KopalniaWiedzy.pl

Zepsuł się jedyny w Ugandzie aparat do radioterapii ze szpitala Mulago w Kampali. Ponieważ nie da się go naprawić, rozpoczęło się poszukiwanie 1,8 mln dol. na nowy sprzęt. Przyjmowani są tu nie tylko chorzy z Ugandy, ale i z okolicznych krajów, w tym Rwandy, Burundi czy Sudanu Południowego. Jak mówi rzeczniczka oddziału onkologicznego Christine Namulindwa, z 44 tys. nowych pacjentów rocznie aż ok. 75% może potrzebować radioterapii. Aparat, który podarowano Mulago w 1995 r., pochodził z rynku wtórnego. Od tamtego czasu psuł się parokrotnie, ale udawało się go naprawić. Obecnie szpital prowadzi rozmowy z Ministerstwem Zdrowia na temat sposobu pozyskania funduszy. Nie wiadomo, kiedy sprzęt może się tu znaleźć. W międzyczasie pacjenci mogą przechodzić w Mulago operacje i chemioterapie, lecz ci, którym zlecono radioterapię (i których przede wszystkim na to stać), będą jeździć na leczenie do Kenii. « powrót do artykułu

Gdy ludzie zasiedlali Amerykę Południową, proces ten przebiegał w sposób typowy dla pojawieniu się w środowisku inwazyjnego gatunku - po początkowym gwałtownym wzroście populacja doszła do granic wytrzymałości środowiska i nastąpiło załamanie jej liczebności. Rozwój rolnictwa i osiadły tryb życia doprowadziły do pojawienia się drugiej fazy wykładniczego wzrostu populacji. Gdy obecnie widzimy ruiny wspaniałych miast Ameryki Południowej - tutaj warto pamiętać, że Tenochtitlan był w swoim czasie jednym z największych miast świata - możemy sądzić, że populacja Homo sapiens rozwijała się bez większych przeszkód. Jednak okazuje się, że początkowo była ona mocno ograniczona lokalnymi zasobami. Z artykułu w Nature dowiadujemy się, że przez większą część obecności Homo sapiens w Ameryce Południowej nasz gatunek zasiedlał kontynent tak, jak czyni to gatunek inwazyjny. Po pierwszej fali kolonizacji liczba ludności błyskawicznie rosła, później doszło do załamania populacji, która z czasem minimalnie się odrodziła i przez tysiące lat nie rosła z powodu nadmiernego wyeksploatowania środowiska naturalnego. Zasadnicze pytanie brzmi: czy i dzisiaj przekroczyliśmy pojemność Ziemi - mówi jedna z głównym autorek badań, profesor Elizabeth Hadly. Jako, że ludzie rozwijają się podobnie jak inne gatunki inwazyjne, możemy przypuszczać, że przed ustabilizowaniem globalnej populacji dojdzie do jej załamania - wyjaśnia uczona. Wspomniane powyżej badania to pierwsze z serii badań dotyczących interakcji pomiędzy ludźmi, zwierzętami a klimatem w ciągu ostatnich 25 000 lat w Ameryce Południowej. Wszystkie badania zostaną zaprezentowane jesienią podczas Południowoamerykańskiego Kongresu Paleontologicznego. Badania te mają pomóc w zrozumieniu, w jaki sposób ludzie przyczynili się do wyginięcia wielkich ssaków pleistocenu i odtworzyć historię populacji w Ameryce Południowej na podstawie danych z ponad 1100 stanowisk archeologicznych. Dzięki spojrzeniu w skali całego kontynentu naukowcy znaleźli dowody na dwie fazy wzrostu demograficznego człowieka w Ameryce Południowej. Pierwsza faza miała miejsce 14000 - 5500 lat temu i rozpoczęła się od gwałtownego wzrostu populacji. Wzrost ten spowodował nadmierną eksploatację ekosystemu i doszło do załamania populacji człowieka. Zbiega się to z wytępieniem na kontynencie ostatnich wielkich ssaków. Doszło do załamania populacji, której liczebność ustabilizowała się na tysiące lat. Następnie pomiędzy 5500 a 2000 lat temu mamy do czynienia z szybkim wykładniczym wzrostem populacji. Taki wzorzec demograficzny jest odmienny od tego, co zauważono w Ameryce Północnej, Europie i Australii. Co ciekawe, naukowcy uważają, że przyczyną drugiej fazy gwałtownego wzrostu nie było - jak można by przypuszczać - początkowe udomowienie zwierząt i roślin. Ich zdaniem to tryb osiadły, rolnictwo i wymiana handlowa miały największy wpływ na zwiększenie liczby ludności. Jak się okazuje, niekontrolowany wzrost liczby ludności do bardzo świeże zjawisko. W Ameryce Południowej dopiero osiadły tryb życia, a nie dostęp do stabilnych źródeł żywności zapewnianych przez rolnictwo, głęboko zmienił sposób interakcji człowieka ze środowiskiem i pozwolił się mu doń dostosować - mówi druga z autorek, Amy Goldberg. Obecnie liczba ludności wciąż gwałtownie rośnie. Postęp technologiczny, niezależnie od tego, czy umożliwia go obróbka kamienia czy komputery, jest zasadniczym elementem umożliwiającym człowiekowi kształtowanie otaczającego go świata. Nie wiemy jednak, czy jesteśmy w stanie ciągle wymyślać nowe sposoby zwiększania produktywności planety - dodaje Goldberg. « powrót do artykułu

U bielnika białego (Candida albicans) odkryto toksynę odgrywającą kluczową rolę w zakażeniu ludzkich błon śluzowych. Choć wiadomo, że większe grzyby produkują toksyny, które po spożyciu mogą powodować chorobę, a nawet zgon, dotąd nie wykazano, że zakażające nas mikroskopijne grzyby wytwarzają toksyny niszczące komórki. Naukowcy przez dziesięciolecia bezskutecznie szukali cząsteczek, które odpowiadają za uszkodzenie tkanek w przebiegu grzybic. Udało się to dopiero mikrobiologom z Jeny, Borstel, Aberdeen i Londynu. Niemiecko-brytyjski zespół wpadł na trop kandidalizyny i mechanizmu jej działania (ludzkie komórki są niszczone przez powstające w ich błonach perforacje), wykorzystując komórki z błony śluzowej jamy ustnej. Bernhard Hube z Instytutu Hansa Knölla w Jenie badał ze współpracownikami interakcje między grzybem a gospodarzem na poziomie molekularnym. Niemcy wykazali, że kandidalizyna naprawdę uszkadza komórki gospodarza. Zespół Thomasa Gutsmanna z Centrum Medycyny i Bionauk im. Lebniza w Borstel analizował zaś szczegóły wpływu toksyny grzyba na błonę komórkową. Dodatkowe dane pochodziły od badaczy z USA i Wielkiej Brytanii. Czemu trzeba było czekać tyle lat na odkrycie kandidalizyny? Problem polegał na tym, że C. albicans wytwarza na początku o wiele większą cząsteczkę - polipeptyd. Kodujący go gen znano już od dawna, nie wiadomo było jednak, jakie peptyd pełni funkcje. Dzięki najnowszym metodom analitycznym autorzy publikacji z Nature mogli ustalić, że wewnątrz komórki grzyba polipeptyd jest cięty przez enzymy na mniejsze fragmenty. Jednym z nich jest właśnie kandidalizyna. Nazwa toksyny uwzględnia fakt, że prowadzi ona do lizy komórki gospodarza. Toksyna jest wytwarzana z nieszkodliwej substancji prekursorowej tylko wtedy, gdy bielnik jej potrzebuje. Akademicy podkreślają, że produkcja toksyny ma ścisły związek ze zmianą C. albicans z jajowato ukształtowanych komórek drożdżaków (formy pączkującej) w inwazyjną postać strzępkową. Filamenty uwalniają kandidalizynę, a organizm rozpoznaje to jako "czerwony alarm". W przyszłości naukowcy muszą zbadać, jak kandidalizyna oddziałuje na układ odpornościowy, a także odpowiedzieć na pytania, czy toksyna wykazuje aktywność w stosunku do komórek bakteryjnych i jak ewentualnie wpływa na habitat, np. jelita. « powrót do artykułu

