Udoskonalone płetwy autorstwa katowickich naukowców
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Zdrowie i uroda
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Od ponad dekady Catia Lattouf de Arída opiekuje się w swoim mieszkaniu w mieście Meksyk chorymi, rannymi i osieroconymi kolibrami. W jej azylu-szpitalu znajduje się jednorazowo nawet kilkadziesiąt tych ptaków.
Siedemdziesięciotrzylatka poświęca potrzebującym kolibrom większość swojego wolnego czasu i zasobów.
Misja Catii rozpoczęła się w 2012 roku (wcześniejsze lata nie były dla niej łatwe, bo w 2009 r. przeżyła śmierć męża, a później zdiagnozowano u niej raka jelita grubego). Pewnego razu, idąc ulicą, zobaczyła młodego kolibra z urazem oka. Zabrała go do domu. Nie miała pojęcia, jak się nim zajmować. Znajomy weterynarz zachęcał ją jednak, by się nie zrażała. Zapewnił jej niezbędne informacje nt. opieki, leków czy pokarmu.
To był początek mojego nowego życia - mówi Catia o swoim pierwszym podopiecznym Guccim (jego imię wzięło się od marki etui na okulary, w którym u niej mieszkał). Ich drogi przecięły się, gdy kobieta przechodziła chemioterapię.
Gucci, którego udało się ostatecznie wykurować, nadał życiu Catii nowy wymiar. Stał się jej ptakiem terapeutycznym. Dowiedziawszy się o sukcesie mieszkanki dzielnicy Polanco, ludzie zaczęli przynosić do niej ptaki. By dobrze się nimi zajmować, kobieta musiała poznać ich biologię i zwyczaje. Obecnie Lattouf de Arída jest skarbnicą wiedzy dla miłośników ptaków z kraju i zagranicy. Niekiedy, gdy w profesjonalnych instytucjach brakuje miejsca czy środków na zajęcie się kolejnym potrzebującym, ptaki trafiają do Catii.
Popularność 73-latki bardzo wzrosła 3 miesiące temu, gdy na TikToku zamieszczono nagranie dokumentujące jej pracę.
W opiece nad stadkiem kolibrów pomaga seniorce asystentka - Cecilia Santos. Początkowo chore/ranne ptaki mieszkają w sypialni właścicielki apartamentu. Gdy czują się lepiej, trafiają do sąsiedniego pokoju. Kolejnym krokiem jest wypuszczenie w lesistym terenie na południe od stolicy Meksyku. Nie wszystkie kolibry udaje się, oczywiście, uratować. Tym ptakom kobieta zapewnia opiekę paliatywną.
Lattouf de Arída podkreśla, że choć głównym celem jest uratowanie i rehabilitacja jak największej liczby kolibrów, zależy jej też na uświadomieniu ludziom, jak ważną rolę te ptaki spełniają w ekosystemie.
Catia urodziła się w Libanie. To tam poznała męża, który podróżował po Azji Zachodniej. W związku z sytuacją polityczną para przeprowadziła się w pewnym momencie do Paryża, a następnie do Meksyku. Kobieta najpierw studiowała w Bejrucie, później na Sorbonie. Jej wykształcenie nie miało nic wspólnego z biologią, ale zbieg okoliczności sprawił, że poświęciła ptakom spory kawałek życia...
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W Teksasie na dorocznej aukcji sprzedawano przedmioty wyrzucone przez ocean na plażę. Zebrane pieniądze zostaną przeznaczone na rehabilitację żółwi morskich i ptaków. Wydarzenie zorganizowane przez Mission-Aransas National Estuarine Research Reserve odbyło się w zeszły weekend w parku w Port Aransas.
Wśród przeznaczonych na sprzedaż przedmiotów znalazły się, na przykład, pokaźnych rozmiarów syrenka z włókna szklanego, potłuczone kule do kręgli czy pokryte wąsonogami lalki. Sporo z nich znalazło nowych właścicieli. Zebrane fundusze zasilą kasę Amos Rehabilitation Keep (ARK).
