Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
  • ×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

      Only 75 emoji are allowed.

    ×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

    ×   Your previous content has been restored.   Clear editor

    ×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wstępne wyniki badań nad zainfekowanymi komarami dają nadzieję, że lepiej uda się kontrolować choroby tropikalne przenoszone przez te owady. W niektórych miejscach na świecie naukowcy wypuścili komary zarażone bakterią Wolbachia pipientis, która blokuje zdolność komarów do przenoszenia takich chorób jak denga, Zika czy chikungunya.
      Badania prowadzone przez niedochodową organizację World Mosquito Program (WMP) dają bardzo obiecujące wyniki. W niektórych miejscach liczba przypadków dengi zmniejszyła się aż o 76%.
      Wolbachia w sposób naturalny zaraża wiele owadów, ale nie komara Aedes aegypti. To pochodzący z Afryki i rozpowszechniony na całym świecie w strefach tropikalnych i subtropikalnych owad, który roznosi takie choroby jak gorączka Mayaro, denga, Zika, chikungunya, żółta gorączka i wiele innych chorób. Dlatego też naukowcy postanowili sztucznie infekować jaja Aedes aegypti i wypuszczać osobniki, które się z nich wykluły, w obszarach, na których prowadzone są eksperymenty. Tak zarażone dorosłe przekazują bakterię swojemu potomstwu. A gdy już Wolbachia dostanie się do komórek gospodarza, bakteria ta uniemożliwia wirusom takim jak denga replikowanie się, zatem komar nie zaraża.
      Naukowcy z WMP już kilka tygodni temu poinformowali, że po tym, jak 4 lata temu wypuścili w pobliżu australijskiego miasta Townsville komary zarażone Wolbachią, zanotowano tam tylko 4 przypadki dengi. Tymczasem w każdym wcześniejszym 4-letnim okresie od roku 2001 dengę diagnozowano tam u co najmniej 69 osób. To obiecujące dane, ale naukowcy potrzebowali czegoś więcej – danych, które pozwoliłyby porównać liczbę zachorowań na terenie, na którym wypuszczono zarażone A. aegypti z liczbą zachorowań na sąsiednim terenie, gdzie takich komarów nie wprowadzono.
      I takie informacje przekazano właśnie podczas dorocznego spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Medycyny Tropikalnej i Higieny. Pracująca dla WMP epidemiolog Katie Anders z australijskiego Monash University ujawniła dane z kontrolowanych testów polowych. Jeden z takich testów przeprowadzono na obrzeżach miasta Yogyakarta w Indonezji. W ciągu 2,5 roku od wypuszczenia komarów zarażonych Wolbachią zanotowano tam o 76% mniej przypadków dengi niż na pobliskim obszarze kontrolnym. Z kolei w pobliżu brazylijskiego miasta Niterói liczba przypadków chikungunyi zmniejszyła się o 75% w porównaniu z kontrolowanym obszarem. Tutaj ocena wpływu na zarażenia dengą była trudna, gdyż choroba ta rzadko tam występuje.
      Anders przyznaje, że dane te są obarczone ryzykiem błędu, gdyż wszystko zależy od tego, jak lokalni urzędnicy je zbierają, ponadto mogą pojawić się błędy w diagnozowaniu chorób, jednak mimo to napawają one optymizmem.
      Nie zawsze jednak opracowana przez naukowców metoda będzie działała. Naukowcy z Monash University zauważyli na przykład, że na badanym przez nich obszarze w Wietnamie doszło do gwałtownego spadku liczby komarów A. aegypti będących nosicielami Wolbachii pipientis. Uczeni sądzą, że mogły się do tego przyczynić upały. Eksperymenty laboratoryjne wykazały bowiem, że przy wysokich temperaturach u larw komarów występuje mniej bakterii.
      Podobne eksperymenty są jednak prowadzone również przez inne zespoły. Steven Sinkins z University of Glasgow wraz z zespołem zaraża komary innym szczepem Wolbachii, bardziej odpornym na wysokie temperatury. Niedawno naukowcy poinformowali, że na 6 obszarach Kuala Lumpur, gdzie wypuszczono takie komary, liczba przypadków dengi była o 40% mniejsza niż na obszarach kontrolnych.