Amerykanie opracowali nową metodę uśmiercania bakterii. Używają do tego wysoce porowatych złotych nanodysków i światła. Wykazaliśmy, że bakterie są zabijane bardzo szybko - w ciągu 5-25 sekund - opowiada prof. Wei-Chuan Shih z Uniwersytetu w Houston. Naukowcy uzyskali nanocząstki, rozpuszczając złoto. Metal rozpadał się na coraz mniejsze cząstki, aż osiągnęły one odpowiedni rozmiar. Wcześniejsze badania zademonstrowały, że nanocząstki złota silnie absorbują światło, przekształcając energię fotonów w ciepło. Szybko osiągają one na tyle wysokie temperatury, by zniszczyć pobliskie komórki, w tym nowotworowe i bakteryjne. W 2013 r. zespół Shiha stworzył nowy rodzaj dyskowatych nanocząstek złota o średnicy kilkuset nanometrów. Przez dużą porowatość przypominają one gąbki. Jak wyjaśnia profesor, taka budowa zwiększa wydajność grzejną, nie wpływając przy tym na stabilność. W ramach najnowszego badania Amerykanie postanowili określić właściwości bakteriobójcze nanocząstek aktywowanych światłem. W laboratorium hodowali pałeczki okrężnicy (Escherichia coli) oraz 2 rodzaje mikroorganizmów opornych na ciepło (radzą one sobie świetnie nawet w gorących źródłach Parku Narodowego Yellowstone). Bakterie umieszczono na powłoce zbudowanej z pojedynczej warstwy dysków. Całość oświetlono laserem bliskiej podczerwieni. Na końcu określano żywotność mikroorganizmów i oglądano je pod skaningowym mikroskopem elektronowym (SEM). Za pomocą termowizora autorzy publikacji z pisma Optical Materials Express wykazali, że niemal natychmiast temperatura powierzchni cząstek sięgała 180 stopni Celsjusza. Wskutek tego wszystkie komórki bakteryjne ginęły w ciągu 25 sekund. Najbardziej podatne na procedurę okazały się E. coli. Wszystkie komórki ginęło już po 5 s ekspozycji na światło lasera. Pozostałe 2 rodzaje bakterii potrzebowały pełnych 25 s, ale to i tak dużo szybciej niż przy zastosowaniu tradycyjnych metod: wrzątku czy sterylizacji suchej. Shih dodaje, że wyniki są lepsze od osiąganych za pomocą układów nanocząstek prezentowanych w innych badaniach (tutaj by osiągnąć podobny wskaźnik obumierania bakterii, potrzeba bowiem aż 1-20 minut). W ramach testów kontrolnych Amerykanie zauważyli, że w pojedynkę ani złote dyski, ani laser nie pozwalają się nawet zbliżyć do osiągniętych wspólnie rezultatów. Zespół wskazuje na wiele potencjalnych zastosowań techniki. Już trwają badania nad powłoką do cewników, co pozwoliłoby ograniczyć liczbę szpitalnych zakażeń układu moczowego. Jakakolwiek procedura aktywowania światłem będzie łatwiejsza do wdrożenia [...] od usuwania czy wymieniania cewnika za każdym razem, gdy powinien on zostać oczyszczony. Kolejną badaną opcją jest zaimplementowanie złotych nanodysków w błonach filtrów do oczyszczania wody. « powrót do artykułu

Naukowcy od pewnego czasu wiedzą, że układy odpornościowe niektórych ludzi produkują przeciwciała zdolne do zneutralizowania wirusa HIV i powstrzymania go przed rozprzestrzenianiem się. Problem w tym, że mniej niż 1/3 w ogóle produkuje przeciwciała przeciwko HIV, a układ odpornościowy reaguje powoli i uruchomienie pełnej produkcji zajmuje mu kilkanaście miesięcy. Naukowcy starają się zatem opracować szczepionkę, która uruchamiałaby odpowiedź układu immunologicznego na zarażenie HIV. Naukowcy z Vanderbilt University wyizolowali właśnie przeciwciała, które ściśle wiążą się z wirusem HIV i go unieszkodliwiają. Metoda ta działa nawet u osób, które nigdy nie miały do czynienia z wirusem. Na łamach najnowszego PNAS naukowcy wyrażają nadzieję, że ich odkrycie pozwoli na opracowanie szczepionki neutralizującej HIV u ludzi, którzy nie mieli wcześniej kontaktu z wirusem. Uczeni skupili się na badaniu występującej w przeciwciałach struktury, która ściśle przyczepia się do wirusa. Jest ona złożona z 28 aminokwasów. Za pomocą programu komputerowego "Rosetta" zidentyfikowali te sekwencje aminokwasów, które najściślej łączą się z wirusem. Następnie wykorzystali ten sam program do udoskonalenia sekwencji i symulowania ich działania wywołanego podaniem szczepionki. W końcu opracowaną przez siebie sekwencję wprowadzili do przeciwciała monoklonalnego PG9, które szeroko działa na wirusa HIV. Testy laboratoryjne potwierdziły, że tak zmodyfikowane przeciwciała są skuteczne w walce z wirusem. Profesor James Crowe, który wraz z profesorem Jensem Meilerem prowadził opisane badania, stwierdził, że gdyby na ich podstawie opracowano szczepionkę, to możliwe byłoby chronienie całych populacji przed wystąpieniem AIDS. « powrót do artykułu

Do portu w Rotterdamie przybyło sześć konwojów złożonych z półautonomicznych ciężarówek. Autorzy eksperymentu mówią, że zrewolucjonizuje on ruch na europejskich drogach. Akcję zorganizowała organizacja założona przez firmy DAF, Daimler, IVECO, MAN, Scania i Volvo. Koncepcja półautonomicznych ciężarówek polega na łączeniu tych pojazdów w konwój. W pierwszym z nich siedzi kierowca, który decyduje o trasie, prędkości i manewrach, a pozostałe pojazdy powtarzają manewry pierwszego. Podczas eksperymentu w kabinie każdej ciężarówki siedział kierowca. Przeprowadzony eksperyment jest pierwszym, w czasie którego takie konwoje pokonały trasy z tak odległych miejsc jak fabryki w Szwecji i południowych Niemczech. "Dzięki takiemu łączeniu ciężarówek będziemy mieli czystszy i bardziej efektywny transport. Autonomiczne pojazdy to również większe bezpieczeństwo, gdyż większość wypadków spowodowanych jest błędem człowieka" - mówi minister Melanie Schultz van Haegen. Półautonomiczne ciężarówki hamują w tym samym momencie i utrzymują stałą odległość między sobą. Zaletą takiego rozwiązania jest to, że pojazdy utrzymują tę samą prędkość - mówi Eric Jonnaert z organizacji, która zorganizowała eksperyment. Zanim jednak na drogi wyjadą konwoje półautonomicznych ciężarówek, konieczne jest pokonanie wielu przeszkód. Jedną z nich jest brak uregulowań prawnych dopuszczających takie pojazdy do ruchu. Kolejna to konieczność stworzenia standardu, za pomocą którego mogłyby porozumiewać się ciężarówki różnych producentów. « powrót do artykułu

