Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Zespół badaczy z Chin i Australii opracował metodę, która może pozwolić na skuteczne opanowanie epidemii dengi - ciężkiej choroby tropikalnej przenoszonej przez komary.

Opisywane schorzenie powodowane jest przez wirusy z rodziny Flaviviridae i należy do gorączek krwotocznych - poważnych, często śmiertelnych chorób charakteryzujących się m.in. bardzo wysoką temperaturą ciała. Ponieważ denga przenoszona jest na ludzi przez komary z gatunku Aedes aegypti, badacze wciąż szukają nowych metod eliminacji tych insektów w nadziei na opanowanie epidemii. 

O nowym pomyśle na zmniejszenie szkodliwości owadów donoszą na łamach czasopisma Science badacze z australijskiego Uniwersytetu Queensland oraz Uniwersytetu Normalnego Chin Środkowych. 

Do swojego eksperymentu naukowcy zastosowali specjalnie zmodyfikowane bakterie z rodzaju Wolbachia (widoczne na zdjęciu jako okrągławe wtręty we wnętrzu komórek owada), którym nadano zdolność do infekowania komarów. Mikroorganizmy te posiadają wiele cech czyniących je idealnym czynnikiem ograniczającym liczebność i długość życia badanych owadów. Należą do nich: stała obecność w organizmie po jednorazowej infekcji, przenoszenie przez matkę na potomstwo obu płci, zaburzanie proporcji płci potomstwa oraz obumieranie zarodków w sytuacji, w której tylko jedno z rodziców jest zakażone bakterią lub dwa szczepy pasożyta występujące u obojga partnerów są ze sobą "niezgodne".

Australijsko-chiński zespół udowodnił w warunkach laboratoryjnych, że wprowadzenie Wolbachii do organizmów moskitów prowadzi do skrócenia ich życia o połowę, co znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo przeniesienia wirusa dengi pomiędzy ludźmi. Co więcej, infekcja bakteriami była stabilna (tzn. jednorazowe jej wprowadzenie do organizmu insekta owocowało dożywotnim nosicielstwem), a większość potomstwa otrzymywała od swojej matki szkodliwy "posag".

Oczywiście, droga do opanowania epidemii gorączek krwotocznych jest wciąż daleka. Konieczne jest nie tylko udoskonalenie samych technik, lecz także dokładne określenie konsekwencji ich stosowania. Mimo to, wielu może cieszyć fakt, że uczyniono istotny krok ku zmniejszeniu zagrożenia tymi niezwykle groźnymi chorobami.

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
      Słyszeliśmy już o różnych zastosowaniach grafenu, jednak pomysł naukowców z Brown University jest z pewnością nietypowy: Amerykanie stwierdzili, że można go z powodzeniem wykorzystać do ochrony przed ugryzieniami komarów.
      Na łamach PNAS ukazał się artykuł, którego autorzy przekonują, że grafenowa ochrona działa na 2 sposoby. Po pierwsze, komar nie jest w stanie przebić się przez wielowarstwowy grafen. Po drugie, eksperymenty wykazały, że blokuje on sygnały chemiczne, których komary używają do wyczuwania posiłku. Wyniki sugerują więc, że wyściółka z grafenu w ubraniu mogłaby stanowić skuteczną barierę antykomarową.
      Komary są ważnymi wektorami chorób, stąd spore zainteresowanie niechemicznymi metodami ochrony przed ugryzieniami. Pracowaliśmy nad tkaninami z grafenem spełniającym rolę bariery dla toksycznych związków i zaczęliśmy się zastanawiać, gdzie jeszcze takie podejście mogłoby się sprawdzić. Stwierdziliśmy, że mogłaby to być ochrona przed ugryzieniami komarów - wyjaśnia prof. Robert Hurt.
      By sprawdzić, czy tak rzeczywiście jest, Hurt zebrał grupę ochotników, którzy wkładali rękę do pojemnika z komarami (komary miały dostęp do małego skrawka skóry; hodowano je w laboratorium, było więc wiadomo, że nie przenoszą żadnych chorób).
      Naukowcy porównywali liczbę ugryzień na nagiej skórze, skórze okrytej etaminą (bawełnianą tkaniną o splocie płóciennym) i skórze przykrytej etaminą powleczoną filmem z tlenku grafenu (GO).
      Szybko się okazało, że grafen działa odstraszająco; gdy skóra była przykryta etaminą pokrytą filmem z GO, nie było żadnych ugryzień, podczas gdy na nagiej skórze i skórze przykrytej czystą etaminą komary zaczynały żerować bardzo szybko.
