Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  

Recommended Posts

Wygląda jak zwykła biała serwetka, ale pozory przecież często mylą. Wyprodukowano ją nie z bawełny czy papieru, ale ze specjalnych włókien polimerowych o rozmiarach 1/800 ludzkiego włosa. Ściereczkę wykrywającą bakterie i inne potencjalnie niebezpieczne biomateriały wytwarza się z kwasu polimlekowego (PLLA), uzyskiwanego z kukurydzy. Polimer połączono z przeciwciałami, które pełnią funkcję bioczujników. Aby ściereczka zadziałała, trzeba nią potrzeć wybrane miejsce.

Wyniki eksperymentów z tym zadziwiającym "urządzeniem" zaprezentowała w poniedziałek (11 września) Margaret Frey z Cornell University.

Zespół Frey posłużył się elektrycznością (wykorzystana technika to tzw. elektrospinnig), by stworzyć matę z włókien PLLA i wbudowanej biotyny, reaktywnej formy witaminy B (nazywa się ją inaczej witaminą H, witaminą B7 czy koenzymem R). Biotyna zawiera przeciwciała dla bakterii E. coli. Kiedy bakterie zostaną wykryte, włókna zmieniają kolor.

Na razie ściereczka wykrywa tylko jeden rodzaj patogenów, ale naukowcy nadal pracują nad swoim wynalazkiem. Na razie możliwe jest wykrycie konkretnej poszukiwanej bakterii, bo wtedy badacze wiedzą, jakie przeciwciała połączyć z włóknami. Nie udało im się także określić, jak niskie stężenia bakterii serwetka jest w stanie wytropić. Zespół Frey testuje inne niż kwas polimlekowy materiały hydrofilne (wykazujące powinowactwo do wody). Jak spekulują chemicy, może już w niedługiej przyszłości będziemy sięgać po chusteczkę do nosa nie tylko po to, by go wytrzeć, ale też sprawdzić, co powoduje ból czy katar.

Artykuł Frey ukaże się wkrótce w piśmie Journal of Membrane Science.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Profesor immunologii Arturo Casadevall z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa pracuje nad unowocześnieniem znanej do stu lat metody walki z chorobami zakaźnymi. Uczony chce pozyskiwać przeciwciała od osób już wyleczonych z COVID-19 i wstrzykiwać je tym, którzy dopiero zachorowali lub są narażeni na szczególne ryzyko. Rozpoczęcie takiej terapii nie wymagałoby eksperymentów ani prac badawczo-rozwojowych. Metodę tę można by wdrożyć w ciągu najbliższych teorii, gdyż bazuje ona na znanym procesie przechowywania krwi, mówi naukowiec.
      Casadevall wraz z zespołem proszą ludzi, którzy przeszli już COVID-19 o oddawanie krwi. Jest z niej izolowane serum. Po jego przetworzeniu i usunięciu innych toksyn, można by je wstrzykiwać osobom chorym lub narażonym zachorowanie.
      Procedura izolowania serum i jego oczyszczania jest znana od dawna i wykonywana standardowo w szpitalach i laboratorich. Koncepcja wykorzystania krwi od osób, które przeszły chorobę zakaźną narodziła się na początku XX wieku. Metoda ta była wielokrotnie używana. W samych USA zapobiegła wybuchowi epidemii odry w 1934 roku.
      Amerykanie nie są jedynymi, którzy chcą do niej powrócić. Testy na ograniczoną skalę przeprowadzili już Chińczycy i uzyskali obiecujące wyniki. Prace nad tą metodą prowadzi też jedna z japońskich firm.
      Eksperci mówią, że głównym wyzwaniem jest tutaj odpowiednie dobranie czasu tak, by zmaksymalizować odpowiedź immunologiczną osoby, której zostanie podane serum. Metoda ta nie jest metodą leczenia. To tymczasowe rozwiązanie, które pomoże w oczekiwaniu na lepsze opcje, jak na przykład szczepionka.
