Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'żelazo' .
Znaleziono 30 wyników
-
Żelazo jest niezbędne do życia. Bierze udział w fotosyntezie, oddychaniu czy syntezie DNA. Autorzy niedawnych badań stwierdzili, że mogło być tym metalem, który umożliwił powstanie złożonych form życia. Dostępność żelaza jest czynnikiem decydującym, jak bujne życie jest w oceanach. Pył z Sahary nawozi Atlantyk żelazem. Badacze z USA i Wielkiej Brytanii zauważyli właśnie, że im dalej od Afryki, tym nawożenie jest skuteczniejsze. Żelazo trafia do ekosystemów wodnych i lądowych z różnych źródeł. Jednym z najważniejszych jest jego transport z wiatrem. Jednak nie zawsze żelazo jest w formie bioaktywnej, czyli takiej, w której może być wykorzystane przez organizmy żywe. Autorzy omawianych tutaj badań wykazali, że właściwości żelaza, które wraz z saharyjskim pyłem jest niesione z wiatrami na zachód, zmieniają się w czasie transportu. Im większa odległość, na jaką został zaniesiony pył, tym więcej w nim bioaktywnego żelaza. To wskazuje, że procesy chemiczne zachodzące w atmosferze zmieniają żelazo z forma mniej na bardziej przystępne dla organizmów żywych. Doktor Jeremy Owens z Florida State University i jego koledzy zbadali pod kątem dostępności żelaza cztery rdzenie pobrane z dna Atlantyku. Wybrali je ze względu na odległość od tzw. Korytarza Pyłowego Sahara-Sahel. Rozciąga się on pomiędzy Czadem a Mauretanią i jest ważnym źródłem żelaza niesionego przez wiatry na zachód. Pierwszy rdzeń pochodził z odległości 200 km od północno-zachodnich wybrzeży Mauretanii, drugi został pobrany 500 km od wybrzeży, trzeci ze środka Atlantyku, a czwarty to materiał pochodzący z odległości około 500 km na wschód od Florydy. Naukowcy zbadali górne 60–200 metrów rdzeni, gdzie zgromadzone są osady z ostatnich 120 tysięcy lat, czyli z okresu od poprzedniego interglacjału. Analizy wykazały, że im dalej od Afryki, tym niższy odsetek żelaza w osadach. To wskazuje, że większa jego część została pobrana przez organizmy żywe w kolumnie wody i żelazo nie trafiło do osadów. Sądzimy, że pył, który dociera do Amazonii czy na Bahamy zawiera żelazo szczególnie przydatne dla organizmów żywych.[...] Nasze badania potwierdzają, że pył zawierający żelazo może mieć duży wpływ na rozwój życia na obszarach znacznie odległych od jego źródła, mówi doktor Timothy Lyons z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside. « powrót do artykułu -
Żelazo – metal, który umożliwił powstanie życia?
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Wszystkie organizmy żywe wykorzystują metale w czasie podstawowych funkcji życiowych, od oddychania po transkrypcję DNA. Już najwcześniejsze organizmy jednokomórkowe korzystały z metali, a metale znajdziemy w niemal połowie enzymów. Często są to metale przejściowe. Naukowcy z University of Michigan, California Institute of Technology oraz University of California, Los Angeles, twierdzą, że żelazo było tym metalem przejściowym, który umożliwił powstanie życia. Wysunęliśmy radykalną hipotezę – żelazo było pierwszym i jedynym metalem przejściowym wykorzystywanym przez organizmy żywe. Naszym zdaniem życie oparło się na tych metalach, z którymi mogło wchodzić w interakcje. Obfitość żelaza w pierwotnych oceanach sprawiła, że inne metale przejściowe były praktycznie niewidoczne dla życia, mówi Jena Johnson z University of Michigan. Johnson połączyła siły z profesor Joan valentine z UCLA i Tedem Presentem z Caltechu. Profesor Valentine od dawna bada, jakie metale wchodziły w skład enzymów u wczesnych form życia, umożliwiając im przeprowadzanie niezbędnych procesów życiowych. Od innych badaczy wielokrotnie słyszała, że przez połowę historii Ziemi oceany były pełne żelaza. W mojej specjalizacji, biochemii i biochemii nieorganicznej, w medycynie i w procesach życiowych, żelazo jest pierwiastkiem śladowym. Gdy oni mi powiedzieli, że kiedyś nie było pierwiastkiem śladowym, dało mi to do myślenia, mówi uczona. Naukowcy postanowili więc sprawdzić, jak ta obfitość żelaza w przeszłości mogła wpłynąć na rozwój życia. Ted Present stworzył model, który pozwolił na sprecyzowanie szacunków dotyczących koncentracji różnych metali w ziemskich oceanach w czasach, gdy rozpoczynało się życie. Najbardziej dramatyczną zmianą, jaka zaszła podczas katastrofy tlenowej, nie była zmiana koncentracji innych metali, a gwałtowny spadek koncentracji żelaza rozpuszczonego w wodzie. Nikt dotychczas nie badał dokładnie, jaki miało to wpływ na życie, stwierdza uczona. Badacze postanowili więc sprawdzić, jak przed katastrofą tlenową biomolekuły mogły korzystać z metali. Okazało się, że żelazo spełniało właściwie każdą niezbędną rolę. Ich zdaniem zdaniem, ewolucja może korzystać na interakcjach pomiędzy jonami metali a związkami organicznymi tylko wówczas, gdy do interakcji takich dochodzi odpowiednio często. Obliczyli maksymalną koncentrację jonów metali w dawnym oceanie i stwierdzili, że ilość jonów innych biologiczne istotnych metali była o całe rzędy wielkości mniejsza nią ilość jonów żelaza. I o ile interakcje z innymi metalami w pewnych okolicznościach mogły zapewniać ewolucyjne korzyści, to - ich zdaniem - prymitywne organizmy mogły korzystać wyłącznie z Fe(II) w celu zapewnienia sobie niezbędnych funkcji spełnianych przez metale przejściowe. Valentine i Johnson chciały sprawdzić, czy żelazo może spełniać w organizmach żywych te funkcje, które obecnie spełniają inne metale. W tym celu przejrzały literaturę specjalistyczną i stwierdziły, że o ile obecnie życie korzysta z innych metali przejściowych, jak cynk, to nie jest to jedyny metal, który może zostać do tych funkcji wykorzystany. Przykład cynku i żelaza jest naprawdę znaczący, gdyż obecnie cynk jest niezbędny do istnienia życia. Pomysł życia bez cynku był dla mnie trudny do przyjęcia do czasu, aż przekopałyśmy się przez literaturę i zdałyśmy sobie sprawę, że gdy nie ma tlenu, który utleniłby Fe(II) do Fe(III) żelazo często lepiej spełnia swoją rolę w enzymach niż cynk, mówi Valentine. Dopiero po katastrofie tlenowej, gdy żelazo zostało utlenione i nie było tak łatwo biologicznie dostępne, życie musiało znaleźć inne metale, które wykorzystało w enzymach. Zdaniem badaczy, życie w sytuacji powszechnej dostępności żelaza korzystało wyłącznie z niego, nie pojawiła się potrzeba ewolucji w kierunku korzystania w innych metali. Dopiero katastrofa tlenowa, która dramatycznie ograniczyła ilość dostępnego żelaza, wymusiła ewolucję. Organizmy żywe, by przetrwać, musiały zacząć korzystać z innych metali. Dzięki temu pojawiły się nowe funkcje, które doprowadziły do znanej nam dzisiaj różnorodności organizmów żywych. « powrót do artykułu -
