Psia sierść bardziej higieniczna niż ludzka broda
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Zdrowie i uroda
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Współpraca naukowców z Politechniki Federalnej w Zurychu i Federalnego Instytutu Badań i Technologii Materiałów (Empa) zaowocowała stworzeniem nowej matrycy światłoczułej wykonanej z perowskitów. Zapewnią ona lepszą reprodukcję kolorów i mniej błędów obrazu przy gorszych warunkach oświetleniowych. Jednocześnie pozwala na reprodukcję obrazów w znacznie wyższej rozdzielczości niż matryce z krzemu. Perowskitowa matryca może być szczególnie przydatna w obrazowaniu medycznym i automatycznym monitoringu.
Matryce światłoczułe znajdziemy obecnie w każdym smartfonie i cyfrowym aparacie fotograficznym. Rozpoznają kolory podobnie, jak nasze oczy. Odbierają kolory czerwony, zielony i niebieski. Czujniki takie wykonane są z krzemu, który absorbuje całe spektrum światła widzialnego. Żeby spowodować, by odbierały konkretne długości fali, stosuje się filtry. Piksele odpowiedzialne za odbieranie koloru czerwonego korzystają z filtrów, które nie przepuszczają niebieskiego i zielonego, itp. Zatem każdy piksel krzemowej matrycy odbiera około 1/3 zakresu światła widzialnego.
Uczeni z ETH Zurich i Empa, pracujący pod kierunkiem Maksyma Kovalenko, przez niemal dekadę pracowali nad matrycami korzystającymi z perowskitów. Właśnie poinformowali na łamach Nature, że ich matryca działa.
Nowa matrycę stworzono z perowskitu ołowiowo-halogenkowego. W przeciwieństwie do krzemu jest on bardzo łatwy w przetwarzaniu, a jego właściwości można precyzyjnie dobierać, zmieniając skład chemiczny. Jeśli zawiera nieco więcej jonów jodu, absorbuje światło czerwone, gdy dodamy bromu materiał absorbuje kolor zielony, a chlor odpowiada za kolor niebieski. Nie trzeba przy tym stosować żadnych filtrów. Co więcej, poszczególne warstwy są przezroczyste dla kolorów, które nie są dla nich przeznaczone. A to oznacza, że piksele odpowiedzialne za czerwony, zielony i niebieski mogą znajdować się jeden na drugim. W krzemowych matrycach muszą znajdować się obok siebie.
Dzięki możliwości układania warstw pikseli kolorów na sobie perowskitowy czujnik może, co najmniej w teorii, przechwycić trzykrotnie więcej światła niż matryca krzemowa i zapewnia trzykrotnie większa rozdzielczość na tej samej powierzchni. To zresztą zespół Kovalenki udowodnił kilka lat temu, prezentując w laboratorium działające duże piksele o wymiarach sięgających milimetra.
Teraz zaś, po raz pierwszy, uczeni zbudowali działające perowskitowe matryce światłoczułe. Rozwinęliśmy technologię z dużego urządzenia demonstracyjnego, do matrycy, której rozmiary pozwalają zastosować ją w praktyce. Pierwszy tranzystor był wielkim kawałkiem germanu z licznymi połączeniami. Teraz, 60 lat później, rozmiary tranzystorów liczymy w nanometrach, mówi współautor badań, Sergii Yakunin.
Perowskitowe matryce znajdują się na wczesnym etapie rozwoju. Jednak dwa zaprezentowane prototypy dowodzą, że można je miniaturyzować za pomocą powszechnie używanych metod technologii cienkowarstwowej. Twórcy matryc przeprowadzili liczne eksperymenty, w czasie których wykazali, że są one bardziej czułe na światło, lepiej oddają kolory i zapewniają wyższą rozdzielczość niż matryce krzemowe. Sam fakt, że każdy z pikseli może przechwytywać pełne spektrum światła eliminuje niektóre zakłócenia obrazu, takie jak mora.
Perowskitowe matryce, dzięki możliwości bardzo precyzyjnego dobierania zakresu fali światła, którą pochłaniają, mogą szczególnie przydać się w obrazowaniu medycznym. Dzięki nim można bowiem zdefiniować bardzo wiele zakresów kolorów. W przypadku krzemu dla każdego koloru trzeba zastosować osobny filtr, co jest trudne i niepraktyczne nawet w przypadku niewielu barw.
