Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'promieniowanie' .
Znaleziono 19 wyników
-
Elektrownia w Fukushimie a skażenie oceanu
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Ken Busseler, chemik z Woods Hole Oceanographic Institute, poinformował o wynikach badań nad wpływem katastrofy elektrowni atomowej w Fukushimie na pobliskie środowisko oceaniczne. W miesiąc po katastrofie w oceanie w miejscu zrzutu wody z elektrowni stwierdzono, że stężenie cezu-137 jest o 45 000 000 razy większe niż normalnie. Jednak w związku z ruchem wód szybko zaczęło ono spadać. W lipcu, cztery miesiące po wypadku, stężenie przekraczało normę już „tylko“ 10 000 razy. Najnowsze analizy wykazują, że woda nie stanowi już zagrożenia dla ludzi i zwierząt. Jednak, jak ostrzega Busseler, osady morskie mogą być groźne przez wiele dziesięcioleci. Uczonego martwi jeszcze coś. Od lipca poziom cezu-137 w wodzie utrzymuje się na niemal stałym poziomie. Jego zdaniem, skażona woda wciąż wpływa do oceanu. To najprawdopodobniej woda, która wcześniej wsiąkła w grunt. Wraz z osadami dennymi będzie ona przez długie lata stanowiła zagrożenie. Firma TEPCO, operator elektrowni w Fukushimie, ujawniła, że w grunt mogło wsiąknąć nawet 45 ton wody skażonej strontem. Pierwiastek ten koncentruje się w kościach i wywołuje ich nowotwory. Zagrożeniem dla człowieka mogą być zatem małe ryby, które są spożywane wraz z ośćmi. Jak pamiętamy, morska woda była wykorzystywana do awaryjnego chłodzenia reaktorów po katastrofie. Mniej skażoną wodę odprowadzano bezpośrednio do oceanu, by zrobić w zbiornikach miejsce na wodę bardziej skażoną. Jednak jej część również wyciekła. FIrma TEPCO od czasu wypadku regularnie bada próbki wody. Buesseler i inni naukowcy przygotowali właśnie analizę tych danych. Szczególne obawy budzi cez-137, którego okres połowicznego rozpadu wynosi aż 30 lat. Dla Japończyków, to nie pierwsze zagrożenie tego typu. ZSRR od lat 50. ubiegłego wieku pozbywał się odpadów nuklearnych wrzucając je do oceanu. W latach 60. duże ilości cezu-137 pochodzącego z sowieckiej armii, zostały zatopione niedaleko Japonii. Prowadzone w 2010 roku badania wykazały, że jego koncentracja spadała już do 1,5 Bq/m3. Tymczasem wyciek z Fukushimy spowodował koncentrację rzędu 68 milionów Bq/m3. Nigdy wcześniej takie ilości pierwiastków radioaktywnych nie były obecne w oceanie. Naukowcy wzywają do przeprowadzenia badań osadów morskich. Jest to ważne także i z tego powodu, że w japońskiej kuchni dużą rolę odgrywają owoce morza. Tymczasem żyjące przy dnie zwierzęta mogą być przez dziesięciolecia wystawione na zwiększone dawki promieniowania, co w efekcie może zagrozić ludziom. -
Naukowcy z Washburn University w Kolorado uważają, że krótkotrwałe rozbłyski gamma mogą być dla Ziemi bardziej groźne, niż dłużej trwająca radiacja tego typu. Już wcześniej wiedzieliśmy, że promieniowanie gamma pochodzące z wybuchów supernowych czy potężnych flar słonecznych, może wypalać dziury w warstwie ozonowej. W takiej sytuacji niebezpieczne promienowanie ultrafioletowe może dotrzeć do powierzchni Ziemi. Astrofizyk Brian Thomas mówi, że czas promieniowania jest mniej ważny niż jego intensywność. Do krótkich bardzo intensywnych rozbłysków gamma może dochodzić np. podczas kolizji gwiazd neutronowych. Jeśli takie wydarzenie miałoby miejsce w naszej galaktyce, mogłoby zagrozić życiu na Ziemi. Wskutek intensywnego rozbłysku mogłaby zostać zniszczona warstwa ozonowa, atomy tlenu i azotu utraciłyby stabilność i połączyłyby się ponownie tworząc podtlenek azotu. Ten niszczyłby atmosferę, dopóki nie opadłby na Ziemię. Obserwacje wskazują, że takie groźne, krótkotrwałe rozbłyski mają miejsce średnio raz na 100 milionów lat. Nie wiadomo jednak, czy Ziemia kiedykolwiek doświadczyła takiego zdarzenia. Thomas, który przedstawi wyniki swoich badań podczas dorocznego spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Geologicznego, mówi, że ewentualne dowody mogły przetrwać tylko i wyłącznie w skałach. Chce namówić geologów do zajęcia się tym tematem. Współpracuję z kilkoma paleontologami i próbujemy znaleźć jakieś korelacje pomiędzy okresami wymierania a rozbłyskami. Jednak są oni bardzo sceptyczni. Paleontolodzy nie bardzo wierzą w taką możliwość. Jednak z punktu widzenia astrofizyki jest to dość prawdopodobne wydarzenie - stwierdził Thomas.
