Znajdź zawartość

Przed sezonem jesienno-zimowych przeziębień naukowcy udzielają konsumentom cennych rad związanych z neutralizowaniem nieprzyjemnego oddechu po zjedzeniu czosnku. Wg nich, wystarczy wypić szklankę mleka. Podczas testów zarówno z surowymi, jak i gotowanymi ząbkami czosnku mleko znacznie obniżało poziom związków siarki, które odpowiadają za intensywną woń tego popularnego składnika wielu potraw. Naukowcy oceniali stężenia 5 związków - disulfidu diallilowego (DADS), disulfidu allilowometylowego (AMDS), merkaptanu allilu (AM), merkaptanu metylowego, czyli metanotiolu (MM) i sulfidu allilowometylowego (AMS) - nad głową oraz w jamach ustnej i nosowej, wykorzystując do tego celu spektrometrię mas z jonizacją w strumieniu wybranych jonów (ang. selected ion flow tube-mass spectrometry, SIFT-MS). Okazało się, że mleko odtłuszczone i pełne w znacznym stopniu redukowały poziom wszystkich wziętych pod uwagę lotnych substancji. Sheryl Barringer i Areerat Hansanugrum z Uniwersytetu Stanowego Ohio wyjaśniają, że to głównie zawarta w mleku woda odpowiadała za jego dezodorujące właściwości. Ze względu na wyższą zawartość tłuszczów pełne mleko było skuteczniejsze od chudego w radzeniu sobie z bardziej hydrofobowymi DADS i AMDS. Poza tym mleko lepiej usuwało z ust uporczywą woń sulfidu allilowometylowego niż woda czy 10% kazeinian sodu. Aby uzyskać najlepszy efekt, warto czosnek popijać mlekiem. Mieszanie czosnku z mlekiem w ustach przed połknięciem dawało bowiem lepsze rezultaty niż popijanie po zjedzeniu. Amerykanie dodają, że choć czosnek zawiera wiele korzystnych dla zdrowia składników, wpływa na zapach ciała i oddechu przez wiele godzin, a nawet dni. Można z tym sobie radzić nie tylko za pomocą potraw z mlekiem, ale i grzybów czy bazylii. W większości przypadków tajemnica skuteczności domorosłych metod tkwi w dużej zawartości wody w wykorzystanych produktach.

Pojawiają się głosy, że kobiece łzy działają jak anty-Viagra. I nie chodzi wyłącznie o sugerowanie mężczyźnie, że nie czas na amory. Okazuje się bowiem, że w wydzielinie gruczołów łzowych kobiet znajdują się związki chemiczne zmniejszające męskie podniecenie seksualne. Dotąd ludzkie łzy uznawano za sygnał wyłącznie wzrokowy. U zwierząt łzy stanowią jednak również komunikat chemiczny. U samców myszy występuje w nich np. substancja, która sprawia, że samice stają się bardziej chętne do kopulacji. Jako gatunek rzadko wchodzimy w na tyle bliski kontakt, by móc odczytać chemiczne wskazówki z łez, ale sytuacje intymne jako nieliczne dają przecież do tego okazję. Noam Sobel z Instytutu Nauki Weizmanna wiedział już, że łzy ronione przy różnych okazjach nie są takie same chemicznie, czemu nie miałyby więc stanowić informacji dla płci przeciwnej? By to sprawdzić, Izraelczyk znalazł 2 kobiety, które umiały płakać na zawołanie. Pokazał im sceny z amerykańskiego melodramatu z 1979 r. pt. Mistrz. Podczas seansu zbierano ich łzy. W krótkim czasie próbki przekazywano 24 mężczyznom w wieku od 23 do 32 lat, którzy mieli wziąć 10 głębokich wdechów nad otwartą fiolką. Pod nosem każdego mężczyzny umieszczano też