Znajdź zawartość

Dziobak, jedno z najbardziej niezwykłych zwierząt na Ziemi, nie przestaje zadziwiać. Amerykańscy naukowcy odkryli właśnie, że w świetle ultrafioletowym futro dziobaka... świeci na zielono. To pierwszy zarejestrowany przypadek biofluorescencji u stekowców. Dotychczas znaliśmy zaledwie dwa ssaki, których futro świeci pod wpływem UV: dydelfa i assapana. O bioluminescencji assapanów nauka dowiedziała się przypadkiem, gdy jeden z autorów najnowszych badań prowadził nocne badania porostów. Naukowcy postanowili zweryfikować badania terenowe na podstawie obserwacji okazów muzealnych. W jednej z szuflad przechowywano assapany. W pewnym momencie ktoś wpadł na pomysł, by sprawdzić też dziobaki z sąsiedniej szuflady. Okazało się, że i one świecą. Ogółem zbadano trzy okazy, samicę i dwa samce. W świetle widzialnym futro zwierząt miało jednolitą brązową barwę. Jednak po oświetleniu UV zaczęło świecić na zielono. Bardziej szczegółowe badania wykazały, że sierść dziobaka pochłania zakres UV (200-400 nm) i emituje światło w paśmie widzialnym (500-600 nm), dzięki czemu zaczyna świecić. Wszystkie wymienione gatunki – dydelfy, assapany i dziobaki – prowadzą głównie nocny tryb życia. Nie można więc wykluczyć, że te, a być może i inne, ssaki, wyewoluowały biofluorescencję w ramach przystosowywania się do warunków słabego oświetlenia. Być może dzięki temu dziobaki mogą się w nocy zobaczyć. Teraz Amerykanie nawiązali współpracę z australijskimi kolegami i razem mają zamiar obserwować biofluorescencję u dzikich zwierząt. Chcą też poszukiwać innych przykładów „świecących” ssaków. Czysty przypadek i ciekawość sprawiły, że oświetliliśmy promieniami UV dziobaki z Field Museum, mówi profesor Paula Spaetch Anich. Teraz chcemy się dowiedzieć, jak głęboko w drzewie filogenetycznym ssaków zakorzeniona jest biofluoroscencja futra. Uważa się, że linie ewolucyjne stekowców i torbaczy rozeszły się ponad 150 milionów lat temu. To niezwykłe, że tak daleko spokrewnione zwierzęta [jak dziobaki i dydelfy – red.] wykazują biofluorescencję. « powrót do artykułu

Posługując się polem magnetycznym i hydrożelem, naukowcy ze Szkoły Medycyny Uniwersytetu Pensylwanii zademonstrowali potencjalną metodę odtwarzania złożonych tkanek. Za jej pomocą można by sobie radzić np. z degeneracją tkanki chrzęstnej. Wyniki badań zespołu opublikowano w piśmie Advanced Materials. Odkryliśmy, że jesteśmy w stanie organizować obiekty, takie jak komórki, w taki sposób, by utworzyć [...] złożone tkanki, nie zmieniając samych komórek. By uzyskać reakcję na pole magnetyczne, inni musieli dodawać do komórek cząstki magnetyczne. Zabieg ten może jednak wywierać niepożądany długofalowy wpływ na zdrowie komórki. Zamiast tego manipulowaliśmy więc magnetycznym charakterem otoczenia komórki; dzięki temu mogliśmy organizować obiekty za pomocą magnesów - opowiada Hannah Zlotnick. U ludzi ubytki w chrząstce naprawia się za pomocą różnych sztucznych i biologicznych materiałów. Ich właściwości odbiegają jednak od oryginału, dlatego należy się liczyć z ograniczeniami takiego rozwiązania. Zlotnik wskazuje też na naturalny gradient chrząstki (powierzchniowo występuje większa liczba komórek). Mając to wszystko na uwadze, Amerykanie postanowili poszukać innego rozwiązania. Podczas eksperymentów odkryli, że gdy do hydrożelu mającego formę ciekłą doda się ciecz magnetyczną, można porządkować komórki i inne obiekty, w tym mikrokapsułki do dostarczania leków, według specyficznego wzorca, który przypomina naturalną tkankę. Wystarczy przyłożyć zewnętrzne pole magnetyczne. Po działaniu pola magnetycznego całość wystawiano na oddziaływanie ultrafioletu (naukowcy prowadzili fotosieciowanie, utrwalając rozmieszczenie obiektów). W porównaniu do standardowych jednolitych materiałów syntetycznych [...], takie "odwzorowane magnetycznie" tkanki lepiej przypominają oryginał pod względem rozmieszczenia komórek i właściwości mechanicznych [uczeni odtworzyli chrząstkę stawową] - podkreśla dr Robert Mauck. Technikę badano na razie wyłącznie in vitro. « powrót do artykułu