Chińscy naukowcy dali nam kolejny powód, by pozostawiać niezgrabione liście w spokoju. Rośliny do przeprowadzania fotosyntezy potrzebują jonów tlenku żelaza na drugim stopniu utlenienia (Fe2+). Jednak większość żelaza w glebie stanowią jony na trzecim stopniu utlenienia (Fe3+). Uczeni ze Wschodniochińskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii w Szanghalu odkryli, że żelazo zawarte w opadłych liściach pomaga uzupełnić te niedobory, zamieniając Fe3+ w Fe2+ za pomocą transferu elektronów. Rośliny w sposób naturalny zamieniają Fe3+ w Fe2+ za pomocą reakcji redukcji, w której biorą udział molekuły znajdujące się w korzeniach. Mimo to, nadal mogą cierpieć na niedobory Fe2+. Ma to poważne konsekwencje dla rolnictwa. Przez brak Fe2+ rośliny gorzej przeprowadzają fotosyntezę, dochodzi do zaburzeń w wytwarzaniu chlorofilu (chlorozy) w młodych liściach oraz słabego wzrostu korzeni, co prowadzi do zmniejszenia plonów, mówi Shanshang Liang, jeden z członków zespołu badawczego. Stosowane standardowo w rolnictwie nawozy nieorganiczne, jak FeSO4 nie są zbyt wydajne, gdyż dostarczane wraz z nimi jony Fe2+ szybko zmieniają się w Fe3+. Z kolei lepiej spełniające swoją rolę nawozy organiczne, jak chelaty żelaza, są drogie. Można, oczywiście, zmodyfikować rośliny genetycznie tak, by bardziej efektywnie czerpały Fe2+, jednak to wyzwanie zarówno naukowe, ponadto rośliny GMO wciąż budzą kontrowersje. Tymczasem wystarczy pozostawić szczątki roślin, by zapewnić dostarczenie do gleby składników zapewniających rozwój kolejnych pokoleń roślin. Chiński zespół już podczas poprzednich badań zauważył, że żelazo zmienia swoją wartościowość podczas biochemicznych reakcji polegających na transferze elektronów. Proces taki zachodzi pomiędzy Fe3+ a pewnymi enzymami w korzeniach roślin. Teraz naukowcy wykorzystali rentgenowską spektrometrię fotoelektronów, spektroskopię fourierowską w podczerwieni oraz spektroskopię UV-VIS do obserwacji zamiany Fe3+ w Fe2+ w liściach herbaty, zimokwiatu wczesnego i innych roślin. Nasza praca pozwala zrozumieć, skąd się bierze Fe2+ w glebie oraz w jaki sposób – za pomocą opadłych liści – dochodzi do zamiany Fe3+ w Fe2+. To bardzo wydajny proces, dodaje Shanshang Liang. Naukowcy zauważyli też, że wydajność całego procesu oraz równowaga pomiędzy jonami Fe2+ a Fe3+ mogą silnie zależeć od temperatury otoczenia. Dlatego też planują przeprowadzić badania w tym kierunku. Stwierdzili też, że kwasowość gleby ma istotny wpływ na wchłanianie Fe2+ przez rośliny. Jesteśmy też zainteresowani tym, w jaki sposób opadłe liście poprawiają jakość gleby. To może doprowadzić do opracowania nowych strategii produkcji rolnej, stwierdzają naukowcy. « powrót do artykułu
-
To poziom żelaza we krwi decyduje o długim życiu w zdrowiu?
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Zdrowie i uroda
Międzynarodowy zespół naukowy, na czele którego stali specjaliści z University of Edinburgh, zidentyfikował geny powiązane ze starzeniem się i wyjaśnia, dlaczego proces starzenia się przebiega tak różnie u różnych ludzi. Wyniki badań sugerują, że utrzymywanie odpowiedniego poziomu żelaza we krwi pomaga starzeć się lepiej i żyć dłużej. Naukowcy oparli swoje badania na na analizie danych genetycznych ponad miliona osób. Jesteśmy bardzo podekscytowani tymi wynikami. Mamy tutaj silną sugestię, że zbyt wysoki poziom żelaza we krwi zmniejsza liczbę zdrowo przeżytych lat oraz że utrzymywanie odpowiedniego poziomu żelaza pozwala kontrolować proces starzenia się. Sądzimy, że nasze odkrycia dotyczące metabolizmu żelaza pozwoli wyjaśnić, dlaczego spożywanie bogatego w żelazo czerwone mięso wiąże się z różnymi schorzeniami wieku starszego, jak na przykład z chorobami serca, mówi główny badać doktor Paul Timmers. Wraz z wiekiem nasz organizm powoli traci zdolność do homeostazy, czyli utrzymywania równowagi pomiędzy poszczególnymi parametrami. Brak tej równowagi jest przyczyną wielu chorób, a w końcu śmierci. Jednak przebieg procesu starzenia się jest bardzo różny u różnych ludzi. U niektórych pojawiają się poważne chroniczne schorzenia już w dość młodym wieku i ludzie ci szybko umierają, inni z kolei żyją w zdrowiu przez bardzo długi czas i do końca swoich dni są w dobrej kondycji. Autorzy najnowszych badań przyjrzeli się genom i odkryli dziesięć regionów odpowiedzialnych za długość życia, długość życia w zdrowiu oraz długość życia w idealnych warunkach. Naukowcy zauważyli, że istnieje silna korelacja pomiędzy tymi trzema czynnikami, a poziomem żelaza we krwi. Badania statystyczne przeprowadzone metodą randomizacji Mendla potwierdziły, że poziom żelaza ma najbardziej istotny wpływ na długość życia w zdrowiu. Na poziom żelaza we krwi wpływ ma nasza dieta. Zbyt wysoki lub zbyt niski jego poziom jest powiązany z chorobami wątroby, chorobą Parkinsona, a w starszym wieku wiąże się z obniżeniem zdolności organizmu do zwalczania infekcji. "Możliwości syntezy hemu spadają wraz z wiekiem. Jego niedobory prowadzą do akumulacji żelaza, stresu oksydacyjnego i dysfunkcji mitochondriów. Akumulacja żelaza pomaga patogenom w podtrzymaniu infekcji, co jest zgodne z obserwowaną u osób starszych podatnością na infekcje. Z kolei nieprawidłowa homeostaza żelaza w mózgu wiąże się z chorobami neurodegeneracyjnymi, jak choroba Alzheimera, Parkinsona czy stwardnienie rozsiane, piszą autorzy badań. Naukowcy zastrzegają, że kwestie te wymagają dalszych badań, ale już przewidują, że ich odkrycie może doprowadzić do opracowania leków, które zmniejszą niekorzystny wpływ starzenia się na zdrowie, wydłużą nie tylko ludzkie życie, ale też okres życia w zdrowiu. « powrót do artykułu -
Studenci ekonomii z Lehigh University w Pensylwanii wyliczyli, ile kosztowałoby zbudowanie Gwiazdy Śmierci - bojowej stacji kosmicznej z "Gwiezdnych wojen". Wg Amerykanów, średnica pierwszej stacji wynosiła 140 km. Założono, że stosunek stali do objętości konstrukcji jest taka, jak we współczesnych okrętach wojennych. Po dokonaniu obliczeń okazało się, że w takim przypadku do budowy Gwiazdy Śmierci trzeba by 1,08x1015 ton stali. Przyjmując, że dzisiejsze tempo produkcji stali to 1,3 mld ton rocznie, wstępny (odlewniczy) etap prac zakończyłby się dopiero po 833315 latach. Koszt operacji wynosiłby 852.000.000.000.000.000 dol. (wg cen z br.). To odpowiednik światowego produktu krajowego brutto pomnożonego przez 13 tysięcy. Skoro potrzebowalibyśmy 1,08x1015 ton stali, oznacza to, że na Ziemi znajduje się tyle żelaza, że dałoby się z tego skonstruować ponad 2 mld Gwiazd Śmierci. Jak napisano na blogu Centives, przy realizacji projektu obliczonego na miliardy stacji budowniczy musieliby wykorzystać całe żelazo ze skorupy ziemskiej i sięgnąć po to z jądra.
