Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Łupiny ryżowe usuwają z wody toksyny uszkadzające wątrobę
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Doktor Artur Kasprzak z Wydziału Chemicznego Politechniki Warszawskiej jest pionierem badań nad zastosowaniem materiałów zawierających sumanen do usuwania radioaktywnego cezu. Wysokie stężenie izotopu 137Cs występuje głównie w miejscach katastrof atomowych. Nic więc dziwnego, że badaniami Kasprzaka zainteresowani są Japończycy, którzy zmagają się ze skutkami awarii w Fukushimie. Problem dotyczy jednak całego świata, bo cez wykorzystuje się m.in. w leczeniu nowotworów.
Stabilny izotop cezu 133Cs występuje w przyrodzie w sposób naturalny. Natomiast izotop 137Cs, obecny w wypalonym paliwie jądrowym, to jeden ze sprawiających największe problemy pierwiastków promieniotwórczych o krótkim do średniego okresie połowicznego rozpadu. Ma on dość niski punkt wrzenia, łatwo się uwalnia i może przebyć w powietrzu bardzo duże odległości. Po opadnięciu na ziemię łatwo rozprzestrzenia się w środowisku, gdyż jego sole bez problemu rozpuszczają się w wodzie. Cez-137 jest wykorzystywany też do kalibracji urządzeń wykrywających promieniowanie, w radioterapii medycznej i niektórych urządzeniach pomiarowych.
Naukowcy od dawna szukają sposobów na usuwanie soli cezu z roztworów wodnych. Jednak problem stanowią zarówno niska selektywność stosowanych metod, w wyniku czego usuwane są też pożądane pierwiastki, jak i wysoki koszt utylizacji.
Sumanenem zainteresowałem się w 2019 roku podczas stażu naukowego w Osaka University w Japonii, gdy pracowałem w zespole prof. Hidehiro Sakurai – to on w 2003 roku odkrył ten związek. Zwróciłem uwagę, że większość badań prowadzonych nad sumanenem to głównie badania strukturalne i syntetyczne. Brakowało w nich informacji o praktycznym wykorzystaniu. Udało mi się jedynie znaleźć wzmiankę, że sumanen w sposób selektywny oddziałuje z kationami cezu, wspomina doktor Kasprzak.
Uczony postanowił więc stworzyć magnetyczny nanomateriał absorbujący cez. Wynikiem jego pracy są modyfikowane sumanenem nanocząski węglowe z rdzeniem kobaltowym. Materiał absorbujący cez wsypuje się do zanieczyszczonej wody. Jego właściwości magnetyczne pozwalają na szybkie, łatwe i dokładne oddzielenie materiału od roztworu. Jeśli wrzucimy do zanieczyszczonej wody materiał bez tych właściwości, musimy oddzielić go w inny sposób, chociażby poprzez odsączanie lub wirowanie. W kuchni jest to proste, ale w przemyśle już nie. Właściwości magnetyczne ułatwiają cały proces. Wystarczy, że przyłoży się magnes do fiolki i materiał oddziela się od roztworu, a wraz z nim cez, mówi uczony.
Dotychczasowe testy wypadły bardzo pomyślnie. Rozwiązanie Kasprzaka sprawdziło się zarówno, gdy do roztworu dodano sód i potas, które miały przeszkadzać w działaniu absorbentu, jak i podczas oczyszczania ścieków powstających w trakcie prac nad prekursorem leku przeciwnowotworowego i ścieków z badań chemicznych. Co więcej, absorbent można łatwo regenerować za pomocą niewielkiej ilości wody, zatem i wielokrotnie używać.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Dzięcioł uderzający dziobem o drzewo z wielką siłą, prędkością i częstotliwością w jakiś sposób nie odczuwa negatywnych skutków swoich działań. Specjaliści, zastanawiający się, w jaki sposób mózg ptaka znosi te uderzenia, mówią o specjalnej konstrukcji czaszki lub o długim owiniętym wokół czaszki języku, co ma łagodzić wstrząsy. Autorzy najnowszej analizy twierdzą jednak, że nic takiego nie ma miejsca.
Wielu badaczy zakłada, że musi istnieć jakiś mechanizm absorpcji siły uderzenia, gdyż jeśli my byśmy zrobili coś takiego, to byłby on nam potrzebny, mówi Thomas Roberts, biomechanik z Brown University, który nie był zaangażowany w najnowsze badania.
