Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Tajemnica słojów z Luwru
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Serce nie jest w stanie regenerować się po uszkodzeniu. Dlatego dla kardiologii i kardiochirurgii ważne są wysiłki specjalistów z dziedziny inżynierii tkankowej, którzy usiłują opracować techniki regeneracji mięśnia sercowego, a w przyszłości stworzyć od podstaw całe serce. To jednak trudne zadanie, gdyż trzeba odtworzyć unikatowe struktury, przede wszystkim zaś spiralne ułożenie komórek. Od dawna przypuszcza się, że to właśnie taki sposób organizacji komórek jest niezbędny do pompowania odpowiednio dużej ilości krwi.
Bioinżynierom z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences udało się stworzyć pierwszy biohybrydowy model komory ludzkiego serca ze spiralnie ułożonymi komórkami serca i wykazać przy tym, że przypuszczenia były prawdziwe. To właśnie takie spiralne ułożenie komórek znacząco zwiększa ilość krwi przepompowywanej przy każdym uderzeniu serca. To ważny krok, który przybliża nas do ostatecznego celu, jakim jest zbudowanie od podstaw serca zdatnego do transplantacji, mówi profesor Kit Parker, jeden z głównych autorów badań. Z ich wynikami możemy zapoznać się na łamach Science.
Fundamenty dla obecnych osiągnięć amerykańskich naukowców położył 350 lat temu angielski Richard Lower. Lekarz, wśród którego pacjentów znajdował się król Karol II, jako pierwszy zauważył i opisał w Tractatus de Corde, że włókna mięśnia sercowego ułożone są w kształt spirali. Przez kolejne wieki naukowcy coraz więcej dowiadywali się o sercu, jednak badanie spiralnego ułożenia jego komórek było bardzo trudne. W 1969 roku Edward Sallin z Wydziału Medycyny University of Alabama wysunął hipotezę, że to właśnie spiralne ułożenie komórek pozwala sercu na tak wydajną pracę. Jednak zweryfikowanie tej hipotezy nie było łatwe, gdyż bardzo trudno jest zbudować serca o różnych geometriach i ułożeniu włókien.
Naszym celem było zbudowanie modelu, na którym będziemy w stanie zweryfikować hipotezę Sallina i badać znaczenie spiralnej struktury włókien, stwierdza John Zimmerman z SEAS.
Naukowcy opracowali metodę o nazwie Focused Rotary Jet Spinning (FRJS). Urządzenie działa podobnie do maszyny produkującej watę cukrową. Znajdujący się w zbiorniku płynny biopolimer wydobywa się z niego przez niewielki otwór, wypychany na zewnątrz przez siły odśrodkowe działające na obracający się zbiornik. Po opuszczeniu zbiornika, z biopolimeru odparowuje rozpuszczalnik i materiał utwardza się, tworząc włóka. Odpowiednią formę włóknom nadaje zaś precyzyjnie kontrolowany strumień powietrza. Dzięki manipulowaniu tym strumieniem, można nadać włóknom odpowiednią strukturę, naśladującą strukturę włókien mięśnia sercowego. Dzięki FRJS możemy precyzyjnie odtwarzać złożone struktury, tworząc jedno- a nawet czterokomorowe struktury, dodaje Hubin Chang.
Gdy już w ten sposób odpowiednie struktury zostały utkane, na takie rusztowanie naukowcy nakładali na nie szczurze komórki mięśnia sercowego lub ludzkie komórki macierzyste uzyskane z kardiomiocytów. Tydzień później rusztowanie było pokryte wieloma warstwami kurczących się i rozkurczających komórek serca, których ułożenie naśladowało ułożenie włókien biopolimeru.
Naukowcy stworzyli dwie architektury komór serca. Jedną o spiralnie ułożonych włóknach, drugą o włókach ułożonych okrężnie. Następnie porównali deformację komory, tempo przekazywania sygnałów elektrycznych oraz ilość krwi wyrzucanej podczas skurczu. Okazało się, że komora o promieniście ułożonych włókach pod każdym z badanych aspektów przewyższa tę o ułożeniu okrężnym.
Co więcej, uczeni wykazali, że ich metoda może być skalowana nie tylko do rozmiarów ludzkiego serca, ale nawet do rozmiarów serca płetwala karłowatego. Z większymi modelami nie prowadzili testów, gdyż wymagałoby to zastosowania miliardów kardiomiocytów.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W lipcu 2016 r. podczas działań górniczych prowadzonych przy niewielkim dopływie Last Chance Creek w Jukonie odkryto doskonale zachowaną mumię wilka szarego. Tkwiła ona w wiecznej zmarzlinie przez ok. 57 tys. lat. Samiczka jest najbardziej kompletną mumią wilka, jaką kiedykolwiek znaleziono. Zasadniczo zachowała się w 100% - brakuje jedynie jej oczu - podkreśla prof. Julie Meachen z Des Moines University.
