Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Sztuczne komórki wykrywają i zabijają bakterie
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Medycyna
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
W Polsce na stwardnienie rozsiane (SM) cierpi około 60 tysięcy osób. Jest więc ono jedną z najpowszechniej występujących chorób układu nerwowego. W jej przebiegu układ odpornościowy atakuje otoczkę mielinową nerwów, prowadząc do ich uszkodzenia. W zależności od miejsca ataku, choroba daje bardzo wiele objawów, włącznie z zaburzeniami widzenia czy paraliżem. Przyczyny stwardnienia rozsianego wciąż nie zostały poznane, jednak najprawdopodobniej są one liczne. Wśród nich wymienia się też rolę mikrobiomu jelit.
Już wcześniejsze badania wskazywały na istnienie różnić w składzie mikrobiomu pomiędzy osobami cierpiącymi na SM, a zdrowymi. Jednak znacznie tych różnic nie zostało rozpoznane, gdyż wpływ na mikrobiom mają też czynniki genetyczne czy dieta. Trudno więc stwierdzić, na ile różnice mają związek ze stwardnieniem rozsianym, a na ile są spowodowane innymi czynnikami.
Naukowcy z Niemiec i USA, chcąc zmniejszyć niepewność dotyczącą roli mikrobiomu w SM przeprowadzili badania na 101 parach bliźniąt jednojajowych, z których jedno cierpiało na stwardnienie rozsiane. Mieli więc do czynienia z osobami, które niemal nie różniły się genetycznie, a ponadto do wczesnej dorosłości mieszkały razem, więc były poddane wpływom bardzo podobnych czynników środowiskowych.
Uczeni przeanalizowali próbki kału od 81 par bliźniąt i znaleźli 51 taksonów w przypadku których występowały różnice w ilości mikroorganizmów u osób zdrowych i chorych. Cztery pary bliźniąt zgodziły się też na pobranie wycinka jelita cienkiego. Natępnie mikroorganizmy tam znalezione zostały przeszczepione trangenicznym myszom. U zwierząt, których jelito cienkie zostało skolonizowane przez mikroorganizmy żyjące w jelicie cienkim osób z MS, znacznie częściej dochodziło do pojawienia się objawów przypominających stwardnienie rozsiane.
Następnie naukowcy przeanalizowali odchody myszy wykazujących objawy stwardnienia rozsianego i uznali, że bakteriami najbardziej podejrzanymi o powodowanie choroby są dwaj członkowie rodziny Lachnospiraceae: Lachnoclostridium sp. i Eisenbergiella tayi. Oba gatunki występują w jelitach w niewielkiej ilości, dlatego dotychczas tylko w szeroko zakrojonych i dobrze kontrolowanych badaniach pojawiały się wyniki wskazujące, że mogą mieć one coś wspólnego z MS. Teraz po raz pierwszy pojawił się dowód na ich szkodliwe działanie. Warto przy okazji przypomnieć, że Lachnospiraceae wiązane są też z depresją i atakami na komórki układu odpornościowego.
Autorzy badań nie wykluczają, że i inne mikroorganizmy biorą udział w patogenezie stwardnienia rozsianego. W trakcie przyszłych badań warto też skupić się na roli Lachnoclostridium sp. i Eisenbergiella tayi, lepiej poznać ich wpływ na myszy oraz przełożyć uzyskane wyniki na ludzi. Jeśli okazałoby się, że do rozwoju MS przyczynia się niewielka grupa bakterii, możliwe stało by się opracowanie nowych metod leczenia.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Florida Atlantic University zajęli się noszonymi na nadgarstkach paskami o różnych teksturach, by zbadać, czy mogą się na nich znajdować potencjalnie szkodliwe/patogenne bakterie. Naukowcy podkreślają, że choć opaski (do których mocowane są np. zegarki czy krokomierze) noszone są codziennie, ludzie zapominają o ich czyszczeniu lub zwyczajnie ignorują taką potrzebę.
W ramach studium Amerykanie testowali opaski z plastiku, gumy, tkaniny, skóry i metalu (srebra i złota). Chcieli sprawdzić, czy istnieje korelacja między rodzajem materiału a występowaniem bakterii. Naukowcy przyglądali się czystości różnych rodzajów opasek. Starali się też zidentyfikować najlepsze protokoły ich prawidłowej dezynfekcji.