-
Od ok. 300 lat w Nuanquan w prowincji Hebei na zakończenie Święta Latarni odbywa się niecodzienny pokaz - Dashuhua. Wbrew pozorom, uczestnicy nie są pirotechnikami, tylko kowalami i nie korzystają ze sztucznych ogni, lecz ze stopionego żelaza. Rozbryzgując gorący metal o ścianę, chronią się słomkowym kapeluszem i narzutką z owczej skóry (współcześnie niektórzy uzupełniają strój rękawicami i kombinezonem hutniczym). Gdy nabrany chochlą, a następnie wyrzucony w powietrze gorący metal zderza się z chłodną ceglaną ścianą, powstają widowiskowe pióropusze tężejącej surówki. Bogaci Chińczycy mogli sobie pozwolić na prawdziwe fajerwerki. Biedni kowale nie, ale wykorzystali zjawisko, z którym stykają się w pracy. Z czasem chlustanie żelazem zaczęło się ludziom podobać bardziej od sztucznych ogni, dlatego przynosili rzemieślnikom skrawki metalu, by jakoś wspomóc ulubione widowisko. Obecnie zostało tylko 4 kowali kultywujących tradycję Dashuhua. Na szczęście została ona uznana za niematerialne dziedzictwo ludzkości i przez to objęto ją ochroną.
-
Ponad 3 tys. lat temu w Afryce Środkowej zniknęły duże połacie lasu deszczowego, który został zastąpiony sawannami. Do tej pory zakładano, że powodem była zmiana klimatu, jednak najnowsze badania pokazały, że zaobserwowanych przekształceń nie da się wyjaśnić wyłącznie w ten sposób. Tym, co mogło wspomóc działanie klimatu, była działalność człowieka. Zespół Germaina Bayona z Francuskiego Instytutu Badania Morza w Plouzané analizował rdzenie osadów dennych z ostatnich 40 tys. lat z ujścia rzeki Kongo. Poszukiwano markerów geochemicznych, w tym wodoru wskazującego na poziom opadów, potasu i glinu. Rdzenie ujawniły, że nasilone wietrzenie chemiczne rozpoczęło się ok. 1500 r. p.n.e., co pokrywa się z pojawieniem się na tym terenie ludów Bantu. Wietrzenie chemiczne w próbkach z wcześniejszych okresów odpowiadały zmianom w opadach, jednak po 1000 r. p.n.e. już tak nie było. Wietrzenie chemiczne może być wywołane naturalnie przez opady deszczu i erozję, ale przyspiesza je też wycinka drzew oraz intensywny rozwój rolnictwa. Ponieważ ok. 3000 lat temu zrobiło się bardziej sucho, naukowcy spodziewali się ograniczenia wietrzenia, a nie wzrostu, który ujrzeli w rdzeniach. Bayon sugeruje, że Bantu intensywnie ścinali drzewa, by zrobić miejsce pod pola i dymarki do wytopu żelaza. Przekształcając wzorce erozji gleby, wspomogli zmianę klimatu. Naukowcy nie umieją ustalić, w jakim dokładnie stopniu działalność ludzi odpowiadała za zastąpienie lasu deszczowego sawanną, ale biorąc pod uwagę osady, sądzą, że w znacznym. Wg Francuzów, uzyskane wyniki pomogą zinterpretować procesy zachodzące w dzisiejszych lasach deszczowych, np. w Amazonii, gdzie w pierwszej dekadzie XXI w. odnotowano dwie susze.
-
Osoby z niskim poziomem żelaza we krwi są bardziej zagrożone niebezpiecznymi zakrzepami. Doniesienia na ten temat pojawiły się w specjalistycznym wydawnictwie Thorax. Naukowcy z Imperial College London zbadali pacjentów z chorobą Rendu-Oslera-Webera (wrodzoną naczyniakowatością krwotoczną, ang. hereditary hemorrhagic telangiectasia, HHT), u których w okresie pokwitania na błonach śluzowych, w tym nosa czy przewodu pokarmowego, pojawiają się podatne na urazy naczyniaki. Wcześniejsze badania wykazały, że u osób z HHT częściej tworzą się skrzepliny, nie było jednak wiadomo dlaczego. U większości naszych pacjentów, którzy mają zakrzepy, nie występują znane czynniki ryzyka. Sądziliśmy, że badanie ludzi z HHT może nam powiedzieć coś ważnego o szerszej populacji - opowiada dr Claire Shovlin. Zespół Imperial College London analizował próbki krwi 609 pacjentów, którzy w latach 1999-2011 odwiedzali klinikę HHT przy Szpitalu Hammersmith. Szukano różnic między osobami z zakrzepami i bez. Wielu chorych miało przez krwawienia niski poziom żelaza. Naukowcy stwierdzili, że niskie stężenie Fe we krwi stanowiło ważny czynnik ryzyka zakrzepów. Pacjenci zażywający preparaty żelaza nie znajdowali się w grupie podwyższonego ryzyka, co dość jednoznacznie wskazywało na niedobory tego pierwiastka jako przyczynę skrzeplin. Poziom żelaza waha się w ciągu dnia, dlatego tak istotne dla wyników ekipy Shovlin było przestrzeganie stałej pory. Nasze studium pokazuje, że u osób z HHT niski poziom żelaza we krwi jest potencjalnie uleczalnym czynnikiem ryzyka zakrzepów. Jeśli odkrycia odnoszą się do populacji generalnej, miałyby odniesienie do niemal wszystkich działów i obszarów medycyny. Związek między stężeniem żelaza a zakrzepami wydaje się opierać na czynniku VIII. Jego wysoki poziom stanowi czynnik ryzyka zakrzepów, a skądinąd niskie stężenia Fe są silnie związane z wyższymi poziomami czynnika VIII. Ponadto na genie kodującym czynnik VIII występują miejsca, gdzie mogą się wiązać białka wiążące żelazo, co uprawomocnia teorię, że poziom żelaza reguluje gen czynnika VIII. Możemy spekulować, że w kategoriach ewolucyjnych wspieranie krzepliwości może być korzystne, aby nie doszło do dalszej utraty krwi - podsumowuje Shovlin.