na czas eksperymentu nasączoną łzami bawełnianą chusteczkę. W grupie kontrolnej panom demonstrowano sól fizjologiczną, która spłynęła po policzkach kobiet, zbierając pod drodze kosmetyki, np. kremy, podkłady lub perfumy. Później panów proszono, by określili emocje i ocenili atrakcyjność sfotografowanych fizjonomii. Obrazy były dwuznaczne, ponieważ cyfrowo połączono zadowolone i smutne wyrazy twarzy. Mężczyźni nie czuli różnicy w zapachu łez i soli fizjologicznej. Łzy nie wpływały też na ocenę stopnia zasmucenia twarzy. Okazało się jednak, że badani uznawali kobiecą fizjonomię za mniej atrakcyjną, gdy powąchali łzy. Spadało też tętno, tempo oddychania, temperatura skóry oraz stężenie testosteronu. Dzięki zastosowaniu funkcjonalnego rezonansu magnetycznego naukowcy stwierdzili, że badani normalnie reagowali na umiarkowanie erotyczne obrazy – rozświetlały się zakręt wrzecionowaty i podwzgórze. Pod wpływem damskich łez ich aktywność jednak spadała. Sobel zaznacza, że kobiety szczególnie często płaczą w podczas menstruacji. Ma to duży sens, ponieważ sygnalizuje, że aktywność seksualna jest niewłaściwa z ewolucyjnego punktu widzenia [szanse na zapłodnienie są niewielkie].

Uczeni z Purdue University oraz Narodowego Instytutu Standardów i Technologii dokonali przełomu na drodze do stworzenia wiarygodnego analizatora oddechu, urządzenia wykrywającego w czasie rzeczywistym chemiczne biomarkery w ludzkim oddechu. Jak mówi Carlos Martinez z Purdue, nowa technologia pozwala na wykrywanie ilości biomarkerów liczonych w od częściach na milion do częściach na miliard. Oznacza to, że urządzenie jest co najmniej 100-krotnie bardziej czułe od dotychczas zbudowanych analizatorów. Prace takie trwają od około 30 lat, ale dotychczas urządzenia takie nie były w stanie w czasie rzeczywistym wykrywać niskich stężeń. Rozwiązaliśmy ten problem dzięki materiałom, które opracowaliśmy, a teraz skupiamy się na detalach, takich jak odróżnianie poszczególnych biomarkerów - mówi Martinez. Nowa technologia wykrywa biomarkery dzięki różnicom w przewodnictwie elektrycznym gazów przechodzących przez specjalnie kanały umieszczone w układach scalonych. Podczas testów analizatora naukowcy wykrywali aceton, biomarker dla cukrzycy, którego ilość w strumieniu gazu symulującego oddech była liczona w miliardowych częściach. Do stworzenia analizatora użyto mikronowej wielkości kawałków polimeru pokrytego znacznie mniejszymi nanocząsteczkami tlenków metali. Zwiększyły one porowatość, zapewniając większą czułość urządzenia. Tak przygotowany polimer umieszczono w otworach układów scalonych, wysuszono i poddano działaniu prądu, Doprowadziło to do spalenia polimeru i pozostawienia w otworach porowatej warstwy tlenku metalu, która stanowi właściwy czujnik. Gazy przechodząc przez perforację warstwy zmieniają jej właściwości elektryczne, co pozwala na określanie ich rodzaju. Analizatory oddechu, korzystające z opisanego wynalazku, nie trafią jednak do szpitali wcześniej niż za 10 lat. Jedną z przyczyn jest brak odpowiednich standardów pozwalających na budowę urządzeń opartą na wspomnianej technologii.

