Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Powstało urządzenie do monitorowania gęsiej skórki
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Agnieszka Jastrzębska z Politechniki Warszawskiej i Amil Aligayev z Narodowego Centrum Badań Jądrowych, we współpracy z uczonymi z Chin, opracowali niezwykle czuły biosensor do diagnozowania raka płuc z oddechu. Osiągnięcie zostało opisane na łamach Chemical Engineering Journal.
Wczesne wykrywania raka płuc nie jest prostym zadaniem, gdyż choroba ta nie daje specyficznych objawów. Jednym z najbardziej obiecujących kierunków badań nad diagnostyką raka płuc jest analiza oddechu. Stężenie różnych lotnych związków organicznych różni się bowiem pomiędzy osobami zdrowymi, a chorymi, więc związki te mogą służyć jako biomarkery. Naukowcy pracujący nad tym zagadnieniem skupiają się przede wszystkim na heksanalu, jego poziom w powietrzu wydychanym przez chorych jest bowiem podwyższony. Problemem jest jednak wykrywanie tego związku, który tak czy inaczej występuje w bardzo niskim stężeniu.
Naukowcy z Polski i ich koledzy z Chin stworzyli hydrożelowy biosensor zawierający nanosześciany srebra otoczone warstwami wodorotlenku kobaltu i niklu. Do wykrywania heksanalu służy zaś MBTH (hydrazon 3-metylo-2-banzotiazolinonu). Biosensor generuje silny sygnał, ponadto po kontakcie z heksanalem zabarwia się na błękitny kolor. Dzięki temu związek ten można wykrywać za pomocą specjalistycznych instrumentów, jak i wizualnie.
Testy przeprowadzone na opracowanych biosensorach wykazały, że charakteryzują się one najwyższą dotychczas zaobserwowaną czułością wykrywania heksanalu – nawet na poziomie 3×10-13 M. Co więcej, zmiany można zauważyć gołym okiem przy stężeniach rzędu 10-11 M. Sensor wykazuje również wysoką selektywność, powtarzalność wyników, długoterminową stabilność oraz właściwości antybakteryjne, co czyni go odpowiednim do zastosowań praktycznych, zapewnia doktor Aligayev.
Badania przeprowadzone na pacjentach z rakiem płuc i na osobach zdrowych wykazały, że biosensor spełnia swoje zadanie. Dzięki użyciu biożelu czujnik można stosować np. w formie maseczki. Dodatkowo jego twórcy opracowali oprogramowanie, które korzystając z kamery smartfona czy komputera analizuje zmiany barwy biosensora, osiągając przy tym skuteczność przekraczającą 95%.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na Uniwersytecie w Linköping powstał akumulator, któremu można nadać dowolny kształt. Dzięki płynnym elektrodom można go będzie w dowolny sposób integrować z urządzeniami przyszłości. Tekstura materiału przypomina pastę do zębów. Można go będzie, na przykład, wykorzystać w drukarce 3D do wykonania akumulatora o dowolnym kształcie, mówi jeden z twórców nowatorskiego urządzenia, Aiman Rahmanudin.
Ludzkość używa coraz więcej gadżetów i urządzeń elektronicznych. Coraz więcej z nich to urządzenia noszone na ciele, jak pompy insulinowe, rozruszniki serca, implanty słuchu, w przyszłości coraz więcej elektroniki będzie zintegrowanej z ubraniami. Jeśli to wszystko ma działać i nie przeszkadzać użytkownikowi w codziennym funkcjonowaniu, potrzebne są nowe rodzaje baterii.
Baterie to największy składnik każdej elektroniki. Dzisiaj są to sztywne ciała stałe i dość nieporęczne. Jednak dzięki miękkim wygodnym bateriom możemy pozbyć niedogodności z nimi związanych. Można je będzie integrować w zupełnie inny sposób, niż obecnie, dodaje Rahmanudin.
Chcąc uniknąć błędów innych zespołów pracujących nad elastycznymi akumulatorami, naukowcy ze Szwecji wykorzystali polimery oraz ligninę. Ich urządzenie może być ładowane i rozładowywane ponad 500 razy i zachowuje swoją pojemność. Może być też rozciągnięte na 2-krotność swojej oryginalnej długości i wciąż dobrze działa.
