Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'pułapka' .
Znaleziono 11 wyników
-
Jak poinformowało Wildlife Conservation Society (WCS), na północnym wschodzie Chin 59-osobowa grupa ochotników zdemontowała 162 pułapki. Choć kłusownicy zastawiają je głównie z myślą o królikach i sarnach, czasem chwytają się w nie skrajnie zagrożone tygrysy amurskie. W październiku zeszłego roku we wnykach koło Mishan znaleziono martwego tygrysa. Szukając od 7 do 13 stycznia wnyków w prowincji Heilongjiang, śmiałkowie musieli się zmierzyć z trzaskającymi mrozami i głębokim śniegiem. Wśród wolontariuszy znaleźli się przedstawiciele różnych profesji: lekarze, informatycy czy urzędnicy. Przedstawicieli WCS cieszy zaangażowanie ze strony młodych Chińczyków, którzy poświęcają swój czas na coś wymagającego wysiłku, ale jednocześnie ważnego dla zachowania naturalnego dziedzictwa kraju. W organizację akcji zaangażowały się WCS, Harbin Newspaper Company, Wydział Leśnictwa oraz Biuro Przemysłu Drzewnego prowincji Heilongjiang.
-
Klatki ze sztucznego DNA przechodzą testy w żywych komórkach
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Medycyna
Naukowcy z Uniwersytetu Oksfordzkiego wykazali, że molekularne klatki z DNA, w których w przyszłości będzie się umieszczać choćby leki, mogą wnikać do żywych komórek i w nich przetrwać. Raport z badań na ten temat ukazał się właśnie w internetowym wydaniu pisma ACS Nano. Klatki wyprodukowano z czterech krótkich nici syntetycznego DNA, które zaprojektowano w taki sposób, by spontanicznie splatały się w czworościan o wysokości ok. 7 nanometrów. Wcześniej naukowcy z Oksfordu wykazali, że da się obudować takim czworościanem cząsteczki białka, a pułapki na proteiny otwierają się dopiero po napotkaniu określonych molekuł występujących wewnątrz komórki. W ramach najnowszego eksperymentu Brytyjczycy wprowadzili do hodowlanych ludzkich komórek embrionalnych nerek fluorescencyjnie znakowane czworościany DNA. Następnie komórki zbadano pod mikroskopem. Okazało się, że klatki z DNA pozostały zasadniczo nietknięte, przeżywając atak enzymów komórkowych przez przynajmniej dwie doby. Akademicy uważają to za duży postęp, ponieważ by spełniać funkcję transportera leków, klatka z DNA musi skutecznie wnikać do komórek i uwalniać ładunek dopiero po dotarciu na wybrane miejsce. Wcześniejsze badania pokazały, że rozmiary cząstek są istotnym czynnikiem określającym, czy cząstka łatwo wniknie do komórki [...]. Cząstki o promieniu poniżej 50 nanometrów częściej skutecznie szturmują komórki niż cząstki większe. Przy 7 nanometrach średnicy nasze czworościany z DNA są na tyle kompaktowe, by bez problemów dostać się do komórek, a jednocześnie na tyle duże, by pomieścić w sobie ładunek. Potrzeba dalszych badań, aby sprawdzić, jak klatki z kwasu dezoksyrybonukleinowego odnajdują drogę w żywych komórkach - opowiada prof. Andrew Tuberfield. -
Uczeni z Uniwersytetu w Innsbrucku stworzyli największy na świecie rejestr kwantowy. Udało im się splątać aż 14 kubitów (kwantowych bitów). Dotychczasowy rekord w liczbie splątanych kwantowych bitów należał do profesora Rainera Blatta z tej samej uczelni. W roku 2005 splątał on 8 bitów, tworząc kwantowy bajt. Teraz jego koledzy, pracujący pod kierunkiem Thomasa Monza splątali 14 atomów wapnia umieszczonych w pułapce, a potem manipulowali nimi za pomocą światła lasera. Każdy z atomów reprezentował jeden kubit, zatem powstał 14-kubitowy rejestr. Austriaccy uczeni mają jednak znacznie większe ambicje. Nauczyli się już, w jaki sposób uwięzić w jonowej pułapce 64 cząstki. Na razie nie potrafimy ich ze sobą splątać. Jednak nasze najnowsze osiągnięcie pozwala nam lepiej zrozumieć zachowanie licznych splątanych cząstek - mówi Monz. Warto tutaj przypomnieć, że niedawno Rainer Blatt i jego koledzy zaprezentowali kwantowe anteny, czyli urządzenia pozwalające na wymianę informacji pomiędzy kwantowymi rejestrami umieszczonymi na tym samym układzie scalonym. Wszystkie te odkrycia to ważne kroki na drodze do skonstruowania praktycznych kwantowych urządzeń przetwarzających informacje - mówi Blatt.