Oznaczano liczebność bakterii, typy bakterii oraz ich rozkład na powierzchni opaski. Zespół dr Nwadiuto Esiobu oceniał też skuteczność 3 roztworów odkażających: 70% etanolu, lizolu (Lysol™ Disinfectant Spray) oraz octu jabłkowego.
Niemal na wszystkich (95%) paskach znaleziono bakterie, ale najgorzej wypadły paski plastikowe i gumowe. Natomiast metalowe, szczególnie zawierające złoto i srebro, miały na swojej powierzchni niewiele bakterii lub nie miały ich prawie wcale. Plastik i guma są prawdopodobnie lepszym siedliskiem dla bakterii, gdyż są porowate i wykazują się elektrostatycznością, co przyciąga bakterie i ułatwia kolonizację. Najlepszym wskaźnikiem pozwalającym na przewidzenie stopnia kolonizacji przez bakterię była struktura powierzchni paska oraz aktywność jego użytkownika. Nie zauważono za to różnicy pomiędzy paskami używanymi przez mężczyzn i kobiety jeśli chodzi o rodzaje bakterii i częstotliwość ich występowania.
Znalezione na paskach mikroorganizmy to standardowo występujące na skórze rodzaje Staphylococcus i Pseudomonas oraz obecny w jelitach rodzaj Escherichia, szczególnie E. coli. Staphylococcus znaleziono na 85% pasków, Pseudomonas na 30%, a E. coli występowała na 60%. Najwięcej Staphylococcus przebywało na paskach osób, które korzystały z sal gimnastycznych.
Liczba bakterii oraz zidentyfikowane przez nas gatunki pokazują, że należy regularnie czyścić paski urządzeń noszonych na nadgarstku. Nawet niewielka liczba patogenów z tych rodzin może powodować poważne choroby. O czyszczenie pasków powinni dbać szczególnie pracownicy służby zdrowia, gdyż zidentyfikowane przez nas mikroorganizmy są bardzo niebezpieczne dla osób o osłabionym układzie odpornościowym, a ludzi ci z takimi właśnie osobami się stykają, zauważa doktor Nwadiuto Esiobu.
Spośród trzech testowanych środków odkażających największą skutecznością wykazały się lizol i 70-procentowy etanol. Niezależnie od materiału paska po 30-sekundowej ekspozycji zabijały 99,9% bakterii. Ocet jabłkowy potrzebował 2 minut, by liczba bakterii zaczęła spadać.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Przed dziewięciu laty profesor Chris Greening i jego koledzy z Monash University zainteresowali się Mycobacterium smegmatis. Ta niezwykła bakteria może przetrwać wiele lat bez dostępu do organicznych źródeł pożywienia. Ku zdumieniu australijskich naukowców okazało się, że M. smegmatis pobiera wodór z atmosfery i wykorzystuje go produkcji energii. Teraz naukowcom udało się wyekstrahować enzym odpowiedzialny za cały proces. Mają nadzieję, że uda się go wykorzystać do produkcji tanich wydajnych ogniw paliwowych.
Enzym hydrogenazy, zwany Huc, ma tak wysokie powinowactwo do wodoru, że utlenia wodór atmosferyczny, mówi Greening. Huc jest niezwykle wydajny. W przeciwieństwie do innych znanych enzymów i katalizatorów korzysta z wodoru poniżej poziomu atmosferycznego, który stanowi 0,00005% powietrza, którym oddychamy – dodaje uczony. Od pewnego czasu wiedzieliśmy, że bakterie mogą wykorzystywać wodór atmosferyczny jako źródło energii. Jednak do teraz nie wiedzieliśmy, jak to robią – stwierdza.
Bliższe badania ujawniły, że Huc niezwykle wydajnie zmienia minimalne ilości H2 w prąd elektryczny, jednocześnie zaś jest niewrażliwy na oddziaływanie tlenu, który jest zwykle bardzo szkodliwy dla katalizatorów. Co więcej Huc jest odporny na wysokie temperatury. Nawet w temperaturze 80 stopni Celsjusza zachowuje swoje właściwości.