Ming-Zher Poh, który w ramach studiów podyplomowych bierze udział w pracach Harvard-MIT Health Sciences and Technology wpadł na pomysł wykorzystania lustra do monitorowania pulsu, oddechu i ciśnienia krwi. Student chce wykorzystać fakt, że każdy z nas posiada w domu lustro i przekonuje, że dane dotyczące podstawowych funkcji organizmu można pobrać zdalnie, bez konieczności przyczepiania do ciała jakichkolwiek czujników. Jego pomysł polega na połączeniu lustra ze zwykłą kamerą internetową. Rejestruje ona postać stojącą przed lustrem, a dane przekazywane są do komputera. Tam odpowiednie oprogramowanie rozpoznaje twarz i mierzy niewielkie różnice w jasności wywoływane przepływem krwi. Pomaga w tym rozbicie obrazu na składowe RGB. Poh uważa, że takie nieinwazyjne pomiary przydadzą się zarówno w telemedycynie jak i w badaniach np. noworodków. A lustro w naszym domu mogłoby codziennie przeprowadzać badania i np. wyświetlać w rogu ich wyniki. Wstępne testy wykazały, że pomysł może zadziałać. Puls mierzony za pomocą kamery porównano z pomiarami wykonanymi przez profesjonalne urządzenie przeznaczone do tego celu. Różnica wynosiła zaledwie 3 uderzenie na minutę. Dużym wyzwaniem jest wykonywanie pomiarów u poruszającego się człowieka lub w zmieniającym się oświetleniu. Eksperymenty udowodniły, że niewielkie ruchy nie przeszkadzają w pomiarach. Ponadto okazało się, że możliwe jest jednoczesne rozpoznawanie i wykonywanie pomiarów dla trzech osób stojących przed kamerą. Wykorzystanie fotografii do tego typu pomiarów nie jest nowym pomysłem, jednak Poh zrobił to w wyjątkowo sprytny sposób. Fokko Wieringa, który już w 2005 roku opublikował artykuł na temat wykrywania pulsu za pomocą fotografii stwierdził, że bardzo ekscytujący w nowej metodzie jest fakt, że można skupić się na konkretnym miejscu twarzy i śledzić je (uzyskując w ten sposób tolerancję na ruchy wykonywane przez człowieka) oraz sprytna metoda przetwarzania danych. Uzyskana dzięki niej jakość sygnału pozwala na używanie taniej prostej kamery, nawet do badania umiarkowanie poruszających się osób. Możliwość jednoczesnego badania kilku osób również jest czymś nowym. W bardzo oryginalny sposób połączono tutaj kilka nowych rzeczy. Poh pracuje też nad rozszerzeniem swojej technologii o możliwość zdalnego mierzenia saturacji. http://www.youtube.com/watch?v=LyWnvAWEbWE

Naukowcy z izraelskiej firmy Exalenz zakończyli testy kliniczne aparatu pozwalającego na wykrywanie nosicielstwa bakterii Helicobacter pylori na podstawie badań powietrza wydychanego przez pacjenta. Urządzenie pozwala na wykonanie pełnego i wysoce wiarygodnego testu na nosicielstwo tego mikroorganizmu, odpowiedzialnego za znaczny odsetek przypadków wrzodów żołądka, w czasie zaledwie 10 minut. Testowane urządzenie, noszące nazwę BreathID, testuje badane próbki na podstawie oceny proporcji ilości dwóch izotopów węgla - 12C i 13C - w próbce powietrza wydychanego przez pacjenta. Parametrem pozwalającym na odróżnienie obu odmian izotopowych jest ich zdolność do pochłaniania światła podczerwonego o odpowiednich długościach fal. Badanie z wykorzystaniem BreathID składa się z dwóch części. W pierwszej fazie testu pacjent proszony jest o umieszczenie w nosie rurek pobierających wydychane przez niego powietrze. Aparat pobiera następnie próbki gazu i ustala charakterystyczny dla danej osoby stosunek zawartości 12C i 13C w badanym materiale. Po ustaleniu składu wydychanego powietrza pacjent otrzymuje mieszaninę zawierającą niewielką ilość mocznika o podwyższonej zawartości 13C. Zgodnie z założeniami testu, jeżeli w żołądku badanej osoby znajdują się żywe H. pylori, szybko rozłożą one tę substancję i przetworzą ją na ditlenek węgla (CO2). Jeżeli więc pacjent jest nosicielem mikroorganizmu, wydychane przez niego powietrze będzie zawierało znacznie podwyższoną ilość 13C. U osób, które nie są zakażone bakterią odpowiedzialną za wrzody żołądka, pobrany mocznik zostanie bezpiecznie usunięty wraz z moczem. Przedstawiciele firmy Exalenz chwalą się, że całkowity czas testu z wykorzystaniem ich wynalazku wynosi zaledwie 10 minut. Jej czułość, porównywana do superczułej, lecz znacznie droższej diagnostyki z wykorzystaniem spektroskopii masowej, wynosi 99,2%. Aparat ma być podobno stosunkowo tani, dzięki czemu wielu lekarzy mogłoby pozwolić sobie na jego zakup. Powinno to pozwolić na poprawę dostępności testów na obecność H. pylori i uniknięcie wykonywania skomplikowanych i czasochłonnych badań z wykorzystaniem metod stosowanych obecnie.