Obecnie twórcy baterii pracują nad zwiększeniem napięcia. Nasza bateria nie jest doskonała. Sama koncepcja jest dobra, ale musimy poprawić wydajność. Obecnie możemy uzyskać 0,9 V. Szukamy innych związków chemicznych, by zwiększyć napięcie. Jedną z rozważanych przez nas opcji jest wykorzystanie cynku lub manganu, które powszechnie występują w skorupie ziemskiej, dodaje Rahmanudin.
Ze szczegółami nowej baterii można zapoznać się na łamach Science Advances.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Szwedzcy uczeni dokonali czegoś niezwykłego. Połączyli indywidualne komórki z organicznymi elektrodami. Ich osiągnięcie daje nadzieję, że w przyszłości będziemy w stanie bardzo precyzyjnie leczyć choroby neurologiczne. I nie tylko je.
Mózg jest kontrolowany przez sygnały elektryczne, które są z kolei przekładane na substancje chemiczne służące do komunikacji między komórkami. Nie od dzisiaj wiemy, że mózg można stymulować za pomocą prądu elektrycznego. Jednak stosowane metody są bardzo nieprecyzyjne i wpływają na duże obszary mózgu. W zwiększeniu precyzji pomagają metalowe elektrody. Jednak ich mocowanie do mózgu stwarza ryzyko uszkodzenia tkanki, pojawienia się stanu zapalnego czy blizn. Rozwiązaniem mogą być miękkie polimerowe elektrody.
Naszym celem jest połączenie układu biologicznego z elektrodami, używając przy tym organicznych polimerów przewodzących. Polimery są miękkie i wygodne w używaniu, mogą przekazywać zarówno sygnał elektryczny, jak i jony. Są więc lepszym materiałem niż konwencjonalne elektrody, mówi Chiara Musumeci z Uniwersytetu w Linköping.
Uczona wraz z kolegami z Karolinska Institutet opracowała technikę mocowania organicznych elektrod do błon komórkowych pojedynczych komórek. Dotychczas udawało się to osiągnąć w przypadku genetycznie modyfikowanych komórek, zmienionych tak, by ich błony komórkowe łatwiej łączyły się z elektrodami. Szwedzi są pierwszymi, którzy wykonali takie połączenie z niezmodyfikowanymi komórkami, uzyskali ścisłe dopasowanie, a elektroda nie wpłynęła na funkcjonowanie komórek.
Technika połączenia jest dwuetapowa. W pierwszym kroku wykorzystywana jest molekuła kotwicząca, za pomocą której tworzy się punkt zaczepienia do błony komórkowej. Na drugim końcu molekuły znajduje się struktura, do której mocowana jest następnie elektroda.
Na kolejnym etapie badań naukowcy będą starali się opracować sposób na bardziej równomierne zaczepianie molekuły kotwiczącej, uzyskanie bardziej stabilnego połączenia oraz zbadanie, jak takie połączenie zachowuje się z upływem czasu. Przed nimi jeszcze sporo wyzwań. Naukowcy wciąż nie są w stanie z całą pewnością stwierdzić, że ich technika sprawdzi się w przypadku żywych tkanek. Na razie skupiają się nad uzyskaniem pewnego, stabilnego i bezpiecznego połączenia z komórką.
Jeśli okaże się, że takie połączenia sprawdzają się w żywych organizmach, przyjdzie czas na badania, które dadzą odpowiedź na pytanie, w terapiach jakich chorób można będzie zastosować elektrody łączone z poszczególnymi komórkami.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Palenie z trzeciej ręki może prowadzić do wysypki, zapalenia skóry czy łuszczycy, ostrzegają naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside. To już kolejne badania pokazujące, że szkodliwe dla naszego zdrowia jest nie tylko palenie papierosów i nie tylko bierne palenie. Szkody przynosi nam również kontakt pozostałościami po paleniu, które osadzają się na ubraniach, meblach, ścianach czy przedmiotach codziennego użytku.
Paleniem z drugiej ręki, lub biernym paleniem, nazywamy wdychanie dymu tytoniowego i zawartych w nim toksyn. Natomiast palenie z trzeciej ręki to wdychanie toksyn z dymu tytoniowego, które osadziły się na meblach, ścianach, ubraniach i innych przedmiotach i stopniowo się z nich uwalniają.
