Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Sweter z fotochromatycznej wełny
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Polscy chemicy opracowali stabilne barwniki, silnie emitujące światło czerwone. Umożliwią one badanie mikroskopem fluorescencyjnym głęboko położonych struktur biologicznych i obserwować choćby przeciwciała lub białka biorące udział w rozwoju chorób uszkadzających mózg.
A jednak świeci
Zaprojektowanie, a następnie zsyntetyzowanie lepszych barwników pozwoli na dalszy rozwój mikroskopii STED (Stimulated Emission Depletion) oraz w przyszłości na jej użycie w diagnostyce medycznej – mówi prof. Daniel Gryko z Instytutu Chemii Organicznej PAN, cytowany w informacji przesłanej przez FNP, która finansowała badania.
Polscy naukowcy, we współpracy z Francuzami i Niemcami, stworzyli nową klasę trwałych znaczników fluorescencyjnych – nowy typ diketopirolopiroli – wykazujących niezwykle intensywną emisję światła czerwonego. Prof. Gryko podkreśla, że czerwone światło jest najlepiej widoczne pod mikroskopem fluorescencyjnym. Dlatego nowe związki organiczne będzie można zastosować jako sondy fluorescencyjne.
Wyniki badań przedstawiono w formie publikacji w czasopiśmie „Angewandte Chemie”. Publikacja ta – jak informuje FNP – zmienia sposób patrzenia na związki, które w swojej strukturze mają dwie grupy nitrowe. Dotychczas sądzono, że grupa nitrowa prawie zawsze tłumi fluorescencję. A jednak diketopirolopirole emitują światło, choć mają taką właśnie strukturę. Badacze wykazali, że przy spełnieniu odpowiednich założeń grupa nitrowa nie wpływa na fluorescencję związku. Jest to istotne, bo często taka grupa podwyższa stabilność znacznika. Odkrycie jest w trakcie patentowania.
Od zakreślaczy po zaawansowaną medycynę
Fluorescencja to zdolność do emitowania światła o określonym kolorze, na skutek wzbudzenia promieniowaniem świetlnym o określonej długości. Związki wykazujące fluorescencję są często wykorzystywane w praktyce - od pisaków, tzw. zakreślaczy po tablety, laptopy, a nawet telewizory z wyświetlaczami zbudowanymi z tzw. OLED-ów, czyli diod na bazie związków organicznych, emitujących światło niebieskie, zielone i czerwone.
Związki cechujące się fluorescencją znalazły też zastosowanie w nowoczesnej biologii molekularnej i diagnostyce medycznej. Wykorzystuje się je do obserwacji – przy pomocy mikroskopów fluorescencyjnych – różnych organelli komórkowych, białek, a także do śledzenia procesów zachodzących w komórkach – mówi prof. Daniel Gryko.
Tłumaczy, że mikroskop fluorescencyjny ma znacznie większą rozdzielczość, niż konwencjonalny mikroskop optyczny, który (z uwagi na falową naturę światła) nie pozwala na obrazowanie struktur mniejszych, niż około 200 nanometrów. Rozdzielczość o kilka rzędów wielkości większą niż mikroskop optyczny ma mikroskop elektronowy, ale można w nim obserwować wyłącznie martwe obiekty, umieszczone w próżni i bombardowane wiązką elektronów. Mikroskop fluorescencyjny pozwala badać żywe organizmy i procesy, jakie w nich naturalnie zachodzą.
Do przeprowadzenia takich obserwacji potrzeba właśnie barwników fluorescencyjnych lub znaczników. Barwniki te muszą przenikać przez błony komórkowe żywych komórek. Dołącza się je do obiektu, który ma być uwidoczniony pod mikroskopem, np. konkretnego białka, i w ten sposób można obserwować np. specyficzne przeciwciała lub białka biorące udział w rozwoju chorób uszkadzających mózg: w chorobie Parkinsona, Alzheimera czy Huntingtona.
Najbardziej zaawansowaną techniką mikroskopii fluorescencyjnej jest mikroskopia typu STED, w której oprócz wiązki światła wzbudzającego, wykorzystuje się dodatkową wiązkę, która wygasza fluorescencję na brzegach wzbudzonego punktu. Dzięki temu uzyskany obraz ma bardzo wysoką rozdzielczość.
Opracowanie mikroskopii fluorescencyjnej typu STED zostało uhonorowane Nagrodą Nobla w 2014 roku. Dzięki niej możliwe stało się precyzyjne badanie m.in. wzajemnych oddziaływań białek w komórkach czy różnicowania się tkanek w rozwoju embrionalnym.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Pomidory mogą być skuteczną alternatywą dla leków obniżających poziom cholesterolu i ciśnienie krwi. Włączenie ich do diety jest zatem skutecznym sposobem zapobiegania chorobom sercowo-naczyniowym.
