Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Neandertalczycy wyginęli przez dziecięcą infekcję?
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Humanistyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Na Northwestern University powstało pierwsze ubieralne urządzenie, które bada gazy emitowane i absorbowane przez skórę. Analiza tych gazów to zupełnie nowy sposób na badanie zdrowia skóry, w tym monitorowania ran, wykrywania infekcji, badanie poziomu nawodnienia czy ekspozycji na szkodliwe wpływy środowiskowe. W skład urządzenia wchodzą czujniki temperatury, pary wodnej, dwutlenku węgla i lotnych związków organicznych.
Gazy ze skóry przepływają do niewielkiej komory, która znajduje się nad skórą, nie dotykając jej. Dzięki takiej architekturze zyskujemy pewność, że w miejscu, z którego pochodzą gazy, skóra nie została zaburzona przez kontakt z samym urządzeniem.
Urządzenie to naturalne rozwinięcie naszego laboratoryjnego urządzenia, które zbierało i analizowało pot. Tamto urządzenie badało pot w celu określenia stanu zdrowia. Urządzenie to, mimo że użyteczne, wymagało farmakologicznego stymulowania gruczołów potowych lub wystawienia skóry na gorące, wilgotne środowisko. Zaczęliśmy więc zastanawiać się, co jeszcze możemy przechwycić ze skóry, a co występuje tam naturalnie i cały czas. Stwierdziliśmy, że warunki te spełniają substancje wydobywające się z powierzchni – para wodna, dwutlenek węgla i lotne substancje organiczne – które można łączyć ze zdrowiem, stwierdza współautor badań John A. Rogers.
Nasza technologia może zmienić sposób opieki zdrowotnej, szczególnie u noworodków, osób starszych, pacjentów z cukrzycą i innych z uszkodzoną skórą. Piękno naszego urządzenia polega na tym, że znaleźliśmy całkowicie nowy sposób oceny delikatnej skóry na której występują rany, wrzody czy otarcia. Urządzenie to jest pierwszym ważnym krokiem w kierunku pomiarów wymiany gazów i skorelowania wyników tych pomiarów ze zmianami w stanie skóry, dodaje Gullermo A. Ameer.
Śledząc zmiany w wymianie gazów i pary wodnej przez skórę, można zyskać wgląd w stan skóry i jego zmiany. Złotym standardem badania integralności skóry jest wielki instrument z próbnikiem, który co jakiś czas dotyka skóry w celu zebrania informacji o utracie wody przez skórę. Wielką zaletą jest posiadanie urządzenia, które zdalnie i ciągle – lub w sposób zaprogramowany – bez zaburzania snu pacjenta, jest w stanie mierzyć utratę wody przez skórę, mówi Amy S. Paller.
Wspomniane urządzenie ma 2 centymetry długości i 1,5 centymetra szerokości. Składa się z komory, czujników, układów elektronicznych i niewielkiej baterii. Komora, w której zbierają się gazy, znajduje się kilka milimetrów nad skórą. Tradycyjne urządzenia opierają się na fizycznym kontakcie ze skórą, ograniczając użycie w niektórych sytuacjach, takich jak uszkodzenia skóry. Nasze urządzenie radzi sobie z tym ograniczeniem, stwierdza Rogers.
Urządzenie wyposażone zostało wyposażone w moduł Bluetooth, za pośrednictwem którego dane są wysyłane do użytkownika, który może na bieżąco się z nimi zapoznawać czy pokazać je lekarzowi.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Produkty pszczele – miód, pyłek i propolis – od tysiącleci używane są w ludowej medycynie. Nowoczesne metody naukowe pozwalają na zweryfikowanie ich skuteczności czy znalezienie nowych zastosowań. Pojawiło się już wiele badań dowodzących pozytywnego wpływu produktów pszczelich na gojenie ran. Jak jednak w praktyce zastosować miód czy propolis i udostępnić je jak największej liczbie ludzi? Z problemem tym zmierzyli się naukowcy z kilku tureckich uczelni wyższych.
