaśnia Rockstrom. Krowy wydzielają duże ilości metanu, a na potrzeby pastwisk wycinane są olbrzymie połacie lasów. Jakby jeszcze tego było mało, na potrzeby bydła przeznacza się olbrzymie ilości wody pitnej, wyprodukowanie kilograma wołowiny wymaga zużycia co najmniej 5 kilogramów ziarna, a konsumenci wyrzucają do śmieci około 30% mięsa. Jeśli chodzi o spożycie nabiału, to nie powinno ono przekraczać około 250 gramów mleka dziennie. Idealna dla planety dieta zakłada też jedzenie nie więcej niż 2 jajek w tygodniu. Jednocześnie zaś ludzie musieliby jest dwukrotnie więcej roślin, owoców i orzechów. Obecna dieta nie jest w stanie wyżywić ludzkości. Po raz pierwszy od 200 000 lat nasza dieta w sposób znaczący rozmija się z możliwościami planety i przyrody, mówi wydawca The Lancet, Richard Horton. Idealna dla zdrowia i planety dieta powinna zawierać 300 gramów warzyw, 200 gramów owoców, 50 gramów warzyw bogatych w błonnik (np. ziemniaki), 40 gramów tłuszczów nienasyconych, 31 gramów sztucznie dodanego cukru, 25 gramów orzeszków ziemnych, 25 gramów soi, 25 gramów orzechów z drzew (włoskie, migdały), 14 gramów czerwonego mięsa, 5 gramów smalcu lub łoju, 13 gramów jajek (ok 1,5 jajka na tydzień), 29 gramów drobiu, 28 gramów ryb i owoców morza, 50 gramów fasoli i podobnych produktów, 232 gramy ziaren (ryż, kukurydza, pszenica) i 250 mleka i produktów mlecznych. « powrót do artykułu
  15. Dzięki badaniom naukowców z University of Bristol coraz więcej wiemy o diecie neolitycznych mieszkańców południowo-wschodniej Europy. Naukowcy badali pozostałości pożywienia, znalezione w ceramice liczącej sobie ponad 8000 lat. W tym czasie na terenie Europy rozprzestrzeniło się rolnictwo, a mieszkańcy badanych terenów stopniowo porzucali żywność pochodzącą z akwenów słodkowodnych, za to coraz chętniej jedli mięso zwierząt lądowych oraz nabiał. Badania, których wyniki opublikowano w Royal Society Proceedings B pokazują, że mieszkańcy regionu Żelaznej Bramy na Dunaju, czyli obszaru dzisiejszego pogranicza serbsko-rumuńskiego, nadal trudnili się przetwarzaniem ryb, głównym źródłem ich pożywienia było mięso i nabiał. Region Żelaznej Bramy  jest bardzo ważny z naukowego punktu widzenia. Znaleziono tam bowiem zarówno osady łowców-zbieraczy z późnego mezolitu, jak i pierwsze przejawy kultury neolitu, którą charakteryzowało pojawienie się ceramiki, udomowionych roślin i zwierząt oraz odmienne od wcześniejszych zwyczaje grzebalne. Jest to też zróżnicowany przyrodniczo region, który zapewniał prehistorycznym społecznościom łowców-zbieraczy dostęp do bogatych zasobów pożywienia wodnego. W miarę rozprzestrzeniania się rolnictwa, dieta ludzi w coraz większym stopniu zaczęła bazować na udomowionych roślinach i zwierzętach. Jednak w regionie Żelaznej Bramy znaleziono dowody, że tamtejsi mieszkańcy jeszcze we wczesnym neolicie w znacznej mierze polegali na dzikich roślinach i zwierzętach. Doktor Lucy Cramp, która stała na czele zespołu badawczego mówi, że analiza resztek żywności z naczyń ceramicznych wskazuje, iż wielką rolę w diecie mieszkańców okolic Żelaznej Bramy odgrywała żywność pozyskiwana z wody. Tymczasem w pobliskich regionach w takiej samej ceramice z tego okresu znaleziono pozostałości po mięsie owiec, kóz, krów oraz po nabiale. Nawet w innych regionach Europy, także tych położonych w pobliżu dużych rzek, główną część diety stanowiły udomowione rośliny i zwierzęta. Okolice Żelaznej Bramy wyraźnie się więc różniły. « powrót do artykułu
×