Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Sztuczne mięśnie dzięki celulozie z osłonic
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Medycyna
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Już wkrótce niewygodne kombinezony ochronne czy odkażanie po opuszczeniu obfitującego w bakterie czy niebezpieczne związki chemiczne rejonu mogą zastąpić ubrania z samoczyszczącej się bawełny. By tak się stało, wystarczy je wystawić na oddziaływanie światła.
Nowa tkanina może znaleźć zastosowanie w odzieży ochronnej dla pracowników służby zdrowia, przetwórstwa spożywczego czy rolników, a także personelu wojskowego – wyjaśnia Ning Liu z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis.
Liu zaimpregnowała bawełnianą tkaninę kwasem 2-antrachinonokarboksylowym (ang. 2-anthraquinone carboxylic acid, 2-AQC). Tworzy on mocne wiązania z wchodzącą w skład bawełny celulozą, dlatego w odróżnieniu od obecnie stosowanych samoczyszczących czynników, trudno go zmyć lub sprać. Co ważne, nie dochodzi do zmiany właściwości tkaniny (wcześniej się to nie udawało).
Po ekspozycji 2-AQC na światło powstają reaktywne formy tlenu, np. rodnik wodorotlenowy (in. hydroksylowy, •OH) czy nadtlenek wodoru (H2O2), które zabijają bakterie i rozkładają związki organiczne, takie jak pestycydy.
Naukowcy podkreślają, że choć 2-AQC jest stosunkowo drogi, istnieją tańsze zastępniki.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
W starszym wieku ludziom trudniej wykonywać ćwiczenia. Naukowcy odkryli, że słabość mięśni jest związana z nieszczelnymi kanałami wapniowymi miocytów. Na szczęście okazuje się, że przecieki można "zatkać" za pomocą poddawanego obecnie testom klinicznym leku na niewydolność serca (oznacza się go symbolem S107). Do odkrycia doszło podczas badań na mięśniami szkieletowymi młodych i starych myszy.
W ramach wcześniejszych badań zespół Andrew Marksa z Columbia University zauważył, że identyczna nieszczelność leży u podłoża osłabienia i zmęczenia, które występują w przebiegu niewydolności serca oraz dystrofii mięśniowej Duchenne'a. To interesujące, że starzejąc się, zwykli ludzie zaczynają doświadczać dystrofii mięśni. Podstawa słabości mięśni jest [w obu przypadkach] taka sama. Amerykanin wyjaśnia, że wyczerpujące ćwiczenia, np. przebiegnięcie maratonu czy wyścig kolarski, również prowadzą do powstawania przecieków w obrębie kanałów wapniowych. W tym przypadku rozszczelnienia zostają jednak naprawione w ciągu kilku dni przeznaczonych na odpoczynek i regenerację.
Marks tłumaczy, że przecieki powstają w konkretnych kanałach wapniowych, a mianowicie w kanałach rianodynowych typu 1. (RYR-1), które muszą działać prawidłowo, by zaszedł skurcz mięśni. Pod wpływem stresu kanał zostaje chemicznie zmodyfikowany – odłącza się stabilizująca podjednostka kalstabina-1. Kalstabina-1 jest jak sprężyna w drzwiach przeciw owadom. I jedna, i druga zapobiega klapaniu oraz niepotrzebnemu otwieraniu na moment. Ze względu na swoją toksyczność, wapń jest w miocytach przechowywany w formie odizolowanej. Gdy wycieknie, uruchamia enzym trawiący mięśnie. Zwiększa się stężenie reaktywnych form tlenu, które utleniają RYR-1, przez co wyciek staje się jeszcze poważniejszy.
Ekipa Marksa wykazała, że półroczne myszy z mutacją prowadzącą do przeciekania RYR-1 doświadczają takiego samego osłabienia mięśniowego jak stare osobniki. Gdy starszym gryzoniom zaaplikowano S107, o połowę wzrósł czas poświęcany na bieganie w kołowrotku. Podczas testów klinicznych na pacjentach z niewydolnością serca okazało się, że lek przywraca połączenie między RYR-1 a kalstabiną-1.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Stegastes nigricans, ryby z rodziny garbikowatych, regularnie pielą swoje podwodne ogródki. Wyrywają to, co uważają za chwasty, stymulując w ten sposób wzrost ulubionego pokarmu – polisyfonii, glonu morskiego z rzędu Ceramiales z nitkowatą, rozgałęzioną plechą.
Hiroki Hata z Ehime University i zespół badali ogrodnicze nawyki ryb (po raz pierwszy opisali je już w 2006 roku). Analizowaliśmy 320 terytoriów 18 gatunków garbików i przyglądaliśmy się glonom z każdego rybiego poletka na Wielkiej Rafie Koralowej oraz rafach Egiptu, Kenii, Mauritiusa, Malediwów, Tajlandii, Borneo i Okinawy. Odkryliśmy, że choć rodzaj uprawianego glonu zmieniał się w obrębie zachodniego Oceanu Indyjskiego, intensywne rolnictwo w wykonaniu ryb występowało w całym tym rejonie.
Garbiki nie dysponują narządami, które pozwalałyby im miażdżyć celulozowe włókna, nie mają też enzymów trawiennych potrzebnych do rozłożenia wielu gatunków glonów. Niestety, krasnorost polisyfonia w dużej mierze przegrywa konkurencję z niejadalnymi dla nich algami, dlatego ryby muszą pomóc Polysiphonia i sobie, przeprowadzając pielenie. S. nigricans i polisyfonię łączą związki o charakterze mutualizmu. W tym przypadku mamy do czynienia z formą symbiozy dwóch gatunków, która jest korzystna dla obu stron ze względu na odżywianie i ochronę.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Morski pustelnik Munidopsis andamanica, który żyje na dużych głębokościach, żywi się wyłącznie drewnem. Musi więc czekać na opadające na dno pnie oraz wraki. W ostateczności nie pogardzi też orzechami kokosowymi (Marine Biology).