Gdy nisko pochylony zawodnik futbolu amerykańskiego wpada na przeciwnika, jego głowa się zatrzymuje, ale mózg porusza się nadal, dochodzi do jego kompresji. Czasem może dojść w ten sposób do uszkodzenia. Tymczasem dzięcioł może tysiące razy dziennie uderzać dziobem w drzewo z przyspieszeniem trzykrotnie większym niż to, które pozbawiłoby człowieka przytomności i nie odnosi przy tym obrażeń.
Pomimo braku dowodów biologicznych na znaczącą absorpcję siły uderzenia, inżynierowie wykorzystują morfologię czaszki dzięciołów jako wzór do budowy hełmów. Tymczasem hipoteza o absorbowaniu uderzenia przez czaszkę nie tylko nie została zbadana w naturze, ale jest też kontrowersyjna. Mielibyśmy tutaj bowiem do czynienia z paradoksem, polegającym na tym, że dzięciołowi zależy, by przykładać dużą siłę do drzewa. Gdyby siła uderzeń była absorbowana, dzięcioł musiałby uderzać jeszcze mocniej, by osiągnąć pożądane efekty. Jako że możemy przypuszczać, iż silne wybiórcze oddziaływanie na drzewo prawdopodobnie usprawniało działania dzięcioła w toku ewolucji, jak jednocześnie miałaby wyewoluować cecha ograniczająca to oddziaływanie, czytamy w artykule pod wiele mówiącym tytułem Woodpeckers minimize cranial absorption of shocks [PDF] opublikowanym na łamach Cell. Current Biology.
Autorzy nowej analizy, w tym Sam Van Wassenbergh z Uniwersytetu w Antwerpii, postanowili przede wszystkim sprawdzić hipotezę jakoby pomiędzy dziobem dzięcioła a jego mózgiem istniał mechanizm absorpcji siły wstrząsu, który powodowałby, że wytracanie prędkości przez mózg jest znacznie łagodniejsze niż wytracanie prędkości przez dziób uderzający w drzewo. Za pomocą szybkiej kamery nagrali sześć żyjących w ptaszarniach dzięciołów należących do trzech gatunków (2 dzięcioły czarne, 2 dzięcioły długoszyje oraz 2 dzięcioły duże). Następnie wykorzystali analizę poklatkową do śledzenia pozycji dwóch znaczników umieszczonych na dziobie każdego zwierzęcia, jednego na oku oraz, w przypadku dzięcioła długoszyjego, kropki narysowanej tuż za okiem. Jako, że oczy są ciasno umieszczone w oczodołach, które znajdują się pomiędzy gąbczastym fragmentem czaszki z przodu, a tylną częścią czaszki, wytracanie prędkości przez oko jest dobrym przybliżeniem wytracania prędkości przez tylną część mózgu, stwierdzili autorzy badań.
Analizy wykazały, że podczas uderzania obszar łączący dziób z okiem jest sztywny. Co więcej, u dzięciołów czarnych i jednego dzięcioła dużego mediana wytracania prędkości przez oko nie różniła się znacząco od mediany wytracania prędkości przez dziób, a u dzięciołów długoszyich i jednego dzięcioła dużego oko znacznie bardziej gwałtownie wytracało prędkość niż dziób. Analiza obu znaczników na dziobie pokazała zaś, że absorpcja siły uderzenia jest w nim albo pomijalnie mała (zjawisko takie zanotowano u jednego dzięcioła czarnego), albo też nie zachodzi.
Badania wskazują zatem, że w czasie kucia głowa dzięciola działa jak sztywny młot. Ich autorzy uważają, że gąbczaste fragmenty czaszki dzięciołów nie służą do absorbowania siły uderzenia i ochrony mózgu poprzez elastyczne deformowania się, a ich budowa ma służyć ochronie samej czaszki przed rozpadnięciem się od uderzeń.