-
Dieta uwzględniająca siemię lniane zabezpiecza zdrowe tkanki i narządy przed szkodliwym wpływem promieniowania (BMC Cancer). Naukowcy ze Szkoły Medycznej University of Pennsylvania prowadzili eksperymenty na myszach. Zauważyli, że dodatek siemienia w paszy nie tylko chroni tkankę płuc jeszcze przed wystawieniem na oddziaływanie promieniowania, ale i znacznie ogranicza uszkodzenia powstające po napromienieniu. Nasze obecne studium pokazuje, że siemię lniane, znane już ze swych właściwości przeciwutleniających i przeciwzapalnych, zarówno łagodzi, jak i chroni przed popromienną pneumopatią – wyjaśnia dr Melpo Christofidou-Solomidou. W ramach kilku eksperymentów akademicy uzupełniali dietę jednej grupy myszy dodatkiem 10% siemienia lnianego. Postępowali tak na 3 tygodnie przed naświetleniem tułowia promieniami rentgenowskimi, a także 2, 4 lub 6 tygodni po zabiegu. W grupie kontrolnej zastosowano dokładnie tę samą dawkę promieniowania. Podawano izokaloryczne posiłki, tyle tylko że wyeliminowano z nich siemię. Po 4 miesiącach przeżyło tylko 40% grupy kontrolnej i od 70 do 88% zwierząt karmionych siemieniem. Zbadano krew, tkanki i płyny ustrojowe wszystkich zwierząt. Bez względu na to, czy dieta lniana została wdrożona przed, czy po napromienieniu, zapewniała szereg zdrowotnych korzyści. Gryzonie częściej przeżywały i zapadały na łagodniejsze popromienne zapalenie płuc. Poziom utlenienia ich krwi był wyższy, podobnie zresztą jak waga ciała. Poza tym Amerykanie odnotowali niższe stężenie cytokin prozapalnych oraz mniej nasilone włóknienie płuc. Szczególnie to ostatnie ucieszyło naukowców, bo o ile wywołane napromienieniem uszkodzenia zapalne można zwalczać steroidami, o tyle zwłóknienie jest już nieuleczalne. Dalsze badania zespołu koncentrują się na bioaktywnym lignanie - dwuglukozydzie sekoizolariciresinolu (ang. secoisolariciresinol diglucoside, SDG). Christofidou-Solomidou podkreśla, że lignan reguluje transkrypcję przeciwutleniających enzymów, które działają ochronnie, usuwając substancje rakotwórcze, wolne rodniki i inne czynniki uszkadzające. Pani doktor zachwala siemię lniane jako niezwykle tani, dostępny i łatwy do zaadministrowania produkt. W dodatku bezpieczny dla osób z istniejącym wcześniej schorzeniem, np. serca. W rzeczywistości siemię nawet poprawia sercowo-naczyniowy stan zdrowia, co przed kilkoma laty wykazał inny zespół badawczy z University of Pennsylvania. [Dzieje się tak], ponieważ zawiera dużo kwasów tłuszczowych omega-3. Christofidou-Solomidou i inni prowadzą obecnie pilotażowe badania nad wykorzystaniem siemienia lnianego w łagodzeniu uszkodzenia płuc u pacjentów czekających na przeszczep płuc oraz przechodzących radioterapię guzów śródpiersiowych.
-
Badania nad procesami zachodzącym we wnętrzu gwiazd mogą przyczynić się do skuteczniejszej walki z nowotworami. Astronomowie z Ohio State University współpracują ze specjalistami ds. radiologii onkologicznej w celu stworzenia urządzenia, które będzie bardziej zabójcze dla guzów nowotworowych, a jednocześnie łagodniejsze dla zdrowej tkanki. Urządzenie ma wykorzystywać zauważone w gwiazdach i wokół czarnych dziur zjawisko absorbowania i emisji promieniowania przez metale. Zauważono bowiem, że np. żelazo poddane działaniu promieni X emituje niskoenergetyczne elektrony. Niewykluczone zatem, że implant stworzony z ciężkich atomów metali umożliwi silne napromieniowanie guza, a jednocześnie zdrowa tkanka otrzyma dawkę promieniowania mniejszą niż jest to obecnie możliwe. Symulacje przeprowadzone na Ohio State University (OSU) wykazały, że poddanie oddziaływaniu promieniami X o określonej częstotliwości pojedynczego atomu złota lub platyny powoduje, że atom ten emituje ponad 20 wolnoenergetycznych elektronów. Sądzimy, że nanocząsteczki wprowadzone do guza mogą efektywnie absorbować promienie X i emitować elektrony, które zabiją guza - mówi Sultana Nahar z OSU. Nahar wraz z profesore astronomii Andile Pradhanem odkryli, że przy odpowiednich częstotliwościach promieniowania X elektrony w atomach ciężkich metali wpadają w wibracje i uwalniają się ze swoich orbit, tworząc niewielkie skupiska plazmy wokół atomów. Jeśli udałoby się w ten sposób wykorzystać promienie X, to byłby to najprawdopodobniej największy postęp tej techniki od czasu odkrycia ich pożytecznych właściwości w 1890 roku. Od dawna wiadomo, że gdy z orbity wypadnie jeden z elektronów blisko jądra, to elektron z dalszej powłoki może zająć jego miejsce. Proces ten jest związany z uwolnieniem się energii. Mamy wówczas do czynienia z samojonizacją, czyli efektem Augera. To zjawisko emisji elektronów przez atom, zachodzące dzięki energii uwalnianej podczas „opadania" elektronów z wyższych powłok walencyjnych na niższe. Często uwalniająca się energia jest na tyle duża, że dochodzi do wybicia kolejnych elektronów. Te tzw. wolne elektrony Augera mają niską energię, ale jest ich na tyle dużo, że, jak sądzą uczeni, mogą skutecznie zbombardować guza uszkadzając jego DNA. Jako, że platyna jest już używana w walce z nowotworami, profesor Pradhan ma nadzieję, że nowa metoda będzie łączyła chemio- i radioterapię. Najpierw do guza zostaną wprowadzone cząsteczki platyny, a następnie za pomocą promieni X zostaną one aktywowane i przystąpią do niszczenia nowotworu.