Gdy czujemy na szyi czyjś oddech, łatwiej nam zrozumieć, co mówi. Badacze z Kanady uważają, że odkrycie to pomoże skonstruować lepsze aparaty dla osób niedosłyszących lub pracujących w dużym hałasie (Nature). Wiedząc, że wzrok wpływa na wrażenia słuchowe (jeśli np. słyszymy "ba", ale widzimy osobę mówiącą "ga", zinterpretujemy dźwięk jako "da"), Bryan Gick z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej zastanawiał się, czy podobnie będzie w przypadku stymulacji dotykowej. Wcześniejsze studia sugerowały, że tak, ale wyłącznie w pewnych okolicznościach, np. gdy podmiot jest świadomy wykonywanego zadania lub przeszedł trening mapowania "międzyzmysłowego". Doświadczenie Kanadyjczyków wykazało, że dzieje się tak naturalnie, bez przeszkolenia. W odróżnieniu od artykulacji "ba" i "da", wymawianiu sylab "pa" i "ta" towarzyszy lekki podmuch wydobywającego się z ust powietrza. Wiele wskazuje na to, że mózg może się nauczyć wykorzystywać takie dmuchnięcia do modyfikowania percepcji dźwięków. W ramach eksperymentu 66 ochotników słuchało męskiego głosu, który wymawiał 4 sylaby. Szum tła utrudniał ich odróżnienie. Podczas słuchania części z nich na dłoń bądź szyję badanych kierowano leciutki strumień powietrza. Był tak delikatny, że wiele osób nie miało nawet pojęcia o jego istnieniu, ale zwiększała się ich skuteczność w wykrywaniu sylab "pa" i "ta". Jeśli jednak dmuchnięcia towarzyszyły "ba" i "da" częściej mylono je z "pa" oraz "ta".