W żołądku zwierzęcia występują bakterie i grzyby, pomagające mu w strawieniu nietypowego jak na te warunki pokarmu, czyli celulozy. Na pierwszy rzut oka wydaje się to nieprawdopodobne. Munidopsis andamanica jest gatunkiem występującym na dużych głębokościach, a żywi się typowo lądowym pokarmem – opowiada Caroline Hoyoux z University of Liège.
Hoyoux współpracowała z naukowcami macierzystej uczelni, a także z Muzeum Historii Naturalnej w Londynie oraz Uniwersytetu Piotra i Marii Curie w Paryżu. Do odkrycia doszło podczas ustalania, jakie zwierzęta zagospodarowują trafiające do wód drzewo. Okazało się, że kolonizują je nicienie, małże, skorupiaki oraz właśnie M. andamanica. Analiza aparatu gębowego i zawartości przewodu pokarmowego wykazała, że zwierzę żeruje wyłącznie na drewnie.
Byliśmy zaskoczeni, ponieważ skorupiaki są często postrzegane jako drapieżcy bądź padlinożercy. Fakt, że M. andamanica konsekwentnie żeruje na materiale roślinnym, zwłaszcza drewnie, zamiast zjadać mięczaki lub [nicienie], obala powzięte z góry założenia dotyczące diety przedstawicieli rodzin Galatheidae i Chirostylidae.
Choć zwierzęta kolonizujące opadające na dno morza drzewo odkryto pod koniec XIX wieku, aż do lat 70. ubiegłego stulecia nikt się nimi nie zajmował. Do teraz sądzono, że są to głównie mięczaki. Hoyoux tłumaczy jednak, że skorupiaki są drugą pod względem liczebności gatunków i osobników drewnolubną grupą.
By zbadać, jakie zwierzęta skuszą się na dany rodzaj pokarmu, naukowcy spuszczali sieć z umieszczonymi wewnątrz kawałkami drewna. Oczka są na tyle duże, by wpuścić do środka larwy, ale na tyle małe, że dorosłe zwierzęta nie mogą się już przez nie wydostać.
Sieci leżały na dnie przez rok. Potem je wydobyto i skatalogowano przymusowych mieszkańców. Znaleziono 15 gatunków dziesięcionogów, jeden gatunek równonoga i jeden obunoga.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Choć pomysł wykorzystania celulozy w celach energetycznych ma wiele lat, dotychczas brakowało wydajnych metod rozkładania tego złożonego cukru na prostsze węglowodany. Amerykańscy badacze zidentyfikowali jednak charakterystyczne cechy cząsteczek tej substancji, dzięki którym ich rozbicie może stać się prostsze.
Z punktu widzenia chemii cząsteczka celulozy jest wielocukrem złożonym z licznych reszt glukozy. Niestety, jej molekuły, stanowiące najważniejszy składnik ściany otaczającej komórki u roślin, są wyjątkowo oporne na działanie enzymów, które mogłyby je rozkładać. Z tego powodu każdego roku na świecie marnują się miliony ton odpadów, które mogłyby zostać wykorzystane m.in. do wytwarzania biopaliw.
Ze względu na potencjalne zastosowanie celulozy naukowcy nieustannie pracują nad metodami taniego i efektywnego rozkładu tego związku. Interesującego odkrycia w tej dziedzinie dokonali badacze z laboratorium w amerykańskim Los Alamos. Zidentyfikowali oni "słaby punkt" cząsteczek roślinnego wielocukru, który mógłby umożliwić przetwarzanie go na prostsze, łatwiejsze do wykorzystania związki.
Odkrycia dokonano dzięki badaniom krystalograficznym z wykorzystaniem neutronów. Metoda ta, polegająca na analizie zachowania neutronów podczas przechodzenia przez probkę, pozwala na ocenę rozkładu atomów w sieci krystalicznej. Interpretacja wyników takiej analizy pozwala na ustalenie (lub, jak mawiają krystalografowie, rozwiązanie) struktury badanej próbki z niebywałą wręcz dokładnością.
Analiza kryształów celulozy pozwoliła badaczom z Los Alamos na zidentyfikowanie dwóch rodzajów wiązań wodorowych, czyli stosunkowo słabych oddziaływań zachodzących pomiędzy położonymi blisko siebie atomami wodoru oraz tlenu. Jak zauważono, część z nich ma swoje stałe położenie i utrzymuje molekuły celulozy w bliskim sąsiedztwie, podczas gdy inne wykazują znacznie większą podatność na rozerwanie.
Rolą nietypowych, niestałych wiązań wodorowych jest najprawdopodobniej umożliwienie wielocząsteczkowym kompleksom celulozy dostosowanie się do zmian temperatury, lecz dla badaczy znacznie istotniejszy jest fakt, iż miejsca te są potencjalnymi miejscami przyłączania się enzymów trawiących celulozę.
Udało nam się zidentyfikować lukę w zbroi noszonej przez wyjątkowo twardego i godnego adwersarza, jakim jest włókno celulozowe, opisuje dr Gnana Gnanakaran, jeden z autorów studium. Jak tłumaczą jego koledzy, zebrane informacje mogą być istotne dla naukowców dążących do opracowania wydajnych i opłacalnych metod rozkładu celulozy na prostsze substancje, z których będzie można następnie wytwarzać różnego rodzaju surowce energetyczne.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.