-
Skuteczność leków zmniejsza się w przestrzeni kosmicznej szybciej niż na Ziemi – twierdzą naukowcy z NASA, wskazując jednocześnie prawdopodobnego winnego, stałe promieniowanie. Może to nastręczać sporych problemów podczas lotów na większe odległości. Na Ziemi leki trzeba przechowywać w ściśle określonych warunkach, np. w temperaturze poniżej 25 stopni czy z dala od światła. Stąd pomysł zespołu z Centrum Lotów Kosmicznych imienia Lyndona B. Johnsona, by sprawdzić, czy i ewentualnie jak warunki panujące w przestrzeni kosmicznej – promieniowanie, nadmierne drgania, mikrograwitacja, wysoka zawartość dwutlenku węgla oraz wahania wilgotności i temperatury – wpływają na skuteczność medykamentów. Na Międzynarodową Stację Kosmiczną wysłano w czterech skrzynkach 35 leków. Takie same 4 skrzynki przechowywano w kontrolowanych warunkach w Centrum Johnsona. Skrzynki wracały na Ziemię po różnym czasie: niektóre bardzo szybko (np. po 13 dniach), inne kiedy prawie już o nich zapomniano (np. 28 miesiącach). Wiele testowanych leków działało po przechowywaniu na orbicie słabiej. Po każdym kolejnym okresie norm United States Pharmacopeia [uSP] odnośnie siły działania zawsze nie spełniała większa liczba leków magazynowanych w kosmosie niż na Ziemi. W przypadku wielu preparatów spadek mocy orbitowanych próbek następował przed upływem daty przydatności do spożycia, co sugeruje, że unikatowe środowisko wahadłowców może niekorzystnie oddziaływać na stabilność medykamentów w przestrzeni kosmicznej – twierdzą autorzy artykułu opublikowanego w AAPS Journal. Poszukując jakichś plusów, komentatorzy podkreślają, że wysoka zawartość dwutlenku węgla na pokładzie statków kosmicznych jest korzystna w przypadku leków podatnych na utlenianie, np. adrenaliny oraz witamin C i A.
-
Zdolność organizmu do rozkładania leków wydaje się ściśle powiązana z wystawieniem na oddziaływanie promieni słonecznych. Oznacza to, że może się zmieniać wraz z porami roku. Badacze z Karolinska Institutet uważają, że zaobserwowane zjawisko pozwoli wyjaśnić część indywidualnych różnic w działaniu leków, a także mechanizmy wpływu środowiska na radzenie sobie przez organizm z toksynami. W ramach studium wykorzystano wyniki badania ponad 70 tys. próbek krwi od pacjentów, którzy po przeszczepie zostali poddani monitoringowi poziomu leków immunosupresyjnych (chorym po przeszczepie wątroby podawano takrolimus, a osobom z przeszczepioną nerką sirolimus). Próbki pobrane zimą porównano z próbkami z lata. Pogłębiona analiza wykazała, że wzorzec zmian stężenia immunosupresantów odzwierciedlał zmiany poziomu witaminy D w organizmie, a jej postać endogenna powstaje z prowitaminy w skórze pod wpływem promieniowania ultrafioletowego. Szwedzi zauważyli, że najwyższemu poziomowi witaminy D w roku towarzyszyło najniższe stężenie leków. Naukowcy sądzą, że witamina D aktywuje system detoksykacji wątroby, zwiększając ilość enzymu CYP3A4 (cytochromu P450 3A4). Ten z kolei rozkłada takrolimus i sirolimus. Jeśli nasila się rozkładanie leku, aby osiągnąć ten sam efekt, trzeba podać większą dawkę leku. W przyszłości musimy przeprowadzić więcej badań, by to potwierdzić, ale CYP3A4 jest uważany za jeden z najważniejszych enzymów rozkładających leki i wyniki mogą mieć znaczenie dla wielu preparatów – wyjaśnia Jonatan Lindh z Wydziału Medycyny Laboratoryjnej. Wpływ witaminy D na CYP3A4 zademonstrowano wcześniej na hodowlach komórkowych. Teraz jednak po raz pierwszy pokazano, że badany mechanizm oddziałuje na farmakoterapię pacjentów, ponieważ kontakt ze słońcem kształtuje ich wrażliwość na leki.
-
Indyjska agencja kosmiczna poinformowała o odkryciu wielkiej jaskini w okolicach równika Księżyca. Stworzona z lawy struktura ma długość 1,2 kilometra, niemal horyzontalne położenie i jest w dobrym stanie. Tego typu jaskinie mogą posłużyć do budowy stałej bazy kosmicznej. Taka tuba z lawy może stać się w przyszłości miejscem zamieszkanym przez ludzi, zapewniając ochronę przed szkodliwym promieniowaniem, uderzeniami mikrometeorytów, burzami i skrajnymi temperaturami - mówią indyjscy naukowcy. Tego typu struktury powalają na kontrolowanie środowiska w ich wnętrzu. Otrzymują się w nich niemal stałe temperatury wahające się w okolicach -20 stopni Celsjusza, podczas gdy na powierzchni Księżyca temperatury wynoszą od 130 do -180 stopni - dodają eksperci. Przystosowanie jaskiń dla astronautów i naukowców wymagałoby stosunkowo niewielkiej ilości prac konstrukcyjnych. Symulacje wykazały, że warstwa lawy 6-metrowej grubości całkowicie chroni przed promieniowaniem kosmicznym. Jaskinie w lawie to nie tylko naturalne bezpieczne schronienie, ale gotowe struktury, które można wykorzystać do zamieszkania - mówią uczeni.