Bakterie wytwarzające Huc powszechnie występują w środowisku naturalnym. Odkryliśmy mechanizm, który pozwala bakteriom „żywić się powietrzem”. To niezwykle ważny proces, gdyż w ten sposób bakterie regulują poziom wodoru w atmosferze, pomagają utrzymać żyzność i zróżnicowanie gleb oraz oceanów, dodaje Greening.
Obecnie naukowcy pracują nad skalowaniem produkcji Huc. Chcą uzyskać większe ilości enzymu, by go lepiej przebadać, zrozumieć oraz opracować metody jego wykorzystania w procesach przemysłowych.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Obecnie wykrywanie związków chemicznych jest łatwiejsze niż kiedykolwiek wcześniej, lecz prowadzenie analiz w pojedynczej kropli nadal pozostaje wyzwaniem. Naukowcy próbują miniaturyzować urządzenia do wykrywania substancji chemicznych w o wiele mniejszej objętości niż robione jest to w laboratoriach diagnostycznych. Gdyby ktoś powiedział kilka dekad temu, że jedna kropla roztworu wystarczy, aby odkryć, jakie substancje kryją się w jej wnętrzu, z pewnością nikt by w to nie uwierzył. Na szczęście to już nie fikcja, a codzienność.
Wychodząc naprzeciw rosnącemu zapotrzebowaniu na prowadzenie w czasie rzeczywistym analiz w zaledwie kilku mikrolitrach roztworu, naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN pod kierunkiem Martina Jӧnssona-Niedziółki we współpracy z badaczami z Politechniki Warszawskiej udowodnili, że detekcja w tak małej skali jest możliwa.
Nowa koncepcja badaczy łączy kilka rozwiązań opierających się na zminiaturyzowanych elektrodach, unikalnej geometrii płytki do gromadzenia roztworu oraz światłowodu. Naukowcy zaprezentowali połączenie różnych technik badawczych, tworząc narzędzie o wiele czulsze niż klasyczne metody. Taka kombinacja elektrochemii z technikami optycznymi oraz mikroskopijnym zbiornikiem na kroplę opłacała się, pozwalając na o wiele więcej niż pierwotnie zakładano. To niesamowite, że dzięki „zaledwie” i jednocześnie „aż” sygnałom elektrochemicznym i optycznym wyjątkowo czuła analiza chemiczna mikroskopijnych kropel jest możliwa.
Przeprowadziliśmy serię eksperymentów elektrochemicznych równolegle z pomiarami optycznymi dla różnych pozycji mikroelektrod. Dzięki temu mogliśmy wyraźnie zobaczyć zmianę sygnału optycznego w miarę postępu reakcji elektrochemicznej – wspomina dr Martin Jӧnsson-Niedziółka
Naukowcy wykazali, że kontrolując wielkość wgłębień na płytce typu „lab-on-a-chip” oraz indukując sygnał w światłowodzie za pomocą ablacji laserem femtosekundowym, mogą elektrochemicznie badać roztwór w setnych częściach mililitra roztworu. Co ciekawe, tajemnica dużej czułości układu kryje się w zastosowanym światłowodzie, który choć jest ma długą historię i jest powszechnie używany w telekomunikacji, umożliwia detekcję nawet minimalnych zmian w procesach chemicznych. A to za sprawą pomiaru parametru zwanego współczynnikiem załamania światła. W ten sposób zaprojektowany system może precyzyjnie mierzyć ugięcie światła w każdej z badanych kropel. Gdy w próbce zachodzi reakcja chemiczna np. proces redukcji-utlenienia, wartości tego parametru zmieniają się, umożliwiając wykrycie nawet niewielkich różnic w składzie chemicznym w cieczy.
Dr Martin Jӧnsson-Niedziółka twierdzi, że połączenie niezwykłej czułości światłowodów z ich elastycznością i narzędziami elektrochemicznymi daje nowe możliwości w detekcji związków chemicznych, szczególnie w analizie złożonych układów np. próbek biologicznych.