Badacze z Mission-Aransas i wolontariusze zbierali dziwne przedmioty przez rok, patrolując regularnie plaże wysp barierowych. Podczas pieszych wędrówek zespół monitoruje żółwie morskie i ptaki, a przy okazji napotyka też na liczne śmiecie i przedmioty, które dotarły tu za sprawą Prądu Jukatańskiego (LCN - Loop Current). Jace Tunnell, dyrektor Mission-Aransas Reserve, dokumentuje znaleziska na zdjęciach. Przedstawia je także na vlogu Beach Combing.
Tunnell ujawnia, że przeważnie wystawione przedmioty sprzedają się za 5-50 dol. Te, które wydają się cenniejsze, można wylicytować w aukcji na żywo. W zeszłym roku podczas wydarzenia zebrano ok. 3 tys. dol. Choć na razie nie wiadomo, jaki będzie tegoroczny wynik, na Facebooku Mission-Aransas Reserve podano, ile kosztowała wzbudzająca spore zainteresowanie syrenka. Szczęśliwy nabywca zapłacił za nią 300 USD.
Rocznie ARK rehabilituje ok. 1500 zwierząt. Ponieważ ośrodek działa przede wszystkim dzięki darowiznom, liczy się każdy cent. Podtrzymujemy tradycję dorocznej aukcji, by zbierać pieniądze na leki, bandaże, jedzenie [...] - podkreślił Tunnell w wypowiedzi dla Houston Chronicle.
Aukcję „Tony’s Trash to Treasure” nazwano na cześć założyciela ARK, nieżyjącego już Tony'ego Amosa. W 1982 r. Amos utworzył ARK jako część Instytutu Nauk Morskich Uniwersytetu Teksańskiego.
Mission-Aransas National Estuarine Research Reserve powstał w 2006 roku. Chroni on obszar o powierzchni 753 km2, na którym znajdują się watty, trawy morskie, lasy namorzynowe i kolonie ostryg. Na terenie tym zimuje zagrożony żuraw krzykliwy. Rezerwatem zarządza Uniwersytet Teksański.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Młodzi lekarze związani z Warszawskim Uniwersytetem Medycznym (WUM) przygotowali pierwszą w Polsce aplikację dla pacjentów przechodzących endoprotezoplastykę. Na razie Endopedia dot. operacji stawu biodrowego, ale już wkrótce obejmie także staw kolanowy.
Moi najlepsi studenci, obecnie już lekarze, stworzyli aplikację "Endopedia", która ma pomóc pacjentom przygotowującym się do operacji endoprotezoplastyki stawu biodrowego. Aplikacja jest rozwojowa i wkrótce obejmie również staw kolanowy [...]- opowiada opiekun minigrantu sfinansowanego przez WUM, dr hab. Paweł Łęgosz z Katedry i Kliniki Ortopedii i Traumatologii Narządu Ruchu Szpitala Klinicznego Dzieciątka Jezus UCK WUM.
Jak wyjaśniono w komunikacie prasowym, wszyscy twórcy [dr n med. Łukasz Pulik, Krzysztof Romaniuk, Nina Grabowska i Nicola Dyrek] związani są ze Studenckim Kołem Naukowym Ortopedii Rekonstrukcyjnej i Onkologicznej WUM, działającym przy Katedrze i Klinice Ortopedii i Traumatologii Narządu Ruchu Szpitala Klinicznego Dzieciątka Jezus UCK WUM.
Aplikacja jest już dostępna w wersji na Androida (Google Play). Z odpowiedzi Studenckiego Koła Naukowego Ortopedii Rekonstrukcyjnej i Onkologicznej na Facebooku wiadomo, że w ciągu maksymalnie tygodnia będzie dostępna również w AppStore.