Przedstawiciele plemienia Tr'ondëk Hwëch'in nadali szczenięciu imię Zhùr, co w języku hän znaczy "wilk". Okaz ma dla tego ludu tak duże znaczenie, że zdecydowano, że trafi na wystawę w Yukon Beringia Interpretive Centre. Obecnie mumia jest oczyszczana i konserwowana.
Jej idealny stan pozwolił naukowcom odtworzyć szczegóły dotyczące wieku czy trybu życia Zhùr. Przeprowadzone analizy genomowe wskazały na pochodzenie. Od czubka nosa do podstawy ogona samiczka mierzy około 417 milimetrów. Zwierzę waży 670 gramów.
Rzadko znajduje się takie mumie [ang. permafrost mummies] w Jukonie. [Po pierwsze] zwierzę musi zginąć w miejscu, gdzie jest wieczna zmarzlina [...]. Dodatkowo powinno szybko zostać pogrzebane [...]. Jeśli zbyt długo leży w zamarzniętej tundrze, rozłoży się albo zostanie zjedzone.
W Ameryce Północnej, w przeciwieństwie do Syberii, zwierzęce mumie z epoki lodowej są znacznie rzadziej znajdowanie. Jak wyjaśnił nam współautor badań, Grant Zazula, wydaje się, że warunki wiecznej zmarzliny na Syberii są lepsze dla zachowania mumii niż w Ameryce Północnej. Myślę, że może mieć to związek z lokalną geografią. Wiele obszarów Syberii jest znacznie bardziej płaskich, wydaje się, że zwierzęta, takie jak mamuty, ginęły w wodopojach, były pokrywane mułem i zamarzały w całości. Topografia Alaski i Jukonu jest bardziej górzysta i zróżnicowana. Gdy zwierzę padało, szczególnie na stoku wzgórza, było bardziej wystawione na działalność padlinożerców oraz warunków zewnętrznych, rozkładało się znacznie szybciej. Z tego też powodu znajdujemy tu niemal wyłącznie skamieniałe kości. Naukowiec dodał, że to z pewnością najlepiej w Ameryce Północnej zachowana mumia mięsożercy. Uważam, że pod względem naukowym jest to najważniejsza mumia epoki lodowej Ameryki Północnej.
Uczeni podkreślają, że ważnym czynnikiem jest też to, jak zwierzę zginęło. Jeśli umierało długo albo zostało upolowane przez drapieżniki, zmniejsza się prawdopodobieństwo znalezienia w nienaruszonym stanie. Sądzimy, że samiczka przebywała w norze i zginęła na miejscu wskutek jej zawalenia. Nasze dane wskazują, że nie głodowała i w momencie zgonu miała ok. 7 tygodni. Czujemy się nieco lepiej, wiedząc, że nie cierpiała - opowiada Meachen.
Autorzy artykułu z pisma Current Biology odtworzyli także dietę Zhùr. Okazuje się, że decydujące znaczenie miało miejsce, w którym młodziutka wilczyca żyła, a konkretnie bliskość wody. Normalnie, gdy myśli się o wilkach z epoki lodowej, pojawiają się skojarzenia z bizonami, piżmowołami arktycznymi czy innymi dużymi zwierzętami lądowymi. Ku naszemu zaskoczeniu stwierdziliśmy, że samiczka polegała na zasobach wodnych, głównie na łososiu.
Choć rozwiązano kilka ważnych kwestii, bez odpowiedzi pozostaje parę istotnych pytań, np. czemu w norze znajdowała się tylko Zhùr i co się stało z jej matką czy rodzeństwem. Możliwe, że była ona jedynym szczenięciem albo że w czasie wypadku inne wilki przebywały poza norą. Czy to słuszne przypuszczenia - tego się, niestety, nie dowiemy...