Van Wassengergh i jego koledzy piszą, że przeprowadzone symulacje ciśnień wewnątrzczaszkowych potwierdzają teorię Gibsona mówiącą, że taki system może działać bez specjalnych mechanizmów ochrony przed uszkodzeniami mózgu. Sądzą, że w toku ewolucji u dzięciołów pojawiły się odpowiednie rozmiary głowy, ograniczenie maksymalnej prędkości uderzenia oraz umiejętność wyboru drzew o odpowiedniej twardości. Nie wykluczają też istnienia dodatkowych środków ochronnych jak mechanizmy naprawy uszkodzeń mózgu, odpowiednia kompresja żył w szyi celem zwiększenia ciśnienia krwi w mózgu czy manipulowanie przepływem płynu mózgowo-rdzeniowego.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Cornell University zaproponowali nowatorską metodę jednoczesnego modulowania w czasie rzeczywistym właściwości absorpcyjnych i refrakcyjnych metamateriałów. To zaś pozwoli na kontrolowanie w czasie i przestrzeni propagacji fal w metamateriałach, co może mieć olbrzymie znaczenie zarówno w fizyce, jak i inżynierii.
Autorami teoretycznej pracy, opublikowanej na łamach pisma Optica, są doktoranci Zeki Hayran i Aobo Chen oraz ich opiekun naukowy profesor Francesco Monticone. Dotychczas naukowcy zajmujący się metamateriałami badali je pod kątem możliwości kontrolowania albo absorpcji, albo refrakcji fal elektromagnetycznych. Jednak młodzi naukowcy z Monticone Research Grooup wykazali właśnie, że jeśli będziemy w stanie manipulować obiema właściwościami w czasie rzeczywistym, możliwości metamateriałów zostaną znacznie zwiększone. Metamateriały, których właściwości można zmieniać w czasie – zwane chronometamateriałami – mogą przyczynić się do olbrzymich postępów technologicznych.
Wykazaliśmy, że jeśli będziemy modulować w czasie obie te właściwości jednocześnie, uzyskamy znacznie lepszą absoprcję fal elektromagnetycznych niż w strukturze stabilnej lub takiej, w której można modulować w jednym momencie tylko jedną z tych cech. Uzyskujemy w ten sposób znacznie bardziej efektywny system, mówi Monticone.
Odkrycie możne doprowadzić do stworzenia nowych metamateriałów o bardzo pożądanych właściwościach. Na przykład materiał pochłaniający szerokie pasmo fal radiowych musi mieć grubość powyżej pewnej grubości granicznej, jednak może to znacząco utrudniać projektowanie urządzeń go wykorzystujących. Żeby zmniejszyć grubość takiego materiału, a jednocześnie zwiększyć zakres pochłanianych fal, trzeba pokonać ograniczenia konwencjonalnych materiałów. Jednym ze sposobów na to jest modulowanie ich struktury, wyjaśnia Hayran.
Badacze chcą, by ich prace przyczyniły się do dokonania dużego skoku technologicznego. Nie szukamy możliwości stopniowych zmian technologicznych. Chcemy dokonać przełomowych zmian. To nas naprawdę motywuje. Jak można dokonać takich zmian? Trzeba zacząć od samych podstaw, dodaje Monticone.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Haluks, nazywany również paluchem koślawym, to deformacja stawu śródstopno-paliczkowego palucha, a jeszcze inaczej – odchylenie palucha z towarzyszącym przyśrodkowym przemieszczeniem pierwszej kości śródstopia. Przyczyn powstania tej deformacji jest kilka. Jak usunąć haluksy? Kiedy zdecydować się na operacje? Jakie są rodzaje operacji haluksów? Przeczytaj artykuł i dowiedz się, jak walczyć z haluksami.
Przyczyny haluksów
Wydawać by się mogło, że problem haluksów dotyczy osób starszych, jednak pierwsze zmiany często są zauważalne już u osób w wieku ok. 20 lat, a nawet młodszych. Nie ma jednej głównej przyczyny wystąpienia opisywanego zniekształcenia palucha. Do wystąpienia haluksów najczęściej przyczyniają się:
• wiotka budowa mięśniowo-więzadłowej stopy,
• chodzenie w niewłaściwym obuwiu, do którego najczęściej zalicza się szpilki (stąd ryzyko wystąpienia haluksów jest większe w przypadku kobiet),
• predyspozycje genetyczne.
Należy pamiętać, że gdy dojdzie do deformacji, należy niezwłocznie podjąć skuteczne leczenie. Jego metoda jest zależna od:
• wystąpienia chorób towarzyszących,
• stopnia zaawansowania deformacji.