-
Prace austriackich naukowców mogą przyczynić się do powstania nowatorskiej architektury komputerów kwantowych. Zespół Rainera Blatta z Uniwersytetu w Inssbrucku zaprezentował kwantową antenę, która pozwala na wymianę kwantowej informacji pomiędzy dwiema oddzielonymi od siebie komórkami pamięci umieszczonymi na jednym układzie. To właśnie w Innsbrucku stworzono przed sześciu laty pierwszy kwantowy bajt, złożony z ośmiu splątanych kubitów umieszczonych w elektromagnetycznej pułapce. Jednak, by zbudować praktyczny komputer kwantowy, który przeprowadza obliczenia, potrzebujemy większej liczby kwantowych bitów - stwierdził profesor Blatt, który wraz ze swoim zespołem był twórcą kwantowego bajta. W takich pułapkach nie możemy przechowywać dużej liczby jonów i jednocześnie ich kontrolować - dodał. Dlatego też potrzebne są małe kwantowe rejestry, które będą ze sobą połączone. Austriacy wykorzystali teoretyczne prace Ignacio Ciraca i Petera Zollera. W oddalonych od siebie o 54 mikrometrów pułapkach uwięzili jony i stworzyli anteny przekazujące sygnały. Cząsteczki oscylują jak elektrony w polu anteny telewizyjnej i tworzą pole elektromagnetyczne. Jeśli jedna antena jest dostrojona do drugiej, końcówka odbiorcza przejmuje sygnały z końcówki nadawczej i dochodzi do sprzężenia - wyjaśnia uczony. Wymiana energii, która ma miejsce może służyć jako podstawa do obliczeń w komputerze kwantowym. Profesor Blatt mówi, że zastosowano bardzo prostą architekturę. W dwóch małych pułapkach uwięziono jony wapnia. Gdy do elektrod pułapek podłączono napięcie, można było zsynchronizować oscylacje jonów, co doprowadziło do sprzężenia i wymiany energii. To jednocześnie pierwsza w historii demonstracja sprzężenia dwóch mechanicznych oscylacji na poziomie kwantowym. Co więcej okazało się, że im więcej jonów w każdej pułapce, tym silniejsze sprzężenie. Dodatkowe jony działają jak antena i pozwalają na zwiększenie odległości oraz prędkości transmisji - mówi Blatt. Nowa technika daje szansę na rozprzestrzenianie splątania. Jednocześnie pozwala na manipulowanie pojedynczymi komórkami - mówi. Jego zdaniem komputery kwantowe mogą bazować na układach scalonych zawierających liczne pułapki, w których będą znajdowały się jony komunikujące się ze sobą dzięki sprzężeniu elektromagnetycznemu.
-
Przeprowadzono testy pierwszego uniwersalnego, programowalnego komputera kwantowego. Odbyły się one w warunkach laboratoryjnych i ujawniły sporo problemów, które muszą zostać rozwiązane, zanim tego typu komputer pojawi się poza laboratorium. Podczas testów prowadzonych przez zespół Davida Hanneke użyto urządzenia skonstruowanego przez amerykański Narodowy Instytut Standardów i Technologii (NIST). Maszyna wykonuje obliczenia na dwóch kubitach (kwantowych bitach). Obliczenia kwantowe były wykonywane już wcześniej, jednak dotychczas udawało się je przeprowadzać tylko dla pewnych specyficznych algorytmów. Teraz amerykańscy naukowcy pokazali, w jaki sposób wykonywać każdy rodzaj kwantowych obliczeń za pomocą tego samego urządzenia. Jego sercem jest pokryta złotem płytka aluminium. Umieszczono na niej elektromagnetyczną pułapkę o średnicy 200 nanometrów, w której uwięziono dwa jony magnezu i dwa berylu. Magnez działa jak rodzaj "zamrażarki", eliminując niepożądane wibracje i utrzymując stabilność systemu jonów. Całość uzupełniały lasery, w których świetle zakodowano kwantowe bramki logiczne. Seria impulsów z zakodowanymi bramkami trafia w jony, a wyniki są odczytywane przez inny laser. Spośród nieskończonej liczby operacji, które można przeprowadzić na dwóch kubitach, wybrano 160 przypadkowych, by sprawdzić uniwersalny charakter komputera. Podczas każdej z operacji oba jony berylu były ostrzeliwane impulsami lasera, w których zakodowano 31 różnych bramek logicznych. Każdy ze 160 programów został uruchomiony 900 razy. Uzyskane wyniki porównano z teoretycznymi wyliczeniami i okazało się, że maszyna pracuje tak, jak to przewidziano. Stwierdzono, że każda bramka logiczna pracuje z ponad 90-procentową dokładnością, jednak po ich połączeniu system osiągnął dokładność około 79%. Działo się tak dlatego, że istnieją niewielkie różnice w intensywności impulsów z różnymi zakodowanymi bramkami. Ponadto impulsy muszą być rozdzielane, odbijane i przechodzą wiele innych operacji, przez co wprowadzane są kolejne błędy. Mimo osiągnięcia dobrych rezultatów, system musi być znacznie poprawiony. Naukowcy z NIST mówią, że musi on osiągnąć dokładność rzędu 99,99% zanim trafi do komputerów. By tego dokonać należy poprawić stabilność laserów i zmniejszyć liczbę błędów wynikających z interakcji światła z komponentami optycznymi.