-
Uczeni z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego (UCSD) pokazali, w jaki sposób można co najmniej 10-krotnie zmniejszyć dawkę promieniowania, na które wystawieni są pacjenci przechodzący terapię IGRT (image-guided radiation therapy). Zasadniczym elementem decydującym o powodzeniu terapii są wielokrotnie powtarzane skany za pomocą spiralnej tomografii komputerowej. Ich liczba orazdawka otrzymywanego promieniowania mogą budzić obawy o zdrowie pacjentów. Oczywiście możliwe jest zmniejszenie intensywności promieniowania czy czasu ekspozycji,jednak wówczas otrzymuje się tak niedoskonały obraz, że jego przetwarzanie do użytecznej postaci trwa całe godziny. To z kolei jest nie do przyjęcia, gdyż pacjent musiałby niezwykle długo leżeć w tomografie. Xun Jia i jego zespół z UCSD opracowali nowy algorytm dla procesorów graficznych (GPU), dzięki któremu pełny skan można wykonać w ciągu około dwóch minut. Dzięki ich pracy już od 20 do 40 naświetleń o intensywności 0,1 mAs każde zapewnia obraz nadający się w IGRT. Dzięki użyciu karty Nvidia Tesla C1060 czas potrzebny na przetworzenie obrazu wyniósł, w zależności od liczby naświetleń, od 77 do 130 sekund. To około 100-krotnie szybciej niż w wypadku innych podobnych technik. Co więcej, dawka promieniowania przyjęta przez pacjenta zmniejszyła się od 36 do 72 razy. Obecnie bowiem wykonuje się około 360 naświetleń, a każde z nich oznacza dawkę 0,4 mAs.
-
Coraz więcej lekarzy wyraża obawy w związku z upowszechnianiem się na lotniskach skanerów do ciała. Urządzenia te pracują co prawda z niskimi dawkami promieniowania, jednak, jak zwracają uwagę ich krytycy, jest ono mocno skoncentrowane i trafia precyzyjnie pod powierzchnię skóry. Ich zdaniem, szczególnie narażone są szyja i twarz. Specjaliści ostrzegają więc, że ich stosowanie może znacząco zwiększać ryzyko zapadnięcia na nowotwory skóry, szczególnie na raka podstawnokomórkowego. To najpowszechniejszy nowotwór złośliwy skóry. Na szczęście cechuje go niewielka złośliwość, rzadko daje on przerzuty. Ryzyko jednak istnieje, a u dzieci stosowanie skanerów może wywoływać poważniejsze skutki niż u dorosłych. Zdaniem Davida Brennera z Columbia University, skoncentrowanie energii na skórze oznacza, że dawka promieniowania jest 20-krotnie wyższa od oficjalnych szacunków. Brenner może być jedną z najlepiej zorientowanych w temacie osób, gdyż pomagał tworzyć pierwsze podręczniki użytkowania takich skanerów, które powstawały w 2002 roku. Jak mówi, miał wówczas nadzieję, że nie będą one powszechnie używane.
-
Fizycy oszacowali, że jeśli w pobliżu samolotu uderzy piorun lub dojdzie do ziemskiego błysku gamma (ang. terrestrial gamma ray flash, TGF), załoga i pasażerowie narażeni są na dawkę promieniowania rentgenowskiego, promieni gamma i elektronów wysokoenergetycznych, która stanowi odpowiednik 400 prześwietleń klatki piersiowej. Naukowcy z Florydzkiego Instytutu Technologii, Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz i Uniwersytetu Florydzkiego podkreślają, że w USA pioruny trafiają w samoloty linii lotniczych raz bądź dwa razy do roku. Nie wiemy, jak często samolot znajduje się dokładnie w takim miejscu, by otrzymać wysoką dawkę promieniowania. Sądzimy, że zdarza się to bardzo rzadko, ale potrzeba kolejnych badań, by ostatecznie wyjaśnić tę kwestię – wyjaśnia prof. Joe Dwyer. Badacze nie przeprowadzali pomiarów na pokładach samolotów. Zamiast tego posłużyli się danymi z satelitów i modelami komputerowymi. Dzięki satelitom w oszacowaniach ujęto TGF, które biorą początek w burzach z piorunami, występujących na wysokościach zarezerwowanych dla pasażerskich odrzutowców. W analizach uwzględniono też pomiary promieniowania rentgenowskiego i gamma, przeprowadzane przy gruncie po uderzeniu naturalnego pioruna i po sztucznym wywołaniu wyładowania po wystrzeleniu w chmurę racy z drutem. Naukowcy sądzą, że pioruny i TGF są powiązanymi zjawiskami, ponieważ obu towarzyszy emitowanie wysokich dawek promieniowania rtg. i γ oraz wyraźny rozbłysk światła. Amerykanie uważają, że wokół rozbłysków na obszarze boiska futbolowego promieniowanie jest na tyle wysokie, by osiągnąć biologicznie istotny poziom. Jeśli samolot znajdzie się gdzieś w pobliżu, wszyscy na pokładzie w ciągu mniej niż jednej milisekundy otrzymają dawkę 10 remów, a to maksymalna dawka ekspozycji na promieniowanie, uznawana za bezpieczną w ciągu całego życia człowieka. Stanowi odpowiednik 400 prześwietleń klatki piersiowej, trzech skanów tomografem komputerowym lub 7500 godzin lotu w normalnych warunkach (wszyscy pasażerowie są narażeni na lekko podwyższony poziom promieniowania kosmicznego). Choć intensywne ziemskie błyski gamma powstają co pewien czas podczas burzy, szansa na bezpośrednie uderzenie przez nie jest mała – zaznacza prof. David Smith, fizyk z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz. Naukowcy zwracają też uwagę na fakt, że piloci unikają lotów przez burze, a to dodatkowo ogranicza prawdopodobieństwo napromieniowania.