Dzięki nowatorskiej metodzie Anne McNeil z University of Michigan już wkrótce "chmurka" wydychanego powietrza, która zmieni testową ciecz w żel, pozwoli błyskawicznie stwierdzić chorobę płuc. Wiadomo, że gruźlica, nowotwór płuc czy grypa zwiększają zawartość tlenku azotu(II) NO w wydychanym powietrzu. Niestety, do tej pory wykrywanie go wymagało zastosowania złożonych urządzeń, w tym kolorymetrów czy spektrometrów. Zespołowi amerykańskich chemików udało się jednak opracować tańszą metodę. Wystarczyło wykorzystać fakt, że NO utlenia roztwór dihydropirydyny, zmieniając układ przestrzenny cząsteczek, które zaczynają przywierać do siebie i tworzą żel. Zmianę widać gołym okiem. McNeil i Jing Chen zajmują się żelami molekularnymi. Wyjaśniają, że podgrzanie przekształca je w ciecz. Potem dochodzi do wykształcenia włóknistej sieci z kieszonkami, w których zawieszone są cząsteczki rozpuszczalnika. Parze badaczy zależało na opracowaniu materiału z cząsteczek organizujących się w żel pod wpływem określonej "wskazówki" – w tym przypadku w obecności tlenku azotu(II) i tlenu. Innym zespołom udało się wcześniej uzyskać materiały, których rozpuszczalnością można było manipulować np. za pomocą zmian odczynu. My wybraliśmy podejście skoncentrowane na przywieraniu, projektując cząsteczkę, która ma kształt niezbyt dopasowany do innych podobnych, lecz wszystko zmienia się po wystawieniu na oddziaływanie NO. Gdy cząsteczki do siebie przylegają, zachodzi żelowanie. Niestety, na razie metoda nie jest wystarczająco czuła, by mogła znaleźć zastosowanie kliniczne, jednak McNeil i Jing Chen stale nad tym pracują. W przyszłości zamierzają stworzyć produkty żelujące pod wpływem materiałów wybuchowych.

Po niemal 30 latach posądzania o hipochondrię, brak odpowiedniej higieny osobistej i docinków ze strony otoczenia 41-letnia Australijka, od której bije odór gnijących ryb, dowiedziała się, że cierpi na trimetyloaminurię (ang. trimethylaminuria, TMAU). To uwarunkowane genetycznie rzadkie zaburzenie metaboliczne. Choroba wpływa na zapach potu, moczu oraz na jakość oddechu. Jest, niestety, nieuleczalna, ale istnieją grupy wsparcia, w tym internetowe, zrzeszające osoby z identyczną przypadłością. Profesor John Burnett z Uniwersytetu Zachodniej Australii podkreśla, że historia kobiety z Perth powinna stanowić ostrzeżenie dla lekarzy lekceważących lekkie z pozoru dolegliwości, które w znacznym stopniu upośledzają psychiczne funkcjonowanie jednostki, obniżając np. jej samoocenę. Australijka po raz pierwszy udała się do specjalisty, gdy skończyła 17 lat. Dodajmy, że okres nauki w szkole nie był dla niej, delikatnie mówiąc, łatwy. Próbę uzyskania pomocy ponowiła po dwóch latach. Potem w ciągu 20 lat odwiedziła gabinety jeszcze czterech lekarzy. Kiedy już wreszcie wie, co jej dolega, zdecydowała się na konsultacje genetyczne. W organizmie osoby z trimetyloaminurią znajduje się za dużo trimetyloaminy (TMA), czyli związku występującego także w rybach. Określone pokarmy, leki i hormony nasilają przykre dolegliwości. W normalnych okolicznościach TMA jest rozkładana przez monooksydazę zawierającą flawinę 3. Gdy jednak kodujący ją gen (FMO3) nie działa prawidłowo lub dochodzi do niedoboru enzymu, organizm nie potrafi przekształcić trimetyloaminy w tlenek trimetyloaminy (TMAO). Pierwsze naukowe studium przypadku osoby z TMAU zamieszczono w 1970 roku w prestiżowym czasopiśmie medycznym The Lancet. Wcześniej wzmianki na ten temat pojawiały się od kilku wieków w literaturze, w tym u Szekspira. W jego Burzy znalazła się np. adnotacja o rybnym zapachu Kalibana. O trimetyloaminurii napomykają też jeszcze starsze dzieła, m.in. Mahabharata, a więc jeden z najsędziwszych poematów epickich świata, który powstawał w starożytnych Indiach od ok. IV w. p.n.e. do IV w. n.e. Została tam opisana urodziwa dziewczyna, do której przylgnęła nieprzyjemna woń ryb.