      Obecnie oba zespoły prowadzą eksperymenty na większą skalę. W centrum Yogyakarty WMP wyznaczył 24 obszary, na których wypuszczono komary i obszary kontrolne. Dane na temat zachorowań będą zbierane od lokalnych klinik, gdzie będzie można odróżnić dengę od innych chorób powodujących gorączkę. Jak mówi biolog ewolucyjny Fred Golud z North Carolina State University, takie badania to „złoty standard” tego typu eksperymentów. Wstępne wyniki powinny być dostępne już w przyszłym roku. Jeśli będą one równie obiecujące, co dotychczasowe, można się spodziewać, że WHO zatwierdzi wypuszczanie na wolność zarażonych Wolbachią komarów jako metodę walki z chorobami przenoszonymi przez te owady.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kraby Ocypode quadrata dysponują ukrytą bronią, za pomocą której mogą straszyć wrogów, gdy podczas walki mają zajęte szczypce. Okazuje się, że umieją wydawać dźwięki, pocierając o siebie ząbkami kutykularnymi żołądka żującego.
      To świetna rzecz, gdy drapieżnik jest blisko. Kraby mogą wyciągnąć szczypce i nadal wytwarzać [odstraszające] dźwięki [listewka strydulacyjna, którą krab zwykle wykorzystuje do wydawania dźwięków, znajduje się na propodicie większych szczypiec] - wyjaśnia Jennifer Taylor, biolog z Instytutu Oceanografii Scrippsów.
      Podczas eksperymentów O. quadrata drażniono pałeczkami, plastikową makietą kraba, zdalnie sterowaną zabawką Hexbug (pająkiem), a także żywymi i martwymi krabami. Odnotowywano każdą próbę, podczas której pojawiało się zgrzytanie; naukowcy opisywali również inne zachowania zwierząt.
      Byłam mocno zaintrygowana wydawanymi przez nie dźwiękami. Obserwowałam je, by sprawdzić, czy poruszają czymś innym niż szczypcami, ale na zewnątrz [ciała] nic się nie działo.
      Naukowcy postanowili więc zajrzeć do środka. Drobny endoskop nie okazał się dobrym rozwiązaniem, gdyż krab zmiażdżył go po włożeniu do otworu gębowego. Źródło maksymalnych drgań zlokalizowano dopiero za pomocą laserowego wibrometru dopplerowskiego. Okazało się, że jest nim żołądek żujący. Na późniejszym etapie badań wykorzystano fluoroskopię; w tym celu kraby przewieziono do centrum medycznego z odpowiednim wyposażeniem.
      Naukowcy ustalili, że boczne zęby żołądka żującego są wyposażone w grzebieniowate struktury, które pocierają o zęby środkowe. W ten sposób powstaje strydulacja o dominujących częstotliwościach poniżej 2 kHz.
      Kraby Ocypode wyewoluowały na szczypcach specjalne struktury do wytwarzania dźwięków, ale jako wsparcie wykształciły sobie jeszcze tę drugą metodę. Gdy ich szczypce są już zajęte, mogą wytwarzać dźwięki od środka [dotyczy to zarówno samców, jak i samic].
      Autorzy artykułu z pisma Proceedings of the Royal Society B opowiadają, że O. quadrata to pierwszy skorupiak, o którym wiadomo, że wykorzystuje do komunikacji ząbki kutykularne żołądka żującego. Jedynym innym znanym przypadkiem podobnego zachowania są opisane w 2017 r. na łamach periodyku Fish and Fisheries ryby, które wykorzystują do wydawania dźwięków swoje zęby gardłowe. Naukowcy dodają, że należy pamiętać, iż żołądki żujące występują u licznych skorupiaków i owadów, a różnego rodzaju "maszynerię rozcierającą" opisano także u innych zwierząt, możliwe więc, że analogiczny mechanizm produkcji dźwięku pozostaje nieodkryty również u nich...