      Co ciekawe, w obecności ręki przykrytej materiałem z grafenem komary zupełnie zmieniały swoje zachowanie. W obecności grafenu komary nawet nie lądowały na skrawku skóry - po prostu się nim nie przejmowały. Założyliśmy, że przez odporność na przebicie grafen będzie barierą fizyczną dla ugryzień, ale kiedy przyglądaliśmy się przebiegowi eksperymentów, zaczęliśmy uważać, że stanowi on także barierę chemiczną, która nie pozwala komarom wyczuć, że ktoś jest w pobliżu - opowiada doktorantka Cintia Castilho.
      Chcąc potwierdzić pomysł dot. bariery chemicznej, naukowcy nanieśli odrobinę ludzkiego potu na barierę grafenową. Z sygnałami chemicznymi po zewnętrznej stronie plastra komary gromadziły się podobnie jak na nagiej skórze.
      GO zapewnia odporność na przebicie, ale nie we wszystkich przypadkach. Gdy naukowcy naśladowali kłujkę komarów za pomocą drobnej igły albo analizowali proces gryzienia w ramach symulacji komputerowej, okazało się, że komary nie są w stanie wygenerować odpowiedniej siły, by przebić GO, tylko wtedy, gdy tlenek grafenu jest suchy. Symulacje pokazały wyraźnie, że po wysyceniu wodą GO staje się podatny na przebicie. Eksperymenty również potwierdziły, że komary mogą się przebić przez mokry GO.
      Stwierdzono za to, że zredukowany tlenek grafenu (rGO) stanowi barierę przed ugryzieniami zarówno w formie suchej, jak i mokrej.
      Jak tłumaczy w przesłanym mailu Hurt, eksperymenty były prowadzone w dwojakiego rodzaju warunkach: suchych i mokrych. Przy suchych (z suchym filmem i człowiekiem nieangażującym się w czynność związaną z obfitym poceniem) film zapewniał ochronę przed komarami. To zaś sugeruje, że w normalnym stanie ludzka skóra, która poci się tylko trochę, nie będzie wpływać negatywnie na ochronne właściwości filmu.
      Mokre warunki generowano, wprowadzając na film większą ilość wody. W takiej sytuacji GO, który stawał się hydrożelem, nie spełniał swojej funkcji, a rGO tak.
      Na razie naukowcy nie wiedzą, czy silne pocenie wprowadzi GO w stan mokry, ale najprawdopodobniej tak. Wiele wskazuje więc na to, że zarówno woda pochodzenia zewnętrznego (deszczówka albo np. woda ze strumienia, w którym użytkownik brodzi), jak i obfite pocenie stworzą warunki mokre, w których GO nie spełnia funkcji ochronnych, a rGO tak.
      Kolejnym etapem badań ma być znalezienie sposobu na stabilizowanie GO, tak by był twardszy po zmoczeniu. Naukowcom zależy na tym, bo GO nadaje się do ubieralnych technologii lepiej niż rGO. GO "oddycha", [...] a rGO nie. Najlepszym sposobem na wdrożenie tej technologii byłoby więc znalezienie sposobu na mechaniczne ustabilizowanie GO, tak by pozostawał twardy po zmoczeniu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Z komarami można walczyć na różne sposoby. Firma BatBnB proponuje, by jednak nie sięgać po insektycydy i zamiast tego korzystać z pomocy naturalnych komarzych wrogów - nietoperzy, które w ciągu godziny potrafią schwytać do tysiąca owadów wielkości komara. Christopher Rannefors i Harrison Broadhurst zachęcają, by w pobliżu ludzkich siedzib wieszać specjalnie zaprojektowane domki dla nietoperzy.
      Architekt Broadhurst zadbał, by znajdowało się w nich bezpieczne lądowisko. Zarówno na nim, jak i na wewnętrznych powierzchniach występują rowki, które pozwalają na pewny uchwyt. Projektant pamiętał też, oczywiście, o właściwej wentylacji. Ssaki mogą wybierać, czy chcą wypoczywać w chłodniejszej, czy cieplejszej przestrzeni (po bokach domku w różnych odstępach są rozmieszczone "wywietrzniki").
      Domki są dostępne w 6 wzorach (Meramec, Seneca, Carlsbad, Sonora, Cascade i Arroyo) i różnych rozmiarach, w tym w mamucim, jest więc z czego wybierać. Chętni mogą się zdecydować na zakup modeli 2-komorowych (Two Pack i Triple Crown). Ceny wahają się od 95 do 575 dolarów.