Twórcy nowego czujnika skupiają się teraz na zmniejszeniu rozmiarów pojedynczego piksela. Obecnie ich piksele mają od 0,5 do 1 mmm długości. W komercyjnych matrycach ich wielkości są liczone w mikrometrach. Perowskity powinny pozwolić na stworzenie piksela mniejszego nawet niż piksele na krzemie, wyjaśnia Yakunin. Trzeba też dostosować całą elektronikę, za pomocą której połączona jest matryca. Obecnie wszelkie połączenia i techniki przetwarzania obrazu są zoptymalizowane pod kątem współpracy z krzemem. Szwajcarscy badacze są przekonani, że poradzą sobie z tymi wyzwaniami.
Źródło: Vertically stacked monolithic perovskite colour photodetectors, https://www.nature.com/articles/s41586-025-09062-3
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Jeśli Twój pies uwielbia się kąpać i z chęcią wskakuje do wody na spacerze, nie powinien być zabezpieczany nakładanymi na skórę środkami przeciwko pchłom i kleszczom. Badania pokazały bowiem, że jeśli stosujemy takie środki, to natychmiast po tym, jak pies wejdzie do wody, jego skóra i futro mogą uwalniać duże ilości substancji szkodliwych dla zwierząt wodnych i zwierząt, które je jedzą, jak na przykład ptaki. Co więcej, te substancje mogą się uwalniać nawet przez 28 dni od ich nałożenia.
Początkowo środki nakładane na skórę psa były uważane za bezpieczne, jednak w 2011 roku Europejska Agencja Leków opublikowała sugestię, że mogą być szkodliwe dla zwierząt wodnych przez 48 godzin po nałożeniu. Jednak były to tylko przypuszczenia, które nie opierały się na eksperymentach.
Dopiero teraz grupa badaczy przeprowadziła badania na kilkudziesięciu psach, u których stosowano albo fipronil albo imidaklopryd. Okazało się, że nawet po 28 dniach ilość szkodliwych substancji trafiających do wody z ciała dużego psa może być na tyle duża, że ich stężenie przekroczy bezpieczny poziom w 100 metrach sześciennych wody. Jeśli więc w stawie często kąpią się psy, poziom zanieczyszczeń pochodzący ze środków, którymi są chronione przed pchłami i kleszczami, może być niebezpieczny dla środowiska wodnego.
Szczegóły badań zostały opublikowane na łamach pisma VetRecord.
Źródło: Swimming emissions from dogs treated with spot-on fipronil or imidacloprid: Assessing the environmental risk
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Kim jest dla człowieka pies? Wiele osób określa go mianem przyjaciela, dla innych jest jak dziecko czy członek rodziny. Naukowcy z Wydziału Biologii budapesztańskiego ELTE Eötvös Loránd University postanowili sprawdzić, jaką dokładnie rolę odgrywa pies w sieci ludzkich więzi społecznych. Naukowcy wykorzystali 13 różnych skali badawczych do porównania związków człowiek-pies ze związkami człowiek-człowiek.
Okazało się, że relacja właściciel-pies to połączenie związków człowieka z dzieckiem i człowieka z najlepszym przyjacielem, a na wszystko nałożony jest wysoki stopień kontroli nad zwierzęciem. To niezwykła relacja, w której mieszczą się pozytywne aspekty związków człowiek-dziecko, ale brak jest negatywnych aspektów związku człowiek-przyjaciel. Co interesujące, wielu właścicieli psów stwierdza, że więź łącząca ich ze zwierzęciem jest ważniejsza i silniejsza niż więź łącząca ich z człowiekiem. Jednak badania pokazały, że im więcej wsparcia występuje w relacji człowiek-człowiek, tym więcej jest go w relacji człowiek-pies, a to sugeruje, że związek z psem uzupełnia i wzbogaca związki z ludźmi, a nie jest związkiem zastępczym, kompensującym niedobory.
W skład ludzkich sieci społecznych wchodzą różni partnerzy, z którymi łączą nas różne relacje i metody wsparcia. Inna relacja łączy nas z przyjacielem, inna z dzieckiem, jeszcze inna z żoną czy mężem, a odmienna z sąsiadem. Węgierscy uczeni zbadali, jaki jest miejsce relacji z psem w tych sieciach.