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Słyszeliśmy już o różnych zastosowaniach grafenu, jednak pomysł naukowców z Brown University jest z pewnością nietypowy: Amerykanie stwierdzili, że można go z powodzeniem wykorzystać do ochrony przed ugryzieniami komarów.
      Na łamach PNAS ukazał się artykuł, którego autorzy przekonują, że grafenowa ochrona działa na 2 sposoby. Po pierwsze, komar nie jest w stanie przebić się przez wielowarstwowy grafen. Po drugie, eksperymenty wykazały, że blokuje on sygnały chemiczne, których komary używają do wyczuwania posiłku. Wyniki sugerują więc, że wyściółka z grafenu w ubraniu mogłaby stanowić skuteczną barierę antykomarową.
      Komary są ważnymi wektorami chorób, stąd spore zainteresowanie niechemicznymi metodami ochrony przed ugryzieniami. Pracowaliśmy nad tkaninami z grafenem spełniającym rolę bariery dla toksycznych związków i zaczęliśmy się zastanawiać, gdzie jeszcze takie podejście mogłoby się sprawdzić. Stwierdziliśmy, że mogłaby to być ochrona przed ugryzieniami komarów - wyjaśnia prof. Robert Hurt.
      By sprawdzić, czy tak rzeczywiście jest, Hurt zebrał grupę ochotników, którzy wkładali rękę do pojemnika z komarami (komary miały dostęp do małego skrawka skóry; hodowano je w laboratorium, było więc wiadomo, że nie przenoszą żadnych chorób).
      Naukowcy porównywali liczbę ugryzień na nagiej skórze, skórze okrytej etaminą (bawełnianą tkaniną o splocie płóciennym) i skórze przykrytej etaminą powleczoną filmem z tlenku grafenu (GO).
      Szybko się okazało, że grafen działa odstraszająco; gdy skóra była przykryta etaminą pokrytą filmem z GO, nie było żadnych ugryzień, podczas gdy na nagiej skórze i skórze przykrytej czystą etaminą komary zaczynały żerować bardzo szybko.
      Co ciekawe, w obecności ręki przykrytej materiałem z grafenem komary zupełnie zmieniały swoje zachowanie. W obecności grafenu komary nawet nie lądowały na skrawku skóry - po prostu się nim nie przejmowały. Założyliśmy, że przez odporność na przebicie grafen będzie barierą fizyczną dla ugryzień, ale kiedy przyglądaliśmy się przebiegowi eksperymentów, zaczęliśmy uważać, że stanowi on także barierę chemiczną, która nie pozwala komarom wyczuć, że ktoś jest w pobliżu - opowiada doktorantka Cintia Castilho.
      Chcąc potwierdzić pomysł dot. bariery chemicznej, naukowcy nanieśli odrobinę ludzkiego potu na barierę grafenową. Z sygnałami chemicznymi po zewnętrznej stronie plastra komary gromadziły się podobnie jak na nagiej skórze.
      GO zapewnia odporność na przebicie, ale nie we wszystkich przypadkach. Gdy naukowcy naśladowali kłujkę komarów za pomocą drobnej igły albo analizowali proces gryzienia w ramach symulacji komputerowej, okazało się, że komary nie są w stanie wygenerować odpowiedniej siły, by przebić GO, tylko wtedy, gdy tlenek grafenu jest suchy. Symulacje pokazały wyraźnie, że po wysyceniu wodą GO staje się podatny na przebicie. Eksperymenty również potwierdziły, że komary mogą się przebić przez mokry GO.
      Stwierdzono za to, że zredukowany tlenek grafenu (rGO) stanowi barierę przed ugryzieniami zarówno w formie suchej, jak i mokrej.
      Jak tłumaczy w przesłanym mailu Hurt, eksperymenty były prowadzone w dwojakiego rodzaju warunkach: suchych i mokrych. Przy suchych (z suchym filmem i człowiekiem nieangażującym się w czynność związaną z obfitym poceniem) film zapewniał ochronę przed komarami. To zaś sugeruje, że w normalnym stanie ludzka skóra, która poci się tylko trochę, nie będzie wpływać negatywnie na ochronne właściwości filmu.