-
Gdy okazało się, że nie ma sposobu na to, by przekonać cierpiące na niedobory żelaza kobiety żyjące w głębi kambodżańskiej dżungli, żeby wrzuciły podczas gotowania do garnka garść opiłków żelaza, Chris Charles z University of Guelph wpadł na genialny w swej prostocie pomysł. Nadał żelazu postać rybki z lokalnej rzeki, która wg tutejszych mieszkańców, przynosi szczęście. Podczas pobytu w Azji młody Kanadyjczyk współpracował z dwoma naukowcami z kambodżańskiego oddziału International Development Research Centre (IDRC). Ponieważ zespół obcował z najbiedniejszymi z biednych, których nie było stać na czerwone mięso, suplementy żelaza czy zamianę garnków na żelazne, trzeba było zorganizować burzę mózgów. Wiadomo było, że garść ohydnego metalu się nie sprawdzi, musieliśmy więc zaproponować coś bardziej atrakcyjnego. Stanęliśmy przed wyzwaniem z zakresu marketingu społecznego. Żelazne kółko nie spodobało się kobietom, podobnie zresztą jak kwiat lotosu. Strzałem w dziesiątkę okazała się dopiero rybka z lokalnej rzeki. Panie chętnie wrzucały ją do garnków i w następnych miesiącach poziom żelaza u mieszkańców wioski zaczął się podnosić, odganiając widmo anemii. Rybki mają od 7,5 do 10 cm. Są więc na tyle małe, by nie przeszkadzały w mieszaniu potrawy, a jednocześnie na tyle duże, by zaspokoić ok. 75% dziennego zapotrzebowania na żelazo. Kanadyjczycy znaleźli rzemieślnika, który wykonuje rybkę za 1,5 dolara. Z dotychczasowych doświadczeń wynika, że pojedyncza sztuka może posłużyć nawet przez 3 lata. Prosty pomysł pomógł nie tylko Kambodżanom. Dzięki niemu Charles zostanie wkrótce doktorem. Nauczył się też pobierać krew od osoby siedzącej w chybotliwym kanu i zaraził się dengą. A wszystko zaczęło się od niewinnego wyjazdu wakacyjnego...
-
Suplementy mogą zwiększać ryzyko zgonu starszych kobiet
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Zdrowie i uroda
Suplementy - a zwłaszcza multiwitaminy, kwas foliowy, witaminę B6, magnez, cynk, miedź i żelazo - powiązano z podwyższonym ryzykiem zgonu u starszych kobiet. Potwierdza to przypuszczenia ekspertów, że po tego typu preparaty powinno się sięgać w razie niedoborów, a wszystkie 50- i sześćdziesięciokilkulatki uwzględnione w studium były generalnie dobrze odżywione. Artykuł zespołu doktora Jaakko Mursu z Uniwersytetu Wschodniej Finlandii ukazał się w piśmie Archives of Internal Medicine. Naukowcy uwzględnili ponad 38 tys. Amerykanek (38772), które od 1986 roku brały udział w Iowa Women's Health Study. W momencie rozpoczęcia badań średnia wieku wynosiła 61,6 roku. Zażywanie suplementów poddawano samoocenie w 1986, 1997 i 2004 roku. Do 31 grudnia 2008 r. odnotowano 15594 zgony (40,2% próby). Jak wynika z danych, w 1986 roku po co najmniej jeden suplement sięgało 66% ochotniczek, a w 2004 r. odsetek ten wzrósł do 85% (aż 27% pań zażywało 4 lub więcej takich preparatów). Bezwzględne zwiększenie ryzyka - czyli bezwzględna różnica między ryzykiem w grupie eksperymentalnej i kontrolnej (niezażywającej suplementów) - wynosiło dla multiwitaminy 2,4%, a w przypadku witaminy B6, kwasu foliowego, żelaza, magnezu, cynku, miedzi, odpowiednio, 4,1%, 5,9%, 3,9%, 3,6%, 3,0% oraz 18%. Zażywanie wapnia wydawało się zmniejszać ryzyko zgonu; bezwzględne zmniejszenie ryzyka w przypadku sięgania po suplementy z Ca wynosiło 3,8%. Wyniki dla żelaza i wapnia próbowano zreplikować w 3 krótszych badaniach (10-, 6- i 4-letnim). Okazało się, że siła związku między zażywaniem danego suplementu a ryzykiem zgonu była największa w przypadku żelaza. Co więcej, korelacja ta miała charakter dawkozależny, tzn. im więcej żelaza ktoś zażywał, tym wyższe było ryzyko śmierci. Konkludując, można stwierdzić, że suplementy nie chronią przed przewlekłymi chorobami. W niektórych przypadkach bywają szkodliwe, zwłaszcza gdy zażywa się je przez długi czas - twierdzi Mursu. -
Uczeni z Virginia Commonwealth University poinformowali o odkryciu nowej klasy superatomów, czyli stabilnych klastrów atomów, które wykazują właściwości innych pierwiastków tablicy okresowej. Wspomniane superatomy zawierają magnetyczne atomy magnezu, pierwiastku, który naturalnie nie wykazuje właściwości magnetycznych. Nowo odkryte klastry składają się z jednego atomu żelaza i ośmiu atomów magnezu. Magnez wykazuje właściwości magnetyczne dzięki obecności żelaza. Nasze badania otwierają nową drogę do nadawania właściwości magnetycznych pierwiastkom naturalnie niemagnetycznych poprzez ich połączenie z pojedynczym magnetycznym atomem. Ważnym elementem jest odkrycie, jaka kombinacja atomów prowadzi do powstania stabilnego połączenia i umożliwia zestawienie razem wielu takich pierwiastków - powiedział Shiv N. Khanna, profesor na Wydziale Fizyki. Nowy klaster wykazuje się momentem magnetycznym rzędu czterech magnetonów Bohra, czyli jest on niemal dwukrotnie większy niż moment magnetycznych atomu żelaza w stałych magnesach z tego pierwiastka. Jedynie dziewięć pierwiastków z tablicy okresowej wykazuje właściwości magnetyczne w formie ciała stałego. Takie połączenie pierwiastków, jakie znaleźliśmy, może prowadzić do znaczących postępów na polu elektroniki molekularnej, gdyż tego typu struktury umożliwiają sterowanie przepływem elektronów o konkretnej orientacji spinu, co jest bardzo pożądane np. w komputerach kwantowych. Takie molekularne urządzenia prawdopodobnie pozwolą też stworzyć gęstsze zintegrowane urządzenia, umożliwić szybsze przetwarzanie danych i zapewnić inne korzyści - mówi Khanna.
-
Zbyt gęsta krew może uszkodzić naczynia krwionośne i zwiększyć prawdopodobieństwo zawału. Prof. Rongjia Tao, fizyk z Temple University, zauważył jednak, że krew można rozrzedzić, poddając ją działaniu pola magnetycznego (Physical Review E). Wcześniej ten sam naukowiec zasłynął jako pionier wykorzystania pól elektrycznych i magnetycznych do zmniejszania lepkości ropy w silnikach i rurociągach. Obecnie analogiczny mechanizm zastosowano, by rozrzedzić krew. Ponieważ hemoglobina czerwonych krwinek zawiera żelazo, włączając na około minutę pole magnetyczne (indukcja wynosiła 1,3 T, czyli mniej więcej tyle, co w przypadku aparatów do rezonansu), Tao był w stanie zmniejszyć lepkość krwi aż o 20-30%. Amerykanie przeprowadzili testy na próbkach krwi. Ustalili, że pole magnetyczne polaryzuje erytrocyty. Łączą się one w krótkie łańcuchy, co przyspiesza przepływ krwi. Jako że taki łańcuch jest większy od pojedynczej komórki, płynie środkiem, przez co zmniejsza się tarcie o ściany naczynia. Summa summarum krew staje się rzadsza i płynie swobodniej. Po wyłączeniu pola w ciągu kilku godzin dochodziło do przywrócenia pierwotnej lepkości. Tao tłumaczy, że manipulując natężeniem pola i długością pulsu, można zmieniać wielkość agregatów krwinek. Opisana forma magnetoreologii stanowi skuteczny sposób kontrolowania lepkości krwi w wybranym zakresie. Fizyk dodaje, że jego technika przewyższa obecnie stosowaną aspirynę pod wieloma względami. Po pierwsze, jest bezpieczniejsza. Po drugie, zapewnia powtarzalność. Co ważne, zmniejszenie lepkości nie wpływa na normalną funkcję erytrocytów, dzięki czemu nadal mogą wykonywać swoje zadania i dostarczać tkankom tlen.