Metoda wytwarzania grafenu opracowana na Politechnice Łódzkiej uzyskała ochronę patentową w USA i Unii Europejskiej. Grafen produkowany przez Advanced Graphene Products - spośród dostępnych na rynku - najbardziej przypomina ten wzorcowy, który nagrodzono Noblem. Metodę produkcji Grafenu Metalurgicznego o Wysokiej Wytrzymałości - HSMG (High Strength Metallurgical Graphene) opracowali naukowcy z Instytutu Inżynierii Materiałowej Politechniki Łódzkiej pod kierownictwem prof. Piotra Kuli. Dzisiejszy światowy brak sukcesu grafenu wynika z tego, że grafenu o odpowiednich właściwościach nie ma na rynku. Nasz jest najbardziej zbliżony do grafenu, za który przyznano Nagrodę Nobla - powiedział PAP prof. Piotr Kula. Opracowana przez nas metoda jest inna od wszystkich, które są znane w nauce i w technologii światowej. Wytwarzamy grafen na ciekłym metalu, przez co ma szansę być grafenem niemal doskonałym - podkreślił naukowiec. Polscy naukowcy potrafią wytwarzać grafen w metrach kwadratowych, co umożliwia jego wytwarzanie na skalę przemysłową. Nie jest to prosty proces, bo wymaga uzyskania dużego i płaskiego lustra ciekłego metalu. Byśmy mogli mieć taką matrycę formującą, na dużej powierzchni potrzebujemy utrzymać bardzo cienką warstwę ciekłego metalu. Później przeprowadzane są już tylko zabiegi chemiczne i cieplne - opisał prof. Kula. Podkreślił przy tym, że nie ma materiału technologicznego wolnego od defektów. Jednak im mniej tych defektów będzie, tym bardziej grafen zbliży się do materiału modelowego, który ma nieprawdopodobnie wysokie właściwości elektryczne, mechaniczne - wyjaśnił rozmówca PAP. Grafen produkowany metodą HSMG przede wszystkim może być wykorzystany w kompozytach, materiałach konstrukcyjnych. Na Politechnice Łódzkiej pracujemy nad wykorzystaniem multiwarstw grafenu do przechowywania wodoru jako paliwa, ale też nad czujnikami i filtrami wody. Także jest to bardzo szerokie spektrum zastosowań - podkreślił naukowiec. Inną technologię pozwalającą na produkowanie taniego grafenu na podłożach z węglika krzemu w 2011 roku opracował zespół pod kierownictwem dr inż. Włodzimierza Strupińskiego z Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych w Warszawie. W maju 2015 roku uzyskała ona ochronę patentową w USA. Bardzo wysoko cenię sobie metodę opartą na węgliku krzemu, ale to jest typowe zastosowanie dla elektroniki. Nasz grafen z uwagi na jego wytrzymałość, możliwość przenoszenia z jednego podłoża na drugie, ma zdecydowanie szerszy obszar potencjalnych aplikacji - powiedział PAP prof. Kula. Docelowo instalacja, która umożliwi uruchomienie produkcji grafenu HSMG w pełnej, przemysłowej skali znajdzie się na terenie Parku Naukowo Technologicznego Uniwersytetu Zielonogórskiego, gdzie mieści się nowa placówka firmy Advanced Graphene Products. Za odkrycie grafenu w 2010 roku Nagrodę Nobla z fizyki otrzymali Andre Geim i Konstantin Novoselov. To przezroczysty materiał o grubości jednego atomu. Jego wykorzystanie obejmuje praktycznie wszystkie dziedziny życia. Jest sto razy bardziej wytrzymały od stali, a jednocześnie elastyczny i rozciągliwy. Potrafi odpychać cząsteczki wody i ma właściwości bakteriobójcze, przewodzi elektryczność lepiej niż miedź czy srebro, transferuje elektrony sto razy szybciej niż krzem. Dzięki temu znajduje zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu takich jak branża samochodowa, lotnicza, kosmiczna (grafenowe kompozyty), przemysł energetyczny (baterie, superkondensatory, energia słoneczna), a nawet może zostać wykorzystany do opracowania innowacyjnych rozwiązań związanych z odsalaniem wody morskiej. « powrót do artykułu

Po przeanalizowaniu wszystkich znanych dzieł Rembrandta komputer stworzył obraz, który jak najbardziej przypominał styl mistrza, ale nadal mógł uchodzić za jego własną pracę. Dzięki drukowi 3D uzyskano teksturę farby olejnej. Projekt The Next Rembrandt trwał 2 lata. Był owocem współpracy Microsoftu, ING, Uniwersytetu Technologicznego w Delft oraz dwóch muzeów: Muzeum domu Rembrandta i Królewskiej Galerii Malarstwa. Chcieliśmy zrozumieć, co sprawia, że twarz wygląda na rembrandtowską - opowiada Emmanuel Flores. Proces zaczął się od cyfrowego znakowania przez ludzi. Później komputery zbierały dane nt. wzorców, np. charakterystycznego kształtu oczu. By uzyskać obraz w stylu holenderskiego mistrza, na dalszym etapie wdrożono algorytmy uczenia maszynowego. Generalnie komputer miał uzyskać portret białego mężczyzny z zarostem w wieku 30-40 lat. Sprecyzowano, że strój powinien być czarny z białym kołnierzem, człowiek musi też nosić kapelusz i spoglądać w prawo. Zauważyliśmy, że modyfikując algorytm, można uzyskać różnie rozmieszczony zarost, ostatecznie jednak ludzki zespół nie ingerował w wygląd osoby z portretu. Algorytmy wybrano bowiem wyłącznie na postawie ich skuteczności i pozwolono komputerowi robić swoje. Na końcu, w oparciu o parametry dzieł Rembrandta, na komputerowy obraz naniesiono fakturę 3D i wykonano trójwymiarowy wydruk. Naszym celem było stworzenie maszyny pracującej jak Rembrandt. Będziemy trochę lepiej rozumieć, co sprawia, że dzieło sztuki jest dziełem sztuki. [Mimo wszystko] nie sądzę, że możemy zastąpić Rembrandta - mistrz jest unikatowy. Komputerowe dzieło ma trafić na wystawę, na razie nie wiadomo jednak kiedy. « powrót do artykułu

Eksperci twierdzą, że najbliższe Ziemi supernowe mogły wpłynąć na ewolucję człowieka. Od 50 lat naukowcy sugerują, że eksplozje supernowych - poprzez zaburzenia klimatu czy masowe wymieranie - mogły mieć wpływ na życie na Ziemi. Już wcześniej stwierdzono, że supernowa odległa od Ziemi o 325 lat świetlnych mogłaby spowodować powstanie na naszej planecie radioaktywnej warstwy. Eksplozja gwiazdy w takiej odległości może mieć miejsce raz na 2-4 milionów lat. W 1999 roku okazało się, że specjaliści mieli rację. W skałach położonych w oceanicznych głębinach odkryto bowiem spore ilości umiarkowanie radioaktywnego żelaza-60. Podczas eksplozji supernowych powstają olbrzymie ilości tego pierwiastka. Inne naturalne źródła zapewniają go 10-krotnie mniej. Zdobyto zatem dowód, na wpływ supernowej na Ziemię. Wcześniejsze badania sugerowały też, że eksplozja supernowej w odległości 30-45 lat świetlnych miałaby katastrofalne skutki dla życia. Mogłaby bowiem spowodować masowe wymieranie. Takie wydarzenie jest jednak mało prawdopodobne i może mieć miejsce raz na kilka miliardów lat. Teraz naukowcy z Berlińskiego Instytutu Technologicznego oraz Australijskiego Uniwersytetu Narodowego znaleźli miejsce, w którym mogły pojawić się najmłodsze i najbliższe Ziemi supernowe. Stwierdzili też, że mogły mieć one wpływ na naszą ewolucję. Naukowcy z Niemiec przyjrzeli się Bąblowi Lokalnemu, w którym obecnie znajduje się Słońce. To obszar przestrzeni kosmicznej o małej gęstości materii międzygwiezdnej. Jest ona lekko podświetlana promieniami rentgenowskimi pochodzącymi z gorącej plazmy o temperaturze około miliona stopni Celsjusza. Plazma ta, to - jak mówi główny autor badań, astrofizyk Dieter Breitschwerdt z Berlińskiego Instytutu Technologicznego - prawdopodobnie pozostałość po jednej lub więcej supernowych. Naukowcy skupili się na badaniu wspomnianego żelaza-60, o którym wiadomo, że pochodzi sprzed 2,2 miliona lat. Wykorzystali superkomputer do uruchomienia modelu prawdopodobnej masy umierającej gwiazdy oraz trajektorii wyemitowanego radioaktywnego materiału i na tej podstawie stwierdzili, że najbardziej prawdopodobnym źródłem pierwiastka są dwie supernowe znajdujące się odległości 290-325 lat świetlnych od Ziemi. Modelowanie zajęło nam w sumie 3-4 lata - mówi Breitschwerdt. Uczeni ocenili, że bliższa z supernowych powstała z gwiazdy o masie 9,2 rzy większej od masy Słońca, a do eksplozji doszło 2,3 miliona lat temu. Druga z gwiazd miała masę 8,8 mas Słońca i wybuchła 1,5 miliona lat temu. Eksplozje te do dwie z 14-20 supernowych, które zapewniły plazmę oświetlającą obecnie Bąbel Lokalny. Pozostałe supernowe również dostarczyły żelazo-60 na Ziemię, jednak było go znacznie mniej, gdyż znajdowały się dalej. Jeszcze inne badania przeprowadzili australijscy naukowcy, którzy stwierdzili, że żelazo-60 w skałach Atlantyku, Pacyfiku i Oceanu Indyjskiego pochodzi z supernowych, które znajdowały się w odległości mniejszej niż 300 lat świetlnych. Mogły być one tak jasne, że były widoczne za dnia i dorównywały jasnością Księżycowi. Radioaktywne żelazo albo zostało wysłane bezpośrednio w kierunku Układu Słonecznego, albo też przeszedł on przez radioaktywne chmury, które powstały po eksplozjach. Co prawda takie supernowe nie mogły wywołać masowego wymierania, ale promieniowanie było na tyle silne, by wywołać zmiany klimatyczne. Te z kolei wpłynęły na ewolucję. Dane z badań skał zgadzają się w czasie z dawnymi zmianami klimatu naszej planety. Ponadto promieniowanie mogło być na tyle intensywne, że wpłynęło na mutacje materiału genetycznego, a tym samym na różne cechy organizmów. « powrót do artykułu