      Obaj założyciele BatBnB stykali się w dzieciństwie z nietoperzami. Rannefors dorastał w Massachusetts, budując z ojcem domki dla nietoperzy. Matka Broadhursta była zaś nauczycielką biologii.
      W świadomości społecznej funkcjonują różne mity i nieporozumienia dotyczące nietoperzy, by więc zachęcić ludzi do zakładania domków, najpierw trzeba je jakoś przezwyciężyć. Nietoperze są zdecydowanie niezrozumiane i niedoceniane [...]. Próbujemy więc przeprowadzić rebranding, tak by ludzie zaczęli je szanować - opowiada Rannefors.
      Amerykanie uważają, że zaprojektowanie dla nietoperzy ładnych, estetycznych domków może się przyczynić do efektu halo (aureoli). Domki dostępne dotąd na rynku były ohydne i niedopasowane do potrzeb tych zwierząt.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po dostaniu się do płynów ustrojowych gospodarza wirusy zostają powleczone białkami. Stają się przez to bardziej zakaźne. Takie wirusy mogą również przyspieszać tworzenie włókien amyloidowych, które odgrywają ważną rolę w chorobie Alzheimera (ChA).
      Wyobraźmy sobie piłkę tenisową, która wpada do miski mleka z płatkami. Natychmiast powlekają ją lepkie cząstki, które pozostają nawet po wyjęciu piłki z naczynia. To samo dzieje się, gdy wirus wchodzi w kontakt z bogatą w białka krwią lub płynem układu oddechowego. Wiele z tych białek błyskawicznie przywiera do powierzchni wirusa, tworząc tzw. koronę białkową - wyjaśnia Kariem Ezzat z Uniwersytetu Sztokholmskiego i Karolinska Institutet.
      Zespół Ezzata badał koronę białkową wirusa RSV (ang. Respiratory Syncytial Virus) w różnych płynach ustrojowych. Sygnatura korony białkowej RSV we krwi jest bardzo różna od korony tworzącej się w płynach układu oddechowego. Różni się też u poszczególnych osób [...].
      Na poziomie genetycznym wirus pozostaje taki sam. Tożsamości nabywa, akumulując różne korony białkowe w różnych środowiskach. [...] Wykazaliśmy, że sporo tych koron sprawia, że RSV jest bardziej zakaźny.
      Szwedzi wykazali także, że RSV i wirus opryszczki pospolitej HHV-1 wiążą się z białkami amyloidowymi. Ezzat i inni zademonstrowali, że HSV-1 może przyspieszać przekształcanie rozpuszczalnej formy we włókna amyloidowe, które tworzą złogi.
      Badania na myszach będących modelem ChA pokazały, że choroba rozwinęła się w zaledwie 2 doby od zakażenia (obserwowano nasilenie akumulacji Aβ42 zarówno w hipokampie, jak i w korze). Pod nieobecność infekcji HSV-1 proces ten zajmuje zwykle kilka miesięcy.
      Opisane przez nas mechanizmy mogą mieć wpływ nie tylko na zrozumienie czynników określających zakaźność wirusów, ale i na opracowanie nowych metod projektowania szczepionek. Zdobyte dowody powinny też zwiększyć zainteresowanie rolą wirusów w chorobach neurodegeneracyjnych, np. ChA.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Izraelscy specjaliści zwracają uwagę na słabe zabezpieczenia sprzętu medycznego i sieci. Stworzony przez nich wirus tak manipulował obrazami wykonanymi za pomocą tomografii komputerowej i rezonansu magnetycznego, że pojawiały się na nich fałszywe guzy nowotworowe. Złośliwe oprogramowanie było też zdolne do usuwania z obrazów rzeczywiście istniejących guzów i nieprawidłowości. W obu przypadkach tego typu atak może mieć poważne konsekwencje dla pacjenta.
      Yisroel Mirsky, Yuval Elovici i dwóch innych specjalistów z Centrum Badań nad Bezpieczeństwem Cyfrowym na Uniwersytecie Ben-Guriona mówią, że np. taki atak można np. przeprowadzić na polityka, by skłonić go do wycofania się z wyborów.
