Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Kurkumina ma zostać podstawą tanich wykrywaczy materiałów wybuchowych. Abhishek Kumar z University of Massachusetts, twórca zaskakującego rozwiązania, tłumaczy, że wystarczy nadać barwnikowi właściwości fluorescencyjne. Wtedy można się posłużyć spektroskopią fluorescencji. Gdy z kurkuminą zwiążą się np. cząsteczki trotylu (TNT), po oświetleniu zmienią się właściwości emitowanego przez nią światła.

Amerykanie zaprezentowali wyniki swoich badań na konferencji Amerykańskiego Stowarzyszenia Fizyki. Jeśli mamy gram TNT i będziemy próbkować miliard cząsteczek powietrza z losowo wybranych części pokoju, znajdziemy 4 do 5 cząsteczek TNT – to przyczyna, dla której tak trudno wykryć trotyl. Amerykański Departament Stanu szacuje, że na świecie zagraża ludziom ok. 60-70 mln min lądowych. Potrzebujemy więc przenośnego, rozmieszczalnego w terenie wykrywacza. Powinien być tani, bardzo czuły i łatwy w obsłudze.

Na to, że kurkuminę można wykorzystać w takim urządzeniu, zespół Kumara wpadł zupełnie przez przypadek. Naukowcy skupiali się bowiem na biologicznych zastosowaniach substancji i poszukiwali metod zwiększenia rozpuszczalności w wodzie. Wtedy pomyśleli o wykorzystaniu jej właściwości optycznych. Na początku przeprowadzono reakcję chemiczną, w wyniku której do kurkuminy przyłączono grupy boczne wiążące się preferencyjnie z cząsteczkami materiału wybuchowego. By zachodziło świecenie, kurkumina musi znajdować się w roztworze. Jeśli ciecz podda się odparowaniu, traci swoje właściwości fluorescencyjne. Amerykanie wpadli więc na pomysł, by wykorzystać poli(dimetylosiloksan), PDMS. Jest on gęsty i lepki w temperaturze pokojowej, dlatego zapobiega ewaporacji. Na szklaną płytkę naniesiono bardzo cienką warstwę PDMS. Później akademicy posłużyli się LED-ami, które włączano i po jakim czasie wyłączano. Film jarzył się na zielono, a w obecności materiałów wybuchowych światło stawało się przytłumione. Podczas testów filmy wykrywały stężenia materiałów wybuchowych rzędu 80 części na miliard. Do wykrywania min urządzenie musi być czulsze, trzeba zatem zmodyfikować grupy dołączone do kurkuminy.

Naukowcy uważają, że wykorzystanie macierzy czujników reagujących na różniące się nieznacznie barwy światła pozwoli wykrywać całą gamę materiałów wybuchowych.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu Inżynierii w Wuhan twierdzą, że kurkumina może pomóc w zwalczaniu niektórych wirusów. W artykule opublikowanym na łamach Journal of General Virology donoszą, że związek ten powstrzymuje TGEV – koronawirusa atakującego świnie – przed zarażeniem komórek. W wysokich zaś dawkach zabija wirusa.
      Nowe koronawirusy to poważny problem dla zdrowia ludzi i zwierząt na całym świecie. Brakuje obecnie sposobów ich leczenia. W naszych badaniach wykorzystaliśmy TGEV w roli modelowego alfa-koronawirusa, by zbadać skuteczność kurkuminy. Uzyskane przez nas wyniki wskazują, że kurkumina silnie powstrzymuje rozprzestrzenianie się wirusa oraz ekspresję jego protein. Działanie to jest zależne od dawki. Zauważyliśmy też, że kurkumina zabija wirusa i jest to zależne od dawki, temperatury oraz czasu, napisali badacze.
      Badania wykazały, że kurkumina najsilniej działa we wczesnej fazie replikacji wirusa. TGEV szczególnie silnie atakuje prosięta. W wyniku zakażenia pojawia się biegunka, poważne odwodnienie i następuje śmierć.  Wirus jest bardzo zaraźliwy i zabija 100% prosiąt, które nie ukończyły 2 tygodni. Obecnie nie istnieje żadne lekarstwo przeciwko TGEV, a istniejąca szczepionka nie zapobiega jego rozprzestrzenianiu się.
      Chińscy naukowcy sądzą, że kurkumina działa na kilka sposobów. Zabija wirusa zanim jeszcze zdąży on zarazić komórkę, wbudowuje się w jego otoczkę, uniemożliwiając zarażenie oraz zmieniając metabolizm komórki, co zapobiega wniknięciu wirusa.
      Już wcześniejsze badania wykazały, że kurkumina powstrzymuje replikowanie się niektórych wirusów, takich jak wirus dengi, Ziki czy zapalenia wątroby typu B. Wiadomo też, że środek ten działa przeciwnowotworowo, przeciwzapalnie i wykazuje właściwości przeciwbakteryjne. Ma przy tym niewiele efektów ubocznych.
      Chińscy naukowcy mają chcą też przeprowadzić badania in vivo, by sprawdzić, czy kurkumina będzie działała na bardziej złożone systemy niż na hodowle komórkowe.