      To możliwe do wykonania, ale wymaga sporego wysiłku organizacyjnego i odpowiednich zasobów... oraz ludzi, którzy wyleczyli się z choroby i będą chcieli oraz mogli oddać krew, mówi Casadevall. Jego zdaniem, jest to dobra metoda lokalnych działań mających na celu zahamowanie epidemii. Przy okazji, można przeprowadzić badania kliniczne na temat jak najbardziej efektywnego wykorzystania serum w tego typu przypadkach.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego opracowali metodę syntezy, która umożliwia produkcję czystego chemicznie polikaprolaktonu (PCL-u). Jest to polimer ulegający naturalnemu rozkładowi w okresie około dwóch lat. Wykazuje on zgodność tkankową, co oznacza, że może być stosowany w przemyśle farmaceutycznym i medycznym. Dodatkowo polimer ten ma dobre właściwości przetwórcze, jest rozpuszczalny w wielu rozpuszczalnikach organicznych oraz może tworzyć mieszalne blendy polimerowe. Powyższe właściwości sprawiają że ma szerokie zastosowania wielkotonażowe, co przekłada się na zainteresowanie wielu ośrodków naukowych i przemysłowych.
      PCL może być stosowany jako: nośnik w układach kontrolowanego uwalniania leków, podłoże do hodowli tkanek w inżynierii tkankowej bądź materiał wypełniający. Dzięki temu, że naturalnie rozkłada się w organizmie ludzkim, może być również wykorzystywany do produkcji wchłanialnych nici chirurgicznych czy implantów z pamięcią kształtu, takich jak klamry do łączenia złamań kości czy specjalne pręty stosowane do leczenia schorzeń kręgosłupa.
      Zważywszy na interesujące właściwości, polimer ten znajduje także zastosowanie w przemyśle – jako dodatek do opakowań i folii biodegradowalnych, a w połączeniu ze skrobią może być używany do wyrobu tworzywa, z którego otrzymywane są jednorazowe talerzyki czy kubki.
      Ze względu na wielkotonażową produkcję PCL-u i jego szerokie zastosowanie w medycynie, ważne jest usprawnianie procesu jego produkcji, najczęściej poprzez modyfikacje sposobu jego otrzymywania. Docelowo proces ten powinien być kontrolowany w taki sposób, aby producenci otrzymywali PCL o określonych, pożądanych właściwościach przy obniżonych wymaganiach technologicznych.
      Jest to trudne zadanie przede wszystkim ze względu na potencjalne zastosowanie PCL-u w medycynie, gdzie wyprodukowane z niego narzędzia czy obiekty mają kontakt z tkanką ludzką, co wymusza ponadprzeciętną czystość wymaganą przez producentów. Ponadto produkcja tego polimeru powinna być przyjazna dla środowiska naturalnego.
      Interesujące rozwiązanie zaproponowali naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego. Zmienili warunki, w których prowadzony jest proces polimeryzacji ε-kaprolaktonu (ε-CL), umożliwiając produkcję polimerów o niespotykanej czystości . Alternatywą okazało się zastosowanie wody jako inicjatora reakcji chemicznej oraz wysokiego ciśnienia jako jej katalizatora. Obecność wody pozwala kontrolować przebieg reakcji, natomiast przeprowadzenie jej w warunkach wysokiego ciśnienia umożliwia otrzymanie produktu o dużej czystości, oznaczającej m.in. brak zawartości jonów metali i zanieczyszczeń organicznych oraz nieorganicznych. Tak otrzymany PCL może być stosowany nie tylko w przemyśle, ale i w medycynie, m.in. do produkcji nici chirurgicznych, jako nośnik leków czy szkielet w inżynierii tkankowej.
      Ponadto zaproponowany sposób ciśnieniowej polimeryzacji ε-kaprolaktonu pozwala na uproszczenie składu mieszaniny reakcyjnej, co skutkuje obniżeniem kosztów produkcji. Opisane rozwiązanie zostało objęte ochroną patentową.