Naukowcy porównali uzyskane wyniki z klasycznymi technikami tj. spektroskopia w bliskiej podczerwieni, celem porównania czułości detekcji na przykładzie reakcji redoks przy użyciu związku na bazie ferrocenu. Co ciekawe, stosując tę metodę, nie zarejestrowali różnicy między sygnałami postaci utlenionej i zredukowanej stosowanego wskaźnika redoks, pokazując, że klasyczne rozwiązania w tak małej skali zawodzą. Tym samym badacze potwierdzili, że mierzenie zmian podczas przebiegu reakcji elektrochemicznych wraz z monitorowaniem właściwości optycznych roztworu umożliwia detekcję związków nawet w objętościach rzędu zaledwie kilku mikrolitrów. Dodatkowo przeprowadzone analizy numeryczne potwierdziły, że detekcja ta jest możliwa nawet w jeszcze mniejszej objętości rzędu pikolitrów. Jest to niezwykle ważne w projektowaniu nowoczesnych urządzeń do przenośnego, wydajnego i czułego wykrywania substancji z roztworu.
Wciąż jest jeszcze wiele do zrobienia, lecz niezmiernie cieszy nas fakt, że zaproponowany przez nas układ w ogóle działa. Już teraz ulepszamy aparaturę, aby system był łatwiejszy w obsłudze i bardziej uniwersalny w użyciu – mówi Jӧnsson-Niedziółka.
Przedstawione dane są obiecujące i mają ogromny potencjał pod kątem prowadzenia w przyszłości badań przesiewowych próbek biologicznych, takich jak metabolity, lub zastosowania w innych dziedzinach, np. do analizy próbek środowiskowych, a nawet materiałów niebezpiecznych. Być może zaproponowane przez naukowców rozwiązanie już niebawem pozwoli na przenośne wykrywanie wielu reakcji chemicznych o wiele szybciej i sprawniej niż przy użyciu klasycznej aparatury laboratoryjnej. Złożoność układu i czułość pomiarów wciąż wymagają prac celem optymalizacji licznych parametrów, lecz już teraz można stwierdzić, że jest to przełom w detekcji w mikroskali i z pewnością przyczyni się do polepszenia skuteczności przyszłego leczenia klinicznego.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Włoscy specjaliści posłużyli się starannie wyselekcjonowanymi bakteriami, by dokończyć oczyszczanie rzeźb Michała Anioła z zespołu grobowego Medyceuszów (Nowej Zakrystii) we Florencji. Wykorzystano szczepy Serratia ficaria SH7, Pseudomonas stutzeri CONC11 i Rhodococcus sp. ZCONT. Wyniki projektu mają zostać zaprezentowane jeszcze w tym miesiącu.
Jak podkreślił Jason Horowitz w reportażu opublikowanym na łamach The New York Timesa, prace w Kaplicy trwały niemal 10 lat. Na koniec pozostały najbardziej uporczywe przebarwienia i osady.
Bakterie zdały egzamin śpiewająco
W listopadzie 2019 r. Muzeum Zespołu Grobowego Medyceuszów (Museo delle Cappelle Medicee) poprosiło Narodowy Komitet Badań o przeprowadzenie analiz z wykorzystaniem spektroskopii w podczerwieni. Wykryto ślady kalcytu, krzemianów i substancji organicznych. Dzięki temu Anna Rosa Sprocati z Włoskiej Narodowej Agencji Nowych Technologii zyskała cenne wskazówki co do wyboru najwłaściwszych bakterii z zestawu niemal 1000 szczepów (zwykle są one stosowane do rozkładania plam ropy albo zmniejszania toksyczności metali ciężkich).
Ostatecznie zespół konserwatorów przetestował za ołtarzem, na niewielkiej palecie złożonej z 20 prostokątów, 8 najbardziej obiecujących szczepów. Wybrano bakterie bezpieczne dla ludzi, środowiska i, oczywiście, dzieł sztuki.
Jak wyjaśniła Sprocati, później bakterie zastosowano na nagrobku Juliana Medyceusza (księcia Nemours żyjącego w latach 1479-1516) z alegorycznymi figurami Dnia i Nocy. Włosy Nocy przemyto P. stutzeri CONC11, bakterią wyizolowaną z odpadów garbarni w okolicach Neapolu. Bakteriami Rhodococcus sp. ZCONT, tym razem pochodzącymi z gleby zanieczyszczonej dieslem w Casercie, usunięto resztki gipsowych odlewów, kleju i tłuszczu z jej uszu.
Działania te okazały się sukcesem, jednak Paola D'Agostino wolała nie igrać z losem przy czyszczeniu twarzy Nocy. Podobne podejście prezentował watykański ekspert Pietro Zander, który dołączył do zespołu. Dla bezpieczeństwa postanowiono zastosować mikrokapsułki z gumą ksantanową. Analogicznym zabiegom poddano głowę rzeźby Juliana.