Leczenie nieoperacyjne haluksów
Przy pierwszych objawach warto wypróbować nowe obuwie z właściwie dobranymi wkładkami ortopedycznymi. Później można wykorzystać osłony do butów, peloty, aparaty, szyny korekcyjne i separatory międzypalcowe. Dodatkowo w leczeniu haluksów przydatne są zabiegi fizykoterapeutyczne, które powinny złagodzić objawy deformacji. Niestety w niektórych przypadkach jedynym wyjściem będzie leczenie operacyjne haluksów, zwłaszcza kiedy ból jest mocno odczuwalny, a haluks powoduje trudności w doborze obuwia.
Leczenie operacyjne haluksów
Jeżeli chodzi o leczenie operacyjne, należy pamiętać o pewnych krokach, jakie trzeba podjąć przed operacją. Pierwszym jest wizyta w poradni specjalistycznej. Podczas niej specjalista, jakim jest chirurg ortopeda, opatrzy stopę i zlokalizuje bolące miejsce, a także sprawdzi stopień zaawansowania deformacji i ewentualnych współwystępujących chorób. Uzupełnieniem wizyty jest wykonanie badania RTG – z góry (AP) i z boku. Od tych wszystkich wykonanych działań zależy przyjęta metoda leczenia, o czym mowa była powyżej. A jakie znamy operacyjne sposoby leczenia?
Haluksy – rodzaje metod operacyjnych
W przypadku niewielkich deformacji stóp zalecane są operacje na tkankach miękkich, np. przecięcie więzadła trzeszczkowo-śródstopnego i torebki stawowej, która znajduje się po stronie bocznej stawu palucha, lub przecięcie przyczepu ścięgna przywodziciela palucha i skrócenie oraz wzmocnienie torebki stawowej po stronie przyśrodkowej. Należy jednak pamiętać, że częstotliwość nawrotów po operacji na tkankach miękkich jest wysoka.
Jednym z rodzajów metod operacyjnych jest osteotomia, którą przeprowadza się zależnie od stopnia zaawansowania deformacji. Wyróżnia się kilka rodzajów tego zabiegu:
• osteotomia klinowa i półkolista,
• osteotomii Chevrona,
• osteotomia Ludloffa,
• osteotomia Scarfa.
Podczas wykonywania osteotomii klinowej i półkolistej wycinany jest klin kostny w obrębie kości, a następnie jest on usuwany i przemieszczany w inne miejsce.
Osteotomia Chevrona i osteotomia Ludloffa dotyczą haluksów w łagodnym i średnim stopniu zaawansowania. Pierwsza z nich pozwala na przesunięcie fragmentu kości w bok tak, aby nowa pozycja gwarantowała prawidłowe ustawienie. Kość jest unieruchamiana za pomocą niewielkiej śruby z tytanu, a wszystko odbywa się po nacięciu w okolicach głowy I kości śródstopia.
Natomiast osteotomia Ludloffa polega na ukośnym cięciu w I kości śródstopia, prowadzącej do dużego palca, do pewnego momentu, po którym umieszcza się w niej śrubę, dokręca, a samą kość unieruchamia przy wykorzystaniu dodatkowych śrub. W trakcie tej operacji wyrównywany jest także duży palec, a dokładnie – jego staw, poprzez poluzowanie więzadeł zewnętrznych i dokręcenie kapsuły stawowej od strony przyśrodkowej.
Zdarzają się oczywiście deformacje bardziej zaawansowane, gdzie należy przeprowadzić osteotomię Scarfa. Podczas tej operacji przecina się I kość śródstopia na kształt litery „Z”. Podłużna linia pozwala podzielić kości na dwie części, które są przesuwane względem siebie w następnym kroku osteotomii. Ta metoda pozwala na stabilne zespolenie odłamów bez wykorzystania gipsu. Warto podkreślić, że już po kilku dniach pacjent może korzystać z butów pooperacyjnych.
Rehabilitacja po operacji haluksów
Podsumowując, istnieje kilka rodzajów metod leczenia operacyjnego haluksów. Istotne jest jednak również to, co się dzieje po wykonaniu zabiegu. Nie można bowiem zapomnieć o odpowiednio długiej rekonwalescencji – nie należy obciążać operowanej stopy przez ok. 2-3 miesiące. Rehabilitację można jednak rozpocząć po kilku tygodniach od operacji – wszystko zależy od indywidualnych zaleceń lekarza – która ma ona na celu wzmocnienie stawów i poprawieni zakresu ruchów.