Już 9 lat temu informowaliśmy, że kontakt z pozostałościami dymu tytoniowego, które osiadły na powierzchniach, prowadzi do uszkodzeń DNA, a wietrzenie pomieszczeń nie pomaga. Później okazało się również, że na dłoniach i w ślinie dzieci przy których nikt nie pali, mogą znajdować się znaczne ilości nikotyny, a palenie z trzeciej ręki negatywnie wpływa na wagę i układ krwiotwórczy.
Z zagrożenia związanego z paleniem z trzeciej ręki zdano sobie jasno sprawę w 2010 r., kiedy to Hugo Destaillats, Mohamad Sleiman i Lara Gundel z Berkeley Lab wykazali, że nikotyna reaguje z ozonem i kwasem azotowym w powietrzu. Po reakcji z kwasem azotowym powstają bardzo groźnie rakotwórcze nitrozaminy, m.in. NNA, NNK i NNN. Z kolei wskutek reakcji z ozonem tworzą się bardzo małe cząstki. Wietrzenie pomieszczeń jest w tym przypadku nieskuteczne, są one bowiem tak drobne, że oddychamy nimi czy wchłaniamy z żywnością. Dodatkowo po dotknięciu powierzchni, które miały kontakt z dymem, przenikają one przez skórę.
Teraz w eBioMedicine opublikowano wyniki pierwszych badań nad wpływem palenia z trzeciej ręki na skórę. Odkryliśmy, że wystawienie ludzkiej skóry na obecne na powierzchniach oraz w pyle pozostałości po paleniu tytoniu inicjuje mechanizm chorób zapalnych skóry oraz podnosi obecne w moczu biomarkery stresu oksydacyjnego, co może prowadzić do innych chorób, jak nowotwory, choroby serca czy miażdżyca. Co gorsza, wystawienie skóry na duże ilości pozostałości po paleniu z trzeciej ręki ma podobne skutki, jak bezpośrednie palenie papierosów, mówi doktor Shane Sakamaki-Ching.
Do przeprowadzonych badań klinicznych zaangażowano 10 zdrowych niepalących ochotników, w wieku od 22 do 45 lat. Każdy z uczestników przez trzy godziny nosił ubrania przesiąknięte dymem tytoniowym i przez co najmniej 15 minut szedł lub biegł na mechanicznej bieżni, by zwiększyć pocenie się i tym samym zwiększyć pobór substancji przez skórę. Uczestnicy badań nie wiedzieli, że na noszonych przez nich ubraniach znajdują się pozostałości po paleniu. W regularnych odstępach czasu pobierano od nich krew i próbki moczu, by zbadać obecność w nich pozostałości po paleniu oraz szukać oznak stresu oksydacyjnego spowodowanego obecnością tych związków. Wyniki porównywano z grupą kontrolną, która miała na sobie czyste ubrania, bez pozostałości po paleniu.
Zauważyliśmy, że ostra ekspozycja na palenie z trzeciej ręki zwiększało w moczu poziom biomarkerów oksydacyjnego uszkodzenia DNA, lipidów oraz protein, a biomarkery te pozostały na podwyższonym poziomie po zakończeniu ekspozycji. Takie same poziomy biomarkerów zauważono u palaczy. Uzyskane przez nas wyniki pomogą lekarzom w diagnozowaniu pacjentów wystawionych na pozostałości dymu tygodniowego oraz mogą być przydatne podczas prawnego regulowania kwestii palenia w pomieszczeniach, dodaje Sakamaki-Ching.
Profesor Prue Talbot wyjaśnia, że skóra jest największym ludzkim organem mającym kontakt z pozostałościami po paleniu, dlatego też jest najbardziej narażona. Ogólnie rzecz biorąc, niewiele wiemy o zdrowotnych skutkach palenia z trzeciej ręki. Jeśli kupisz samochód od kogoś, kto w nim palił, narażasz się na niebezpieczeństwo. Jeśli pójdziesz do kasyna, w którym wolno palić, narażasz swoją skórę na kontakt z toksynami. To samo dotyczy np. pobytu w pokoju hotelowym, w którym wcześniej mieszkał palacz.