Japońscy naukowcy przeszczepili myszom wyhodowaną wielowarstwową skórę, która miała najwięcej jak dotąd funkcjonujących elementów tego narządu, w tym mieszki włosowe czy gruczoły łojowe. Prace zaczęły się od indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPS), uzyskanych z komórek dziąseł. Po wszczepieniu poddanym immunosupresji nagim myszom struktura dobrze się zintegrowała z otaczającymi tkankami gospodarza: naskórkiem, mięśniem przywłosowym czy włóknami nerwowymi. Co ważne, mieszki włosowe dobrze spełniały swoje funkcje (włosy pojawiały się i przechodziły cykle wzrostu), nie doszło też do wytworzenia nowotworowego guza. Do indukcji różnicowania iPS wykorzystano hodowlę w postaci kul zarodkowych (ang. embryoid bodies, EBs), czyli trójwymiarowych agregatów, gdzie spontanicznie dochodzi do powstania ekto-, endo- oraz mezodermy. Gryzoniom wszczepiono wiele EBs, które stopniowo zmieniały się w zróżnicowaną tkankę. Gdy tkanka była już zróżnicowana, Japończycy wszczepiali ją w skórę innych myszy; tam zachowywała się jak prawidłowa powłoka wspólna. Japończycy odkryli, że bardzo istotne jest zastosowanie białka sygnalizacyjnego Wnt10b, bo skutkuje to większą liczbą mieszków włosowych. Zespół dr. Takashiego Tsuji z Centrum Biologii Rozwojowej Instytutu Riken uważa, że nim proces znajdzie zastosowanie kliniczne u ludzi, minie jeszcze ok. 5-10 lat. Ostatecznie wyhodowaną z własnych komórek w pełni funkcjonującą skórę będzie można przeszczepiać ofiarom poparzeń. Autorzy publikacji z pisma Science Advances podkreślają, że technikę można przystosować do wytwarzania realistycznych próbek skóry do testów dla firm kosmetycznych i farmaceutycznych. Do tej pory prace nad sztuczną skórą były hamowane przez fakt, że brakowało jej ważnych struktur, takich jak mieszki włosowe czy gruczoły zewnątrzwydzielnicze, które pozwalają spełniać funkcję regulacyjną. Dzięki nowej technice wyhodowaliśmy skórę, która odtwarza działanie normalnej tkanki - podkreśla Tsuji. « powrót do artykułu

Przed dwoma dniami, wraz z wystrzeleniem nowego satelity, Chiny rozpoczęły nowy, bardziej zaawansowany etap badań nad zachowaniem się materii w warunkach mikrograwitacji. Na pokładzie satelity Shijian-10 zostanie przeprowadzonych 20 różnych eksperymentów, w tym doświadczenia z dziedziny fizyki płynów, nauk materiałowych oraz wpływu promieniowania i mikrograwitacji na systemy biologiczne. Misja Shijian-10 to również dowód na rosnące zaangażowanie Chin w międzynarodową współpracę przy badaniach kosmosu. Część z eksperymentów została bowiem zaprojektowana przez specjalistów z Europejskiej Agencji Kosmicznej, a Antonio Verga, badacz ESA specjalizujący się w zagadnieniach związanych z mikrograwitacją, mówi, że ESA dzieli się swoją wiedzą i danymi z Chinami. SJ-10 to pierwsza misja, w ramach której na pokładzie chińskiego pojazdu znalazł się sprzęt ESA - mówi Verga. Satelita został wystrzelony za pomocą rakiety Długi Marsz 2D. Po 12 dniach w przestrzeni kosmicznej na Ziemię powróci kapsuła z urządzeniami badawczymi i materiałami poddawanymi badaniom. Krótkie misje są typowe dla badań nad mikrograwitacją. Eksperci z zadowoleniem powitali rosnące zainteresowanie Chin badaniami nad mikrograwitacją i cieszą się z postępów czynionych przez Pańśtwo Środka. W ramach misji SJ-10 zostaną przeprowadzone dwa eksperymenty ze spalaniem materiałów. Mają one pomóc w zaprojektowaniu bezpieczniejszych kapsuł dla lotów załogowych. W ramach innego eksperymentu zostanie zbadany wzrost kryształów na materiałach półprzewodnikowych i stopach. Z kolei trzy inne eksperymenty będą badały, jak obecne w przestrzeni kosmicznej promieniowanie wpływa na materiał genetyczny embrionów myszy. Zaplanowano też bardzo praktyczny eksperyment, w ramach którego naukowcy sprawdzą, jak zachowuje się ropa naftowa poddana wysokiemuju ciśnieniu. Pozwoli to lepiej zrozumieć zjawiska fizyczne zachodzące w głęboko położonych pokładach ropy. Misja SJ-10 to jedna z czterech misji przewidzianych w ramach rozpoczętego w 2011 roku Strategicznego Priorytetowego Programu Badań Kosmicznych. Pierwsza misja, dotycząca badań nad ciemną materią, wystartowała w grudniu ubiegłego roku. SJ-10 jest drugą. Latem na orbitę trafi satelita, za pomocą którego chińscy naukowcy chcą badań splątanie kwantowe, a pod koniec roku w przestrzeń kosmiczną zostanie wysłany Hard X-ray Modulation Telescope, którego zadaniem będzie badanie procesów z zakresu fizyki wysokich energii. « powrót do artykułu

Z pisma Canine Genetics and Epidemiology, dowiadujemy się, że w Australii w ciągu ostatnich 28 lat szybko rośnie popularność psów o krótkich szerokich głowach, takich jak mopsy czy buldogi francuskie. Zwierzęta takie są narażone na liczne schorzenia, a weterynarze muszą przygotować się do radzenia sobie z rosnącą liczbą chorób. Naukowcy przyjrzeli się 180 rasom psów, wykorzystując w tym celu dane dotyczące rejestracji tych zwierząt w latach 1986-2013 w Australijskim Narodowym Związku Kynologicznym. Przyjrzeli się wielkości zwierząt, ich wadze oraz kształtowi głowy. Każda z ras została przydzielona do jednej z kategorii: małej (psy o wadze do 10 kg), średniej (10-25 kg), dużej (25-40 kg) i olbrzymiej (powyżej 40 kag). W sumie w rejestrze znajdowały się 54 małe rasy, 62 ras średnich, 42 duże i 22 olbrzymie. Okazało się, że w uwzględnionym okresie liczba zarejestrowanych psów ras małych i średnich zwiększyła się - odpowiednio - o 4,2% i 5,3% w stosunku do zarejestrowanych ras dużych oraz o 11,0% i 12,1% w stosunku do ras olbrzymich. Weterynarze martwią się o dobrostan brachycefalicznych psów, gdyż rasy takie często cierpią na trudności z oddychaniem, choroby oczu, skóry i przewodu pokarmowego. W Nowej Zelandii takie rasy są uważane przez weterynarzy za nienadające się do dalszej hodowli. Właśnie z powodu złego stanu zdrowia i obaw o ich dobrostan - czytamy w artykule. Badacze sugerują, że zmiany w preferencjach dotyczących psów są związane ze zmianą stylu życia. Psy coraz częściej są wybierane tylko i wyłącznie jako zwierzęta towarzyszące, a coraz rzadziej mają za zadanie pilnować obejścia, pomagać w polowaniach czy brać udział w aktywności fizycznej właściciela. Ponadto w latach 1995-2010 większość Australijczyków, którzy po raz pierwszy kupowali własny dach nad głową, wybierała mieszkania, anie domy. Niewykluczone też, że przyczyną wybierania takich a nie innych ras, jest moda. Ponadto nie od dzisiaj wiadomo, że psy o bardziej dziecinnym wyglądzie, co objawia się np. dużymi oczami i małą głową, bardziej przyciągają ludzi, którzy chcą się nimi opiekować. Podobne trendy co w Australii są obserwowane również w Wielkiej Brytanii i USA. Autorzy badań zastrzegają, że dotyczyły one wyłącznie czystych ras rejestrowanych przez związki kynologiczne, co oznacza, że mogą nie być reprezentatywne dla całej populacji psów w danym kraju. « powrót do artykułu