W marcu ubiegłego roku przez pandemię muzeum zamknięto. Sprocati zabrała więc "swoje" bakterie w inne miejsce. W sierpniu jej zespół wykorzystał baterie z okolic Neapolu do usunięcia wosku pozostawionego przez stulecia palenia świec wotywnych na marmurowym reliefie Alessandra Algardiego Spotkanie Attyli i papieża Leona I w Bazylice św. Piotra.
Gdy Kaplicę otwarto w pewnym zakresie w połowie października 2020 r., ponownie wdrożono prace. Wtedy specjaliści rozprowadzili żel z S. ficaria SH7 na nagrobku Wawrzyńca II Medyceusza (1492-1519).
Za stan obiektu odpowiadają różne czynniki środowiskowe, ale dużą rolę odegrał w tym sposób, w jaki potraktowano ciało zamordowanego w 1537 r. księcia Florencji Aleksandra Medyceusza. Jego ciało zawinięto w dywan i umieszczono w sarkofagu Wawrzyńca. Substancje z jego rozkładającego się ciała wsiąkały w marmur, niszcząc dzieło Michała Anioła. Na szczęście przebarwieniami i deformacjami z powodzeniem zajęły się S. ficaria SH7, które wyizolowano z gleby skażonej metalami ciężkimi (ze stanowiska na Sardynii).
Zaczęło się od konferencji...
W 2013 r. Monica Bietti, była już dyrektorka Muzeum Zespołu Grobowego Medyceuszów, zauważyła, co się stało z zabytkami od konserwacji w 1988 r. Trzeba było ponownie się nimi zająć. Im jednak kaplica stawała się czystsza, tym bardziej zniszczony sarkofag Wawrzyńca od niej odstawał. W 2016 r. Marina Vincenti uczestniczyła w konferencji zorganizowanej przez Sprocati i innych biologów z jej zespołu (An introduction to the world of microorganisms). Specjaliści zademonstrowali, jak bakterie usunęły resztki żywicy z barokowych fresków w Galerii Carracciego w Pałacu Farnese w Rzymie. Bakterie wyizolowane z wód kopalnianych z Sardynii usunęły rdzawe zacieki z marmurów galerii. Kiedy przyszła kolej na oczyszczanie dzieł Michała Anioła, postanowiono więc skorzystać z pomocy bakteryjnych sprzymierzeńców. D'Agostino zgodziła się pod warunkiem, że wcześniej zostaną przeprowadzone testy. Bakterie zdały egzamin i wykonały swoją pracę...
W przeszłości sięgano już po pomoc bakterii w oczyszczaniu dzieł sztuki. Jak napisała w artykule opublikowanym w Verge Mary Beth Griggs, zbliżone techniki zastosowano w Katedrze Narodzin św. Marii w Mediolanie, Katedrze Wniebowzięcia Najświętszej Maryi Panny w Pizie czy w Campo Santo di Pisa. W 2011 r. specjaliści z Walencji wykorzystali bakterie, by oczyścić XVII-wieczne freski Antonia Palomino w Sant Joan del Mercat.
Zespół grobowy Medyceuszów przy kościele San Lorenzo
Zespół grobowy Medyceuszów przy kościele San Lorenzo tworzą: Cappelle dei Principi z kryptą (Matteo Nigetti 1604 — mauzoleum Cosima I i jego przodków) i Nowa Zakrystia (Sagrestia Nuova), dzieło Michała Anioła (1520–35), ukończone przez Georgia Vasariego (1557). Mieszczą się w niej nagrobki Wawrzyńca II Medyceusza (ks. Urbino) z rzeźbami Świtu i Zmierzchu, Juliana Medyceusza (ks. Nemours) z rzeźbami Dnia i Nocy, a także podwójny sarkofag zawierający prochy Wawrzyńca Medyceusza (Wawrzyńca Wspaniałego) i jego młodszego brata Juliana, z ustawionymi na nim figurami Madonny z Dzieciątkiem (dłuta Michała Anioła, 1521), św. Kosmy (dzieło Montorsolego) i św. Damiana (dzieło Raffaela da Montelupy).
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.