Naukowcy podkreślają, że uczestnicy ich badań mieli krótki kontakt z pozostałościami po dymie tytoniowym, więc nie spowodował on widocznych zmian na skórze. Jednak mimo tak krótkiego kontaktu w ich krwi pojawiły się biomarkery wskazujące na początkowy etap aktywacji stanu zapalnego, łuszczycy czy innych problemów skórnych.
W kolejnym etapie badań uczeni chcą przeprowadzić podobny eksperyment z wykorzystaniem pozostałości z dymu po papierosach elektronicznych. Planują też przyjrzenie się większym grupom ludzi, które przez dłuższy czas miały skórny kontakt z pozostałościami po paleniu.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Guoliang Liu z Wydziału Chemii Virginia Polytechnic Institute and State University (Virginia Tech), opracował metodę przetwarzania plastików – od „kartonowych” pojemników na napoje, poprzez pojemniki na żywność i foliowe torebki – na mydło. Jego tajemnica polega na podgrzewaniu długichł łańcuchów polimerowych i ich gwałtownym chłodzeniu. Mamy tutaj więc do czynienia z tzw. upcyclingiem, czyli uzyskiwaniem z przetwarzanego przedmiotu produktu o wysokiej wartości. W tym przypadku są do surfaktanty, które może zamienić w mydło czy detergent. Bardzo często recykling wiąże się z downcyklingiem, gdy poddany mu przedmiot można zamienić na produkt o niższej wartości.
Zamiana plastiku na mydło może być zaskakująca, ale oba te produkty mają wiele wspólnego na poziomie molekularnym. Struktura chemiczna polietylenu, jednego z najpowszechniej używanych tworzyw sztucznych, ma niezwykle podoba do struktury kwasów tłuszczowych używanych do produkcji mydła. Oba te materiały mają długie łańcuchy węglowe, jednak kwasy tłuszczowe mają na końcu łańcucha dodatkową grupę atomów.
Guoliang Liu od dłuższego czasu uważał, że dzięki temu podobieństwu powinno się udać zamienić polietylen w kwas tłuszczowy do produkcji mydła. Pytanie brzmiało, jak podzielić długie łańcuchy polimerowe na krótsze, ale nie za krótkie, i zrobić to efektywnie. Jeśli by się to udało, można by z plastikowych odpadów o niskiej wartości uzyskać produkt o wysokiej wartości.
Inspiracją dla naukowca stało się dymu z palącego się w kominku drewna.
Drewno kominkowe składa się głównie z polimerów, jak celuloza. Jego spalanie rozrywa polimery na mniejsze łańcuchy, następnie na małe gazowe molekuły, które w końcu utleniają się do tlenku węgla. Jeśli podobnie przerwiemy molekuły polietylenu, ale przerwiemy proces zanim staną się one molekułami gazowymi, powinniśmy otrzymać krótkie łańcuchy podobne do molekuł polimerów, stwierdził. W swoim laboratorium wykorzystał termolizę z gradientem temperatury. Na dole urządzenia do termolizy panuje wystarczająco wysoka temperatura, by poprzerywać łańcuchy polimerowe, a na górze jest ono na tyle schłodzone, że proces przerywania łańcuchów nie zachodzi. Po termolizie naukowcy zebrali sadzę z góry pieca i okazało się, że zawiera ona woski. Potrzebnych było jeszcze kilka etapów obróbki chemicznej, w tym zmydlanie, by otrzymać pierwsze w historii mydło z plastiku.
Cała procedura została przeanalizowana przez ekspertów od modelowania komputerowego, analiz ekonomicznych i innych dziedzin. Efektem prac jest artykuł opublikowany w Science. Nasze badania pokazują nowy sposób upcyclingu plastiku bez konieczności stosowania nowych katalizatorów czy złożonych procedur. To powinno zachęcić innych do opracowania kolejnych metod zamiany plastikowych odpadów na cenne produkty, mówi główny autor artykułu, Zhen Xu.
Co więcej, analizy wykazały, że tę samą metodę można wykorzystać podczas pracy z polipropylenem. Wraz z polietylenem stanowi od większość plastiku, z jakim mamy do czynienia w codziennym życiu. Dodatkową zaletą jest fakt, że metodę Liu można wykorzystać bez potrzeby oddzielania polietylenu od polipropylenu. Można je jednocześnie przetwarzać.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.