W tym celu poprosili o pomoc ponad 700 właścicieli psów, którzy opisali swoje relacje z nimi na 13 skalach dotyczących psów oraz porównali je z 4 skalami dotyczącymi ludzi: ich własne dziecko, najbliższy krewny, najlepszy przyjaciel, partner połączony więzami miłości.
Z badań wynika, że właściciele psów oceniają łączące ich relacje jako najbardziej satysfakcjonujące, a pies jest najlepszym towarzyszem. Uważają też, że pies kocha ich najbardziej ze wszystkich innych partnerów. Co więcej – podobnie jak ma to miejsce w przypadku relacji z dzieckiem – pies był oceniany bardzo wysoko w kontekście troski i bezpieczeństwa relacji oraz – jak ma to miejsce w przypadku najlepszego przyjaciela – relację z psem charakteryzował niski poziom antagonizmów i konfliktów.
Jednocześnie jednak badania wykazały wielką nierównowagę sił w relacji człowiek-pies. Większą niż w jakiejkolwiek relacji człowiek-człowiek. W przeciwieństwie do relacji międzyludzkich, właściciel sprawuje całkowitą kontrolę nad psem, podejmuje większość decyzji, co ma wpływ na wysoki poziom satysfakcji właściciela. W porównaniu z ludźmi relację z psem charakteryzuje niewielka liczba konfliktów i interakcji negatywnych, stwierdzają autorzy badań, dodając, że ta asymetria wpływu i znaczenia jest dla wielu ludzki zasadniczym elementem relacji.
To pokazuje, że psy zajmują wyjątkowe miejsce w sieci naszych powiązań społecznych. Oferują emocjonalną bliskość jak dzieci, łatwą relację jak z najlepszym przyjacielem oraz przewidywalność tej relacji, gdyż jest ona kształtowana i kontrolowana przez człowieka. To wyjaśnia, dlaczego z psami łączą nas tak głębokie związki, stwierdza Enikő Kubinyi.
Uczeni odkryli też, że im silniejsze więzi z ludźmi, tym silniejsze z psem. Spodziewaliśmy się, że ludzie, którzy mają słabsze relacje z innymi ludźmi, będą bardziej polegali na związkach z psami, ale uzyskane przez nas wyniki temu przeczą. Ludzie nie wykorzystują psów jako rekompensaty niewystarczającego wsparcia ze strony innych ludzi, stwierdza współautorka badań Dorottya Ujfalussy.
Naukowcy zauważają jednak, że ich próbka składała się z ochotników, można więc przypuszczać, że ludzie, którzy zgłosili się do badań, mogli być bardziej usatysfakcjonowani ze swojej relacji z psami niż przeciętny właściciel czworonoga. Niewykluczone zatem, że badania nie wyłapały osób, które bardziej polegają na związkach z psami. Psy oferują różne poziomy wsparcia społecznego i emocjonalnego, w zależności od potrzeb właściciela. Jedni ludzie poszukują towarzystwa i zabawy, inni zaufania i stabilności, jeszcze inni lubią się kimś opiekować, wyjaśnia główna autorka badań Borbála Turcsán.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Każdy z nas potrafi przywołać z pamięci charakterystyczny widok psa otrzepującego się po wyjściu z wody. Podobnie otrzepują się wszystkie zwierzęta posiadające futro. Jednak do niedawna nauka nie wiedziała, jaki mechanizm uruchamia takie zachowanie. O wiedzę tę wzbogacił nas właśnie profesor neurobiologii David Ginty i jego zespół z Wydziału Neurobiologii Harvard Medical School.
Naukowcy wykorzystali nowoczesne narzędzia, które w znacznej mierze sami opracowali, do wyizolowania i śledzenia pojedynczych neuronów oraz stymulowania ich lub blokowania za pomocą światła. Dzięki nim dowiedzieli się, że za aktywowanie takiego zachowania odpowiadają łatwo pobudliwe mechanoreceptory typu C (C-LTMRs). Receptory te stanowią wczesny system ostrzegania, że coś – insekt, woda czy brud – za chwilę wejdzie w kontakt ze skórą. To wrodzony mechanizm odruchowy, który jednak zwierzę może kontrolować. Profesor Ginty porównuje jego działanie do sytuacji, gdy na naszym ramieniu wyląduje komar. Możemy odruchowo potrząsnąć ramieniem czy uderzyć owada dłonią, ale możemy też się powstrzymać.
