Znajdź zawartość

Katastrofalny wyciek ropy w Zatoce Meksykańskiej dał impuls do powstawania nowych, potrzebnych metod badawczych, które zapewne - niestety - nieraz okażą się przydatne w przyszłości. Jednym z istotnych zagadnień jest ocena stopnia zanieczyszczenia gleby ropą i dokładna analiza składników tego zanieczyszczenia. Dotychczas taka analiza wymagała pobrania próbek ziemi w terenie, przetransportowania ich do laboratorium i dokonania analizy chemicznej. Sporządzenie mapy rozkładu zanieczyszczeń wymagało pobrania dużej ilości próbek a więc wykładniczy wzrost pracy, kosztów i potrzebnego czasu. Zespół badawczy sformowany z naukowców Virginia Tech. (Politechniki Stanowej Wirginii), Uniwersytetu Stanowego Luizjany oraz agencji badawczej Texas Agrilife Research zajął się opracowaniem metody oceny stopnia zanieczyszczenia w terenie, bez konieczności wykorzystywania metod laboratoryjnych. Ich pomysł na natychmiastową ocenę stopnia skażenia to oświetlenie próbki gleby bliskim światłem podczerwonym i wykorzystanie spektroskopii odbicia rozproszonego. Odczytanie odbijanych długości fal pozwala od razu ocenić obecność zanieczyszczeń oleistych, a także ich ilość. Technikę wykorzystano do oceny obecności węglowodorów ropy naftowej na glebach południowej Luizjany. Porównanie trafności nowej metody z analizą laboratoryjną dowiodło, że otrzymywane wyniki mają akceptowalną trafność. Badanie nie wymaga też wcześniejszego przygotowywania próbek gleby w postaci suszenia lub rozdrabniania. Połączenie spektrometrii i chemometrii daje bardzo obiecujące wyniki, uważają autorzy badania, i zamierzają kontynuować prace. Trwają obecnie badania nad opracowaniem sygnatury widmowej dla różnych typów zanieczyszczeń: smoły, ropy, oleju napędowego, oleju silnikowego i innych, co pozwoliłoby na określenie składu zanieczyszczeń. Na dalszą przyszłość snute są plany zaadoptowania metody do użycia z wykorzystaniem na przykład satelitów, co pozwalałoby na jeszcze szybsze i szersze szacowanie stopnia zanieczyszczeń i tworzenie na bieżąco aktualizowanych map. Wyniki badań ukazały się w piśmie Journal of Environmental Quality, Wydawanym przez Amerykańskie Stowarzyszenie Agronomii.

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.

Choć trudno w to uwierzyć, jeszcze niedawno nie wiedziano, jak zwierzęta wyczuwają i oceniają temperaturę. Wielkie postępy poczyniono w ciągu ostatnich 10 lat, kiedy to naukowcy odkryli 4 kanały jonowe wrażliwe na gorąco i dwa na zimno. Ciągle jednak pozostawało tajemnicą, w jaki sposób tylko 6 kanałów może objąć szeroki zakres temperatur i wykrywać niewielkie różnice — opowiada Jie Zheng z Wydziału Fizjologii i Biologii Błon na UC Davis School of Medicine. Zespół badawczy ujawnił, że w warunkach laboratoryjnych kultur komórkowych podjednostki poszczególnych kanałów jonowych mogą się zbierać i tworzyć nowe kanały. Jeśli przyjmiemy, że podobny proces zachodzi w normalnych komórkach, natrafiliśmy na ślad prawdopodobnego mechanizmu termowrażliwości, typowego dla wszystkich komórek zwierzęcych. Odkryliśmy, że kombinując na rozmaite sposoby podjednostki kanałów, otrzymamy dużo więcej niż 6 receptorów temperatury. Naukowcy zajmowali się kationoselektywnymi kanałami jonowymi TRP (ang. transient receptor potential). Jak się okazało, 6 z 20 kanałów odpowiadało za odczuwanie temperatury. "Konkluzja wcześniejszych badań była taka, że podjednostki różnych kanałów TRP [reagujących na ciepło i chłód — przyp. red.] nie gromadzą się razem". Amerykanie posłużyli się nową metodą, którą opracowano w 2006 roku. Wykorzystując bazujący na spektroskopii rezonansowy transfer energii wzbudzenia fluorescencji, mogli obserwować pod mikroskopem oddziaływania między podjednostkami kanałów jonowych. Dzięki temu byliśmy w stanie skupić się tylko na sygnałach z błony plazmowej. Co zobaczyliśmy? Podjednostki kanałów wrażliwych na gorąco łączyły się z podjednostkami innych ciepłolubnych kanałów. W ten sposób zamiast 4 mieliśmy 256 różnych kombinacji i nowych kanałów [...]. Teraz szukamy odpowiedzi na pytanie, czy rzeczywiście cechuje je różna wrażliwość temperaturowa. Wierzymy, że tak, ale musimy to wykazać. Ponieważ te same komórki reagują na temperaturę i ból, badania zespołu Zhenga mogą pomóc w opracowaniu nowych środków przeciwbólowych.