Prace nad Endopedią trwały ok. 1,5 roku. Twórcy podkreślają, że każda jej część była dokładnie omawiana z lekarzami (opiekunami), poprawiana i redagowana, tak by do pacjentów dotarły najlepsze informacje. Wszystkie jej wersje (nad Androida, urządzenia Apple'a i dostępna z przeglądarki) zawierają te same treści. Jak wspomniano na początku, będą one rozwijane o informacje nt. stawu kolanowego.
Nicola Dyrek odpowiadała za estetykę, Krzysztof Romaniuk za kontakty z podwykonawcami, a Nina Grabowska za dodatkowe sprawdzenie tekstu. Z dietetyczką kliniczną Marią Hall konsultowano kwestie dietetyczne.
Aplikację stworzyliśmy z myślą o pacjentach, aby ich świadomość na temat zabiegu, który ich czeka, była większa. Co za tym idzie, zmniejszy się stres przed "niewiadomym" - przed operacją. Nasza aplikacja to także drogowskaz dla pacjenta, jak przygotować się do operacji, czego spodziewać się w szpitalu, a także jak poradzić sobie po zabiegu. Wszystko z myślą o tym, aby pacjent czuł się zaopiekowany na jak najwyższym poziomie - wyjaśnia Dyrek.
Staraliśmy się, aby w jednym miejscu znajdowały się wszystkie niezbędne i rzetelne informacje dotyczące przygotowań do zabiegu, pobytu w szpitalu, samej procedury oraz tego, jak będzie wyglądać proces rekonwalescencji pooperacyjnej – dodają twórcy Endopedii.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Polsko-brytyjsko-bułgarski zespół naukowców zaprezentował nową klasę aktywnych mikropływaków. By uzyskać pływaki, wystarczy schłodzić 3-składnikową mieszaninę, złożoną z kropli oleju, wody i środka powierzchniowo czynnego (surfaktanta). Powolne chłodzenie takiej zawiesiny prowadzi do powstania niesferycznych kropli. Później wytwarzają one nitkowate struktury przypominające bakteryjne wici, które indukują ruch. Opisane zmiany są w pełni odwracalne (uczeni podkreślają, że kluczem do tego są cykliczne zmiany temperatury otoczenia).
Autorami artykułu z pisma Nature Physics są specjaliści z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, Uniwersytetu w Cambridge, Queen Mary University of London oraz Uniwersytetu Sofijskiego im. św. Klemensa z Ochrydy.
Mikrokropelki w emulsji pływają, wytwarzając wici
Obserwacje można było prowadzić pod mikroskopem, ponieważ kropelki mają średnicę ok. 20 mikrometrów. Okazało się, że podczas chłodzenia krople oleju w wodnym roztworze środka powierzchniowo czynnego mogą tworzyć włókna (jak już wspominaliśmy, przypominają one wici bakterii). Są one wytwarzane dzięki wytłaczaniu materiału z wnętrza kropli. Należy dodać, że początkowo włókno jest proste, lecz rosnąc, ulega niestabilności wyboczeniowej. Ostateczny kształt jest wynikiem współzawodnictwa jego elastyczności oraz hydrodynamicznego oporu płynu.
Podczas powolnego chłodzenia w temperaturach ok. 2-8°C cząsteczki surfaktanta w środku kropli zaczynają tworzyć fazę plastyczną i odkształcają mikrokrople w taki sposób, że w jednym lub paru miejscach na powierzchni zaczynają one wytwarzać wydłużone struktury. Tworzenie się włókien wywołuje ruch kropli. Proces jest całkowicie odwracalny - wystarczą cykliczne zmiany temperatury otoczenia.
Przed wytworzeniem wici krople przybierają wielokątne kształty. Dzieje się tak, gdyż surfaktant zamarza przy ich powierzchni.
