Znajdź zawartość

O tym, że nasze jelita potrzebują obecności niektórych gatunków bakterii, byśmy mogli zachować zdrowie, wie już chyba każdy. Bez nich szwankuje nie tylko nasze trawienie, ale także system odpornościowy. Dlatego też mleczne produkty probiotyczne, zawierające przyjazne szczepy żywych bakterii są coraz popularniejsze. Jednak myśl, że podobnie należy myśleć o pasożytach wywołuje co najmniej lekki szok i obrzydzenie. Ale coraz więcej naukowców podziela zdanie, że pasożyty są nam potrzebne. Tak właśnie uważają profesorowie Uniwersytetu Manchesteru, Richard Grencis i Ian Roberts, zajmujący się tym zagadnieniem. Zauważają, że bakterie towarzyszyły nam przez całą ewolucję, wpływały na nią i są współtwórcami ekosystemu, jakim są nasze jelita. To samo, jak podkreślają, dotyczy pasożytów. Jak mówi prof. Grencis, jeśli porówna się masowe występowanie - czasowe i terytorialne - infekcji pasożytniczych i chorób systemu odpornościowego, takich jak alergie, można zauważyć, że te zjawiska prawie na siebie nie zachodzą. Tam, gdzie dążenie do czystości i sterylności wymiotło pasożyty, mamy narastające problemy z nadaktywnym systemem odpornościowym i chorobami autoimmunologicznymi. W krajach rozwijających się, gdzie pasożyty są powszechne, dolegliwości alergiczne są bardzo rzadkie. Nie oznacza to oczywiście, że należy zaraz rozmysłem zarazić się pasożytami. Ale nie ma już wątpliwości, że wytwarzają one jakieś substancje, które są istotne dla regulacji naszej immunologii. Podczas ewolucji, w której towarzyszyły nam różne organizmy, wytworzyła się pewna równowaga korzystna dla wszystkich.

Tegoroczni laureaci Nagrody Nobla, odkrywcy grafenu Kostya Novoselov i Andre Geim, stworzyli najcieńszy izlolator na świecie. Fluorografen powstał na bazie grafenu, jednak w przeciwieństwie do niego nie przewodzi prądu. Grafen jest bardzo dobrym przewodnikiem, gdyż z obu stron warstwy tego materiału znajdują się chmury elektronów. Uczeni z University of Manchester do każdego atomu węgla doczepili atom fluoru w ten sposób, by zaburzyć pracę chmury elektronów, ale jednocześnie, by nie zniszczyć heksagonalnej struktury grafenu. Wcześniej używali w tym celu atomów wodoru, jednak całość okazała się niestabilna w wysokich temperaturach. Zdaniem naukowców fluorografen to najcieńszy możliwy do uzyskania izolator, stworzony dzięki dołączeniu atomów fluoru do każdego atomu węgla w grafenie. To pierwszy stoichiometryczna chemiczna pochodna grafenu i jednocześnie półprzewodnik o szerokim paśmie wzbronionym. Flurografen jest mechanicznie silnym oraz chemicznie i termicznie stabilnym związkiem. Właściwości tego materiału są bardzo podobne do teflonu. Nazywam go 2D Teflon. Nowy materiał, po dalszych udoskonaleniach, może znaleźć szerokie zastosowanie w elektronice. Stanie się np. wysokiej jakości izolatorem w elektronice organicznej, a dzięki szerokiemu pasmu wzbronionemu może być całkowicie przezroczystym dla światła widzialnego półprzewodnikiem. Twórcy nie wykluczają zatem użycia go w LED-ach i wyświetlaczach przyszłości.