Ocieplający się klimat powoduje, że Europa jest coraz bardziej narażona na rozprzestrzeniania się chorób roznoszonych przez komary, szczególnie na dengę. Do takich wniosków doszli naukowcy ze szwedzkiego Uniwersytetu Umea. Z artykuły opublikowanego na łamach EBioMedicine dowiadujemy się, że uczeni obliczyli ryzyko wystąpienia licznych zachorowań na dengę na terenie Europy. Brali przy tym pod uwagę różne scenariusze zmian klimatycznych. Wyższe średnie temperatury mają bowiem olbrzymi wpływ na możliwość przenoszenia choroby przez komary z gatunków Aedes aegypti i Aedes albopicturs. Rozszerzanie się zasięgu wirusów dengi i komarów Aedes to poważny problem w skali całego świata. W związku z ocieplającym się klimatem oraz innymi czynnikami, takimi jak wymiana handlowa i podróże, Europa jest coraz bardziej narażona na epidemie chorób przenoszonych przez komary, takie jak denga - mówi Jing Liu-Helmersson. Badania wykazały, że już teraz możliwe są epidemie dengi na niektórych obszarach południa Europy. Wraz z ocieplaniem się klimatu ryzyko będzie przesuwało się na północ, a do końca obecnego wieku do epidemii dengi będzie dochodziło na tych obszarach Europy, gdzie komary Aedes są obecne. Naukowcy zwracają uwagę, że niedawno udokumentowano obecność Aedes aegypti w Rosji i Gruzji, a drugi z najczęściej przenoszących dengę komarów - Aedes albopictus - zawędrował już do Holandii. Epidemia dengi, jaka w latach 2012-2013 miała miejsce na Maderze to dzwonek alarmowy dla Europy. Trzeba wdrożyć bardziej efektywne mechanizmy kontroli. Jednak nie jest to proste. Na przykład w Singapurze, pomimo łatwo dostępnych odpowiednich zasobów, nie udaje się kontrolować komarów Aedes. Wydaje się, że jedynym sposobem na obniżenie ryzyka jest zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych - mówi Jing Liu-Helmersson. Z danych WHO wynika, że denga jest najszybciej rozprzestrzeniającą się chorobą wirusową w ciągu ostatnich 20 lat. Jest ona uznawana za endemiczną już w 100 krajach. Każdego roku notuje się nawet 390 milionów zachorowań, a na ryzyko narażonych jest około 2,5 miliarda osób. Najbardziej narażoną grupą są dzieci, gdyż komary Aedes są aktywne w ciągu dnia, a najmłodsi nie są odporni na dengę. « powrót do artykułu

Samsung uzyskał w Korei Południowej patent na inteligentne soczewki kontaktowe. Urządzenia zawierają m.in. wyświetlacz, który ma pokazywać właścicielowi obrazy rzutowane bezpośrednio na oczy. Wynalazek Samsunga, który można nosić tak, jak zwykłe soczewki kontaktowe, zawiera wyświetlacz, kamerę, antenę oraz czujnik wykrywający mrugnięcia i ruchy. Dzięki antenie soczewki mogą łączyć się z innymi urządzeniami, np. smartfonami, i wyszukiwać informacje, które są następnie wyświetlane użytkownikowi. Soczewki mają zapewniać dobrej jakości obraz i zwiększać wrażenia z korzystania z technik augmented reality. Firma dwa lata czekała na przyznanie patentu. « powrót do artykułu

Amerykańsko-niemieckiemu zespołowi udało się przez ponad 2 lata utrzymać u pawiana żywe świńskie serce. W dobie niedoboru organów uzyskane wyniki przybliżają perspektywę stosowania ksenotransplantacji, czyli przeszczepiania narządów od innego gatunku. Zwykle przeszczepy od innego gatunku wywołują silną reakcję immunologiczną, co prowadzi do odrzucenia narządu, lecz autorzy publikacji z pisma Nature Communications uciekli się do modyfikacji genetycznych i leków immunosupresyjnych. To bardzo ważne, bo przybliża nas do wykorzystania narządów [innych gatunków] u ludzi. Ksenotransplantacje [...] mogą każdego roku ocalić życie tysięcy osób umierających wskutek braku organów - podkreśla dr Muhammad Mohiuddin z Narodowego Instytutu Serca, Płuc i Krwi w Maryland. Amerykanin zaznacza, że ksenotransplantacja ma większy potencjał od innych technik zastępowania chorych narządów. Urządzenia mechaniczne, np. wspomagające pracę komór serca u chorych z jego niewydolnością, prowadzą do powstawania skrzepów i przynajmniej na razie nie mogą zastąpić przeszczepu. Choć wizja hodowli narządów w laboratorium jest kusząca, na większe sukcesy w tej dziedzinie trzeba jeszcze poczekać. Można za to podać przykłady udanych przedsięwzięć ksenotransplantacyjnych, choćby przeszczepiania małpom z cukrzycą świńskich wysp trzustkowych. Prowadziło to do całkowitego odwrócenia cukrzycy w ciągu 100 dni. Na razie jednak, jak twierdzi Mohiuddin, daleka droga do zastosowań klinicznych u ludzi, bo przy badaniach małpio-świńskich, by powstrzymać odrzucenie wysp trzustkowych, trzeba było podawać bardzo wysokie (nieakceptowalne u ludzi) dawki immunosupresantów. Badacz przypomina też, że poza odrzuceniem problemem pozostaje ryzyko transmisji patogenów, np. wirusów, między gatunkami. Na razie nie wiadomo, czy przy ksenotransplantacji rośnie ryzyko transmisji. Można je jednak przewidzieć i się na nie przygotować. By monitorować zakażenie utajonymi wirusami i innymi patogenami, konieczna będzie długoterminowa, dokładna obserwacja. W opisywanym studium ekipa Mohiuddina wykorzystała wyhodowaną wcześniej linię świń-dawców z 3 modyfikacjami genetycznymi. Były one pozbawione enzymu α1,3-galaktozylotransferazy, a zatem antygenu Gal (jego obecność na powierzchni komórek stanowi główną barierę uniemożliwiającą pozyskanie narządów nadających się do przeszczepów międzygatunkowych), zachodziła zaś u nich ekspresja ludzkiego błonowego kofaktora białkowego MCP i ludzkiej trombomoduliny. Po przeszczepie pawianom podawano kombinację przeciwciał (αCD40, αCD40 oraz przeciwciał antytymocytarnych) oraz leków immunosupresyjnych (mykofenolan mofetylu). Serca pawianów nie zastępowano sercem świń; decydując się na przeszczep heterotopowy, to drugie łączono z układem krążenia małpy za pośrednictwem 2 dużych naczyń w obrębie jamy brzusznej. Przeszczepione serce biło jak zwykłe serce, ale własne serce zwierzęcia podtrzymywało funkcję pompującą. Średni czas przeżycia 5 małp wynosił 298, a czas maksymalny aż 945 dni. To znacznie więcej niż w przypadku wskaźników ustanowionych wcześniej przez tę samą grupę badawczą - odpowiednio 180 i 500 dni. W naszej opinii, zastosowana procedura wydaje się potencjalnie bezpieczna dla pacjentów ze schyłkową niewydolnością narządów, którzy mogą być kandydatami do wstępnych testów ksenotransplantacji. Zważywszy na genetyczne podobieństwo do ludzi, uprzednio za najlepszych kandydatów na dawców uznawano naczelne. Należy jednak pamiętać, że małp tych jest zbyt mało (część to gatunki zagrożone), a że są one długowieczne, mijałoby sporo czasu, nim weszłyby w okres dorosłości. Pozostają też, oczywiście, kwestie etyczne. Mohiuddin zapowiada, że kolejnym ważnym testem będzie pełny przeszczep serca świni pawianowi. « powrót do artykułu