-
Japoński naukowiec, a prywatnie miłośnik alkoholu, po jednym z przyjęć odkrył, że zanurzenie próbki, którą się zajmował, w drinkach przekształciło ją w nadprzewodnik działający w temperaturze kilku kelvinów. Naukowiec ten to doktor Yoshihiko Takano z Narodowego Instytutu Nauk Materiałowych w Tsukubie. Po jednym z przyjęć postanowił sprawdzić, jak na właściwości potencjalnego nadprzewodnika wpłynie alkohol. Wspomniana próbka to mieszanina sproszkowanych żelaza, telluru i siarczku telluru, które zamknięto w kwarcowej tubie i przez 10 godzin trzymano w temperaturze 600 stopni Celsjusza. Normalnie nie wykazuje ona właściwości nadprzewodzących, ale zyskuje je po zanurzeniu w wodzie lub wystawieniu na działanie tlenu. Po przyjęciu Takano zaczął się zastanawiać czy to, co pił, będzie miało na wspomnianą mieszaninę podobny wpływ jak czysta woda. Razem z kolegami zanurzali próbki w piwie, czerwonym i białym winie, sake, destylacie Shochu, whisky oraz w mieszaniniach wody i etanolu. Płyny były podgrzewane do temperatury 70 stopni, a próbka przebywała w nich przez 24 godziny. Badania wykazały, że mieszanina wody i etanolu zwiększa nadprzewodnictwo, ale jest ono niezależna od koncentracji alkoholu. Jeszcze lepsze rezultaty uzyskano przy pomocy typowych sprzedawanych komercyjnie napojów alkoholowych. Także i w ich przypadku nie zauważono zależności pomiędzy koncentracją alkoholu a nadprzewodnictwem. Uczeni wyliczyli, że dopuszczalna magnetyzacja próbek, przy której nie traciły one właściwości nadprzewodzących, zwiększała się od 23,1% w przypadku Sochu do 62,4% po zanurzeniu w czerwonym winie. Mieszanina wody z etanolem nie dawała wyniku lepszego niż 15%. Uczeni spekulują, że dzieje się tak, gdyż wino i piwo prowadzą do szybkiego utleniania się, a testowana przez nich próbka wykazuje właściwości nadprzewodzące w obecności tlenu. Szczegółowe wyjaśnienie zaobserwowanego zjawiska wymaga jednak dalszych badań.
-
RMS Titanic wyruszył w swój dziewiczy rejs w kwietniu 1912 roku. Jak się to skończyło, wiemy wszyscy. Wrak transatlantyku spoczął na dnie morza. Przez niemal wiek stal kadłuba i poszycia korodowała. Na porowatych, przypominających sople tworach (ang. rusticle) zamieszkały bakterie. Okazało się, że znalazł się wśród nich gatunek nieznany dotąd nauce - Halomonas titanicae. Soplopodobne twory z rdzy zostały po raz pierwszy odkryte właśnie na Titanicu. Występują w nich nie tylko bakterie, ale i grzyby. H. titanicae są halofilami, co oznacza, że bytują w wodach o dużym zasoleniu. Dzięki pracy kanadyjsko-hiszpańskiego zespołu udało się je wyizolować z próbek rdzy pobranych przed 19 laty przez podwodnego robota; uzyskany szczep został oznaczony jako BH1T. Okazało się, że mikroby są Gram-ujemne, tlenowe, nie tworzą przetrwalników i poruszają się dzięki amfitrichalnym rzęskom (inaczej mówiąc, należą do bakterii czuborzęsych z pękami rzęs na jednym bądź obu biegunach). Dla ich wzrostu optymalne są temperatury od 30 do 37°C oraz pH 7,0-7,5. Bakterie z transatlantyku należą do rodzaju Halomonas. Analiza filogenetyczna na podstawie sekwencji genu 16S rRNA wykazała, że są najbardziej podobne do 4 gatunków: Halomonas neptunia (98,6% podobieństwa), Halomonas variabilis (98,4%), Halomonas boliviensis (98,3%) oraz Halomonas sulfidaeris (97,5%). Ważne jest nie tylko samo odkrycie nowego gatunku bakteryjnego, ale również zyskanie okazji do zgłębienia mechanizmu powstawania sopli. W przyszłości należy jeszcze ustalić, czy BH1T jest unikatowy dla tego konkretnego wraku. Jeśli ta sama bakteria powoduje uszkodzenia podwodnych rurociągów czy statków, trzeba będzie pomyśleć o specjalnej powłoce zabezpieczającej. Uważamy, że H. titanicae odgrywa ważną rolę w recyklingu żelaza na pewnych głębokościach – wyjawia dr Henrietta Mann z Dalhousie University. Spoglądając na opisywane zjawisko z nieco innej strony, można wskazać na pewne pozytywy. Czemu bowiem nie wykorzystać H. titanicae do ewentualnego bezpiecznego utylizowania na morzu oczyszczonych z toksyn i ropy, a następnie zatopionych platform wiertniczych czy starych jednostek? Na razie pytań bez odpowiedzi pozostaje jednak sporo. Nie wiadomo na przykład, czy halobakterie były na Titanicu przed katastrofą, czy pojawiły się dopiero po jego zatonięciu i czy pracują w pojedynkę, czy też w pracy pomagają im inne organizmy. Na pewno niedługo uda się to ustalić. Z artykułem naukowców z Dalhousie University, Ontario Science Centre oraz Uniwersytetu w Sewilli można się zapoznać na łamach pisma International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
-
Na niektórych bakteriach występują włosowate struktury komórkowe fimbrie, które jak wtyczka pozwalają im na podłączenie do dużych obwodów biologicznych. Odkrycie zespołu z Uniwersytetu Południowej Kalifornii sugeruje, że kolonie bakteryjne są w stanie przeżyć, komunikować się i dzielić się energią, wykorzystując przewodzące prąd włoski zwane inaczej nanoprzewodami (ang. bacterial/microbial nanowires). To pierwszy pomiar przewodzenia elektronów wzdłuż bakteryjnych nanoprzewodów – chwali się prof. Mohamed El-Naggar. Wiedza o zasadach funkcjonowania kolonii bakteryjnych, np. powstających na zębach biofilmów, jest kluczowa dla opracowania metod ich niszczenia (zwłaszcza że wiele z nich cechuje antybiotykooporność). Niektóre kolonie, np. wykorzystywane w ogniwach paliwowych, są jednak przydatne i tutaj warto z kolei mieć świadomość, w jaki sposób optymalizować warunki środowiskowe mikrobów. Przepływ elektronów w różnych kierunkach jest blisko związany z metabolicznym statusem poszczególnych części biofilmu. Bakteryjne nanoprzewody zapewniają niezbędne połączenia dla przeżycia mikrobiologicznego obwodu. Bakteryjne nanoprzewody (fimbrie) wyglądają jak długie wystające włosy. Podobnie jak ludzkie włosy, składają się głównie z białka. Amerykanie testowali przewodnictwo na kulturach Shewanella oneidensis MR-1. Bakterie te wytwarzają fimbrie w okresach rozmaitych niedoborów. Manipulując warunkami wzrostu, naukowcy uzyskali bakterie z wieloma włoskami. Następnie mikroorganizmy umieszczono na powierzchni usianej miniaturowymi elektrodami. Kiedy nanoprzewód znalazł się między dwiema elektrodami, zamykając obwód, zaczynał płynąć mierzalny prąd. Przewodnictwo było podobne do odnotowywanego w przypadku półprzewodników – umiarkowane, ale znaczące. Gdy członkowie zespołu El-Naggara przecinali fimbrię, przepływ prądu ustawał. Wcześniejsze badania wykazały, że elektrony mogą się przemieszczać wzdłuż nanoprzewodu bakterii, ale nie dowodziły, że fimbrie przewodzą prąd na całej swojej długości. Bakterie oddychają, przekazując elektron akceptorowi, w przypadku Shewanelli jest to żelazo Fe(III), które ulega zredukowaniu. Jeśli nie zapewnimy akceptora elektronów, mikroorganizm umiera. W części przypadków nanoprzewody są jedynym sposobem "pozbywania się" elektronów. Gdy w pobliżu nie ma zbyt wielu akceptorów, fimbrie pozwalają bakteriom na udzielanie pomocy i wysuwanie kolektywnych wypustek do odleglejszych źródeł. Badacze z Uniwersytetu Południowej Kalifornii zauważyli, że Shewanella podłączały się do akceptorów elektronów i do siebie nawzajem, dzięki czemu każdy z członków kolonii mógł oddychać za pośrednictwem sieci nanoprzewodów. Nanoprzewody, których nazwę ukuto nie tak dawno, bo w 2006 r., wydają się rozpowszechnione w świecie bakterii. Współautor najnowszego badania prof. Kenneth Nealson uważa, że transport elektronów wzdłuż nanoprzewodów stanowi szybszą i dogodniejszą formę komunikowania się bakterii niż opisywane dotąd stopniowe uwalnianie substancji sygnałowych.