Naukowcy z laboratorium Ginty'ego wykorzystali olej słonecznikowy, którego krople nakładali na grzbiet myszy, które genetycznie zmodyfikowano tak, by za pomocą światła stymulować lub blokować specyficzne neurony. Tak zaawansowane eksperymenty stały się możliwe dzięki temu, że w ciągu ostatnich dwóch dekad opracowano potężne narzędzia genetyczne.
Na skórze znajduje się około 20 różnego typu receptorów czuciowych. Około 12 z nich jest odpowiedzialnych za rejestrowanie różnego typu dotyku, od szybkiego ukłucia, przez wibracje po delikatne masowanie. Receptory C-LTMR są owinięte wokół podstawy mieszków włosowych i należą do najbardziej czułych receptorów skóry. Rejestrują najlżejsze ruchy włosa czy ugięcie skóry wokół jego podstawy. Z receptora sygnały wędrują do mózgu za pośrednictwem rdzenia kręgowego.
Wielką zaletą technik wykorzystanych przez laboratorium Ginty'ego jest możliwość przyjrzenia się temu, co dzieje się w rdzeniu. Rozumiemy sposób organizacji neuronów przetwarzających informacje wizualne i dźwiękowe. Jeśli jednak chodzi o dotyk, o przetwarzanie sygnałów somatosensorycznych, dopiero próbujemy to zrozumieć, gdyż bardzo trudno jest uzyskać dostęp i rejestrować to, co dzieje się w rdzeniu kręgowym, stwierdza uczony.
Jego zespołowi udało się zidentyfikować konkretny obszar w mózgu, do którego trafia sygnał skłaniający psa do otrzepania się, ale wiele jeszcze pozostaje do zbadania. Naukowcy wciąż nie wiedzą, czy zidentyfikowany przez nich szlak nerwowy jest jedynym mechanizmem biorącym udział w reakcji na kontakt z wodą czy też istnieją jeszcze inne, niezidentyfikowane. Trudno jest odpowiedzieć na to pytanie, gdyż narzędzia, jakich zwykle używamy, rzadko w 100 procentach blokują to, co byśmy chcieli. Dlatego nie wiemy, czy obserwowane zachowanie wynika z 10% niezablokowanych sygnałów, czy też istnieje inna droga ich przekazywania, czy inny typ komórki, który przeoczyliśmy. W tym przypadku chodzi raczej o to drugie, ale nie jesteśmy pewni, wyjaśnia uczony.
Drugie pytanie, na które trzeba odpowiedzieć brzmi: dlaczego, skoro C-LTMR znajdują się na całym ciele, otrzepywanie się jest uruchamiane tylko w przypadku zmoczenia środkowej części grzbietu? Można to w pewnej mierze wyjaśnić faktem, że ta część ciała znajduje się poza zasięgiem łap i zębów. Nie tłumaczy to jednak, jak to się dzieje, że sygnały pochodzące z takich samych neuronów i trafiające do tych samych części mózgu, raz wywołują otrzepywanie się, a innym razem nie. Być może, zastanawiają się badacze, sygnały ze środkowej części grzbietu trafiają do innych regionów jądra okołoramieniowego w mózgu, niż sygnały z pozostałej części ciała. A może te z grzbietu są wzmacniane w rdzeniu kręgowym, dlatego wywołują taką reakcję.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na Uniwersytecie Stanforda powstała rewolucyjna technika obrazowania struktur wewnątrz organizmu. Polega ona na uczynieniu skóry i innych tkanek... przezroczystymi. Można tego dokonać nakładając na skórę jeden z barwników spożywczych. Testy na zwierzętach wykazały, że proces jest odwracalny. Technika taka taka, jeśli sprawdzi się na ludziach, może mieć bardzo szerokie zastosowanie – od lokalizowania ran, poprzez monitorowanie chorób układu trawienia, po diagnostykę nowotworową.