      Autorami wynalazku są pracownicy Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych: mgr inż. Andrzej Dzienia, dr inż. Paulina Maksym, dr hab. Magdalena Tarnacka, dr hab. Kamil Kamiński, prof. UŚ oraz prof. zw. dr hab. Marian Paluch.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Izraelskim naukowcom udało się stworzyć bakterie Escherichia coli, które żywią się dwutlenkiem węgla a nie cukrami i innymi molekułami organicznymi. To jak metaboliczny przeszczep serca, komentuje biochemik Tobias Erb z Instytutu Mikrobiologii im.Maksa Plancka w Marburgu, który nie był zaangażowany w badania.
      To niezwykle ważna osiągnięcie, gdyż całkowicie zmienia sposób funkcjonowania jednego z najważniejszych organizmów modelowych w biologii. Ponadto w przyszłości można by wykorzystać odżywiające się CO2E. coli do tworzenia organicznych molekuł, które mogłoby być wykorzystywane do produkcji żywności lub jako biopaliwa. Produkcja takich towarów powinna wiązać się z mniejszą emisją węgla do atmosfery, a być może udałoby się też usuwać CO2 z powietrza.
      Rośliny i cyjanobakterie wykorzystują światło do zamiany dwutlenku węgla w przydatne molekuły, takie jak DNA, proteiny czy tłuszcze. Jednak organizmy te trudno jest modyfikować genetycznie, przez co dotychczas nie udało się stworzyć z nich wielkich biologicznych fabryk. E. coli łatwo jest modyfikować, a szybki wzrost tego organizmu oznacza, że można ją równie szybko testować i dostosowywać do naszych potrzeb. Problem jednak w tym, że E. coli żywi się cukrami i emituje CO2.
      Biolog Ron Milo i jego zespół z Instytutu Weizmanna, od dekady pracują nad zmianą diety E. coli. W 2016 roku opracowali bakterię, które żywiła się CO2, jednak dwutlenek węgla stanowił niewielki odsetek jej zapotrzebowania na węgiel.
      Ostatnio Milo wraz z kolegami wykorzystali techniki inżynierii genetycznej oraz ewolucji w laboratorium i stworzyli szczep E. coli, który cały potrzebny węgiel czerpie z dwutlenku węgla. Najpierw naukowcy wyposażyli bakterię w enzymy, które organizmy przeprowadzające fotosyntezę wykorzystują do zamiany CO2 w węgiel organiczny. Dodatkowo E. coli trzeba było wyposażyć w gen, który umożliwiał jej czerpanie energii z mrówczanów. Jednak nawet wówczas bakteria nie chciała rozwijać się bez obecności cukrów. Wówczas naukowcy zaprzęgnęli do pracy ewolucję. Przez rok hodowali kolejne pokolenia E. coli, które przetrzymywano w warunkach 250-krotnie wyższej koncentracji CO2 niż w atmosferze ziemskiej i podawano minimalne ilości cukrów. Po około 200 dniach pojawiły się pierwsze bakterie zdolne do wykorzystania CO2 jako jedynego źródła cukru. Po około 300 dniach bakterie te w warunkach laboratoryjnych namnażały się szybciej, niż bakterie, które nie wykorzystywały dwutlenku węgla.
      Milo mówi, że zmodyfikowane E. coli wciąż mają zdolność wykorzystywania cukrów i, jeśli mogą, to właśnie je preferują. Rozwijają się też wolniej. Standardowe E. coli dwukrotnie zwiększają swoją liczbę co 20 minut, tymczasem u zmodyfikowanych E. coli w atmosferze składającej się z 10% CO2 podział zachodzi co 18 godzin. Ponadto nie są w stanie przetrwać bez cukrów w obecnej atmosferze ziemskiej, w której ilość dwutlenku węgla wynosi 0,041%.
      Izraelczycy pracują teraz nad przyspieszeniem wzrostu bakterii i umożliwieniem im rozwijania się przy niższych stężeniach dwutlenku węgla. Podkreślają, że to na razie wstępne badania i miną całe lata, zanim tak zmodyfikowane E. coli zostaną wykorzystane w roli fabryk.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Badając kolby kukurydzy z Domu Antylopy, ruiny zlokalizowanej w Kanionie De Chelly w Arizonie, naukowcy odkryli najstarszego wirusa roślinnego sprzed ok. 1000 lat. Dotąd w próbkach archeologicznych znaleziono zaledwie parę wirusów RNA, a najstarszy miał ok. 750 lat.