-
Pewne polifenole utrudniają wchłanianie żelaza w przewodzie pokarmowym, dlatego osoby z anemią powinny się ich wystrzegać (Journal of Nutrition). Polifenole są znane ze swych prozdrowotnych właściwości. Wiadomo, że zapobiegają lub opóźniają pewne typy nowotworów, wspomagają metabolizm kości i poprawiają ich gęstość, a także obniżają ryzyko chorób serca. Dotąd jednak niewiele osób myślało o tym, czy polifenole wpływają jakoś na absorpcję składników odżywczych – wyjaśnia prof. Okhee Han z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii. Amerykanie sprawdzali, jaki wpływ na komórki jelita będą miały wyciąg z pestek winogron oraz występujący w zielonej herbacie galusan epigallokatechiny (EGCG). Pestki czerwonych winogron zawierają oligomery i polimery katechiny, nazywane procyjanidynami lub proantocyjanidynami. Okazało się, że polifenole wiązały się z żelazem w komórkach jelit, tworząc nietransportowalne kompleksy, które nie mogły się przemieścić do krwiobiegu. Ulegały za to wydaleniu z kałem, gdy komórki te obumarły i zostały zastąpione nowymi. Niedobór żelaza jest najczęściej występującym niedoborem żywieniowym na świecie, a zwłaszcza w krajach rozwijających się, gdzie nie spożywa się za dużo mięsa. Ludzie z grup podwyższonego ryzyka rozwoju niedoboru Fe, np. kobiety w ciąży i małe dzieci, powinni mieć świadomość rodzaju konsumowanych polifenoli. Obecnie Han badała żelazo hemowe, którego źródłem są mięsa: szczególnie wołowina, ale również ryby i drób. Organizm pobiera żelazo hemowe z hemoglobiny i mioglobiny. Taka postać żelaza jest lepiej wchłaniania od występującej w roślinach formy niehemowej (tę ostatnią poddawano podobnym próbom w zeszłym roku).
-
Badacze z Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego przestrzegają przed miedzianymi rurami doprowadzającymi wodę pitną. Z ich badań wynika bowiem, że miedź przedostaje się do wody, kumuluje w organizmie i z czasem może prowadzić do rozwoju chorób serca, cukrzycy czy choroby Alzheimera. Badania wykazały, że na niebezpieczeństwo ze strony miedzi narażone są osoby po 50. roku życia. Powinny one unikać też suplementów witaminowych zawierających miedź i żelazo, zmniejszyć spożycie mięsa oraz unikać wody z miedzianych rur. Osoby takie powinny też regularnie badać krew pod kątem zawartości miedzi i żelaza oraz przyjmować cynk, który pozwala na zmniejszenie koncentracji miedzi w organizmie. Miedź i żelazo są niezwykle ważne w młodości, jednak po 50. roku życia nasze organizmy nie potrafią ich efektywnie przetwarzać. Szczegółowy raport z powyższych badań jest dostępny w Sieci.
-
Izraelscy naukowcy odkryli, że ćwiczący zbyt intensywnie młodzi mężczyźni są niedostrzeganą grupą ryzyka niedokrwistości i niedoborów żelaza (Journal of Adolescent Health). Dr Drorit Merkel z Chaim Sheba Medical Center w Tel-Hashomer zbadała 153 mężczyzn w wieku 18 lat, którzy trenowali, by dołączyć do elitarnej jednostki bojowej w armii izraelskiej. Przed rozpoczęciem ćwiczeń anemia występowała u ok. 18% rekrutów. Po pół roku intensywnego treningu odsetek mężczyzn z niedokrwistością potroił się i sięgnął nieco ponad 50%. Wskaźnik niedoboru żelaza także wzrósł z 15 do 27%. Niestety, zespół naukowców nie wspomniał, czy u szkolonych żołnierzy występowały jakieś objawy anemii. Izraelczycy uważają, że część wyników można wyjaśnić tym, że już od początku w badanej grupie występował odsetek anemii wyższy od przeciętnego (typowego dla populacji generalnej). Nic dziwnego, skoro osoby ubiegające się o miejsce w jednostce specjalnej wcześniej intensywnie ćwiczą w ramach treningu przedrekrutacyjnego. Niedobór żelaza i anemia są generalnie rzadko spotykane wśród zdrowych chłopców, jednak sportowcy, którzy angażują się w wyczerpującą aktywność, znajdują się w grupie ryzyka tzw. anemii sportowej – wyjaśniają naukowcy. Co jest przyczyną tego zjawiska? Możliwe, że chodzi o wypijanie dużych ilości wody, która czasowo rozrzedza krew bądź o uszkadzanie krwinek wskutek wyjątkowo wytężonej aktywności fizycznej.
-
Zespół pod kierunkiem Aleksa Zettla z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley opracował wyjątkowo gęste układy pamięci, które mogą przechowywać informacje nawet przez miliard lat. Dane w tych elektromechanicznych układach są zapisywane dzięki różnicy w położeniu nanocząsteczek żelaza zamkniętych w pustej nanotubie. Z obu stron jest ona zamknięta elektrodami, a cząstka może znajdować się w dowolnym miejscu tuby. Pozycję cząsteczek można niezwykle dokładnie kontrolować za pomocą prądu elektrycznego. Odczyt danych odbywa się dzięki pomiarowi oporności urządzenia. Gęstość takiego układu pamięci sięga 1 terabita na cal kwadratowy, a jego stabilność termodynamiczna wynosi miliard lat.