-
Doktor Hashem Akbari z Lawrence Berkeley National Laboratory dowodzi, że pomalowanie na biało dachów i dróg w 100 największych miastach świata pomogłoby zniwelować efekty zwiększonej emisji gazów cieplarnianych w ciągu najbliższej dekady. Jasne powierzchnie odbijają więcej światła od ciemnych. Gdyby rozświetlić metropolie w zaproponowany przez Amerykanina sposób, ilość odbitego przez Ziemię promieniowania wzrosłaby o 0,03%. Dzięki temu udałoby się zrównoważyć emisję 44 mld ton dwutlenku węgla. Wg Akbariego, wnętrza białych budynków nie nagrzewałyby się, a przynajmniej nie do tego stopnia, co wcześniej. Spadłoby użycie klimatyzatorów, a więc i rachunki za prąd. Przemalowywanie po kolei wszystkich dachów to inicjatywa, którą można z powodzeniem koordynować lokalnie. Nie jest zbyt kosztowna, a zaoszczędzone środki warto przeznaczyć np. na żarówki energooszczędne. Akbari nie przyznaje otwarcie, że powinno się zrobić coś więcej niż ograniczać do likwidowania skutków efektu cieplarnianego. Możemy dać atmosferze ziemskiej czas na odsapnięcie. Nie widzę minusów tego pomysłu. Skorzysta na tym każdy, nie potrzeba też negocjacji, by rozpocząć realizację projektu. Do zdobywającej popularność na całym świecie teorii odbijania dorzucają swoje trzy grosze także badacze z Uniwersytetu Bristolskiego. Uważają oni, że wybierając odpowiednie odmiany roślin uprawnych, można w czasie letniego okresu wegetacyjnego ochłodzić Europę i Amerykę Północną aż o 1°C. W perspektywie globalnej oznacza to spadek temperatury rocznej o ponad 0,1°C, a to 20% wartości, o jaką wskazania termometrów wzrosły od rewolucji przemysłowej. Rośliny uprawne odbijają więcej światła niż dziko rosnące. Poszczególne odmiany hodowlane także różnią się pod względem albedo (stosunku promieniowania odbitego do padającego). W przeszłości padały też propozycje, by zwiększyć areały zajmowane przez rośliny szczególnie uprzywilejowane pod względem białości, np. soję, pszenicę czy jęczmień. Jeszcze inni ekolodzy chcieli, by pokryć pustynie plastikowymi matami, czyszczonymi okresowo przez roboty. Najbardziej kosmiczny, i to dosłownie, był jednak pomysł pomalowania na biało... Księżyca.
-
kPrzedstawiciele firmy Sicel Technologies zaprezentowali miniaturowe detektory typu RFID, które mogą zostać wszczepione do wnętrza guza nowotworowego, a następnie przekazywać drogą bezprzewodową informacje o pochłoniętej przez siebie dawce promieniowania. Urządzenia takie mogą znacząco zwiększyć skuteczność i bezpieczeństwo radioterapii. Wynalazek, nazwany DVS-HFT, został właśnie zarejestrowany w USA do użytku u osób leczonych na raka piersi oraz prostaty. Jego głównym zastosowaniem ma być wspomaganie leczenia wysokimi dawkami promieniowania podawanymi w krótkim czasie, lecz wystarczą niewielkie modyfikacje, by dostosować go do stosowania w leczeniu opartym o inne schematy naświetlań. Zaplanowanie i przeprowadzenie radioterapii to niezwykle skomplikowany proces. Wymaga on dostarczenia do organizmu takiej ilości energii, która będzie skutecznie niszczyła patologiczną tkankę, lecz nie wywoła nadmiernych szkód w organizmie. Co więcej, dawka promieniowania docierającego do poszczególnych fragmentów guza musi być możliwie zbliżona, by zapewnić wyleczenie całej zmiany. Pomimo rozwoju coraz nowocześniejszych metod komputerowej symulacji naświetlań, ich poprawne zaplanowanie wciąż jest niemałym wyzwaniem dla fizyków. Istnieje nadzieja, że urządzenia podobne do DVS-HFT znacznie poprawią wyniki osiągane dzięki tej metodzie leczenia. Zasada działania wynalazku jest dość prosta. Ma on kształt miniaturowego (18 mm długości i 2 mm średnicy) pręcika i jest wszczepiany do wnętrza guza. Podczas napromieniania urządzenie rejestruje dawkę pochłoniętego promieniowania i przechowuje ją we wbudowanej pamięci. Minimalne modyfikacje pozwalają także na zapisywane informacji na temat temperatury, pH, nasycenia tlenem czy ilości leku docierającego do guza. Aby odczytać zawartość pamięci, wystarczy zbliżyć do ciała pacjenta specjalny czytnik, który odczyta dane drogą bezprzewodową. Zastosowanie DVS-HFT pozwala na potwierdzenie wykonania założeń ustalonych na etapie planowania terapii, a także na zmniejszenie zagrożenia związanego z odstępstwami od danych uzyskanych na podstawie symulacji naświetlania. O przydatności wynalazków firmy Sicel może świadczyć fakt, że w 2008 została ona mianowana przedsiębiorstwem roku wg Stowarzyszenia Technologicznego Północnej Karoliny.