Może wydłużyć czas przechowywania żywności, zabezpieczyć szpitalne meble przed zarazkami, a nawet płoty czy ściany przed niszczącymi je glonami. Sprytny materiał z nanocząstkami srebra i miedzi, niszczący bakterie i szkodliwe mikroorganizmy, opracowano w Instytucie Chemii Przemysłowej. Nanocząstki metali szlachetnych to struktury o wielkości od 1 do 100 nanometrów. Dzięki swej mikroskopowej wielkości oraz dużej powierzchni oddziaływania, wykazują właściwości biologiczne już w bardzo małych stężeniach. Szczególnie nanocząstki srebra, które potrafią zwalczać szkodliwe bakterie, są jedną z popularnych dróg zwalczania patogennych mikroorganizmów. W ostatnich latach coraz częściej stosuje się je w przemyśle m.in. w preparatach kosmetycznych, produktach chemii gospodarczej, a nawet do ochrony dzieł sztuki przed grzybami i bakteriami. Kolejny sposób ich wykorzystania wymyślili naukowcy z Instytutu Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego w Warszawie (IChP). Opracowali opakowania biobójcze, które zawierają nanocząstki srebra lub miedzi. Z naszego opakowania nanosrebro lub nanomiedź uwalniają się stopniowo i powodują, że służąca do pakowania folia ma właściwości biobójcze - wyjaśnia PAP współtwórczyni wynalazku dr hab. Maria Zielecka, prof. IChP. Opakowania można zastosować dla każdego rodzaju żywności m.in. mięsa, warzyw czy owoców. Przedłużają one czas przechowywania produktu i utrzymują jego właściwości, uniemożliwiając rozwój procesów gnilnych. Takie opakowanie pomaga utrzymać walory smakowe i estetyczne żywności. Dzięki niemu jest ona po prostu zdrowa i można ją np. przewozić z jednego kontynentu na inny - podkreśla dyrektor IChP dr hab. inż. Regina Jeziórska, prof. IChP. Niektóre bakterie są niszczone przez opakowania ze 100 procentową skutecznością. W stosunku do nich działają one biobójczo. W przypadku innych jest to działanie bakteriostatyczne. Oznacza to, że wskutek działania opakowania liczba bakterii nie powiększa się, a po jakimś czasie wszystkie stają się martwe – tłumaczy dr hab. inż. Regina Jeziórska. Nanosrebro i nanomiedź z powierzchnią opakowania wiążą się chemicznie, a więc nie przenikają do żywności. Nanocząstkami - wielkości 7-9 nanometrów - wcale nie trzeba też pokrywać całego opakowania, a jedynie umieścić je w tych miejscach, które mają kontakt z żywnością. Wszyscy znamy charakterystyczny wygląd truskawkowej "skórki". Na jej powierzchni można znaleźć regularnie położone maleńkie pesteczki. Nanocząstki srebra lub miedzi zakotwiczone są na powierzchni nanokrzemionki sferycznej, a ich rozłożenie można porównać właśnie do powierzchni truskawki. Trwałe zakotwiczenie nanocząsteczek metali na powierzchni nanokrzemionki sferycznej zapewnia długotrwałe działanie biobójcze - wyjaśnia dr hab. Maria Zielecka, prof. IChP. Materiały wytworzone w IChP do produkcji opakowań można wykorzystać jednak nie tylko do ochrony żywności. Można je stosować we wszystkich miejscach użyteczności publicznej. Szpitalne blaty - pokryte cienką warstwą materiału - uniemożliwią namnażanie się bakterii. Stosowane jako dodatek do farb i lakierów zwiększają odporność na działanie glonów i grzybów - wylicza w rozmowie z PAP dr Jeziórska. Obecnie już kilka przedsiębiorstw jest zainteresowanych stosowaniem produktu. Każde z nich chce go jednak wykorzystać w zupełnie innym celu i innej formie. Proces komercjalizacji wynalazku jest więc uzależniony od sposobu wykorzystania i potrzeb danego przedsiębiorcy. « powrót do artykułu

Codzienne zażywanie witaminy D3poprawia funkcje serca u chorych z przewlekłą niewydolnością serca. To [...] znaczący przełom. Zdobyliśmy pierwszy dowód, że witamina D3 może poprawić funkcje serca u pacjentów z opisywaną chorobą - podkreśla dr Klaus Witte z Uniwersytetu w Leeds. Poziom witaminy D3 można zwiększyć dzięki słońcu, ale często pacjenci z niewydolnością serca mają jej niedobory nawet latem, ponieważ starsi ludzie wytwarzają mniej D3 w reakcji na promieniowanie niż osoby młodsze. Produkcję D3 zmniejszają także preparaty z filtrami UV. Studium Brytyjczyków objęło ponad 160 pacjentów z Leeds, u których zastosowano standardową terapię na niewydolność serca: leki beta-adrenolityczne, inhibitory konwertazy angiotensyny czy rozruszniki. Chorych poproszono, by przez rok zażywali witaminę D3 bądź placebo. Okazało się, że w pierwszej grupie nastąpiła poprawa funkcji serca, a w drugiej nie. Zmiany w funkcji serca określano na podstawie echokardiografii (USG serca). Mierzono też frakcję wyrzutu (ang. ejection fraction, Ef), czyli stosunek objętości wyrzutowej serca do objętości końcoworozkurczowej komory serca. U zdrowej osoby Ef wynosi zazwyczaj 60-70%, u pacjentów ze studium VINDICATE sięgała ona tylko 26%. Naukowcy zauważyli, że u 80 pacjentów zażywających witaminę D3 Ef wzrosło z 26 do 34%. W grupie przyjmującej placebo nie stwierdzono zmian we frakcji wyrzutu. Zespół z Leeds uważa, że w przypadku części chorych zażywanie witaminy D3 może zmniejszać potrzebę wszczepienia kardiowertera-defibrylatora serca (ang. implantable cardioverter defibrillator, ICD). Naukowcy podkreślają, że unikali suplementów z wapniem, bo może on pogarszać problemy osób z niewydolnością serca. « powrót do artykułu

University of Cambridge i Toshiba Research Europe zaprezentowały system dystrybucji kwantowych kluczy szyfrujących, który jest o 2-6 rzędów wielkości szybszy niż dotychczasowe kwantowe systemy kryptograficzne. Szyfrowanie przesyłanych informacji to chleb powszedni współczesnej komunikacji. W konwencjonalnej kryptografii nadawca i odbiorca informacji ustalają między sobą tajny klucz, za pomocą którego tylko oni mogą odczytać przesyłane dane. Jednak wraz z wzrostem wydajności komputerów konieczne jest stosowanie coraz dłuższych kluczy szyfrujących, gdyż te krótsze można odgadnąć w rozsądnym czasie. Nad szyframi wisi też poważne niebezpieczeństwo w postaci komputerów kwantowych. Maszyny te będą tak szybkie, że błyskawicznie złamią współczesne klucze. Rozwiązaniem problemu ma być kwantowa kryptografia. Nadawca informacji wysyła do odbiorcy spolaryzowane fotony. Odbiorca je odbiera i jeśli posiada odpowiednio ustawiony czujnik, jest w stanie odczytać z fotonów dane. Siła kryptografii kwantowej polega - w teorii - na tym, że gdy pomiędzy nadawcą a odbiorcą znajdzie się osoba podsłuchująca, która będzie próbowała przechwycić informację kwantową, natychmiast ulegnie ona zmianie. Teoretycznie napastnik mógłby dysponować całą możliwą w fizyce mocą obliczeniową, a nie byłby w stanie złamać kodu - mówi Lucian Comandar z University of Cambridge. Problem jednak w tym, że to tylko teoria, a niedociągnięcia w systemach kwantowych powodują, że informację wciąż można przechwycić i złamać. Najczęściej atakowanym urządzeniem w systemach kryptografii kwantowej jest czujnik fotonów. Czujniki takie to niezwykle złożone, bardzo wrażliwe urządzenia, a zwykle im bardziej skomplikowane urządzenie, tym bardziej podatne na atak. Dlatego też opracowany specjalny protokół nazwany niezależnym od urządzenia pomiarowego systemem dystrybucji kluczy kwantowych (MDI-QKD, measurement-device-independent quntum key distribution). MDI-QKD został już eksperymentalnie zademonstrowany, jednak protokół ten pracuje na tyle powoli, że nie nadaje się do praktycznych zastosowań. Problem w tym, że impulsy laserowe wykorzystywane w tym protokole muszą być stosunkowo długie, zatem tempo przesyłania danych wynosi zaledwie kilkaset bitów na sekundę. Naukowcy z Cambridge i Toshiba Research poradzili sobie z tym problemem wykorzystując technikę, w której jeden laser "wstrzykuje" fotony w strumień fotonów drugiego lasera. Dzięki temu możliwe jest wysyłanie bardzo krótkich impulsów, a więc przyspieszenie przesyłania danych. Ponadto technika ta umożliwia błyskawiczne losowe zmiany fazy światła. W wyniku tego MDI-QKD osiąga wydajność dochodzącą do 1 Mb/s. Protokół ten zapewnia największe możliwe bezpieczeństwo i szybkie przesyłanie danych. Przeciera on drogę w kierunku praktycznego zastosowania kryptografii kwantowej - dodaje Comandar. « powrót do artykułu