      Mokre warunki generowano, wprowadzając na film większą ilość wody. W takiej sytuacji GO, który stawał się hydrożelem, nie spełniał swojej funkcji, a rGO tak.
      Na razie naukowcy nie wiedzą, czy silne pocenie wprowadzi GO w stan mokry, ale najprawdopodobniej tak. Wiele wskazuje więc na to, że zarówno woda pochodzenia zewnętrznego (deszczówka albo np. woda ze strumienia, w którym użytkownik brodzi), jak i obfite pocenie stworzą warunki mokre, w których GO nie spełnia funkcji ochronnych, a rGO tak.
      Kolejnym etapem badań ma być znalezienie sposobu na stabilizowanie GO, tak by był twardszy po zmoczeniu. Naukowcom zależy na tym, bo GO nadaje się do ubieralnych technologii lepiej niż rGO. GO "oddycha", [...] a rGO nie. Najlepszym sposobem na wdrożenie tej technologii byłoby więc znalezienie sposobu na mechaniczne ustabilizowanie GO, tak by pozostawał twardy po zmoczeniu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ze śliną żerujących kleszczy mogą się przenosić patogeny. By to uniemożliwić, naukowcy postanowili doprowadzić do tego, żeby pajęczaki zaczęły wytwarzać mniej śliny.
      Na północnym wschodzie USA znacząco rośnie liczba przypadków boreliozy. Większość metod zabijania kleszczy w sektorze rolniczym polega na wykorzystaniu neurotoksycznych insektycydów. Trudno je skutecznie stosować w obszarach zamieszkanych, dlatego chcieliśmy zidentyfikować nowy sposób kontrolowania kleszczy przenoszących choroby - podkreśla dr Daniel Swale z Uniwersytetu Stanowego Luizjany.
      Wiemy, że gruczoły ślinowe są kluczowe dla biologicznego sukcesu kleszczy, co sugeruje, że mogą one być potencjalnym celem dla pestycydów działających za pośrednictwem nowego mechanizmu - dodaje doktorantka Zhilin Li.
      Mając to na uwadze, naukowcy wpadli na pomysł, że gdyby dało się zahamować produkcję śliny przez kleszcze, można by w ten sposób powstrzymać je od żerowania.
      Swale i Li skoncentrowali się na prostowniczym (wewnątrzprostowniczym) kanale KIR (ang. inwardly rectifying potassium channel); wcześniej wykazano, że spełnia on ważną rolę w układach wydzielniczych stawonogów.
      W ramach ostatnich eksperymentów kleszcze karmiono krwią, która zawierała związki oddziałujące na KIR: VU0071063 lub pinacydyl. Okazało się, że wydzielanie śliny zmniejszało się o co najmniej 95%, a objętość przyjmowanego pokarmu (krwi) spadała ok. 15-krotnie. Co ważne, kleszcze, które żerowały na krwi wysyconej którymś z tych związków, ginęły w ciągu 12 godzin. To okienko czasowe ma spore znaczenie, gdyż zazwyczaj na transmisję patogenów za pośrednictwem śliny kleszczy potrzeba przynajmniej 12 godz., a niekiedy czas ten wydłuża się nawet do 40 godz. Analizując ekspresję w śliniankach, naukowcy stwierdzili, że KIR są dynamicznie regulowane i że są krytyczne dla wstępnej, ale nie dla późniejszych faz żerowania.
      Opisywane badania prowadzono na sztucznych systemach. Teraz akademicy zamierzają sprawdzić, czy zabieg zapobiegnie transmisji patogenów w czasie żerowania na gryzoniach.
      Swale i Li dodają, że przed zgonem kleszcze wyglądały na chore i ospałe. Ich zachowanie było nieskoordynowane, pajęczaki miały problemy z przemieszczaniem. Amerykanie przypisują to nierównowadze potasowo-sodowo-chlorkowej. Normalnie gdy kleszcze żerują, ich ślina "oddaje" nadmiar wody i jonów do krwi gospodarza. W tym jednak przypadku mimo że kleszcze produkowały mniej śliny, oddawały więcej jonów. Sądzę, że ich układ nerwowy nie pracował prawidłowo, co skutkowało wysoką śmiertelnością - wyjaśnia Li.