-
Zastosowanie wiedzy z zakresu immunologii i radiologii pozwoliło na stworzenie terapii, która umożliwia skuteczne i wybiórcze niszczenie komórek zakażonych wirusem HIV. Leczenie, które potencjalnie może zostać użyte także do zwalczania innych rodzajów infekcji, prawdopodobnie zostanie w najbliższym czasie dopuszczone do eksperymentalnego użycia u ludzi. Autorami technologii są naukowcy z College'u Medycznego im. Alberta Einsteina należącego do Uniwersytetu Yeshiva. Ich pomysł na zwalczenie śmiercionośnego wirusa polega na połączeniu przeciwciał - cząsteczek wytwarzanych naturalnie przez układ odpornościowy - z radioaktywnym izotopem bizmutu. Stworzone w ten sposób hybrydowe molekuły pozwalają na precyzyjne wyselekcjonowanie zainfekowanych komórek oraz ich zniszczenie dzięki energii promieniowania jonizującego. Zastosowana w doświadczeniu metoda zwana jest radioimmunoterapią (w skrócie RIT). Wykorzystuje ona naturalną zdolność przeciwciał do wiązania ściśle określonych cząsteczek. W przypadku terapii opracowanej na Uniwersytecie Yeshiva celem jest glikoproteina gp41 - jedna z cząsteczek kodowanych przez genom HIV, która nie jest wytwarzana w zdrowych komórkach. Gdy zostanie ona związana przez przeciwciało, zawierająca ją komórka niszczona jest przez promieniowanie radioaktywnego bizmutu 213. Wybór celu dla terapii nie był przypadkowy - gp41 jest wytwarzana wyłącznie przez komórki zakażone wirusem, co zapewnia wysoką wybiórczość leczenia i ograniczenie dawki promieniowania padającego na zdrowe elementy tkanek. Co więcej, molekuły te występują na powierzchni komórek zawierających wirusa, co pozwala na ominięcie jednej z największych wad przeciwciał - braku ich zdolności do wnikania do wnętrza komórek. Specjalnie dobrano także rodzaj zastosowanego izotopu radioaktywnego - czas połowicznego rozpadu bizmutu 213, wynoszący 46 minut, zapewnia idealną równowagę pomiędzy intensywnością promieniowania konieczną dla uzyskania efektu terapeutycznego oraz bezpieczeństwem leczenia. Wszystkie te cechy sprawiają, że możliwe jest skuteczne niszczenie zainfekowanych komórek przy zminimalizowaniu szkód wywołanych w zdrowej tkance. Seria eksperymentów na myszach oraz hodowlach komórek ludzkich wykazała, że badana terapia jest jednocześnie bezpieczna i skuteczna. Pozwoliło to na uzyskanie przez jej autorów zgody na uruchomienie pilotażowych testów, których wyniki umożliwią najprawdopodobniej przeprowadzenie pierwszych eksperymentów na ludziach. Jeżeli wszystko pójdzie po myśli badaczy, istnieje szansa na dopuszczenie preparatu do rutynowego stosowania w ciągu kilku lat. Naukowcy z Uniwersytetu Yeshiva podkreślają przy tym, że możliwości RIT mogą zostać wykorzystane także do leczenia wielu innych chorób. Jednym z najciekawszych pomysłów jest koncepcja leczenia infekcji wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV), odpowiedzialnym m.in. za raka szyjki macicy oraz liczne przypadki raka krtani, jamy ustnej oraz pochwy.
-
Badania, które naukowcy z Wydziału Neurochirurgii Lund University przeprowadzili na szczurach, wskazują, że promieniowanie emitowane przez telefony komórkowe upośledza pamięć. Zespół Henrietty Nittby przez rok po 2 godziny tygodniowo poddawał zwierzęta oddziaływaniu mikrofal. Gdyby okazało się, że podobne zjawisko występuje w przypadku ludzi, przyszłość nie maluje się różowo... W ramach eksperymentu szczury umieszczano w skrzyni z wmontowanymi wewnątrz obiektami. Przeprowadzano dwie próby, podczas których zmieniano zarówno przedmioty, jak i ich lokalizację. Test pamięciowy przeprowadzano podczas trzeciej próby. Okazało się, że gryzonie z grupy kontrolnej spędzały więcej czasu na badaniu obiektów z pierwszego podejścia. Były dla nich bardziej interesujące, bo dość długo ich nie widziały. U zwierząt eksperymentalnych różnice w uwadze poświęconej poszczególnym przedmiotom nie były aż tak bardzo zaakcentowane. Nittby i profesor Leif Salford uważają, że ich najnowsze odkrycia mogą mieć jakiś związek z wcześniejszym spostrzeżeniem, iż mikrofale emitowane przez komórki wpływają na barierę krew-mózg. Gdy zwierzęta wystawiano na oddziaływanie tego promieniowania, z krwi do mózgu przenikała albumina – białko odpowiadające z utrzymanie ciśnienia onkotycznego oraz transport różnych substancji, np. hormonów, leków, dwutlenku węgla czy kwasów tłuszczowych. Szwedzi natrafili także na ślad specyficznych uszkodzeń neurologicznych w neuronach kory mózgowej i hipokampa. Przecieki albuminy następowały bezpośrednio po napromieniowaniu, a uszkodzenia dopiero po miesiącu lub dwóch. Następowały też zmiany w aktywności dużej liczby genów. Nie chodziło o pojedyncze geny, ale o powiązane ze sobą funkcjonalnie grupy.