Artykuł powstał we współpracy z przychodnią:
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Woda w zbiornikach w Tikal, jednym z najpotężniejszych i najważniejszych miast Majów, była tak zanieczyszczona rtęcią i sinicami, że nie nadawała się do picia. Do takich wniosków doszli naukowcy z University of Cincinnati, którzy stwierdzili toksyczny poziom zanieczyszczeń w czterech głównych zbiornikach wody w Tikal.
Przekształcenie się centralnych zbiorników w Tikal z miejsc podtrzymujących życie w miejsca powodujące choroby, mogło w sferze i praktycznej i symbolicznej wspomóc decyzję o opuszczeniu tego wspaniałego miasta, stwierdzili autorzy badań.
Analiza geochemiczna przeprowadzona w dwóch zbiornikach najbliżej miejskiego pałacu i centralnej świątyni wykazała obecność toksycznego poziomu rtęci. Z badan wynika, że rtęć ta pochodziła z pigmentu, którym Majowie dekorowali budynki, naczynia gliniane i inne przedmioty. Podczas deszczów rtęć z pigmentów była wymywana i przed lata gromadziła się w osadach na dnie zbiorników.
Naukowcy z UC analizowali osady datowane aż do IX wieku naszej ery, kiedy Tikal było jeszcze kwitnącym miastem u szczytu potęgi. Przyczyny, dla których Majowie nagle porzucili swoje miasto stanowią od ponad 100 lat zagadkę. Tym bardziej, że jeszcze w ubiegłym roku podczas innych badań naukowcy z tej samej uczelni stwierdzili, że ziemie wokół Tikal były w IX wieku wyjątkowo żyzne, a swoją jakość zawdzięczały erupcjom wulkanicznym.
Na potrzeby najnowszych badań naukowcy przeanalizowali osady z 10 zbiorników na terenie Tikal. W czterech z nich znaleziono ślady DNA.
Osady ze zbiorników najbliżej pałacu i świątyni znaleziono ślady cyjanobakterii. Picie wody z tych zbiorników groziło zatruciem, nawet jeśli woda została przegotowana, mówi profesor David Lentz. Odkryliśmy dwa typy cyjanobakterii, które wytwarzają toksyczne związki chemiczne. Zła wiadomość jest taka, że są one odporne na gotowanie. To zaś powodowało, że woda w tych zbiornikach była toksyczna, stwierdza uczony. Dodaje, że jest mało prawdopodobne, by Majowie używali tej wody. Musiała ona wyglądać obrzydliwie i smakować obrzydliwie. Musiały występować na niej wielkie zakwity. Nikt nie chciałby pić tej wody, dodaje profesor Kenneth Tankersley.
W innych zbiornikach, położonych dalej od centrum, również stwierdzono obecność toksycznych, chociaż niższych, poziomów rtęci.
Do opuszczenia Tikal przyczynił się prawdopodobnie cały szereg czynników społecznych, ekonomicznych i politycznych. A kwestie środowiskowe również odegrały tutaj swoją rolę. Część roku była deszczowa i wilgotna. Jednak przez większą jego część jest sucho, brakuje opadów. Mieszkańcy Tikal mieli więc problem z wodą, mów Lentz.
Umieszczone w centralnym punkcie miasta wielkie zbiorniki na wodę odgrywały ważną rolę. To musiał być wspaniały widok, gdy jaskrawo pomalowane budynki odbijały się na powierzchni zbiorników. Władcy Majów nadali sobie, wśród innych rzeczy, przywilej kontrolowania źródeł wody. Mieli specjalny związek z bogami deszczu. Zbiorniki były ważnym symbolem, mówi profesor Nicholas Dunning. Dlatego też te najważniejsze umieszczono w pobliżu pałacu i centralnej świątyni.
Naukowcy połączyli rtęć, która zatruła wodę, z działalnością ludzi. Majowie uwielbiali cynober, minerał, z którego pozyskiwano czerwony barwnik. Problem w tym, że składa się on z siarczku rtęci. Dla mieszkańców Tikal źródłem cynobru była pobliska wulkaniczna Formacja Wszystkich Świętych. Naukowcy wykluczyli, by rtęć przedostała się do zbiorników z podłoża i skał, wykluczyli też popiół wulkaniczny. Jedynym jej źródłem mógł być więc barwnik. To oznacza, że rtęć ma pochodzenie antropogeniczne, mówi Tankersley.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.