Na łamach Biofunctional Materials opublikowali oni artykuł Bee products loaded polymeric films as a potential dressing material for skin treatments. W ramach swoich badań przyjrzeli się czy i w jaki sposób właściwości produktów pszczelich zmieniają się, gdy zostaną zintegrowane z naturalnymi polimerami. Połączenie miodu, propolisu czy pyłku z chitosanem i żelatyną w celu stworzenia opatrunków, mogło przecież zmienić produkty pszczele tak, że stracą swoje pożądane właściwości.
Z przeprowadzonych badań wynika, że najbardziej pożądaną cechą miodu w opatrunkach jest wysoka retencja wody, którą można wykorzystać podczas krótkotrwałego procesu regeneracji uszkodzonej skóry. Z kolei pyłek i propolis w biopolimerach wykazywały silne właściwości przeciwbakteryjne, a materiały wytworzone z ich użyciem były były trwałe i miały wysoką jakość, dzięki czemu nadawały się do produkcji materiałów biomedycznych. Tureccy naukowcy stwierdzili również, że można kontrolować ich uwalnianie z materiału, który je zawiera, co czyni je tym bardziej przydatnymi w leczeniu ran.
Co więcej, zarówno chitosan jak i produkty pszczele mogą mieć kontakt z żywnością, a to oznacza, że pyłek czy propolis zintegrowane z chitosanem mogą posłużyć do produkcji opakowań w przemyśle spożywczym. Takie opakowania mogą być szczególnie przydatne do tych rodzajów żywności, które są szczególnie podatne na zepsucie pod wpływem bakterii, jak mięso czy sery.
Trzeba tutaj podkreślić, że autorzy badań nie brali pod uwagę biokompatybilności polimerów z produktami pszczelimi, nie eksperymentowali z pakowaniem w nie żywności. Skupili się wyłącznie na aktywności biologicznej, morfologii, strukturze chemicznej, retencji wody czy przyleganiu takich materiałów do skóry. O tym, czy materiały takie można rzeczywiście zastosować w opatrunkach i opakowaniach, rozstrzygną inne badania.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na Northwestern University powstał rozrusznik serca tak mały, że zmieści się wewnątrz strzykawki i można go łatwo wszczepić do organizmu. Miniaturowy rozrusznik może pracować z każdym sercem, jednak szczególnie nadaje się dla noworodków. Co więcej, wszystkie jego elementy są biokompatybilne i rozrusznik – przeznaczony dla pacjentów, którzy potrzebują go tymczasowo – rozpuszcza się w organizmie, nie ma więc potrzeby przeprowadzania zabiegu jego usunięcia.
Rozrusznik mniejszy od ziarenka ryżu współpracuje z niewielkim, elastycznym, bezprzewodowym urządzeniem, które przyczepia się do klatki piersiowej pacjenta. Gdy urządzenie wykryje nieregularny rytm serca, wysyła krótki impuls świetlny, który pobudza rozrusznik.
Kardiologia pediatryczna pilnie potrzebuje tymczasowych rozruszników serca. Tutaj miniaturyzacja jest niezwykle ważna, im urządzenie mniejsze, tym lepiej, wyjaśnia John A. Rogers, który kierował pracami. Motywowała nas chęć opracowania rozrusznika dla dzieci. Około 1% dzieci rodzi się z wadami serca. Dobra wiadomość jest taka, że po zabiegu chirurgicznym potrzebują one rozrusznika jedynie przez jakiś czas. Po około 7 dniach ich serca działają poprawnie. Ale tych 7 dni jest absolutnie kluczowych. Teraz możemy umieścić rozrusznik na sercu dziecka i pobudzać go za pomocą miękkiego, delikatnego urządzenia. I nie potrzebujemy kolejnego zabiegu, by rozrusznik usunąć, dodaje kardiolog eksperymentalny Igor Efimov.