-
Nowy model niezwykle zaawansowanego tomografu komputerowego został zaprezentowany przez firmę Siemens. Urządzenie jest szybsze od jakiegokolwiek stosowanego dotychczas modelu, a mimo to pozwala na znaczne zmniejszenie stosowanych dawek promieniowania rentgenowskiego. Urządzenie nazwano Somatom Definition Flash. Jest ono pierwszym w historii tomografem komputerowym wyposażonym w dwie niezależne od siebie lampy rentgenowskie oraz dwa detektory promieni X. Dzięki temu możliwe jest np. wykonanie zdjęcia całego ciała człowieka w ciągu zaledwie kilku sekund. Ogromną zaletą maszyny jest zminimalizowanie dawki promieniowania potrzebnej do wykonania zdjęć. Przykładowo, aby wykonać trójwymiarową fotografię ludzkiego serca wystarcza zaledwie jeden milisiwert (1 mSv). Dla porównania: wykonanie podobnych zdjęć tradycyjnym aparatem wymaga użycia dawki od 8 do 40 mSv, zaś ilość promieniowania pochłanianego rocznie ze źródeł naturalnych to około 5 mSv. Poziom radiacji uznawany za bezpieczny dla człowieka to ok. 50 mSv rocznie. Kolejną cechą, dzięki której Somatom Definition Flash może zostać uznany za urządzenie przełomowe, jest szybkość wykonywania zdjęć. Obie lampy rentgenowskie, umieszczone w tzw. gantrze ("tunelu", w którym pacjent jest umieszczany w celu wykonania zdjęć), wykonują pełny obrót wokół ciała osoby badanej w czasie 0,28 sekundy, co pozwala na przeanalizowanie w ciągu zaledwie sekundy odcinka ciała o długości 43 centymetrów. Oznacza to, że badanie osoby o wzroście 170 cm trwa cztery sekundy. Specjalistom z Siemensa udało się także zminimalizować czas potrzebny na wykonanie pojedynczego "ujęcia" - wynosi on zaledwie 83 milisekundy. Pozwala to np. na wykonywanie zdjęć bijącego serca bez potrzeby podawania jakichkolwiek leków obniżających tętno. Jednocześnie, ze względu na wyjątkowo niską emisję promieniowania X, możliwe jest wykonywanie "zdjęć 4D", czyli serii obrazów trójwymiarowych przesuniętych względem siebie w czasie. Rozdzielczość fotografii, czyli rozmiar najmniejszego wykrywalnego punktu na uzyskanym obrazie, wynosi zaledwie 0,33 milimetra - to kolejny rekord nowego produktu. Najnowszy wynalazek niemieckich specjalistów ma najprawdopodobniej tylko jedną wadę. Będzie nią bez wątpienia cena, która, jak można się spodziewać, będzie odzwierciedlała niezwykłe zdolności aparatu. Choć urządzenie trafi do sprzedaży dopiero w pierwszym kwartale 2009 roku, można się spodziewać, że jego cenę przez najbliższy czas będzie można uznać za zaporową dla zarządców polskiej służby zdrowia.
-
Badającym życie pająków naukowcom z chińskiego Uniwersytetu Hubei udało się udowodnić, że promieniowanie UVB może spełniać rolę sygnału świadczącego o atrakcyjności seksualnej. Odkrycie to jest pierwszą w historii obserwacją użycia fal o takiej częstotliwości jako nośnika informacji w świecie ożywionym. Eksperymenty przeprowadzone przez Chińczyków na zwierzętach z gatunku Phintella vittata, potocznie zwanych "skaczącymi pająkami", a fachowo skakunami (Salticidae), dowodzą, że należące do niego samice chętniej wybierają jako partnerów do rozrodu te osobniki, których powłoki ciała silniej odbijają promieniowanie ultrafioletowe w zakresie fal UVB. Odkrycie to jest dość zaskakujące, gdyż światło o tej częstotliwości jest niezwykle szkodliwe dla wielu cząstek biologicznych, np. DNA i białek (fale z tego zakresu są emitowane np. przez lampy ultrafioletowe stosowane do dezynfekcji pomieszczeń szpitalnych). Światło o takiej częstotliwości jest bezpośrednią przyczyną takich schorzeń, jak nowotwory skóry lub uszkodzenia siatkówki. Z tego powodu naukowcy nie przypuszczali, że mogą istnieć organizmy zdolne do detekcji tak szkodliwego promieniowania. Samo odkrycie na powłokach ciała organizmów żywych cząsteczek zdolnych do odbijania światła UV nie jest niczym nowym. Do tej pory jednak skupiano się zawsze na analizie promieniowania z innego zakresu, określanego jako UVA. Udowodniono na przykład, że zdolność do jego odbijania jest czynnikiem silnie wabiącym płeć przeciwną u licznych zwierząt. Schemat przeprowadzanego eksperymentu był niezwykle prosty. Badane pająki oświetlano światłem o różnych parametrach, jednocześnie oddzielając samce od samic filtrami blokującymi przepływ światła o określonych długościach fal. Udowodniono w ten sposób, że światło UVA oraz ogólna jasność wewnątrz pomieszczenia nie wpływały na wzajemny pociąg seksualny pomiędzy osobnikami. Zależność taką zaobserwowano jednak dla promieniowania ultrafioletowego o innej częstotliwości, czyli właśnie dla UVB. Skakuny od dawna słynęły z wyjątkowo złożonych oczu oraz świetnego wzroku. Dowiedziono przykładowo, że narząd wzroku u przedstawicieli tego gatunku zawiera receptory wyspecjalizowane w detekcji promieniowania UVA, lecz dokładny mechanizm wykrywania drugiego pasma ultrafioletu wciąż nie jest znany. Pracujący na Uniwersytecie Hubei badacz, prof. Daiqin Li, twierdzi, że dokonane odkrycie stanowi wstęp i zachętę do przeprowadzenia szerszego zakresu badań. Jego zdaniem, utrzymujące się dotychczas czysto negatywne przekonanie o roli światła UVB w życiu organizmów mogło opóźnić lub utrudnić badania nad istotą zarówno zdolności do detekcji promieniowania UVB, jak i roli odbijających je wzorów na ciele zwierząt w ich wzajemnej komunikacji. Jak podkreśla prof. Li, wykonane na pająkach badania były zaledwie pierwszymi z wielu, których celem będzie pogłębienie wiedzy na ten temat.