Chcąc młodziej wyglądać, ludzie sięgają po kremy albo stosują wypełniacze. Niestety, kremy nie wnikają do głębszych warstw skóry, a zastrzyki z wypełniaczami trzeba powtarzać i bywają one bolesne. Ostatnio jednak naukowcy z USA opracowali bezigłową terapię egzosomową, która doskonale wygładza zmarszczki u myszy wystawianych na oddziaływanie ultrafioletu. Gdy komórki skóry się starzeją, tracą zdolność do namnażania i produkowania kolagenu, głównego białka strukturalnego skóry. Niedawno akademicy odkryli, że potraktowanie ludzkich komórek w szalce egzosomami komórek macierzystych zwiększa ilość kolagenu i wywołuje inne odmładzające skutki. Egzosomy to wyspecjalizowane pęcherzyki transportujące, tworzone na szlakach wydzielania i wchłaniania komórkowego. Transportują one bioaktywne lipidy, mRNA czy białka, dlatego nazywa się je niekiedy "fizjologicznymi liposomami". Zespół Ke Chenga z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej postanowił sprawdzić, czy poddanie mysiej skóry działaniu egzosomów ludzkich fibroblastów skórnych (ang. human dermal fibroblasts, HDFs) może zmniejszyć zmarszczki i przywrócić różne młodzieńcze cechy. By uniknąć wstrzykiwania egzosomów, akademicy przetestowali bezigłowe urządzenie, które do wprowadzania leków w głąb skóry wykorzystuje strumień powietrza. W ramach eksperymentu autorzy artykułu z pisma ACS Nano wystawiali myszy na oddziaływanie promieniowania UVB, które przyspiesza starzenie i prowadzi do powstawania zmarszczek. Po 8 tygodniach ekspozycji niektórym gryzoniom podano egzosomy HDFs. Po 3 tygodniach zmarszczki zwierząt z grupy eksperymentalnej były cieńsze i bardziej powierzchowne niż u myszy z grupy kontrolnej i u gryzoni leczonych podawanym miejscowo kwasem retinowym (to standardowy preparat antystarzeniowy). Co ważne, skóra myszy, które dostały egzosomy, była grubsza, a także wykazywała słabszy stan zapalny i wzmożoną produkcję kolagenu (porównań dokonywano do myszy, którym nie podano egzosomów). « powrót do artykułu