Prezentujemy nową klasę aktywnych, elastycznych mikropływaków, wytwarzanych przez proste schłodzenie 3-składnikowej mieszaniny. Są one łatwe do kontrolowania, a ich wytworzenie jest tanie. Dzięki temu mamy proste narzędzie do badania dynamiki znacznie bardziej skomplikowanych układów biologicznych – wyjaśnia dr Maciej Lisicki z Wydziału Fizyki UW. Zmieniając temperaturę zewnętrzną i kontrolując szybkość chłodzenia, jesteśmy w stanie zaobserwować powstawanie misternych struktur geometrycznych przypominających wici pływających mikroorganizmów. Surfaktanty użyte w tym badaniu są biokompatybilne, a zatem układ tego typu może być przydatny w dalszych badaniach dynamiki materii aktywnej, zwłaszcza w mieszaninach sztucznych i biologicznych mikropływaków, w celu badania ich kolektywnej dynamiki i oddziaływań pomiędzy pływakami - dodaje.
Naukowcy analizują deformacje włókien i wiążą je z ruchem kropelek. Korzystając z narzędzi teoretycznych do opisu dynamiki płynów w mikroskali, jesteśmy w stanie zrozumieć, dlaczego te włókna się tworzą, wyjaśniamy ich kształty i określamy ilościowo obserwowany ruch kropel - tłumaczy dr Lisicki.
Wieloletnia współpraca
Zespół prof. Nikolaia Denkova z Uniwersytetu Sofijskiego zsyntetyzował krople i przeprowadził eksperymenty (naukowców z Bułgarii wspierali na tym etapie uczeni z grupy dr. Stoyana Smoukova z Queen Mary University of London). Model teoretyczny opisujący dynamikę nowych cząstek aktywnych sporządzili dr Lisicki, a także dr Gabriele De Canio i prof. Eric Lauga z Uniwersytetu w Cambridge.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Badacze z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, ETH w Zurychu i Uniwersytetu w Cambridge zademonstrowali aktywne mikrocząstki poruszające się w płynie pod wpływem zewnętrznego oświetlenia, których kierunek ruchu zależy od długości fali padającego światła. Wyniki badań opublikowano w prestiżowym czasopiśmie naukowym Nature Communications.
Materia aktywna to układy, których elementy mogą samoistnie poruszać się, czerpiąc energię ze swojego otoczenia i przekształcając ją w energię kinetyczną. Badania nad nimi są obecnie bardzo dynamiczną dziedziną fizyki. Obejmują one wiele skal czasowych i przestrzennych, m.in. zachowania ptaków w stadach (np. szpaków tworzących na wieczornym niebie dynamicznie ewoluujące wzory) czy ryb w ławicach (jako forma ochrony przed drapieżnikami), ale również bakterii w biofilmach i innych pływających mikroorganizmów w środowisku wodnym. Przedmiotem tej dziedziny są zarówno badania indywidualnych elementów składowych i zrozumienie mechanizmów konwersji energii, szczegółów oddziaływania i sprzężenia z otoczeniem, tak ważnych np. dla przeżycia mikroorganizmów, jak i prace nad efektami kolektywnymi i emergencją nowych zjawisk w dużych populacjach. Jedne i drugie mogą być z powodzeniem opisywane na różnych poziomach dokładności, począwszy od minimalistycznych modeli gruboziarnistych, a skończywszy na wyrafinowanych symulacjach numerycznych.