Profesor Rosalie David z Faculty of Life Sciences University of Manchester twierdzi, że nowotwory to "nowoczesne" choroby, wywołane działalnością człowieka. Do wysunięcia takiej teorii profesor David skłoniły badania nad literaturą od starożytnego Egiptu i Grecji oraz wyniki uzyskane przez profesora Michaela Zimmermana, który badał egipskie mumie. Profesor Zimmerman zbadał setki mumii, ale nowotwór odkrył tylko u jednej z nich. Były to zwłoki przeciętnego człowieka, który żył pomiędzy III a V wiekiem naszej ery. W starożytności interwencje chirurgiczne praktycznie nie były stosowane, a zatem powinniśmy znaleźć guzy nowotworowe w każdym przypadku, w którym wystąpiły. Ich nieobecność należy rozumieć w taki sposób, że w starożytności nowotwory były niezwykle rzadkie, a to oznacza, że czynniki nowotworowe występują w nowoczesnych społeczeństwach industrialnych - mówi profesor Zimmerman. Uczeni nie tylko badali mumie, ale studiowali także literaturę i badali szczątki ludzkie i zwierzęce cofając się miliony lat wstecz. Ważnym elementem naszych studiów jest uzyskanie historycznej perspektywy takich chorób. Możemy wyciągać uprawnione wnioski, gdyż mamy pełny przegląd sytuacji. Mamy olbrzymią ilość danych z wielu tysiącleci - dodaje profesor David. Fakt, że obecnie znane są tylko dwa przypadki nowotworów u mumii z całego świata i niezwykle rzadkie odniesienie do tego typu schorzeń w literaturze skonfrontowane z olbrzymim wzrostem przypadków notowanym od początku Rewolucji Przemysłowej pozwala stwierdzić, że przyczyną pojawienia się nowotworów nie jest proste wydłużenie się średniej długości życia, gdyż zauważyć można np. wielki wzrost zachorowań wśród dzieci. W przebadanych szczątkach zwierzęcych, naczelnych oraz wczesnych ludzi bardzo rzadko można odkryć ślady nowotworów. A wśród tych znajdowanych np. u naczelnych nie znaleziono zbyt wielu rodzajów nowotworów, które trapią współczesnych dorosłych ludzi. Faktem jest, że średnia długość życia rośnie. ale, jak zauważają badacze, w starożytnym Egipcie i Grecji ludzie żyli na tyle długo, że, gdyby to od długości życia zależało występowanie wielu współczesnych chorób, powinny się u nich pojawić miażdżyca, choroba Pageta, osteoporoza i nowotwory kości, które obecnie atakują przede wszystkim młode osoby. Uczeni obalili też potencjalny argument, że ślady nowotworów mogły się po prostu nie zachować w mumiach. Profesor Zimmerman przeprowadził eksperymenty, które wykazały, że dzięki mumifikacji tkanka nowotworowa przechowuje się lepiej niż tkanka zdrowa. Opisy operacji usuwania nowotworów znajdujemy dopiero w XVII wieku, a pierwsze naukowe diagnozy poszczególnych ich typów pochodzą z XVIII wieku. W roku 1775 opisano raka moszny u kominiarzy, w 1761 rozpoznano raka nosa u użytkowników tabaki, a w 1832 opisano ziarnicę złośliwą. Naukowcy nie są pewni, co mogło spowodować nowotwór u wspomnianego Egipcjanina. Niewykluczone, że padł on ofiarą dymu z ognisk, którymi ogrzewano domy lub też służył w świątyni, gdzie również miał do czynienia z dymem. Przyczyna też może być zupełnie inna Profesor David zauważa, że starożytni Egipcjanie mieli wysoko rozwiniętą medycynę, byli pod tym względem bardzo innowacyjni i pozostawili szczegółowe opisy. Gdyby nowotwory występowały wówczas równie często jak obecnie, z pewnością byśmy się o tym dowiedzieli. Biorąc pod uwagę liczne i szczegółowe informacje ze starożytnego Egiptu oraz dane dotyczące wielu tysiącleci a uzyskane z innych źródeł, możemy jasno stwierdzić - nowotwory to wytwór człowieka i coś, z czym możemy i powinniśmy sobie poradzić - podsumowuje David.