Doktorzy Karin Ried i Peter Fakler z Uniwersytetu w Adelajdzie jako pierwsi podsumowali wyniki badań dotyczących wpływu likopenu na stężenie cholesterolu i ciśnienie krwi. Australijczycy przeanalizowali wyniki 14 studiów z ostatnich 55 lat. Nasze metastudium sugeruje, że jeśli dana osoba spożywa ponad 25 mg likopenu dziennie, może w ten sposób zmniejszyć stężenie złego cholesterolu LDL aż o 10%. Można to porównać do wpływu niskich dawek leków przepisywanych powszechnie pacjentom z lekko podwyższonym cholesterolem, ale bez ich skutków ubocznych, do których należą m.in. bóle mięśni, osłabienie i uszkodzenie nerwów – opowiada Ried. Szczególnie bogate w likopen są pomidory. Przed chorobami serca zabezpiecza wypijanie 0,5 l soku pomidorowego dziennie lub zjadanie 50 g przecieru. Mniejsze ilości tego przeciwutleniacza znajdują się w arbuzie, papai, różowym grejpfrucie, gruszli (nazywanej też guawą) oraz owocach dzikiej róży.
Akademicy z antypodów przypominają, że likopen jest lepiej przyswajany z pomidorów przetworzonych niż świeżych. Ponieważ dobrze rozpuszcza się w tłuszczach, warto poddać go obróbce termicznej z dodatkiem np. oliwy.
Badanie pokazuje, że spożywanie dużych ilości likopenu wiąże się ze spadkiem ryzyka chorób sercowo-naczyniowych, włączając w to miażdżycę, zawały serca i udary. W przyszłości trzeba będzie ustalić, czy dawki likopenu powyżej 25-44 mg dziennie zapewniają jakieś dodatkowe korzyści.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Gąsienice jedwabników, które karmi się liśćmi morwy z dodatkiem fluorescencyjnych barwników, produkują nici o interesujących barwach, np. rażąco różowej.
Doktorzy Natalia Tansil i Han Mingyong z Institute of Materials Research and Engineering (IMRE) w Singapurze podkreślają, że metoda jest tania i prosta. Obecnie trwają rozmowy z potencjalnymi partnerami przemysłowymi, dzięki którym w ciągu kilku lat proces powinno się łatwo przeskalować i skomercjalizować. Ponieważ barwnik trafia do rdzenia nici, kolory utrzymują się dłużej niż przy tradycyjnym farbowaniu. Poza tym nie zużywa się tyle wody, a i zanieczyszczenie środowiska jest znacznie mniejsze. By produkt trafił na rynek, trzeba jeszcze rozszerzyć gamę dostępnych kolorów i zadbać o powtarzalność, także w zakresie intensywności barw.
Naukowcy widzą dla swojej dietetycznej metody również zastosowania na niwie medycyny. Czemu bowiem nie podawać żerującym gąsienicom Bombyx mori czegoś, co pozwoliłoby uzyskać nici, a następnie opatrunki ze związkami antybakteryjnymi, przeciwzapalnymi czy antykoagulantami? Badacze z Singapuru myślą też o gazach lub bandażach z substancjami działającymi jak czujniki.
W przeszłości fluorescencyjne nici wytwarzały jedwabniki zmodyfikowane genetycznie. W 1999 r. BBC opublikowało np. artykuł o dokonaniach zespołu prof. Hajime Moriego z Instytutu Technologii w Kioto, światowej stolicy kimona. Japońskie jedwabniki wytwarzały świecącą zieloną nić, ale nie o kolor tu właściwie chodziło. Naukowcy chcieli ulepszyć właściwości nici. Założyli, że gdyby po wprowadzeniu genu pozwalającego na wzmocnienie oprzędu świecenie znikło, świadczyłoby to o skutecznym podstawieniu jednego genu drugim.
Specjaliści z IMRE uzyskali niezmienione strukturalnie różowe, żółte czy pomarańczowe nici, które zaczynały świecić po potraktowaniu promieniami UV. Jedyną różnicą między proponowanym procesem a aktualnie stosowanymi metodami hodowli jest dodawanie barwnika do menu w ostatnich 4 dniach stadium larwalnego. Potem kolorowe kokony mogą już być zbierane i przetwarzane za pomocą zwykłych metod – opowiada rzecznik IMRE Eugene Low Ooi Meng.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Ciemne jądra chronią ptaki przed mutacjami plemników (Journal of Evolutionary Biology).
Zespół Ismaela Galvána z Université Paris-Sud 11 badał melaninę, której ludzka skóra zawdzięcza swoją barwę. Okazało się, że można ją znaleźć nie tylko tutaj, ale również w jądrach wielu gatunków kręgowców. Melanina występuje głównie w powłoce wspólnej zwierząt (układzie narządów osłonowych pokrywających całe ciało kręgowców; są to skóra oraz jej przydatki, np. gruczoły czy włosy), ale pojawia się też w kilku tkankach pozaskórnych. Francuzi podejrzewali, że skoro pigment jest przeciwutleniaczem, sprawdziłby się jako substancja chroniąca spermę/płciowe komórki macierzyste przed stresem oksydacyjnym i uszkodzeniami DNA.