Technologia ta może uczynić żyły lepiej widocznymi podczas pobierania krwi, ułatwić laserowe usuwanie tatuaży i pomagać we wczesnym wykrywaniu i leczeniu nowotworów, mówi Guosong Hong. Na przykład niektóre terapie wykorzystują lasery do usuwania komórek nowotworowych i przednowotworowych, ale ich działanie ograniczone jest do obszaru znajdującego się blisko powierzchni skóry. Ta technika może poprawić penetrację światła laserowego, dodaje.
Przyczyną, dla której nie możemy zajrzeć do wnętrza organizmu, jest rozpraszanie światła. Tłuszcze, płyny, białka, z których zbudowane są organizmy żywe, rozpraszają światło w różny sposób, powodując, że nie jest ono w stanie penetrować ich wnętrza, więc są dla nas nieprzezroczyste. Naukowcy ze Stanforda stwierdzili, że jeśli chcemy, by materiał biologiczny stał się przezroczysty, musimy spowodować, żeby wszystkie budujące go elementy rozpraszały światło w ten sam sposób. Innymi słowy, by miały taki sam współczynnik załamania. A opierając się na wiedzy z optyki stwierdzili, że barwniki najlepiej absorbują światło i mogą być najlepszym ośrodkiem, który spowoduje ujednolicenie współczynników załamania.
Szczególną uwagę zwrócili na tartrazynę czyli żółcień spożywczą 5, oznaczoną symbolem E102. Okazało się, że mieli rację. Po rozpuszczeniu w wodzie i zaabsorbowaniu przez tkanki, tartrazyna zapobiegała rozpraszaniu światła. Najpierw barwnik przetestowano na cienkich plastrach kurzej piersi. W miarę, jak stężenie tartrazyny rosło, zwiększał się współczynnik załamania światła w płynie znajdującym się w mięśniach. W końcu zwiększył się do tego stopnia, że był taki, jak w białkach budujących mięśnie. Plaster stał się przezroczysty.
Później zaczęto eksperymenty na myszach. Najpierw wtarli roztwór tartrazyny w skórę głowy, co pozwoliło im na obserwowanie naczyń krwionośnych. Później nałożyli go na brzuch, dzięki czemu mogli obserwować kurczenie się jelit i ruchy wywoływane oddychaniem oraz biciem serca. Technika pozwalała na obserwacje struktur wielkości mikrometrów, a nawet polepszyła obserwacje mikroskopowe. Po zmyciu tartrazyny ze skóry tkanki szybko wróciły do standardowego wyglądu. Nie zaobserwowano żadnych długoterminowych skutków nałożenia tartrazyny, a jej nadmiar został wydalony z organizmu w ciągu 48 godzin. Naukowcy podejrzewają, że wstrzyknięcie barwnika do tkanki pozwoli na obserwowanie jeszcze głębiej położonych struktur organizmu.
Badania, w ramach których dokonano tego potencjalnie przełomowego odkrycia, rozpoczęły się jako projekt, którego celem jest sprawdzenie, jak promieniowanie mikrofalowe wpływa na tkanki. Naukowcy przeanalizowali prace z dziedziny optyki z lat 70. i 80. ubiegłego wieku i znaleźli w nich dwa podstawowe narzędzia, które uznali za przydatne w swoich badaniach: matematyczne relacje Kramersa-Kroniga oraz model Lorentza. Te matematyczne narzędzia rozwijane są od dziesięcioleci, jednak nie używano ich w medycynie w taki sposób, jak podczas opisywanych badań.
Jeden z członków grupy badawczej zdał sobie sprawę, że te same zmiany, które czynią badane materiały przezroczystymi dla mikrofal, można zastosować dla światła widzialnego, co mogłyby być użyteczne w medycynie. Uczeni zamówili więc sięc silne barwniki i zaczęli dokładnie je analizować, szukając tego o idealnych właściwościach optycznych.
Nowatorskie podejście do problemu pozwoliło na dokonanie potencjalnie przełomowego odkrycia. O relacjach Kramersa-Kroniga uczy się każdy student optyki, w tym przypadku naukowcy wykorzystali tę wiedzę, do zbadania, jak silne barwniki mogą uczynić skórę przezroczystą. Podążyli więc w zupełnie nowym kierunku i wykorzystali znane od dziesięcioleci podstawy do stworzenia nowatorskiej technologii.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.