-
Życie pacjentów z mukowiscydozą (ang. cystic fibrosis - CF) już niedługo może stać się nieco prostsze. Naukowcy z Dartmouth Medical School odkryli nowy sposób na skuteczne zahamowanie infekcji towarzyszących tej chorobie. Mukowiscydoza jest jedną z najczęstszych chorób genetycznych człowieka. Jej przyczyną jest defekt w genie CFTR, kodującym tzw. kanał chlorkowy - białko odpowiedzialne za transport jonów chlorkowych (Cl-) do światła dróg oddechowych. Efektem tej aktywności powinno być przenikanie wody i rozrzedzenie wytwarzanego w tym miejscu śluzu, lecz u pacjentów z CF proces ten nie zachodzi prawidłowo. Zagęszczenie śluzu i utudnienie jego odprowadzania prowadzi m.in. do uporczywych infekcji bakteriami Pseudomonas aeruginosa. Sytuację komplikuje dodatkowo objaw uboczny CF, jakim jest nadmierne wydzielanie jonów żelaza. Ich podwyższone stężenie znacząco ułatwia rozwój mikroorganizmu. Standardową metodą leczenia zakażeń P. aeruginosa jest stosowanie antybiotyku tobramycyny. Niestety, z czasem bakterie nabywają oporność na ten preparat, przez co efektywna dawka leku przekracza nawet dziesięciokrotnie dawkę możliwą do dostarczenia i bezpieczną dla człowieka. Jak się jednak okazuje, problemowi temu można zaradzić... Do badań wykorzystano hodowle komórkowe symulujące drogi oddechowe człowieka. Badacze umieścili w nich komórki P. aeruginosa, a następnie, po rozwinięciu się "infekcji", rozpoczęli leczenie. Zmodyfikowana terapia polegała na zastosowaniu tobramycyny oraz jednego z dwóch leków: deferoksaminy lub deferasiroksu. Oba związki należą do tzw. chelatorów żelaza, czyli związków zdolnych do trwałego wiązania jonów tego życiodajnego pierwiastka. Jak wykazano w eksperymencie, zastosowanie nowej metody pozwoliło na obniżenie liczby bakterii w hodowli aż o 90%. Oczywiście, skuteczność nowej terapii będzie trzeba sprawdzić także na ludziach, lecz wstępne dane są bez wątpienia obiecujące. Dokonane odkrycie może oznaczać, że uporczywe infekcje dróg odechowych pacjentów cierpiących na mukowiscydozę będzie można leczyć za pomocą zaledwie dwóch leków. Co więcej, oba preparaty są od wielu lat dostępne na rynku, co rodzi nadzieję na szybkie wprowadzenie nowej terapii do praktyki klinicznej.
-
Badacze z Uniwersytetu Waszyngtońskiego twierdzą, iż zidentyfikowali istotną różnicę pomiędzy mikroorganizmami wchodzącymi w skład prawidłowej flory bakteryjnej organizmu oraz ich chorobotwórczymi odpowiednikami. Zdaniem naukowców, odkrycie może przyśpieszyć pracę nad nową generacją antybiotyków. W swoim studium badacze z Waszyngtonu, kierowani przez dr. Jeffa Hendersona, analizowali bakterie Escherichia coli, stanowiące podstawę flory bakteryjnej jelita grubego. Ich fizjologię badano pod kątem naturalnych szlaków metabolicznych oraz zidentyfikowania substancji pobieranych i wytwarzanych przez komórki. Choć przedstawiciele E. coli są zwykle nieszkodliwi dla człowieka, niektóre szczepy należące do tego gatunku mogą powodować infekcje dróg moczowych. Problem ten dotyczy głównie kobiet - co druga z nich przeszła w swoim życiu przynajmniej jedno zakażenie dróg moczowych, zaś 20-40% pań cierpi na infekcje nawracające. Jak dowodzi zespół dr. Hendersona, bakterie infekujące drogi moczowe wytwarzają szczególnie dużo związków wiążących żelazo i "podkradających" je z ustroju gospodarza. Znacznie ułatwia to przeżycie w środowsku, w którym E. coli zwykle nie jest zdolna do przetrwania. Związkami kluczowymi dla patogennych właściwości mikroorganizmów okazały się dwa związki, jersiniabaktyna oraz salmochelina, należące do grupy sideroforów. Ich synteza w komórkach wyizolowanych z zakażonych dróg moczowych jest wielokrotnie wyższa, niż u bakterii należących do flory fizjologicznej. Umożliwiają one wychwytywanie znacznych ilości żelaza z organizmu gospodarza. Wiele wskazuje na to, że miliony lat ewolucji przyniosły organizmowi człowieka możliwość odparcia ataku mikroorganizmów. Nasze ciała wytwarzają bowiem białka zdolne do wiązania i neutralizowania sideroforów. Wiele wskazuje na to, że zasadniczą funkcją tych protein jest właśnie zapobieganie infekcjom. Zdaniem badaczy z Waszyngtonu, dokonane przez nich odkrycie może mieć pozytywny wpływ na rozwój badań nad nowymi antybiotykami. Kiedy leczymy infekcję antybiotykiem, przypomina to zrzucenie bomby - zabite zostaje niemal wszystko, niezależnie od tego, czy jest to potrzebne czy szkodliwe, tłumaczy dr Henderson. Chcielibyśmy odnaleźć metody celujące w szkodliwe bakterie i pozostawiające w spokoju te dobre. Siderofory wydają się być świetnym tropem. Zdaniem dr. Hendersona, nowa generacja antybiotyków mogłaby działać na jeden z dwóch sposobów. Pierwszym pomysłem jest opracowanie związków blokujących enzymy odpowiedzialne za syntezę związków wiążących żelazo w bakteriach. Innym proponowanym rozwiązaniem jest poszukiwanie substancji, które wiązałyby siderofory bezpośrednio, odcinając tym samym mikroorganizmy od dopływu życiodajnego pierwiastka. Niestety, związków takich dotychczas nie wytworzono.
-
Dzięki badaniom nad przyczynami zawalenia się wież World Trade Center naukowcy wyprodukują doskonalszą stal, a materiał ten trafi tam, gdzie dotychczas nie można było go zastosować. Stal topi się w temperaturze około 1150 stopni Celsjusza, jednak, co wiadomo nie od dzisiaj, traci swoją sztywność w znacznie niższych temperaturach. Najbardziej drastycznym tego przykładem były zamachy z 2001 roku, kiedy to wystarczyło 500 stopni Celsjusza, by stalowe konstrukcie wieżowców stały się na tyle miękkie, iż całość runęła. Doktor Sergei Dudarev, główny specjalista w United Kingdom Atomic Energy Authority (UKAEA), wraz ze swoim zespołem znalazł przyczynę utraty sztywności stali. Okazało się, że wszystkiemu jest winne pole magnetyczne atomów żelaza, które ulega osłabieniu w wysokich temperaturach i atomy, zamiast trzymać się razem, ześlizgują się po sobie. Właściwość tę od setek lat wykorzystują kowale, którzy wiedza, że żelaza nie trzeba roztapiać, a wystarczy je "rozmiękczyć". Naukowcy dowiedzieli się, że za osłabienie pola magnetycznego odpowiedzialne są niedoskonałości w samej stali. Wystarczy zatem je wyeliminować, by materiał nie stawał się miękki w temperaturze już 500 stopni Celsjusza. Dudarev chce teraz opracować technologię produkcji stali, która pozwoli na wyeliminowanie wspomnianych niedoskonałości. Ma w ten sposób powstać stal, z której będą budowane np. reaktory fuzyjne.