-
O tym, że zwierzęta pomagają sobie wzajemnie, wiadomo nie od dziś, ale ratowanie z opresji jest niezmiernie rzadkie. Dotąd udokumentowano je wyłącznie u delfinów, kapucynek oraz... mrówek. Biolodzy wykazali, że zachowanie ratownicze mrówek z gatunku Cataglyphis cursor jest bardzo złożone (PLoS ONE). Elise Nowbahari z University of Paris North oraz Karen L. Hollis z Mount Holyoke College odtworzyły "wypadek" zdarzający się w naturze. Mrówka zostawała uwięziona w podłożu w wyniku osunięcia się piasku bądź rumowiska. Pod spodem panie ukrywały nylonowe sidła, które przytrzymywały owada. Towarzyszki nieszczęśnicy zaczynały kopać wokół niej i ciągnęły za jej odnóża, a gdy natrafiały na tworzywo, starały się przegryźć włókna. Zwierzęta nie robiły tego samego dla niespokrewnionych osobników i dla owadów reprezentujących inne gatunki. Nowbahari i Hollis podziwiają zdolność mrówek do spostrzegania i rozplątywania nylonu. To niezwykle złożone zachowanie, zwłaszcza w porównaniu do prostego kopania czy ciągnięcia, które mogą być wyzwalane przez chemiczne oznaki dystresu. Panie entomolog odróżniają opisywany akt od zidentyfikowanych wcześniej przypadków współpracy. Tutaj obie strony ryzykują odniesienie ran. Korzysta tylko jedno zwierzę, a drugie nie dostaje żadnej nagrody. Ma tylko szansę uratować przedstawiciela własnej rodziny.
-
Z mechaniki kwantowej znamy pojęcie superpozycji, czyli dwóch różnych stanów lub pozycji jednocześnie przyjmowanych przez obiekt. Superpozycja to niezwykle delikatny stan, który może zostać "zniszczony" przez jakikolwiek kontakt ze światem zewnętrznym. Dlatego też zjawisko superpozycji występuje w fizyce kwantowej, ale nie obserwujemy go już w naszym świecie. Wiemy, że atomy czy kwanty mogą znajdować się superpozycji. Obecnie największymi obiektami, które udało się naukowcom wprowadzić w stan superpozycji są molekuły. Oriol Romero-Isar z Instytutu Maksa Plancka uważa jednak, że może wraz ze swoim zespołem wprowadzić w stan superpozycji niewielkie formy życia. Wcześniej jednak jako eksperymentalny model posłuży wirus grypy, gdyż jest on w stanie przetrwać w próżni, a więc można przeprowadzić eksperyment, nie obawiając się, że superpozycja zostanie zaburzona przez cząsteczki powietrza. Uczeni chcą użyć skrzyżowanych promieni dwóch laserów. W miejscu krzyżowania się światła powstaje "zagłębienie optyczne", w którym zostanie uwięziony wirus. Następnie, dzięki odpowiednio dobranej częstotliwości promieni, fotony będą absorbowały energię wibrującego wirusa z okolicy jego środka ciężkości tak długo, aż mikroorganizm znajdzie się w najniższym możliwym stanie energetycznym. Gdy już tak się stanie, będzie gotowy do przyjęcia superpozycji. Tę można uzyskać wysyłając foton w kierunku pułapki. Foton zostanie jednocześnie odbity od pułapki i trafi do niej, wprowadzając ją w superpozycję. To z kolei powinno spowodować, że uwięziony wirus będzie jednocześnie znajdował się w najniższym stanie energetycznym i jakimś wyższym stanie energetycznym. Opracowali naprawdę sprytny eksperyment i, jak sądzę, możliwy do przeprowadzenia - chwali swoich niemieckich kolegów Peter Knight z Imperial College London. Romero-Isart już spekuluje, że podobnemu eksperymentowi uda się poddać niesporczaki, bardzo małe zwierzęta wodne, które są w stanie przeżyć w bardzo niekorzystnych warunkach.