Ze związków występujących w stanowiących odpad łupinach nerkowców udało się uzyskać związki aromatyczne pochłaniające promieniowanie UVA i UVB. Naukowcy mają nadzieję, że uda się to wykorzystać w produkcji filtrów słonecznych dla ludzi i zwierząt oraz do zapobiegania fotodegradacji materiałów polimerowych. Wychodząc od kwasów anakardowych lub kardanolu (głównego składnika oleju z łupin nerkowca, ang. cashew nutshell liquid, CNSL), zespół z RPA, Niemiec, Malawi i Tanzanii zsyntetyzował flawony, triazyny, ksantony i hydroksybenzofenony. Niektóre z tych związków miały korzystne właściwości z punktu widzenia absorpcji UVA i UVB. Promieniowanie ultrafioletowe uszkadza większość materiałów, prowadząc np. do odbarwiania pigmentów, zażółcenia polimerów i utraty właściwości mechanicznych. U ludzi wywołuje zaś oparzenia słoneczne, przedwczesne starzenie oraz czerniaki. By ograniczyć uszkodzenia powodowane przez UV, jako filtry wykorzystuje się zarówno związki organiczne, jak i nieorganiczne. W związku z zastrzeżeniami dot. wykorzystania zasobów kopalnych [...] oraz wpływu obecnych pochłaniaczy UV na ekosystem, chcieliśmy znaleźć sposób na wytwarzanie nowych absorberów UV z CNSL, niejadalnego bioodnawialnego źródła węgla - podsumowuje prof. Charles de Koning z University of the Witwatersrand. « powrót do artykułu

Kiedy w 2017 r. biolodzy stwierdzili, że brazylijskie żabki Brachycephalus ephippium i B. pitanga nie słyszą swoich własnych zawołań, zaczęto poszukiwać sygnałów wzrokowych, którymi mogłyby się posługiwać. Gdy przypadkowo oświetlono je ultrafioletem, okazało się, że głowa i grzbiet intensywnie fluoryzują. Człowiek widzi fluorescencyjne wzorce wyłącznie pod lampą UV. W naturze, jeśli są one widoczne dla innych zwierząt, mogą stanowić sygnał komunikacyjny dla przedstawicieli tego samego gatunku albo wzmocnienie [pomarańczowego] ubarwienia, ostrzegającego drapieżniki przed toksycznością - opowiada dr Sandra Goutte z filii Uniwersytetu Nowojorskiego w Abu Zabi. By wskazać na funkcję świecenia, trzeba przeprowadzić dalsze badania zachowania żabek [z lasu atlantyckiego Mata Atlântica] oraz ich wrogów. Autorzy artykułu z pisma Scientific Reports wyjaśniają, że fluoryzujące wzorce są tworzone przez płytki kostne, znajdujące się tuż pod bardzo cienką skórą. Silnie fluorescencyjny jest cały szkielet żabek, ale świecenie widać na zewnątrz tylko tam, gdzie warstwa tkanki nad kością jest bardzo mała (ma grubość ok. 7 mikrometrów). Międzynarodowy zespół wyjaśnia, że brak melanoforów oraz cienka skóra pozwalają UV przenikać przez tkankę i wzbudzać fluorescencję w płytkach kostnych. Szkielety B. ephippium i B. pitanga porównywano ze spokrewnionymi z Ischnocnema parva. Okazało się, że ich kości są wyjątkowo fluorescencyjne. B. ephippium i B. pitanga prowadzą dzienny tryb życia. W ich naturalnym habitacie UV lub bliskie UV składowe światła dziennego mogą wywoływać fluorescencję na poziomie wykrywalnym przez pewne gatunki. « powrót do artykułu