Specjaliści mogą zaproponować chorym z zespołem stresu pourazowego (PTSD) ograniczony wachlarz terapii medycznych, jednak ostatnie badania na szczurach dają nadzieję, że uda się to zmienić za pomocą popularnego owocu - borówek amerykańskich. Zespół z Uniwersytetu Stanowego Luizjany zauważył bowiem, że wpływa on zarówno na czynniki genetyczne, jak i biochemiczne związane z PTSD. By się upewnić, że to działa, musimy przeprowadzić testy kliniczne na ludziach, ale istnieją dowody, że borówki mogą pomóc w złagodzeniu części problemów związanych z PTSD. Wydaje się, że w międzyczasie bezpiecznie jest mówić, że jedzenie borówek nie szkodzi, a może pomóc osobom z zespołem stresu pourazowego - przekonuje dr Joseph Francis. Chcąc lepiej poznać PTSD u ludzi, naukowcy opracowali proces prowadzący do analogicznych objawów u szczurów. Przez to w reakcji na nieznany obiekt zwierzęta wykazują np. strach zamiast ciekawości. W ramach nowego badania Amerykanie skupili się na roli genu SKA2, którego ekspresja jest nieprawidłowo niska u ludzi popełniających samobójstwo. Mimo że nie da się, oczywiście, stwierdzić, czy szczury mają myśli samobójcze, Francis i dr Philip Ebenezer ustalili, że u gryzoni z objawami PTSD ekspresja SKA2 także jest niższa od poziomów typowych dla przeciętnych zwierząt laboratoryjnych. Na dalszym etapie eksperymentu naukowcy stosowali u części szczurów z objawami przypominającymi PTSD dietę bogatą w borówki (był to odpowiednik ok. 2 kubków tych owoców dziennie u ludzi). Okazało się, że w porównaniu do grupy z normalną dietą, poziom SKA2 wzrósł. U zwierząt z PTSD obserwowano spadek poziomu SKA2 we krwi, a także w korze przedczołowej i hipokampie. Ponieważ stężenia SKA2 wzrosły pod wpływem borówek, wyniki sugerują, że czynnik niefarmakologiczny taki jak owoce może wpłynąć na ekspresję tego ważnego genu. Najnowsze badanie było inspirowane studium Francisa i Ebenezera z zeszłego roku, które pokazało, że karmione borówkami szczury z PTSD doświadczały wzrostów poziomu serotoniny w mózgu. Jako że sertoninę nazywa się hormonem szczęścia, wyniki sugerują, że borówki amerykańskie mogą pomóc w zwalczeniu depresji u pacjentów z zespołem stresu pourazowego. Teraz Amerykanie chcą zbadać zależności między SKA2 a poziomami serotoniny. To pozwoli ustalić, czy borówki usuwają depresję i zmniejszają tendencje samobójcze, wpływając na pojedynczy szlak. « powrót do artykułu

Obchodząca 100-lecie powstania firma Technicolor zaprezentowała swój niezwykły wynalazek. Podczas rocznicowej ceremonii, w czasie której szef Technicoloru Frederic Rose otrzymał "gwiazdę uznania" od Hollywoodzkiej Izby Handlowej, przedstawiono najnowszą propozycję dotyczącą przechowywania kopii filmów. Jean Bolot, wiceprezes ds. badań i innowacji, pokazał zgromadzonym niewielką fiolkę z płynem zawierającym... milion kopii francuskiego filmu niemego "Podróż na księżyc". Obraz z 1902 roku jest pierwszym filmem z efektami specjalnymi. Filmy zostały zakodowane w molekułach sztucznego DNA. "Myślę, że tak będzie wyglądała przyszłośc archiwizacji filmów" - stweirdził Bolot. Naukowcy od dłuższego czasu eksperymentują z DNA jako medium do przechowywania danych. Najnowsze osiągnięcia nauki i nowoczesne laboratorium pozwoliły Technicolorowi na stworzenie praktycznego systemu zachowania olbrzymiej ilości informacji w niewielkich molekułach. Naukowcy bazowali na osiągnięciu swoich kolegów z Uniwersytetu Harvarda, którzy już w 2012 roku zapisali około 700 terabajtów danych w gramie DNA. Specjaliści z Technicoloru najpierw zdigitalizowali "Podróż na Księżyc", a następnie za pomocą odpowiednich środków chemicznych, umieścili dane w DNA. Informacje odczytuje się za pomocą sekwencjonowania sztucznego kodu genetycznego. Hollywood potrzebuje nowych metod archiwizowania swoich dzieł. Obecnie archiwa wszystkich hollywoodzkich studiów filmowych zajmują kilometr kwadratowy powierzchni. Nie dość, że są składowane na taśmach, które z czasem ulegają degradacji, to jeszcze istnienie ryzyko, że pewnego dnia nie będziemy mogli ich odczytać, gdyż format, w którym zostały zapisane, ulegnie całkowitemu zapomnieniu. Tymczasem filmy zapisane w DNA w postaci cyfrowej są niezależne od formatu, a całe hollywoodzkie archiwum można by umieścić w kilku centymetrach sześciennych. Dane na DNA są też niezwykle trwałe. Naukowcy z Harvarda zapewnili mnie, że jeśli pozostawię taką fiolkę na rozgrzanym w słońcu chodniku w Arizonie i wrócę po 10 000 lat, to wciąż będę mógł odczytać dane - mówi Bolot. Zapisanie w DNA "Podróży na Księżyc" trwało sześć tygodni i kosztowało dziesiątki tysięcy dolarów. Jednak zespół Bolota pracuje nad uproszczeniem tej technologii i uczynieniem jej znacznie tańszą. Nie wiemy, czy to zadziała, ale dowiemy się w ciągu mniej więcej roku. Jeśli nam się uda, to wejdziemy w nową erę archiwizacji danych - stwierdził Bolot. « powrót do artykułu

Ludzie z epoki kamienia doprowadzili do pojawienia się jelenia szlachetnego na szkockich wyspach. Jak dowiadujemy się z Proceedings of the Royal Society B, zwierzęta były... przewożone na łodziach i pozostawiane na wyspach. Badania DNA przeprowadzone na zwierzętach zamieszkujących najbardziej na północ wysunięte szkockie wyspy wykazały, że nie pochodzą one z najbardziej oczywistych miejsc - Szkocji, Irlandii czy Norwegii. "Nasze badania sugerują, że 4500-5500 lat temu ludzie przewozili łodziami jelenie na znaczne odległości. Transportowali je z nieznanego miejsca" - mówi David Stanton z Cardiff University. To zaskakujące wyniki. Okazuje się, że nie rozumiemy naszych relacji z różnymi gatunkami. Niewykluczone, że ludzie zarządzali jeleniami, nawiązywali kontakty ze stadami, co pozwalało im na łapanie i transportowanie zwierząt na duże odległości - dodaje uczony. Dotychczas wiedzieliśmy, że ludzie późnej epoki kamienia transportowali łodziami świnie, owce czy bydło. Nie wiedziano jednak, że przewozili też duże jelenie i to na znacznie odległości. Jeleń szlachetny odgrywał na Wyspach Brytyjskich wielką rolę od końca epoki lodowej aż do pojawienia się pierwszych rolników. Zwierzę zapewniało pożywienie, skóry, kości czy rogi używane do wzruszania ziemi i jej uprawy. Zdaniem naukowców, jedynym wytłumaczeniem obecności jeleni na odległych wyspach jest ich wprowadzenie przez ludzi. Ich odległość od lądu stałego jest zbyt duża, by jelenie mogły pokonać ją wpław. Teraz do rozwiązania pozostała zagadka pochodzenia jeleni. Wiadomo, że nie przywieziono ich z najbliższego lądu. "Teraz szukamy przodka tych jeleni" - dodaje Stanton. « powrót do artykułu