-
Michael King, naukowiec zatrudniony w Cornell University, opracował wszczepiane urządzenie antynowotworowe, które nazwał "szczotką kłaczkową". Jego zadaniem jest wyłapywanie z krwi komórek nowotorowych, zanim rozprzestrzenią się po całym organizmie. King, profesor inżynierii biomedycznej, mówi, że wynalazek umożliwia walkę z wieloma typami nowotworów. W artykule opublikowanym z piśmie Biotechnology and Bioengineering dowodzi, że odpowiednia kombinacja dwóch białek pozwala na wyłapanie do 30% komórek rakowych z krwioobiegu, nie czyniąc przy okazji żadnej szkody zdrowym komórkom. Naukowiec opracował rodzaj niewielkiej rurki pokrytej selektynami - białkami odgrywającymi zasadniczą rolę w reakcji zapalnej. Z selektynami i zwalczaniem zapalenia przez leukocyty związane jest zjawisko toczenia się. Polega ono na tym, że leukocyty wiążą się z selektynami, jednak pod wpływem naporu osocza i innych komórek wiązania te są zrywane, a leukocyt lekko się obraca i wiąże z sąsiednią selektyną. Proces się powtarza i leukocyt toczy się po nabłonku komórki. Proces toczenia się leukocytu i jego późniejszej adhezji (zmiany kształtu na płaski i ścisłego przylegania do nabłonka), jest również naśladowany przez komórki nowotworowe. King przygotował pułapkę, gdyż obok selektyn umieścił na swojej rurce proteinę TRAIL (Tumor Necrosis Factor Relatet Apoptosis-Inducing Ligand). Białko to łączy się z komórkami nowotworowymi i zapoczątkowuje w nich proces apoptozy (śmierci komórkowej). Skazane na zagładę komórki uwalniane są do krwi, gdzie umierają, a pułapka jest gotowa na przyjęcie kolejnych komórek nowotworowych. Testy dowiodły, że podczas pojedynczego przepływu krwi, do pułapki wpada nawet 30% komórek. Liczba ta może być jeszcze większa, gdyż kolejne komórki zostaną schwytane podczas kolejnych okrążeń krwioobiegu. King uważa, że w połączeniu z tradycyjnymi terapiami, jego pułapka może zniszczyć większość szkodliwych komórek, dając organizmowi szanse na unieszkodliwienie pozostałych. Dotychczas przeprowadzono badania na komórkach nowotworowych prostaty i jelita grubego, jednak pułapkę można przystosować też do innych typów komórek. Naukowiec przyznaje, że czekają nas jeszcze lata badań, zanim jego pułapka trafi do użycia.
-
Upowszechnienie się kwantowych systemów komunikacyjnych to wciąż odległa przyszłość. Jedną spośród wielu trudności, na jakie napotyka ich rozwój, jest znalezienie sposobu na doprowadzenie do zderzenia niosącego informację fotonu z atomem. Wówczas dojdzie do przekazania informacji niesionej przez światło lub też do przeprowadzenia obliczeń. Trafienie w mały atom za pomocą jeszcze mniejszego fotonu jest jednak bardzo trudne. Obecnie atomy zamyka się w niewielkich pułapkach, składających się z szeregu luster. Foton, po wpadnięciu w pułapkę, nie może się z niej wydostać i odbija się pomiędzy lustrami tak długo, aż trafi w atom. Metoda ta jest kosztowna i mało efektywna. Średnio dochodzi do miliona odbić fotonu przed trafieniem w atom. Dzięki pracom naukowców z singapurskiego Instytutu Badań Materiałowych i Inżynierii oraz Uniwersytetu Technicznego w Monachium powstał znacznie prostszy i tańszy system, który pozwala na wywołanie interakcji pomiędzy światłem a materią. W próżniowej komorze akademicy uwięzili atom rubidu pomiędzy dwoma asferycznymi soczewkami, podobnymi do tych, które wykorzystywane są w standardowych odtwarzaczach CD. Pułapka ma szerokość kilkudziesięciu nanometrów. Dzięki soczewkom możliwe było precyzyjne skupienie wiązki światła na pułapce. Mimo, iż wiązka ta jest wielokrotnie większa niż pojedynczy atom rubidu, uzyskano dużą wydajność całego systemu. Aż 10% fotonów trafiło w atom. Udało się to dzięki odpowiedniemu dobraniu długości fali światła tak, by odpowiadało ono atomowi. Uczeni mówią, że metaliczny atom zadziałał jak antena nastrojona do wykrywania sygnału z wiązki. Zdaniem naukowców możliwe będzie zwiększenie efektywności systemu do około 100%. Wystarczy bowiem udoskonalić soczewki. Dzięki temu uzyskamy tanią i prostą alternatywę dla wykorzystywanych obecnie lustrzanych pułapek.