Jednym z niewielkich plusów zmiany klimatu jest fakt, że w miarę topnienia wiecznej zmarzliny będziemy [zapewne] znajdować kolejne takie mumie. Dzięki temu naukowcy lepiej sobie poradzą z rekonstrukcją tamtych czasów. Z drugiej jednak strony, to pokazuje nam, w jak dużym stopniu nasza planeta się ociepla. Naprawdę musimy być ostrożni - podsumowuje Meachen.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda i Emory University stworzyli pierwszą w pełni autonomiczną biohybrydową „rybę” zbudowaną z komórek ludzkiego mięśnia sercowego. Urządzenie pływa naśladując kurczenie się mięśni pracującego serca. To krok w kierunku zbudowania sztucznego serca z mięśni i stworzenia platformy do badania takich chorób, jak arytmia.
Naszym ostatecznym celem jest zbudowanie sztucznego serca, które mogłoby zastąpić nieprawidłowo rozwinięte serce u dzieci, mówi profesor Kit Parker z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). Większość prac związanych ze stworzeniem tkanki mięśniowej lub serca, w tym część prac prowadzonych przez nas, skupia się na skopiowaniu pewnych funkcji anatomicznych lub uzyskaniu prostego rytmu serca w sztucznej tkance. Tutaj zaś zaczynamy inspirować się biofizyką serca, co jest znacznie trudniejsze. Za wzór nie bierzemy samej budowy serca, a biofizyczne podstawy jego funkcjonowania. To je wykorzystaliśmy jako punkt wyjścia naszej pracy.
Naukowcy wykorzystali kardiomiocyty – komórki mięśnia sercowego odpowiadające za kurczenie się – i inspirowali się kształtem danio pręgowanego oraz ruchami, jakie wykonuje podczas pływania.
W przeciwieństwie do innych urządzeń, ogon biohybrydy składa się z dwóch warstw komórek. Gdy te po jednej stronie się kurczą, po drugiej stronie rozciągają się. Rozciągnięci prowadzi do otwarcia kanału białkowego, który z kolei prowadzi do kurczenia się i proces się powtarza. W ten sposób powstał system napędzający „rybę” przez ponad 100 dni.
Wykorzystując mechaniczno-elektryczne sygnały pomiędzy dwoma warstwami komórek, odtworzyliśmy cykl, w którym każdy skurcz automatycznie wywołuje reakcję w postaci rozciągania się strony przeciwnej. To pokazuje, jak ważne jest sprzężenie zwrotne w mechanizmie działania pomp mięśniowych, takich jak serce, stwierdza główny autor badań, doktor Keel Yong Lee z SEAS.
Naukowcy zaprojektowali też autonomiczny moduł kontrolny, który na podobieństwo rozrusznika serca kontroluje częstotliwość i rytm spontanicznych ruchów komórek. Dzięki współpracy dwóch warstw komórek oraz modułu kontrolnego uzyskano ciągły, spontaniczny i skoordynowany ruch płetwy ogonowej w przód i w tył.
Co więcej, działanie sztucznej ryby poprawia się z czasem. W ciągu pierwszego miesiąca, w miarę dojrzewania kardiomiocytów, poprawiła się amplituda ruchów, maksymalne tempo pływania oraz koordynacja mięśni. W końcu biohybryda pływała równie szybko i efektywnie jak prawdziwy danio pręgowany.
Teraz naukowcy przymierzają się do zbudowania bardziej złożonych biohybryd z komórek ludzkiego serca. To, że potrafię zbudować z klocków model serca, nie oznacza, że potrafię zbudować serce. Można na szalce Petriego wyhodować komórki komórki nowotworowe aż utworzą tętniącą grudkę i nazwać to organoidem. Jednak nic z tego nie oddaje fizyki systemu, który w czasie naszego życia kurczy się ponad miliard razy, a jednocześnie w locie odbudowuje swoje komórki. To jest prawdziwe wyzwanie. I tam właśnie chcemy dojść, mówią uczeni.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
University of Maryland Medical Center informuje o przeprowadzeniu pierwszego w historii udanego przeszczepu serca świni człowiekowi. Biorcą przeszczepu był 57-letni mężczyzna z terminalną chorobą serca, dla którego tego typu zabieg był jedyną opcją terapeutyczną. Po raz pierwszy w historii serce genetycznie zmodyfikowanej świni zostało przeszczepione człowiekowi i nie doszło do natychmiastowego odrzucenia.
Mam wybór, albo umrzeć, albo poddać się temu przeszczepowi. Chcę żyć. Wiem, że to strzał na oślep, ale to moja jedyna szansa, mówił David Bennett na dzień przed zabiegiem. Mężczyzna był wielokrotnie hospitalizowany.