-
Naukowcy ze szwedzkiego Królewskiego Instytutu Technologicznego najpierw rozdzielili poszczególne nanowłókna celulozy uzyskane z pulpy drzewnej, a następnie stworzyli z nich wyjątkowy papier. Jest on siedmiokrotnie bardziej wytrzymały i dwa do trzech razy bardziej rozciągliwy niż zwykły papier. Nowy materiał może zostać wykorzystany do tworzenia odpornych opakowań, filtrów, membran oraz części samochodowych czy samolotowych. Celuloza to jeden z najbardziej powszechnych i łatwo dostępnych naturalnych polimerów. Zwykły papier produkowany jest z nieuporządkowanych wiązek włókien celulozy. Średnica takiej wiązki wynosi przeciętnie około 30 mikrometrów. Z kolei do produkcji nanopapieru Szwedzi wykorzystali pieczołowicie oddzielone pojedyncze włókna celulozy. Te są znacznie cieńsze od wiązek, gdyż mają od 10 do 40 nanometrów średnicy. Indywidualne włóka są niezwykle wytrzymałe. Mają właściwości podobne do Kevlaru - mówi profesor Lars Berglund. Testy wykazały, że nanopapier, zanim ulegnie uszkodzeniu, wytrzymuje o 66% silniejsze uderzenie niż to, które kruszy żelazne odlewy. Wytrzymałość tę zawdzięcza swojej rozciągliwości. Nanopapier można rozciągnąć nawet o 10%, podczas gdy zwykły papier rwie się po rozciągnięciu o 3-4 procent. Szwedzi, produkując nanopapier, najpierw poddali pulpę drzewną działaniu enzymów oraz obróbce mechanicznej. To oddzieliło od niej celulozowe mikrowłókna. Następnie pulpę przepuszczono przez urządzenie w którym pod wysokim ciśnieniem bardzo szybko przepływała przez liczne mikrokanaliki. Dzięki temu nanowłókna równomiernie rozłożyły się w wodzie. Później taką wodną zawiesinę nanowłókien przepuszczono przez filtr uzyskując rodzaj żelu, a z niego pod ciśnieniem uzyskano płachtę papieru o grubości 100 mikrometrów. Profesor Berglund mówi, że krytycznym momentem całego procesu jest właśnie równomierne rozłożenie włókien celulozy. Bardzo ważnym czynnikiem jest też porowatość papieru. Im więcej porów, tym jest on bardziej rozciągliwy, a więc i wytrzymały. Szwedzi muszą teraz sprawdzić różne właściwości swojego papieru. Powstaje przede wszystkim pytanie, jak będzie się on zachowywał w obecności wody.
-
Szybkie odcinanie pępowiny nie pomaga ani matce, ani dziecku. Co więcej, może być nawet szkodliwe – ostrzegają brytyjscy lekarze. Pozostawienie jej na przynajmniej 3 minuty pomaga noworodkowi np. w uzupełnieniu zapasów żelaza, eliminując ryzyko anemii. Z odroczonego zaciskania i odcinania pępowiny skorzystają zwłaszcza wcześniaki (jeśli, oczywiście, nie stwarza to żadnego zagrożenia). Wczesne odcinanie pępowiny jest szeroko stosowane jako środek zapobiegający nadmiernemu krwawieniu przez matkę bezpośrednio po porodzie. Dr Andrew Weeks, starszy wykładowca ginekologii na Uniwersytecie w Liverpoolu, utrzymuje, że chociaż wykonanie kilku czynności jest ważne, nie ma dowodów na to, że szybkie zaciskanie pępowiny przynosi matce jakiekolwiek korzyści. W przypadku dziecka opóźnienie tej procedury pozwala na uzupełnienie zapasów żelaza. W krajach rozwijających się, gdzie anemia stała się poważnym problemem, zaczyna się odchodzić od natychmiastowego odcinania pępowiny. Światowa Organizacja Zdrowia wykreśliła zaś odpowiednie zapisy ze swoich zaleceń. Dr Weeks podkreśla, że ludziom trudno zarzucić tę praktykę, ponieważ stała się częścią współczesnej kultury. W przypadku zdrowych dzieci zaleca się odczekanie 3 minut, jednak w przypadku wcześniaków lub noworodków, które przyszły na świat w wyniku cesarskiego cięcia (czyli dzieci, które mogłyby najwięcej skorzystać na tej procedurze), sprawa staje się bardziej skomplikowana. W przeszłości zastanawiano się, czy zwlekanie z odcięciem pępowiny u zdrowego dziecka nie zwiększa ryzyka żółtaczki. Badania amerykańskie wykazały, że tak nie jest. Pępowina spełnia ważną rolę podczas porodu. Dostarcza dziecku bogatą w tlen krew, zanim nie ustabilizuje się jego własne oddychanie. Wkrótce po porodzie krew przepływająca przez pępowinę stanowi ok. 21% całkowitej objętości krwi malucha, a większość tej transfuzji odbywa się w ciągu kilku pierwszych minut. Weeks przeanalizował wyniki wielu dotyczących tematu studiów. Konkluzje zamieścił w artykule, który ukazał się w British Medical Journal (BMJ).
-
Naukowcy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa postanowili zrozumieć, co dzieje się z wszczepianymi chorym na cukrzycę typu 1. komórkami beta wysepek Langerhansa. Nie wiadomo bowiem, dlaczego u części pacjentów przeszczepy przyjmują się, a u innych są odrzucane. W tym celu przeszczepiane komórki poddano enkapsulacji w powłoce zawierającej zarówno alginat (wyciąg z glonów), jak i żelazo, by można było magnetycznie śledzić losy wprowadzanego do organizmu biorcy materiału (Nature Medicine). To bardzo ekscytujące, ponieważ będzie można obserwować, co dzieje się z tymi komórkami – cieszy się dr Aravind Arepally, profesor nadzwyczajny radiologii i chirurgii. Porowate kapsułki mają na tyle duże otwory, by mogła się z nich wydostawać insulina, ale jednocześnie na tyle małe, żeby nie przepchnęły się przez nie komórki układu immunologicznego. W pierwszym eksperymencie mikroskopijne kapsułki wszczepiono chorym na cukrzycę myszom. Poziom cukru we krwi wrócił do normy w ciągu tygodnia. Ponad połowa gryzoni, które nie przeszły zabiegu, zmarła. W drugim eksperymencie wzięły udział świnie. Kapsułki wszczepiono im do wątroby, nie do trzustki, ponieważ w pierwszym z wymienionych narządów jest więcej naczyń krwionośnych, które mogą rozprowadzać uwalniającą się insulinę po organizmie. Kapsułki wprowadzano za pośrednictwem rurki przypominającej igłę. Wsuwano ją przez tętnicę udową, a następnie przesuwano się w górę do wątroby. Po 3 tygodniach nadal znajdowały się one na swoim miejscu i wydzielały użyteczne ilości insuliny. Jeff Bulte, jeden ze współautorów badania, podkreśla, że pomysł jego zespołu pozwoliłby ludziom po przeszczepie uniezależnić się od leków zapobiegających jego odrzuceniu. Teraz rozpoczynają się długoterminowe testy kliniczne ze świniami. Naukowcy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa współpracują z prywatną firmą. Razem mają się starać o odpowiednie pozwolenie z Urzędu ds. Żywności i Leków (FDA, Food and Drug Administration). Cukrzyca typu 1. rozpoczyna się zazwyczaj w dzieciństwie. Jest skutkiem zniszczenia komórek wytwarzających hormon kontrolujący poziom cukru we krwi (insulinę) przez własny układ odpornościowy chorego.