Wielu pacjentów wymaga rozrusznika po operacji serca. Albo oczekują w ten sposób na docelowy stały rozrusznik, albo potrzebują go tymczasowo w okresie rehabilitacji. Obecnie podczas operacji do serca podłącza się elektrody, a wyprowadzone na zewnątrz kable łączone są z rozrusznikiem. Gdy taki czasowy rozrusznik nie jest już potrzebny, lekarze wyciągają elektrody. Kable wystają z ciała, a lekarz je wyciąga. Jednak mogą one zostać otoczone tkanką bliznowatą, więc podczas wyciągania może dojść do uszkodzenia mięśnia sercowego. Tak właśnie zmarł Neil Armstrong. Miał tymczasowy rozrusznik po operacji bypassów. Gdy usunięto elektrody, doszło u niego do krwotoku wewnętrznego, wyjaśnia Efimow.
Dlatego właśnie naukowcy z Northwestern stworzyli rozpuszczalny rozrusznik, który został opisany w 2021 roku na łamach Nature Biotechnology. Kardiolodzy chcieli mieć jednak mniejsze urządzenie, które można by łatwiej implementować i które lepiej nadawałoby się do użycia u małych pacjentów. Nasz oryginalny rozpuszczalny rozrusznik działał dobrze. Był cienki, elastyczny i w pełni się wchłaniał w organizmie. Jednak rozmiar jego anteny odbiorczej ograniczał możliwości miniaturyzacji. Dlatego też pracując przy nowym rozruszniku zrezygnowaliśmy z częstotliwości radiowej do bezprzewodowego sterowania urządzeniem, a użyliśmy światła. To pozwoliło na znaczące zmniejszenie rozmiarów urządzenia, mówi Rogers.
Kolejnym elementem, który pozwolił na dalszą miniaturyzację, było zastosowanie innego źródła zasilania. W miejsce NFC (near-field communications) użyto ogniwa galwanicznego. To prosta bateria zamieniająca energię chemiczną w elektryczną. Rozrusznik korzysta z dwóch elektrod zbudowanych z różnych metali. To one przekazują impuls elektryczny do serca. A energię czerpią z płynów ustrojowych, które je otaczają. Gdy rozrusznik jest wszczepiany, otaczające go płyny ustrojowe pełnią rolę elektrolitu. Na drugiej stronie rozrusznika znajduje się bardzo mały przełącznik, aktywowany za pomocą światła. Gdy do przełącznika dociera impuls świetlny wysłany przez skórę pacjenta, przeskakuje on z pozycji „wyłączony” na „włączony” i serce pobudzane jest za pomocą impulsu elektrycznego generowanego przez elektrody, wyjaśnia Rogers.
System korzysta z podczerwieni, która w sposób bezpieczny penetruje organizm. Gdy przyczepione do piersi pacjenta urządzenie wykryje nieprawidłowy rytm, uruchamia diodę, która błyska w rytm prawidłowej pracy serca. Mimo, że nowatorski rozrusznik jest bardzo mały, ma 1,8 mm szerokości, 3,5 mm długości i 1 mm grubości, dostarcza taki sam impuls jak pełnowymiarowe rozruszniki. Serce wymaga jedynie niewielkiej stymulacji elektrycznej. Minimalizując rozrusznik, znakomicie uprościliśmy procedurę jego wszczepienia, zmniejszamy obciążenia i ryzyko dla pacjenta, a dzięki temu, że rozrusznik rozpuszcza się organizmie, nie istnieje konieczność jego usuwania i ryzyko z tym związane, stwierdza Rogers.
Na tym jednak nie koniec zalet minirozrusznika. Jako że urządzenie jest tak małe, można wszczepić kilka rozruszników w różne regiony serca i każdym z nich sterować za pomocą światła o innej długości fali. To zaś pozwala na uzyskanie bardzo skomplikowanej synchronizacji. W szczególnych przypadkach można w różnym rytmie pobudzać różne regiony serca i radzić sobie w ten sposób z arytmiami.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Homo sapiens pojawił się około 230 000 lat temu. Kiedy zaś powstała mowa w znanej nam obecnie formie? Próby wyznaczenia tego momentu trwają od dawna i bazują na bardzo różnych dowodach, od skamieniałości po dowody oparte na wytworach kultury. Nowa analiza, przeprowadzona na podstawie dowodów genetycznych, przez naukowców z USA, Brazylii, Japonii i Szwajcarii wskazuje, że wśród H. sapiens zdolność do wytworzenia języka w takiej formie, w jakiej znamy go dzisiaj, istniała już 135 000 lat temu. A 35 000 lat później komunikacja językowa w znanej nam obecnie formie była rozpowszechniona wśród naszego gatunku.