      Wyniki najnowszych badań nad kurkuminą zostały opublikowane w artykule Antiviral and virucidal effects of curcumin on transmissible gastroenteritis virus in vitro

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Amerykańscy naukowcy wydrukowali w 3D ceramiczne rusztowanie z fosforanu wapnia. Wprowadzili do niego enkapsulowaną kurkuminę, czyli żółto-pomarańczowy barwnik z bulw ostryżu długiego. Eksperymenty pokazały, że taki system hamuje komórki kostniakomięsaka i sprzyja wzrostowi zdrowych komórek kościotwórczych (osteoblastów).
      Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Waszyngtonu podkreślają, że często przed i po operacji młodym pacjentom podaje się wysokie dawki chemioterapeutyków. Jak można się domyślić, wiąże się to z poważnymi skutkami ubocznymi. Nic więc dziwnego, że specjalistom zależy na opracowaniu delikatniejszych opcji terapeutycznych, zwłaszcza pooperacyjnych, gdy jednocześnie zachodzi gojenie kości.
      Kurkumina ma właściwości przeciwutleniające, przeciwzapalne i sprzyja wzrostowi kości. Wykazano także, że pomaga w zapobieganiu różnym nowotworom.
      Chciałabym, by ludzie znali korzystne działania naturalnych związków. Pozyskane z produktów roślinnych naturalne biocząsteczki są tanimi i bezpieczniejszymi alternatywami dla leków syntetycznych - podkreśla Susmita Bose.
      Zespół dodaje jednak, że przyjmowana doustnie kurkumina nie jest dobrze wchłaniania, bo ulega szybkiemu metabolizowaniu i wydaleniu.
      Podczas eksperymentów wykorzystano zatem drukowane w 3D porowate rusztowania z CaP oraz kurkuminę enkapsulowaną w liposomach. Akademicy określali jej wpływ na 2 linie komórkowe: ludzkie płodowe osteoblasty hFOB i komórki kostniakomięsaka (linię MG-63). Okazało się, że liposomalna kurkumina wykazywała znaczącą cytotoksyczność w stosunku do komórek kostniakomięsaka i sprzyjała żywotności i namnażaniu osteoblastów.
      Autorzy artykułu z pisma ACS Applied Materials and Interfaces stwierdzili, że w porównaniu do próbek kontrolnych, po 11 dniach ich system hamował wzrost komórek kostniakomięsaka aż o 96%.
      Naukowcy podkreślają, że takie bifunkcyjne rusztowania, które eliminują komórki kostniakomięsaka i sprzyjają namnażaniu osteoblastów, stwarzają nowe możliwości w zakresie leczenia defektów kostnych po resekcji guza.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Opracowując krople kurkuminowe z nanonośnikami, które podaje się wprost do tylnych partii oka, naukowcy rozwiązali problem słabej rozpuszczalności żółto-pomarańczowego barwnika z bulw ostryżu długiego. Dzięki temu udało się wykorzystać kurkuminę do skutecznego leczenia wczesnych etapów jaskry.
      Zespół, w którego pracach uczestniczyli m.in. specjaliści z Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego (UCL) oraz Imperial College London, odkrył, że takie krople ograniczają u szczurów utratę komórek siatkówki (zjawisko to jest wczesnym objawem jaskry).
      Kurkumina to bardzo interesująca substancja, która dała obiecujące rezultaty odnośnie do wykrywania i terapii zmian neurodegeneracyjnych związanych z licznymi chorobami oczu i mózgu: od jaskry po alzheimera. Z tego powodu możność łatwego aplikowania jej w formie kropli pomogłaby wielu milionom ludzi - opowiada prof. Francesca Cordeiro z UCL.
      Wcześniej wykazano, że podawana doustnie kurkumina chroni komórki zwojowe siatkówki. Podawanie doustne przysparza jednak problemów, bo kurkumina jest słabo rozpuszczalna i przez to słabo wchłaniana z przewodu pokarmowego do krwi. By skorzystać z jej zażywania, ludzie musieliby sięgać po dużą liczbę tabletek, do 24 dziennie, co mogłoby powodować skutki uboczne ze strony układu pokarmowego. Nic więc dziwnego, że w ramach obecnego studium naukowcy szukali bardziej niezawodnej metody dostarczania barwnika.
      Zespół opracował nowy nanonośnik, w którym kurkumina jest "zamykana" w surfaktancie połączonym ze stabilizatorem (są one bezpieczne dla ludzi i wykorzystywane w już istniejących produktach okulistycznych). Nanonośnik może być stosowany w kroplach do oczu. Zwiększa on rozpuszczalność prawie 400.000-krotnie, dzięki czemu do celu dociera o wiele więcej kurkuminy niż w przypadku innych rozwijanych rozwiązań.
      Na początku krople testowano na komórkowym modelu jaskry. Później przyszła kolej na testy na szczurach z chorobą oczu, w przebiegu której dochodziło do utraty komórek zwojowych siatkówki.