W ruinach Cumae koło Neapolu znaleziono pozostałości fabryki ceramiki, a w niej fragmenty słynnych naczyń (Cumanae testae lub patellae) z nieprzywierającą powłoką. Wzmianka o patelniach z Cumae znajdowała się m.in. w książce kucharskiej z przepisami ze starożytnego Rzymu De re coquinaria libri decem ("O sztuce kulinarnej ksiąg dziesięć"). Twierdzono tam, że to najodpowiedniejsze naczynia do przygotowania potrawki z kury. To, czym były Cumanae testae, pozostawało tajemnicą do 1975 r., kiedy to archeolog oraz historyk sztuki greckiej i rzymskiej prof. Giuseppe Pucci zasugerował, że de facto chodzi o tzw. czerwoną ceramikę z Pompejów (Rosso Pompeiano), zwaną tak od grubej warstwy czerwonej emalii wewnątrz. Produkowano ją w Kampanii od III w. p.n.e. do II w. n.e. Masowo wytwarzana, podlegała eksportowi m.in. do północnej Afryki czy Hiszpanii. Ostatnio trzej archeolodzy z Università degli Studi di Napoli "L'Orientale" - Marco Giglio, Giovanni Borriello i Stefano Iavarone - znaleźli coś, co może potwierdzić tezę Pucciego. Odkryliśmy wysypisko wypełnione fragmentami naczyń z czerwoną powłoką w środku. Wysypisko należało do fabryki ceramiki - opowiada Giglio. Wrzucano tam wszystkie wadliwe naczynia. Włosi odnaleźli ponad 50 tys. fragmentów pokrywek, garnków i patelni różnych rozmiarów i grubości. Na niemal każdym widniała charakterystyczna śliska powłoka. Dotąd odsłonięto tylko ok. 10% obszaru zajmowanego przez warsztaty ceramiki. Wyjaśniające zagadkę kawałki pochodzą z czasów cesarzy Augusta i Tyberiusza (27 p.n.e.-37 n.e.). Wstępne analizy wykazały, że mieszanka gliny jest w ich przypadku inna niż w naczyniach z Pompejów. W patelniach i garnkach z Cumae powłoka zapobiegająca przywieraniu miała o wiele wyższą jakość. Wygląda więc na to, że Cumae było głównym ośrodkiem produkcyjnym tych naczyń. « powrót do artykułu

Międzynarodowy zespół naukowy odkrył nowy stan materii. Kwantowa ciecz spinowa, której istnienie teoretycznie przewidziano przed 40 laty, to stan, w którym elektrony zostają rozbite na części. Właśnie zarejestrowano pierwsze sygnatury takiego stanu materii, fermiony Majorany. Ich obecność odnotowano w dwuwymiarowym materiale podobnym do grafenu. Wyniki eksperymentu pasują do modelu Kitajewa, jednego z głównych modeli teoretycznych kwantowej cieczy spinowej. Zaobserwowanie rozpadu elektronów w fizycznym materiale to przełom. Obecne tam fermiony Majorany, odkryte przed zaledwie czterema laty, można by wykorzystać do budowy komputerów kwantowych. Mamy tu do czynienia z nowym kwantowym stanem materii. Przewidywano jego istnienie, ale dotychczas go nie zaobserwowano - mówi doktor Johannes Knolle z University of Cambridge. W typowych materiałach magnetycznych elektrony zachowują się jak miniaturowe magnesy. Gdy taki materiał schłodzimy do odpowiednio niskiej temperatury, dochodzi do samodzielnego uporządkowania się elektronów. Tymczasem w materiale zawierającym kwantową ciecz spinową do uporządkowania nie dochodzi, nawet jeśli zostanie od schłodzony do zera absolutnego. Do niedawna nawet nie wiedzieliśmy, jak będzie wyglądała sygnatura kwantowej cieczy spinowej, nie wiedzieliśmy więc, czego szukać. W czasie poprzednich eksperymentów zadawaliśmy sobie pytanie, co będzie cechą charakterystyczną kwantowej cieczy spinowej - mówi doktor Dimitri Kowriżin z Cambridge. Knolle i Kowriżin we współpracy z fizykami z Oak Ridge National Laboratory wykorzystali techniki rozpraszania neutronów do poszukiwania dowodów na rozpad elektronów w chlorku rutenu (RuCl3). Badali właściwości magnetyczne kryształów RuCl3 oświetlając je neutronami i obserwując na specjalnym ekranie powstające w ten sposób wzorce. Wiedzieli, że zwykły materiał magnetyczny spowoduje powstanie pewnych charakterystycznych dobrze widocznych miejsc we wzorcach. Nie wiedzieli jednak, jak będą wyglądały wzorce powodowane obecnością fermionów Majorany. zaobserwowane wzorce zgadzały się z teoretycznymi przewidywaniami Knolla i jego kolegów z 2014 roku. W ten sposób zdobyto pierwszy bezpośredni dowód na istnienie kwantowej cieczy spinowej. « powrót do artykułu

Dotykanie robota może wywołać u ludzi fizjologiczne pobudzenie. Jamy Li, Wendy Ju i Byron Reeves z Uniwersytetu Stanforda przeprowadzili eksperyment z wykorzystaniem humanoidalnego robota NAO firmy Aldebaran Robotics. Zaprogramowano go, by instruował ludzi, by dotykali 13 części jego ciała. Na palce niedominującej ręki ochotników założono czujniki Affectiva Q-Sensor, które mierzyły przewodnictwo skóry oraz czas reakcji. Okazało się, że gdy ludziom polecano, by dotknęli robota w miejscach, w których się zwykle tego robi, np. w rejonie oczu bądź pośladków, pobudzenie emocjonalne było większe niż w przypadku dotykania łatwiej dostępnych okolic, np. szyi czy dłoni. Pojawiał się też opór odzwierciedlany w dłuższym czasie reakcji. Naukowcy podkreślają, że o ile wiadomo, że dotyk spełnia ważną rolę w ludzko-ludzkich kontaktach społecznych (tworzeniu więzi czy wzmacnianiu zaufania), o tyle niewiele można powiedzieć o dotyku w diadzie robot-człowiek. Obszar ten jest mało zbadany w porównaniu do innych aspektów wyglądu i działania maszyn. Nasze badanie pokazuje, że ludzie reagują na roboty w prymitywny, społeczny sposób. Normy społeczne dot. dotykania czyichś stref intymnych odnoszą się również do nich. Uzyskane wyniki będą mieć znaczenie zarówno dla projektowania robotów, jak i teorii systemów - podsumowuje Li. « powrót do artykułu

Naukowcy odkryli morskiego stawonoga sprzed 430 mln lat, który nosił ze sobą zamknięte w kapsułach młode. Ponieważ od kapsułek odchodziły cienkie, giętkie "linki", podczas chodzenia musiały się one unosić jak latawce (stąd zresztą łacińska nazwa Aquilonifer spinosus). Pozbawiony oczu i okryty strukturą przypominającą tarczę A. spinosus miał ok. 1,3 cm długości. Jego jedyną skamieniałość znaleziono w Herefordshire w zachodniej Anglii. Opis zwierzęcia autorstwa amerykańsko-brytyjskiego zespołu ukazał się ostatnio w piśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Współczesne skorupiaki wykorzystują różne strategie, by chronić swoje jaja i embriony przed drapieżnikami - przytwierdzają je do kończyn, trzymają pod karapaksem albo zamykają w specjalnej kieszeni [...] - ale ta metoda jest naprawdę unikatowa. Dziś nie znamy żadnego gatunku, który przytwierdzałby młode nićmi do swej górnej powierzchni - podkreśla prof. Derek Briggs z Uniwersytetu Yale. W skamieniałości z syluru widać 10 młodych osobników w różnych stadiach rozwoju. Naukowcy uważają, że dorosłe zwierzę odraczało wylinkę do czasu, aż potomstwo osiągało gotowość do wylęgu. Briggs dodaje, że jego zespół rozważał możliwość, że kapsułki to pasożyty, ale ostatecznie wersję tę odrzucono, bo ich położenie utrudniałoby dostęp do składników odżywczych. Naukowcy mogli szczegółowo opisać A. spinosus dzięki wirtualnej rekonstrukcji. « powrót do artykułu