Bakterie, algi, plemniki, orzęski i inne jednokomórkowe organizmy stanowią ważną grupę tzw. aktywnych pływaków. Zrozumienie fizycznych podstaw ich dynamiki jest często trudne ze względu na różnorodność, złożoność biologiczną i dużą wrażliwość na warunki otoczenia. Wodny mikroświat rządzi się jednak uniwersalnymi prawami fizyki cieczy, które nakładają ograniczenia na wszystkie organizmy. Ze względu na małe rozmiary – rzędu mikrometrów – i prędkości nieprzekraczające typowo kilkudziesięciu rozmiarów komórki na sekundę, przepływ płynu wokół nich jest zdominowany przez efekty lepkościowe. Oznacza to, że strategie pływania, które sprawdzają się dla rekinów czy pływaków olimpijskich, kompletnie zawodzą dla mikroskopijnych zawodników. Pływanie w skali makro opiera się bowiem na efektach bezwładności i poruszaniu się przez gwałtowny odrzut wody w przeciwnym kierunku. W mikroskali efekty te są pomijalne, a woda zachowuje się jak bardzo lepki płyn, np. miód. Spróbujmy wyobrazić sobie pływanie kraulem w basenie pełnym miodu – spodziewamy się, że będzie to bardzo wycieńczające i mało efektywne. Dlatego mikroorganizmy wykształciły inne strategie pływania, oparte na wykorzystaniu lepkości. Bakterie mają często helikalne wici, którymi "wkręcają" się w płyn niczym korkociągi. Okazuje się, że w lepkim świecie strategia ta pozwala na efektywne poruszanie się komórek. Większe mikroorganizmy, takie jak orzęski (wśród nich znany powszechnie ze szkolnej biologii pantofelek), pokryte są tysiącami krótkich rzęsek. Poruszają one nimi w skoordynowany sposób, przypominający meksykańską falę na stadionie. Mechanizm ten pozwala na transport płynu wzdłuż powierzchni komórki, a w efekcie na ruch komórki w przeciwną stronę do kierunku fal rzęsek na powierzchni.
Zrozumienie tych mechanizmów zainspirowało rozwój syntetycznych mikropływaków. Perspektywa wytwarzania mikrorobotów w laboratorium od dziesięcioleci rozbudza wyobraźnię badaczy ze względu na możliwe zastosowania diagnostyczne, medyczne i przemysłowe, takie jak np. precyzyjny transport leków w ciele pacjenta. Z tego punktu widzenia szczególnie ważna jest nie tylko możliwość produkcji takich pływaków, ale również kontrola kierunku ich ruchu.
Opisany powyżej mechanizm transportu płynu przez orzęski (stosowany również w organizmach wielokomórkowych, np. ludzkich – przez rzęski w płucach albo w drogach rodnych do transportu śluzu), zainspirował opracowanie całej gamy pływaków opartych na zjawisku dyfuzjoforezy. Wyjaśnimy to na przykładzie doświadczenia z tzw. cząstką Janusa (nazwa nawiązuje do rzymskiego boga o dwóch twarzach) – mikroskopijną kulą o jednej półkuli pokrytej złotem, a drugiej pokrytej platyną. Po umieszczeniu jej w roztworze wody utlenionej (H2O2) platyna katalizuje rozkład płynu do wody i tlenu. W efekcie stężenie produktów reakcji po stronie platynowej półkuli jest większe, a zatem pojawia się przepływ płynu wzdłuż powierzchni, zmierzający do wyrównania stężeń. Podobnie jak w przypadku mikroorganizmów, przepływ względem powierzchni wywołuje ruch samej cząstki w przeciwnym kierunku. Mamy zatem do czynienia z układem, który lokalnie przekształca energię chemiczną otoczenia w energię kinetyczną swojego ruchu. Mechanizm opisany powyżej jest uniwersalny – niezbędnym składnikiem jest niejednorodne stężenie produktów reakcji chemicznej na powierzchni. Co więcej, możemy zastąpić go np. niejednorodnym rozkładem temperatury albo rozkładem potencjału elektrostatycznego. Wszystkie te mechanizmy zostały doświadczalnie potwierdzone w układach mikroskopowych. Warto podkreślić, że rozmiary i prędkości takich pływaków są porównywalne z układami biologicznymi, które stanowiły inspirację. A zatem poprzez badania sztucznej materii aktywnej zyskujemy dodatkowe okno, przez które możemy zajrzeć do pływającego mikroświata.