FDA (Food and Drug Agency) wydała nadzwyczajną zgodę na przeprowadzenie zabiegu w ostatnim dniu ubiegłego roku. O zgodę taką można starać się w odniesieniu do eksperymentalnych produktów medycznych – w tym wypadku genetycznie zmodyfikowanego świńskiego serca – gdy ich wykorzystanie jest jedyną dostępną opcją u pacjenta z zagrażającą życiu chorobą.
To przełomowy zabieg, który przybliża nas do momentu rozwiązania problemu z brakiem organów do przeszczepu. Po prostu nie ma tylu dawców z nadającymi się do przeszczepu sercami, by zaspokoić długą listę oczekujących, mówi główny operator profesor Bartley P. Griffith. Postępujemy bardzo ostrożnie, ale też jesteśmy pełni nadziei, że ten pierwszy w historii zabieg da w przyszłości szansę pacjentom.
Profesor Griffith ściśle współpracował z profesorem Muhammadem M. Mohiuddinem, jednym z najlepszych na świecie specjalistów od przeszczepów organów zwierzęcych (ksenotransplantacji), który dołączył do University of Maryland przed pięcioma laty i wraz z prof. Griffinem stworzyli Cardiac Xenotransplantation Program. To kulminacja wieloletnich bardzo złożonych badań i doskonalenia techniki na zwierzętach, które przeżyły z organem obcego gatunku ponad 9 miesięcy. FDA wykorzystała nasze dane i dane na temat eksperymentalnej świni podczas procesu autoryzowania przeszczepu, mówi Mohiuddin.
Ksenotransplantacje mogą uratować tysiące ludzi, ale wiążą się z ryzykiem wystąpienia niebezpiecznej reakcji układu odpornościowego biorcy. Może dojść do gwałtownego natychmiastowego odrzucenia i śmierci pacjenta.
Pierwsze ksenotransplantacje były przeprowadzane już w latach 80. XX wieku, ale w dużej mierze porzucono je po słynnym przypadku Stephanie Fae Beauclair. Dziewczynka urodziła się ze śmiertelną wadą serca, przeszczepiono jej serce pawiana, jednak dziecko zmarło miesiąc później w wyniku reakcji układu odpornościowego. Od wielu jednak lat w kardiochirurgii z powodzeniem wykorzystuje się świńskie zastawki serca.
Pan Bennett trafił do szpitala na sześć tygodni przed zabiegiem. Został wówczas podłączony do ECMO. Nie kwalifikował się do tradycyjnego przeszczepu, a z powodu arytmii nie mógł mieć wszczepionego sztucznego serca.
Oprócz eksperymentalnej procedury pacjentowi podawany jest też, obok tradycyjnych środków, eksperymentalny lek zapobiegający odrzuceniu przeszczepu.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Po zdigitalizowaniu zbiorów z Teece Museum w nowozelandzkim mieście Christchurch okazało się, że przechowywany tam fragment lnu, którym była owinięta egipska mumia sprzed 2300 lat pasuje do fragmentu przechowywanego w Getty Institute w USA. Profesor Alison Griffith z University of Canterbury mówi, że na obu fragmentach całunu znajdują się fragmenty egipskiej Księgi Umarłych zapisane w piśmie hieratycznym.
"Pomiędzy oboma fragmentami mamy małą przerwę, jednak całość się ze sobą zgadza", stwierdza Griffith. "Egipcjanie wierzyli, że zmarłym w podróży do zaświatów i po zaświatach, muszą towarzyszyć odpowiednie słowa. Stąd zdobienia grobowców i piramid to abstrakcyjne przedstawienia, ale sceny dotyczące ofiarowania, dóbr, służących, tego wszystkiego, czego potrzeba po drugiej stronie", dodaje uczona.
Najpierw tego typu przedstawieniami ozdabiano ściany grobowców. W wiekach późniejszych zaczęto ozdabiać tak papirus i len, którym owinięte było ciało.
Profesor Griffith zwraca uwagę, że na wysoką jakość pisma na skojarzonych ze sobą fragmentach. Widzimy tam np. przedstawienie rzeźnika dzielącego mięso wołu, człowieka niosącego meble, łódź pogrzebową i inne. Bardzo podobna scena została uwieczniona na początku Księgi Zmarłych w papirusie turyńskim.
Doktor Foy Scalf, dyrektor archiwum w Instytucie Orientalistyki Chicago University, potwierdza, że oba fragmenty do siebie pasują i wyjaśnia, że oba pochodzą z mumii niejakiego Petosirisa, którego matka miała na imię Tetosiris. Fragmenty tkaniny, którą niegdyś owinięto jego mumię, zostały w przeszłości poodzierane i obecnie znajdują się w kolekcjach na całym świecie.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.