      Z abstraktu wystąpienia naukowców na jesiennej konferencji Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego wynika, że ekipa testowała hipotezę, że obniżona aktywność wydzielnicza gruczołów ślinowych zmniejszy spożycie krwi i że zmieniona osmoregulacja zwiększy śmiertelność związaną z niemożnością poradzenia sobie z bogatą w kationy ssaczą krwią. Generalnie naukowcy założyli, że funkcja ślinianek kleszczy zależy od nabłonkowego transportu jonów potasu i chemiczna modulacja KIR będzie miała dla nich katastrofalne konsekwencje.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W ramach prowadzonego przez Pentagon projektu Non-Lethal Weapons Program powstały... gadające kule plazmy. Naukowcy pracujący przy projekcie Laser Induced Plasma Effect wykorzystują lasery do zadawania bólu bez wywoływania oparzeń, generowania silnych dźwięków i rozbłysków oraz wydawania poleceń głosowych na odległość.
      Wykorzystywane promienie lasera mogą przejść przez szyby budynku, jednak nie penetrują jeszcze innych ciał stałych. Technologia znajduje się w początkowej fazie rozwoju. W przyszłości ma ona posłużyć ochronie baz wojskowych, różnego typu instalacji czy innych stałych elementów. Nie można jednak wykluczyć, że po opracowaniu odpowiedniego źródła zasilania urządzenia będzie można montować na samochodach i np. wykorzystywać je do kontroli tłumów czy ochrony konwojów.
      Podczas ostatniej rundy testów specjaliści skupili się na generowaniu ludzkiej mowy za pomocą lasera. Pomysł polega na wytworzeniu plazmy za pomocą jednej wiązki lasera, a następnie na potraktowaniu plazmy kolejnymi wiązkami tak, by wprawić ją w drgania o odpowiedniej częstotliwości i wygenerować ludzką mowę. Właśnie udało się to osiągnąć w warunkach laboratoryjnych.
      Dave Law, główny naukowiec w Non-Lethal Wapons Directorate mówi, że kolejnym celem jest wygenerowanie gadającej plazmy w laboratorium w odległości 100 metrów od laserów, później naukowcy będą chcieli przeprowadzić podobny eksperyment, ale na odległości liczonej w kilometrach. Law optymistycznie patrzy w przyszłość nowej technologii. Głównym problemem było bowiem opracowanie i dostrojenie algorytmu generującego mowę. Gdy już go rozwiązano, odległość przestaje być przeszkodą. Można to zastosować wszędzie. Odległość nie robi różnicy. Wystarczy wygenerować plazmę w pobliżu celu, modulować ją i wytworzyć mowę, mówi uczony. Jego zdaniem w ciągu 5 lat technologia będzie już na tyle dojrzała, że będzie można wyposażyć w nią oddziały wojskowe.
      Co więcej, ta sama technologia może zostać użyta jeszcze na dwa inne sposoby. Można za jej pomocą uzyskać efekt granatu hukowego. Pozwala bowiem na niemal nieprzerwane generowanie impulsów dźwiękowych o głośności 155 decybeli w pobliżu wyznaczonego celu. To znaczny postęp w porównaniu z granatem hukowym, który generuje maksymalnie dwa impulsy.
      Po drugie pozwala ona, za mocą bardzo krótkich impulsów laserowych, wytworzyć niewielką kulkę plazmy i skierować ją, przez ubranie, na skórę człowieka. Plazma wyżłobi w skórze miniaturowy otwór, zbyt mały by mówić o uszkodzeniu skóry, ale wystarczający, by wywołać odczucia bólowe. Można więc w ten sposób powstrzymywać napastnika czy rozpraszać tłum, nie robiąc ludziom krzywdy.
      Na załączonym poniżej filmie można posłuchać gadającej plazmy.
       


      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...