-
Liście pułapkowe owadożernych dzbaneczników nie są banalnymi zasadzkami typu "zrób krok, a już się stąd nie wydostaniesz". Wypełniający je płyn ma podobną do śluzu kleistą konsystencję, a jego włókienka przygwożdżają nieostrożną ofiarę. Francuscy botanicy z Narodowego Centrum Badań Naukowych (CNRS), doktorzy Laurence Gaume i Yoel Forterre, stwierdzili, że wiskoelastyczne właściwości płynu nie zanikają nawet po rozcieńczeniu deszczówką, gdy woda stanowi ponad 90% roztworu (PLoS ONE). Dlatego naukowcy zaczęli rozważać możliwość wykorzystania go w przyszłości do opracowania ekologicznych pestycydów. Jest idealny do chwytania much i mrówek. Do tej pory badacze sądzili, że podczas polowania dzbaneczniki polegają na sile ciążenia i śliskiej powierzchni liści pułapkowych, które wypełnia substancja pomagająca tylko i wyłącznie w trawieniu. Gdy owady się szamoczą, sprężynujące włókienka wciągają je do środka. "Jedynym ratunkiem byłoby powolne przesuwanie się, ale schwytane w pułapkę zwierzęta wpadają w panikę i wykonują gwałtowne, szybkie ruchy. To jak pływanie w galaretce" – tłumaczy Forterre. Teraz naukowcy chcą zidentyfikować substancję, której płyn dzbaneczników zawdzięcza swoją niebywałą elastyczność. Syntetyczne płyny wiskoelastyczne lub polimery są dodawane do wielu współczesnych pesty- i herbicydów, aby zapobiec ich skapywaniu z opryskanych roślin. W ten sposób nie dopuszcza się do skażenia gleby.
-
Podczas gdy ekolodzy martwią się o szkody wyrządzane przez człowieka innym gatunkom, biolodzy z Yale University próbują schwytać wirusy w pułapkę środowiska wymuszającego ich wyginięcie (Ecology Letters). By nie zniknąć z powierzchni Ziemi, dana populacja musi nie tylko przetrwać, ale i się rozmnożyć. Paul Turner, profesor nadzwyczajny ekologii i biologii ewolucyjnej, badał praktyczność rozwiązania polegającego na wabieniu wirusów do niewłaściwych komórek ludzkiego ciała. Ponieważ nie mogą się tam namnażać, objawy choroby ustępują. Ekologiczne pułapki na wirusy mogą powstawać w naturalny sposób lub być tworzone przez bioinżynierów poprzez dodawanie miejsc receptorowych na komórkach niepozwalających na rozmnażanie. Przetestowaliśmy tę koncepcję na wirusach innych niż ludzkie, które zakażały komórki bakteryjne. Zespół naukowców sprawdzał, jak miewają się wirusy wprowadzane do kolonii bakteryjnych składających się z różnych proporcji bakterii zwykłych (sprzyjających namnażaniu) i zmutowanych (pułapki). Kiedy liczba tych ostatnich wzrastała, populacja wirusów kurczyła się. Podobny pomysł wykorzystano już w rolnictwie. Szkodniki wabi się do upraw, których smak bardziej im odpowiada (z założenia nie zbierze się z nich żniwa). Spryskuje się tylko te rośliny, dzięki czemu spadają koszty i ilość zużywanych pestycydów. Turner spekuluje, że taki trik można by wykorzystać do zwalczania wirusa HIV. Wirus ten rozpoznaje limfocyty T, poszukując znajdującego się na ich powierzchni białka CD4. Do rozmnażania się wykorzystuje jądro komórkowe. Gdyby jednak umieścić białko CD4 na dojrzałych czerwonych krwinkach, które nie mają jądra, HIV miałby poważne kłopoty. Warto dodać, że liczba erytrocytów w organizmie znacznie przewyższa liczbę limfocytów T.