-
Urządzenia rejestrujące promieniowanie o częstotliwościach terahercowych są wykorzystywane przez astronomów do obserwacji gwiazd ukrytych za obłokami pyłu. Demonstrowane przez kilkoma laty prototypy "ziemskich" kamer pracujących w tym paśmie wywołały wiele kontrowersji. Zbudowano je w celu wykrywania ukrytych przedmiotów i okazało się, że spełniają one to zadanie zbyt dobrze – umożliwiały m.in. dość dokładne przekonanie się, jak przechodnie wyglądają bez ubrań. Nowa generacja kamer ma być pozbawiona tej "wady". System opracowany przez firmę ThruVision ma zasięg 25 metrów i potrafi przeniknąć ubranie oraz pokazać ukryte pod nim materiały wybuchowe, narkotyki czy broń. Zostały zatem zachowane te cechy skanerów poprzedniej generacji, które były najcenniejsze dla służb ochrony lotnisk czy stacji kolejowych. Różnica polega jednak na tym, że na obrazach z nowych kamer nie widać detali anatomicznych obserwowanej osoby. Ponadto system jest całkowicie pasywny – nie wymaga naświetlania potencjalnie szkodliwym promieniowaniem, jak to ma miejsce np. w urządzeniach rentgenowskich. Kamery "widzą" bowiem fale o niewielkim natężeniu, które są emitowane przez ludzkie ciało oraz różne przedmioty. Fale te przenikają odzież, drewno czy materiały ceramiczne, ale są pochłaniane przez metal oraz wodę. Właściwość ta ułatwia odwzorowanie na obrazie zarysów poszczególnych obszarów. Po zarejestrowaniu wspomnianego promieniowania oraz przetworzeniu danych za pomocą komputera, produkowany jest obraz, na którym widać wszelkie ukryte obiekty. Pierwsze kamery terahercowe nowej generacji już pracują na giełdzie Dubai Mercantile Exchange oraz w londyńskim kompleksie Canary Wharf.
-
Naukowcy podają różne propozycje, jak poradzić sobie z globalnym ociepleniem. Niektóre, przynajmniej na pierwszy rzut oka, wydają się dość ekscentryczne. Wiele z nich koncentruje się na zjawisku odbicia promieniowania. Zespół Christophera Doughty'ego z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine zaproponował, by wyhodować "owłosione" rośliny, dzięki którym zwiększy się powierzchnia odbijająca. Modele klimatyczne wykazały, że wcześniejsze rozwiązania z zakresu geoinżynierii, np. parasol lub rodzaj powłoki z aerozolu, zmniejszają ilość opadów. Najdotkliwiej w okolicach równika. Gdyby jednak skoncentrować się na szerokościach geograficznych między 30. a 60. równoleżnikiem, spadek ilości wód deszczowych byłby znacznie mniejszy. Uprawianie roślin skrzyżowanych lub modyfikowanych genetycznie tak, by zwiększyć ich powierzchnię odbijającą promieniowanie, ochłodziłoby te regiony średnio o jeden stopień Celsjusza. Jak to jednak zrobić? Trzeba doprowadzić do powstania liści pokrytych grubą warstwą włosków, które odbijałyby fale świetlne z zakresu bliskiej podczerwieni. Jak dotąd udało się już uzyskać "włochatą" soję, która odsyła w kosmos od 3 do 5% więcej promieniowania.
-
Kanadyjska firma Solestrom wprowadziła na rynek pierwszy na świecie strój kąpielowy z wbudowanym urządzeniem do pomiaru natężenia promieniowania ultrafioletowego. UV Smart Fabric Bikini jest wykonane z lycry. Wodo- i chloroodporny wyświetlacz LCD zamontowano w pasku. Aby zobaczyć, jakie jest aktualne natężenie promieniowania UV, wystarczy nacisnąć guzik. Pomiar (od 0,0 do 19,9) jest dokonywany z dokładnością do jednej setnej. Pasek nie jest zeszyty z majtkami, można go również nosić osobno. Wbudowany wyświetlacz pozwala odczytać indeks UV nawet w pełnym słońcu, ponadto jego wskazania są widoczne pod różnymi kątami. Jest zasilany dwoma bateriami.