Brytyjscy naukowcy z University of Manchester stworzyli najmniejszy tranzystor na świecie. Do jego zbudowania wykorzystali grafen. Tranzystor jest wspólnym dziełem doktora Kostyi Novoselova i profesora Andre Geima, jednego z wynalazców grafenu. To kolejny wynalazek tej dwójki. Tym razem ich tranzystor ma grubość 1 atomu i szerokość 10. Obecnie wciąż udaje się zmniejszyć rozmiary podzespołów elektronicznych budowanych z tradycyjnych materiałów, jednak wiadomo, że taka sytuacja nie będzie trwała bez końca. Głównym problemem jest stabilność materiałów, jeśli wytworzone z nich elementy są mniejsze niż 10 nanometrów (przypomnijmy, że nanometr to 1/1000000 milimetra, a grubość ludzkiego włosa to około 100 000 nanometrów). Obecnie wykorzystywane półprzewodniki tracą przy takiej skali stabilność i zaczynają przemieszczać się po powierzchni w sposób niekontrolowany. Przypomina to ruch kropelek wody na rozgarznej blasze. Brytyjscy naukowcy udowodnili właśnie, że grafen pozostaje stabilny, gdy wytnie się z niego elementy o rozmiarach mniejszych niż 10 nanometrów. Ich tranzystor nie tylko ma szerokość 1 nanometra, ale działa w temperaturze pokojowej. To bardzo ważne, gdyż wcześniej uzyskiwano podobne tranzystory, ale mogły one pracować tylko w bardzo niskich temperaturach. Grafen, od czasu jego odkrycia przed trzema laty, wzbudza olbrzymie zainteresowanie i wiąże się z nim coraz większe nadzieje. Wszystko wskazuje na to, że będzie on materiałem przyszłości, który zastąpi krzem. Profesor Geim jest jednak ostrożny. Jest zbyt wcześnie by obiecywać, że w przyszłości grafen posłuży np. do budowy superkomputerów. W naszej pracy skupiliśmy się tylko na sprawdzeniu, czy istnieją szanse na to, że powstaną tak małe tranzystory. Niestety, obecnie nie dysponujemy technologią, która rzeczywiście pozwoliłaby nam tworzyć podzespoły z dokładnością co do jednego nanometra. Ale to problem, z którym zmaga się cała "pokrzemowa" elektronika przyszłości. Przynajmniej wiemy, że mamy materiał, który podoła temu zadaniu - mówi naukowiec.

Naukowcom udało się stworzyć najcieńszy materiał w historii, powłokę o grubości pojedynczego atomu. Wykorzystali ją do zbudowania najmniejszego na świecie tranzystora. W przyszłości może on posłużyć do skonstruowania superszybkich komputerów. Profesor Andre Geim i doktor Kostya Novoselov z University of Manchester opublikowali w magazynie Nano Materials artykuł, w którym opisują, jak zbudować tranzystor o grubości 1 atomu i szerokości mniej niż 50 atomów. Przed dwoma laty profesor Geim i jego zespół użył grafitu do stworzenia niezwykle interesującego materiału, który przez pół wieku znany był jedynie w teorii. Mowa tutaj o dwuwymiarowym krysztale, tak zwanym grafenie. Doktor Marcin Sadowski z LCMI CNRS w Grenoble tak opisuje grafen na stronie Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego: Jednymz bardziej obiecujących nowych materiałów, które się ostatnio pojawiły,jest grafen - dwuwymiarowa warstwa atomów węgla, ułożonych wheksagonalną sieć. Wyjątkowa struktura elektroniczna grafenu powodujeniespotykane dotąd właściwości fizyczne, a prostota tego materiału orazmetod jego otrzymywania pobudzają wyobraźnię i zainteresowanie licznychbadaczy na świecie. Elektrony zachowujące się jak relatywistycznecząstki o zerowej masie spoczynkowej powodują, że z grafenem wiązane sąnadzieje na ciekawą nową fizykę w ciele stałym z jednej strony, oraz nanowe zastosowania - w elektronice i nie tylko - z drugiej. Stworzenie grafenu pozwala na zbudowanie tzw. tranzystora balistycznego. W tego typu tranzystorach elektrony podróżują wyjątkowo szybko, gdyż nie napotykają żadnych przeszkód. Ponadto potrzebują bardzo mało energii, a co za tym idzie, wydzielają wyjątkowo mało ciepła. Wynalazcy grafenu stworzyli taki procesor, jednak był on całkowicie niepraktyczny. Obecnie, dzięki stworzeniu materiału o grubości jednego atomu udało się zbudować działający grafenowy tranzystor. Co prawda profesor Geim uważa, że w praktyce technologia ta nie zostanie zastosowana przed 2025 rokiem, ale jego zdaniem, jest ona jedynym ratunkiem dla elektroniki w chwili, gdy fizyczne właściwości krzemu nie pozwolą na dalszą miniaturyzację.