      Okazało się, że gdy przez 3 tygodnie szczurom podawano 2 razy dziennie krople, utrata komórek zwojowych uległa znacznemu ograniczeniu (w porównaniu do zwierząt kontrolnych). Produkt był dobrze tolerowany i nie wywoływał podrażnienia oka czy stanu zapalnego.
      Gdy akademicy znaleźli już skuteczny sposób dostarczania kurkuminy, mają nadzieję, że uda się ją wykorzystać do diagnozowania choroby Alzheimera; kurkumina wiąże się bowiem ze złogami beta-amyloidu, a te zaobserwowano nie tylko w naczyniach mózgowych, ale i w naczyniach siatkówki pacjentów.
      Dr Ben Davis z UCL dodaje, że zespół szuka zastosowań diagnostycznych kropli oraz sposobów wizualizowania siatkówki.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kurkumina, żółto-pomarańczowy barwnik z bulw ostryżu długiego, wiąże się z kinazą DYRK2 i ją hamuje. Upośledza to namnażanie komórek i ogranicza negatywne następstwa nowotworów (ang. cancer burden).
      Dr Sourav Banerjee ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego przestrzega jednak, by nie uznawać suplementów z kurkuminą czy kurkumą za rozwiązanie problemu (kurkumina to substancja zawarta w kurkumie, która jest przyprawą wykorzystywaną samodzielnie lub jako składnik mieszanki curry).
      Generalnie kurkumina jest dość szybko wydalana z organizmu. By była skutecznym lekiem, trzeba ją tak zmodyfikować, żeby dostawała się do krwi i pozostawała w organizmie na tyle długo, by obrać nowotwór na cel. Przez różne przeszkody natury chemicznej kurkumina jako taka może nie wystarczyć, by poradzić sobie z nowotworami u ludzkich pacjentów.
      Przeprowadziwszy badania na myszach, naukowcy stwierdzili, że kurkumina hamuje DYRK2, co skutkuje zaburzeniem proteasomu.
      Choć kurkumina jest badana od ponad 250 lat i już wcześniej donoszono o jej przeciwnowotworowych właściwościach, dotąd żadna z grup badawczych nie opisała kokryształu kurkuminy związanej z kinazą DYRK2.
      Dotychczas za główne [przeciwnowotworowe] cele kurkuminy uznawano kinazy IKK i GSK3, ale kokryształ kurkuminy i DYRK2 oraz profilowanie [...] ujawniły, że barwnik wiąże się z miejscem aktywnym DYRK2 i hamuje ją aż 500-krotniej mocniej niż IKK czy GSK3.
      Banerjee i inni szukali regulatorów proteasomów, by wpłynąć na nowotwory zależne od proteasomów, np. trójujemne raki piersi czy szpiczaka mnogiego.
      Autorzy publikacji z pisma PNAS stwierdzili, że wybiórcze zahamowanie DYRK2 przez kurkuminę upośledza aktywność proteasomu i spowalnia tempo namnażania komórek nowotworu. Gdy kurkuminę zastosowano łącznie z karfilzomibem (inhibitorem proteasomu stosowanym w terapii szpiczaka mnogiego), osiągano wyższy wskaźnik śmierci komórek nowotworowych; wpływ na komórki zdrowe był zaś słabszy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dwa-trzy metry pod powierzchnią pustyni Atakama, która należy do najsuchszych obszarów na świecie, tętni życie. Występujące tam archeony i bakterie muszą sobie radzić bez dostępu do tlenu i światła słonecznego, ale wody i pokarmu im tam nie brakuje.
      Bakteryjna oaza została odkryta przez naukowców z hiszpańskiego Centrum Astrobiologii i chilijskiego Universidad Católica del Norte. Użyto do tego wykrywacza oznak życia SOLID.
      Ukuliśmy nazwę oaza mikrobów, ponieważ znaleźliśmy mikroorganizmy rozwijające się w habitatach obfitujących w halit [będący głównie chlorkiem sodu] i inne wysoce higroskopijne materiały, np. anhydryt - wyjaśnia koordynator projektu Victor Parro.
      Minerały, na których występują bakterie, podlegają rozpływaniu, czyli adsorpcji wody z atmosfery przez ciało stałe, w wyniku której powstaje stężony roztwór ciała stałego. Początkowo w wyniku kondensacji powstaje film wody o grubości zaledwie kilku mikronów.
      SOLID (od ang. Signs of Life Detector) powstał z myślą o przyszłych misjach badawczych na Marsie. Najważniejszym elementem wykrywacza jest chip (LDChip), w którym znajduje się ok. 450 przeciwciał do identyfikowania DNA, cukrów czy białka. Po pobraniu próbki następuje inkubacja, a na końcu pojawia się obraz, gdzie ewentualne jasne punkty wskazują na obecność określonych związków albo mikroorganizmów.
      Próbki pobierano do głębokości 5 metrów. Odkrywane organizmy fotografowano pod mikroskopem elektronowym. Ze stanu uśpienia można je było wyrwać, dolewając nieco wody.
×
×
  • Create New...