Naukowcy badali 134 gatunki ptaków. Przyglądali się wskaźnikowi mutacji, a konkretnie substytucji, czyli zamiany jednej pary zasad na inną w cytochromie b mitochondriów, które natura wyposażyła we własne DNA (mtDNA) i które odpowiadają za procesy oddchania na poziomie komórkowym (w łańcuchu oddechowym energia jest pozyskiwana podczas etapowego przenoszenia elektronów na końcowy akceptor tlen). Plemniki potrzebują dużych ilości tlenu, dlatego mutacje w mitochondriach stanowią realne zagrożenie dla ich żywotności i reprodukcji.
Okazało się, że u 42 gatunków ptaków z ciemniejszymi jądrami, np. u sów czy drozdowatych, wskaźnik mutacji mitochondrialnych był niższy. Melanina najczęściej uwidaczniała się w jądrach w okresie godowym. Poza tym nie zauważono związku między zakresem zaciemnienia upierzenia a zaciemnieniem jąder.
Wyniki są tym bardziej interesujące, że melanina występuje u wszystkich organizmów: od bakterii po ssaki. Gdyby melanina rzeczywiście chroniła DNA mitochondriów przed szkodliwym działaniem reaktywnych form tlenu, powstaje uzasadnione pytanie, czemu nie u wszystkich zwierząt rozwinęło się ciemne zabarwienie jąder. Francuzi dywagują, że powodem może być koszt wytworzenia pigmentu. "Co sugeruje, że zwierzęta, które zaciemniają swoje jądra, postępują tak, ponieważ potrzebują tego ze względu na [historycznie] wysoki wskaźnik mutacji [w mitochondrialnym genomie].
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Występujący w korze brzozy biały barwnik betulina pomaga obniżyć poziom cholesterolu, zapobiega otyłości i zwiększa wrażliwość na insulinę. Co ważne, w tętnicach myszy, w których planie żywieniowym uwzględniono betulinę, nie rozwijały się też blaszki miażdżycowe. W ten sposób udowodniono, że związek, znany wcześniej głównie ze swego zbawiennego wpływu na skórę, wspaniale nadaje się do zapobiegania wielu chorobom cywilizacyjnym, w tym cukrzycy.
Betulina obiera na cel białka wiążące sekwencję odpowiedzi na sterole (ang. sterol regulatory element-binding proteins, SREBPs), czyli lipogenne czynniki transkrypcyjne, które odgrywają ważną rolę w aktywowaniu ekspresji genów zaangażowanych w biosyntezę cholesterolu, kwasów tłuszczowych i trójglicerydów.
W ramach eksperymentu Bao-Liang Song z Szanghajskiego Instytutu Nauk Biologicznych i jego zespół poszukiwali związku chemicznego oddziałującego bezpośrednio na SREBP. Podczas badań okazało się, że betulina obniżała aktywność genów włączanych przez SREBP, poza tym w komórkach spadał poziom lipidów.
Chińczycy podzielili myszy na trzy grupy. Wszystkim podawano obfitujące w tłuszcz posiłki. Przez 6 tygodni w menu pierwszej uwzględniono betulinę, drugiej podawano lek obniżający poziom cholesterolu lowastatynę, a trzeciej sól fizjologiczną. Okazało się, że w porównaniu do placebo, lowastatyna i betulina, choć na różne sposoby, prowadziły do mniejszego przyrostu wagi na niezdrowej diecie. Lek ograniczał ilość lipidów wychwytywanych z pożywienia, a pod wpływem barwnika brzozy zwierzęta spalały więcej kalorii. Zachęceni tymi wynikami naukowcy drążyli dalej temat, ustalając, że betulina obniża poziom lipidów we krwi, wątrobie i adipocytach tkanki tłuszczowej. Pod jej wpływem gryzonie stawały się bardziej wrażliwe na insulinę, co ograniczało ryzyko rozwoju cukrzycy typu 2., a w przypadku myszy podatnych na miażdżycę pod wpływem betuliny i lowastatyny powstawało mniej zmian zwyrodnieniowo-wytwórczych.
W wielu przypadkach betulina sprawdza się lepiej od lowastatyny. Jest łatwo dostępna i już teraz stanowi substancję prekursorową w produkcji innych leków. Choć uznaje się, że ma wyjątkowo niską toksyczność, trzeba to będzie jeszcze potwierdzić. Akademicy nie wykluczają, że potencjał pochodnych betuliny może być jeszcze wyższy od oryginału.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.