Autorzy badań oparli się przy tym na niedawnych badaniach DNA, które wykazały, że do rozdzielenia populacji H. sapiens ze wspólnego źródła doszło właśnie około 135 000 la temu. Skoro wówczas ludzka populacja zaczęła się dzielić na wiele różnych grup, a wszystkie podziały prowadziły do powstania kolejnych populacji o pełnych zdolnościach językowych, to oznacza, że zdolności takie musiały istnieć przed pierwotnym podziałem. Gdyby bowiem pojawiły się później, moglibyśmy się spodziewać, że będą obecnie istniały populacje, które nie posługują się złożonym językiem lub używające całkowicie innych metod komunikacji. Analiza nie mówi nam, kiedy dokładnie pojawiła się zdolność do wytworzenia mowy, ale kiedy najpóźniej musiała już istnieć.
Naukowcy, którzy wyniki swoich badań opublikowali we Frontiers in Psychology, przeanalizowali 15 studiów genetycznych, jakie ukazały się w ciągu ostatnich 18 lat. Trzy z tych studiów skupiały się na badaniu chromosomu Y, trzy na mitochondrialnym DNA, a dziewięć dotyczyło badań całego genomu. Analiza tych badań pokazała, że około 135 000 lat temu grupy H. sapiens zaczęły tak bardzo oddalać się od siebie, że powstały różnice genetyczne i populacje regionalne. Analiza tych różnic pozwoliła zaś na stwierdzenie, kiedy po raz ostatni H. sapiens stanowił jedną, niepodzieloną regionalnie grupę.
Nie są to pierwsze analizy tego typu. Jak przypomina Shigeru Miyagawa, pierwsze analizy tego typu prowadzono już w 2017 roku, jednak wówczas naukowcy mieli do dyspozycji mniej danych niż obecnie. Teraz, dzięki opublikowaniu kolejnych badań DNA, można było określić, kiedy ludzkość zaczęła tworzyć subpopulacje.
Profesor Miyagawa, podobnie jak wielu innych lingwistów, uważa, że wszystkie języki są ze sobą spokrewnione. Przed laty wspominaliśmy o jego książce, w której poruszał kwestię podobieństw pomiędzy językiem angielskim i japońskim.
Niektórzy naukowcy, opierając się na cechach fizjologicznych naczelnych uważają, że zdolność do wytworzenia języka pojawiła się miliony lat temu. Jednak profesor Miyagawa mówi, że pytanie nie brzmi, kiedy naczelne zyskały zdolność do wydawania pewnych dźwięków, ale kiedy człowiek miał na tyle rozwinięte zdolności poznawcze, by stworzyć język takim, jakim znamy go obecnie. Język z zasobem słownictwa i gramatyki pozwalający na generowanie nieskończonej liczby wypowiedzi opartych na ustalonych zasadach. Słownictwo i składnia działają razem na rzecz tego niezwykle skomplikowanego systemu. Żadne inne zwierzę nie posiada podobnych zdolności komunikacyjnych, mówi Miyagawa. Do stworzenia takiego systemu konieczne było pojawienie się odpowiednich zdolności poznawczych. Język, jak uważa Miyagawa, jest bowiem zarówno systemem poznawczym, jak i komunikacyjnym. Moim zdaniem pojawił się on wcześniej niż 135 000 lat temu, początkowo jako indywidualne zdolności poznawcze, ale dość szybko przekształcił się w system komunikacyjny, dodaje uczony.