Nocą assapany (Glaucomys), gryzonie z rodziny wiewiórkowatych, fluoryzują w UV na różowo. Fluorescencja w UV występuje w różnym natężeniu u samic i samców wszystkich gatunków z tego rodzaju - asspanów południowych (Glaucomys volans), assapanów północnych (G. sabrinus) i G. oregonensis. Na razie nie wiadomo, do czego jest to potrzebne... Jon Martin, profesor leśnictwa w Northland College w Wisconsin, prowadził eksperyment w przydomowym ogródku (posługiwał się latarką UV). Oświetlał różne porosty, mchy i inne rośliny i sprawdzał, które fluoryzują. Wtedy właśnie okazało się, że przy karmniku dla ptaków znajduje się assapan. Gdy naukowiec skierował na niego latarkę, ujrzał piękny róż. Powstał zespół do badania tego zjawiska. Znaleźli się w nim Martin, jego studentka Allison Kohler oraz dwoje naukowców z Northland College - Paula Anich i Erik Olson. Martin poprosił Kohler, by została kierowniczką projektu i opracowała protokół badawczy. Przyglądałam się licznym okazom z kolekcji [Minnesockiego Muzeum Nauki]. Z biegiem lat zebrano tam bardzo dużo wypchanych asspanów i każdy po oświetleniu UV jarzył się w pewnym stopniu na różowo - opowiada Kohler. Potem naukowcy udali się do Muzeum Historii Naturalnej w Chicago po kolejne assapany. W sumie autorzy publikacji z Journal of Mammalogy obejrzeli ponad 100 okazów z różnych stanów. Wszystkie potwierdzały "różową teorię". Nie inaczej było przy badaniu dodatkowych 5 żywych zwierząt. Fluorescencja w UV występowała u G. volans, G. sabrinus i G. oregonensis. Porównania do wiewiórek szarych i sosnowiórek czerwonych wykazały, że róż jest charakterystyczny dla rodzaju Glaucomys. Na razie nie wiadomo, do czego assapany wykorzystują tę fluorescencję, ale w grę wchodzą komunikacja i kamuflaż. "Mogą się komunikować z przedstawicielami własnego gatunku. Może to również być sygnał związany z godami". Inna hipoteza jest taka, że to cecha chroniąca przed drapieżnikami, która pozwala się wtopić w wysycone ultrafioletem tło. Kohler zamierza kontynuować badania, bo mogą one pomóc w ochronie assapanów i innych gatunków. « powrót do artykułu

W Wielkiej Brytanii powstało urządzenie, które za pomocą światła leczy przewlekłe owrzodzenie. Nową terapię, która łączy podczerwień, ultrafiolet i promieniowanie czerwone, testowano na wrzodach na palcach, występujących w przebiegu choroby autoimmunologicznej - twardziny układowej (TU). Dr Michael Hughes z Uniwersytetu w Manchesterze twierdzi, że wyniki były na tyle obiecujące, że można by rozważyć zastosowanie urządzenia w terapii wrzodów innego pochodzenia, np. związanych z cukrzycą czy przewlekłą niewydolnością żylną. Lampa opracowana przez zespół specjalistów od fizyki medycznej z Salford Royal NHS Foundation Trust składa się z 32 żarówek, które emitują promieniowanie podczerwone, czerwone lub ultrafioletowe. W testach urządzenia wzięło udział 8 pacjentów (w sumie mieli oni 14 wrzodów). Przez 3 tygodnie dwa razy na tydzień odbywali oni 15-min sesje naświetlania. Po terapii zaobserwowano 83% poprawę. Nie stwierdzono żadnych skutków ubocznych. Autorzy publikacji z Journal of Dermatological Treatment wyjaśniają, że ultrafiolet zabija bakterie i zmniejsza utrudniający gojenie stan zapalny. Światło czerwone poprawia krążenie, zwiększając dopływ tlenu i składników odżywczych potrzebnych do gojenia rany. Oprócz tego stymuluje ono produkcję kolagenu, który stanowi naturalne rusztowanie dla wzrostu nowej tkanki. Podczerwień wiąże się zaś z nasilonym przepływem krwi. Obecnie pacjenci, którzy przechodzą laserową fototerapię, są przez 5 dni leczeni w szpitalu. Muszą przy tym zażywać leki na obniżenie ciśnienia. Nową - tanią i praktyczną - terapię można być zaś prowadzić w domu, a do śledzenia postępów czynionych przez chorych wykorzystywać kamery i technologię kart SIM. Sądzimy, że ta technologia wszystko zmieni. Implikacje [jej wynalezienia i wdrożenia] są ogromne - przekonuje Hughes. Wg specjalisty, lampy można by programować w taki sposób, by rozpoznawały części ciała. Gwarantowałoby to, że terapii poddaje się właściwy obszar. W najbliższych miesiącach naukowcy chcą ulepszyć urządzenie i przetestować je na wrzodach cukrzycowych. « powrót do artykułu