W toku rozwoju badań syntetycznej materii aktywnej zaproponowano wiele lokalnych mechanizmów napędowych. Wyzwaniem pozostaje jednak kontrola ruchu pływaka, pozwalająca "zaprogramować" go tak, by dotarł w określone miejsce i np. dostarczył lek do wybranej części ciała pacjenta. Alternatywnie mógłby on być sterowany przez zewnętrznego operatora za pomocą określonych bodźców. Bodźcem takim może być np. promieniowanie elektromagnetyczne, pole magnetyczne, elektryczne, nierównomierny rozkład temperatur albo sygnał akustyczny.
O jednej z propozycji w tym kierunku traktuje nowa praca badaczy z Wydziału Fizyki UW, ETH w Zurychu i Uniwersytetu w Cambridge, która ukazała się w czasopiśmie Nature Communications. Zaprezentowano w niej zmodyfikowane mikrocząstki Janusa, poruszające się w płynie pod wpływem zewnętrznego oświetlenia, których kierunek ruchu zależy od długości fali padającego światła. Cząstki o średnicy 3,5 mikrona zostały wykonane z anatazu – jednej z odmian polimorficznych dwutlenku tytanu – a jedna ich półkula została pokryta złotem. Oświetlone zielonym światłem poruszają się one w kierunku wyznaczonym przez "złotą czapkę", zaś oświetlone światłem ultrafioletowym – w przeciwnym. Cząstki zostały zsyntetyzowane na ETH w Zurychu przez dr. Hanumanthę Rao Vutukuriego i prof. Jana Vermanta.
Przez zmianę długości fali światła aktywujemy różne mechanizmy katalityczne na powierzchni cząstek, dzięki czemu możemy bardzo szybko i w kontrolowany sposób sterować ich ruchem – mówi dr Maciej Lisicki z Wydziału Fizyki UW. Ponadto widzimy bardzo ciekawą dynamikę kolektywną: cząstki tego typu potrafią wzajemnie się przyciągać lub odpychać, w zależności od wzajemnej orientacji i koloru oświetlenia. Obserwujemy w ten sposób gwałtowne procesy fuzji i rozszczepienia, których dynamiką możemy sterować.
Opis ruchu w takich układach wymaga uwzględnienia zarówno oddziaływań chemicznych cząstek poprzez niejednorodne pole stężenia reagentów, które powstają na ich powierzchniach, jak również poprzez przepływ płynu wywołany ich obecnością. Model teoretyczny, pozwalający opisać dynamikę nowego typu cząstek aktywnych, został stworzony przez dr. Macieja Lisickiego z UW i prof. Erica Laugę z Uniwersytetu w Cambridge.
Przy mikrometrowych rozmiarach cząstek ciecz wokół nich zachowuje się jak bardzo lepki płyn – mówi Maciej Lisicki. Ich oddziaływania hydrodynamiczne mają przez to bardzo daleki zasięg, a więc ruch każdej cząstki jest odczuwany przez wszystkie inne.
Badacze, którzy od dawna zajmują się zastosowaniami zjawiska dyfuzjoforezy do transportu płynu w mikroskali i tworzenia syntetycznych pływaków, uważają, że nowy, odwracalny i kontrolowany, mechanizm poruszania się cząstek Janusa jest krokiem na drodze do konstrukcji bardziej złożonych mikrorobotów, które będą w stanie transportować ładunki w skali komórkowej. Może on również zostać wykorzystany do kontroli dynamiki kolektywnej w mikroskali. Lokalne oświetlenie może bowiem wywoływać ruch cząstek aktywnych w pożądanym kierunku. W zawiesinach wieloskładnikowych z dodatkiem cząstek aktywnych może to być efektywny mechanizm mieszania, które w mikroskali jest istotnym wyzwaniem technicznym.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.