Na pytanie, kiedy język był szeroko stosowany, może odpowiedzieć archeologia. Około 100 000 lat temu pojawiają się dowody na myślenie symboliczne u ludzi. I tylko u ludzi. Zachowania wskazujące na jednoczesne używanie języka oraz na myślenie symboliczne widoczne są wyłącznie w zapisie archeologicznym H. sapiens, czytamy w artykule. Jeden z członków grupy badawczej, Ian Tattersall z Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej, zaproponował, że to właśnie język umożliwił rozwój myślenia symbolicznego. Był on tym elementem, który uruchomił zachowania charakterystyczne dla człowieka współczesnego. W jakiś sposób język stymulował myślenia i pomógł w pojawieniu się myślenia symbolicznego. Jeśli mamy rację, to ludzie zaczęli – dzięki językowi – uczyć się od siebie nawzajem, co pociągnęło za sobą pojawienie się innowacji, jakie widzimy w zapisie archeologicznym sprzed 100 000 lat, wyjaśnia Miyagawa.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
U astronautów przebywających na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) pojawiają się różne problemy zdrowotne, w tym wysypki czy problemy z układem odpornościowym. Na łamach pisma Cell ukazał się artykuł omawiający wyniki badań przeprowadzonych m.in. przez naukowców z NASA i Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego. Po przebadaniu 803 próbek pobranych na ISS naukowcy doszli do wniosku, że środowisko na Stacji jest zbyt sterylne i to właśnie może być przyczyną wielu problemów zdrowotnych.
Badacze stworzyli największą bazę danych opisującą środowisko mikrobiologiczne i chemiczne kosmicznego habitatu. Porównali te dane z tysiącami próbek z naturalnych i przekształconych przez człowieka środowisk, zarówno lasów deszczowych, jak i budynków, i stwierdzili, że pod względem mikrobiologicznym i chemicznym ISS reprezentuje środowisko skrajne. Różnorodność mikroorganizmów była nienaturalna i niska, na badanych powierzchniach zaś znajdowała się duża ilość środków dezynfekujących, co dodatnio korelowało z bioróżnorodnością.
Naukowcy zauważyli, że zdecydowania większość mikroorganizmów występujących na Stacji, to mikroorganizmy żyjące na ludzkiej skórze. Brakowało organizmów ze środowiska naturalnego, które żyją na przykład w wodzie i glebie. Bioróżnorodność na ISS była znacznie mniejsza niż w większości środowisk na Ziemi. Współautor badań, mikrobiolog profesor Rob Knight, określił ją jako ekstremalnie niską. Zauważył przy tym, że niezwykle wysoki był za to odsetek mikroorganizmów związanych z czynnościami wykonywanymi przez człowieka. Tak małą bioróżnorodność można było porównać jedynie ze szpitalami i niektórymi zamkniętymi środowiskami przemysłowymi.
Skądinąd wiadomo, że układ odpornościowy astronautów jest osłabiony i powrót do normy może zajmować kilka tygodni od wylądowania na Ziemi. Zdaniem profesora Knighta, przyczyną takiego stanu rzeczy może być właśnie mała bioróżnorodność mikroorganizmów na ISS.
Naukowcy już planują kolejne badania, podczas których będą chcieli przeprowadzić jeszcze bardziej szczegółowe analizy, spróbują zidentyfikować potencjalne patogeny na ISS oraz określić wpływ bakteryjnych metabolitów ze Stacji na ludzkie zdrowie. Mają nadzieję, że ich badania przyczynią się do poprawy zdrowia ludzi, którzy na Ziemi żyją i pracują w podobnie sterylnych środowiskach.
Jeśli chcemy, by życie rozwijało się poza Ziemią, nie możemy po prostu wziąć małego fragmentu drzewa życia, wystrzelić go w przestrzeń kosmiczną i mieć nadzieję, że to się uda. Musimy zastanowić się, jakie inne pożyteczne mikroorganizmy powinniśmy wysłać wraz z astronautami, by mógł rozwinąć się odpowiedni korzystny ekosystem, dodaje Rudolfo Salido z Uniwersytetu Kalifornijskiego.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.