      Żyjący w kanionie przedstawiciele kultury Anasazi uprawiali różne rośliny, m.in. kukurydzę i rośliny strączkowe. Podczas wykopalisk w Domu Antylopy, prowadzonych przez Służbę Parków Narodowych w latach 70. XX w., znaleziono ponad 2 tony odpadów roślinnych w wysoce rozpoznawalnej postaci.
      Na podstawie resztek roślinnych doskonale widać, że kukurydza była dla tych ludzi podstawowym pokarmem. Wśród resztek kukurydzianych z Domu Antylopy znajdowały się kolby, [...] pojedyncze ziarna, łuski, liście, szypułki, fragmenty łodygi i znamiona - opowiada prof. Marilyn Roossinck z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii.
      Za pomocą datowania radiowęglowego stwierdzono, że wiek próbek to ok. 1000 lat. Badając kolby, naukowcy uzyskali 3 niemal kompletne genomy wirusa z rodziny Chrysoviridae. Nowy wirus z podwójną nicią RNA został nazwany chryzowirusem kukurydzy zwyczajnej (Zea mays) typu 1.
      Za pomocą specyficznych RNA starterowych (primerów) udało się odtworzyć sekwencje blisko spokrewnionego wirusa współczesnej kukurydzy.
      Kiedy przeanalizowaliśmy współczesne próbki kukurydzy, odkryliśmy chryzowirusa, w przypadku którego dywergencja sekwencji wynosiła tylko ok. 3%. Większość wirusów RNA, z krótkim czasem pokolenia i replikacją podatną na błędy, szybko ewoluuje. Wirusy trwałe [a chryzowirusy do nich należą] mają jednak bardzo stabilne genomy.
      Roossinck podkreśla, że interesujące jest to, że wirus utrzymuje się w kukurydzy od tak dawna. To wskazuje, że wirus może zapewniać roślinie jakieś korzyści.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dr Shigeyoshi Osaki z Nara Medical University uzyskał struny do skrzypiec z nici pajęczej. W porównaniu do tradycyjnych strun z metalu lub preparowanych jelit zwierzęcych, dają wg profesjonalnych muzyków, delikatne i głębokie brzmienie.
      W dostępnych już teraz fragmentach artykułu, który ukaże się w Physical Review Letters, można przeczytać, że wyjątkowy dźwięk to wynik unikatowego upakowania włókien nici. Są one tak skręcone, że między nimi nie ma praktycznie wolnego miejsca.
      Przez lata Osaki udoskonalił metodę pozyskiwania od hodowlanych pająków dużych ilości jedwabiu wiodącego, produkowanego przez gruczoł ampułkowy większy. Jest on wykorzystywany do konstruowania szkieletu pajęczyny oraz tzw. nici asekuracyjnej.
      Japończyk podkreśla, że udało się przezwyciężyć trudności związane z wyciąganiem długich nici, a także skręcaniem pęczków filamentów jedwabiu wiodącego. Podczas badań pod mikroskopem elektronowym okazało się, że skręcanie zmieniało przekrój filamentów z kolistego na wielokątny. W wyniku gęstego upakowania struny stawały się wytrzymałe i elastyczne. Przy strunach z nici pajęczych poziom szczytowy wydźwięków był stosunkowo duży przy wysokich częstotliwościach, co dawało wspomnianą na początku głęboką barwę.
      Naukowiec wykorzystał jedwab 300 samic pająków Nephila maculata. Na początku w tym samym kierunku skręcano w pęczki od 3000 do 5000 włókien, potem z 3 skręconych w przeciwnych kierunkach pęczków tworzono strunę. W czasie testów wytrzymałości na rozciąganie zauważono, że pajęcza struna była mniej wytrzymała od strun z jelit, ale miała lepsze właściwości od strun nylonowych powlekanych aluminium.
×
×
  • Create New...