O niezwykłych możliwościach, jakie daje nam światło laserowe, przekonaliśmy się już wiele razy i nie raz się jeszcze przekonamy. Jeden z najnowszych sposobów jego wykorzystania opracował zespół naukowców z amerykańskich ośrodków National Institute of Standards and Technology oraz University of Colorado. Mowa o technice spektroskopowej analizy wydychanych gazów, dzięki której możliwe będzie tanie, szybkie i całkowicie nieinwazyjne wykrywanie różnorodnych chorób, m.in. astmy i nowotworów. Według autorów metody, jej podstawową zaletą jest możliwość jednoczesnej analizy wielu różnych cząsteczek w badanym gazie. Dzieje się tak, ponieważ próbka oddechu jest wpuszczana do obszaru między dwoma lustrami, tzw. komory rezonansowej. Te same lustra wielokrotnie odbijają impuls światła laserowego analizującego gaz. Liczba wspomnianych odbić jest tak duża, że oświetlana jest praktycznie cała objętość próbki. Porównując właściwości światła wchodzącego do komory z promieniem ją opuszczającym, można uzyskać niezwykle precyzyjne informacje na temat składu badanego gazu. Podczas prób przeanalizowano oddech grupy studentów. Natychmiast udało się zidentyfikować wśród nich palacza – wydychał on pięciokrotnie więcej tlenku węgla niż koledzy. Równie proste jest diagnozowanie niektórych chorób – na przykład nadmiar metylaminy wskazuje na problemy z wątrobą i nerkami, aceton może świadczyć o cukrzycy, a tlenki azotu – o astmie. Rzeczywista analiza jest znaczne dokładniejsza, ponieważ bierze pod uwagę całe grupy związków świadczących o danym schorzeniu. Choć wyniki te są bardzo obiecujące, dokładność opisywanej metody będzie musiała zostać potwierdzona podczas testów klinicznych. Po weryfikacji metoda ta będzie mogła dołączyć środków stosowanych podczas badań lekarskich.

Po raz pierwszy naukowcy zdobyli solidne dowody na to, że oddech i uderzenia serca mogą się synchronizować. Badacze przez wiele lat studiowali wzorce aktywności serca i innych narządów oraz zapisy fal mózgowych. Wytropienie jakichkolwiek zależności może pomóc w wyznaczeniu początków choroby. Normalnie oddychanie i tętno przebiegają w zupełnie innym rytmie. Serce uderza przeciętnie 60-70 razy na minutę, a w tym samym czasie bierzemy tylko ok. 12-14 oddechów. Wcześniejsze studia wykazały, że oddech i uderzenia serca mogą się do siebie dostosowywać, ale tylko w niewielkich grupach wolontariuszy, składających się z ok. 12 osób. Zespołowi Jana Kantelhardta, fizyka teoretycznego i obliczeniowego z Uniwersytetu Marcina Lutra w Hall, udało się zdobyć twardy dowód na istnienie opisanego zjawiska (Physical Review Letters). Akademicy obserwowali 112 zdrowych osób w różnym wieku (zarówno kobiet, jak i mężczyzn) na różnych stadiach snu. Istnieją dwa stany snu: faza REM (od ang. rapid eye movements) i NREM (non rapid eye movement sleep). Faza NREM składa się z 4 stadiów, które wyraźnie różnią się głębokością snu. Zdrowy sen to nic innego jak seria 1-2-godzinnych etapów. Z lekkiego uśpienia przechodzimy do snu głębokiego i fazy REM z marzeniami sennymi. Potem sen znowu ulega spłyceniu. Kantelhardt zauważył, że podczas lekkiego i głębokiego snu oddech oraz uderzenia serca synchronizowały się dwa razy częściej niż w stanie czuwania, natomiast podczas fazy REM trzy razy rzadziej. Można więc przypuszczać, że faza REM generuje szumy w układzie nerwowym, które zakłócają synchronizację sercowo-oddechową. Dalsze badania nad zależnościami między tętnem a oddechem czy ciśnieniem krwi mogą pomóc w opracowaniu lepszych narzędzi diagnostycznych dla pacjentów z chorobami serca.