      Izraelczycy dowiedli, że to, co mówią, to nie tylko teoria. Podczas testów wykorzystali swoje oprogramowanie do zmanipulowania zdjęć płuc wykonanych za pomocą tomografu. Zdjęcia dano do przeanalizowania trzem doświadczonym radiologom. Okazało się, że diagnoza niemal zawsze była nieprawidłowa. Tam, gdzie złośliwe oprogramowanie dodało fałszywe guzy nowotworowe, radiolodzy w 99% przypadków zdiagnozowali chorobę. Tam, gdzie prawdziwe guzy nowotworowe zostały usunięte przez wirusa, radiolodzy w 94% przypadków orzekli, że pacjent jest zdrowy. Nawet wówczas, gdy radiologom powiedziano, że będą mieli do czynienia ze zmanipulowanymi obrazami i dano im do przeanalizowali kolejny zestaw zdjęć, to w przypadku tych fotografii, na których wirus dodał fałszywego guza radiolodzy w 60% zdiagnozowali chorobę, a tam, gdzie złośliwy kod guza usunął, radiolodzy w 87% przypadków stwierdzili, że pacjent jest zdrowy. Jeszcze gorzej niż ludzie poradziło sobie oprogramowanie, które jest często wykorzystywane przez radiologów do potwierdzenia diagnozy. Ono w 100% dało się oszukać fałszywym guzom.
      Byłam zaszokowana, przyznaje Nancy Boniel, radiolog z Kanady, która brała udział w badaniach. Poczułam się tak, jakby ktoś usunął mi grunt spod stóp. Zostałam bez narzędzia diagnostycznego.
      Mirsky, Elovici i inni przeprowadzili eksperymenty ze zdjęciami płuc, jednak są pewni, że ich atak będzie też działał w przypadku guzów mózgu, chorób serca, zatorów żylnych, uszkodzeń rdzenia kręgowego, złamań kości, uszkodzeń więzadeł oraz artretyzmu.
      Złośliwe oprogramowanie może losowo dodawać fałszywe guzy do wszystkich obrazów, powodując w szpitalu chaos oraz spadek zaufania personelu do sprzętu medycznego, może też wyszukiwać konkretnych pacjentów po ich nazwisku czy numerze identyfikacyjnym i dodawać fałszywe informacje tylko do ich diagnoz. To zaś oznacza, że osoba poważne chora może nie otrzymać pomocy, a osoby zdrowe zostaną poddane niepotrzebnym, ryzykownym i szkodliwym zabiegom leczniczym. Co więcej, program może też śledzić kolejne badania konkretnego pacjenta i dodawać do nich guzy, fałszywie informując o rozprzestrzenianiu się choroby, lub też pokazywać, że guzy się zmniejszają, sugerując, iż leczenie działa. Jest ono też zdolne do manipulowania wynikami badań klinicznych, przekazując fałszywe dane na temat testowanych leków czy technik leczniczych.
      Mirsky mówi, że atak jest możliwy do przeprowadzenia, gdyż szpitale nie podpisują cyfrowo skanów. Obrazy wykonane przez tomograf i rezonans są przesyłane do stacji roboczych oraz baz danych. Gdyby obrazy cyfrowo podpisywano, a transmisję szyfrowano, niezauważona zmiana obrazu byłaby niemożliwa. Jako, że nie jest to robione, osoba z dostępem do sieci szpitala może zainfekować ją szkodliwym kodem.
      Szpitale przywiązują bardzo dużą uwagę do prywatności. Ale tylko tam, gdzie dane są dzielone z innymi szpitalami czy jednostkami zewnętrznymi. Tutaj istnieją bardzo ścisłe przepisy dotyczące ochrony danych osobowych i medycznych. Jednak to, co dzieje się wewnątrz szpitala to inna historia, stwierdza Mirsky. To, jak się okazuje, problem nie tylko Izraela. Fotios Chantzis, główny inżynier odpowiedzialny za bezpieczeństwo w amerykańskiej Mayo Clinic potwierdza, że sytuacja taka jest możliwa i że wewnętrzne sieci szpitali zwykle nie są zabezpieczone. Wiele szpitali uważa bowiem, że ich sieci są niedostępne z zewnątrz. Nawet tam, gdzie sieci wewnętrzne umożliwiają szyfrowanie, to nie jest ono używane np. ze względów na obawy o kompatybilność ze starszym, wciąż wykorzystywanym, oprogramowaniem.
      Podczas przygotowywania swojego szkodliwego kodu naukowcy z Uniwersytetu Ben Guriona wykorzystali techniki maszynowego uczenia się, za pomocą których wytrenowali wirusa tak, by szybko przedostawał się do obrazów przesyłanych przez sieć szpitalną oraz by dopasowywał umieszczane przez siebie na zdjęciu fałszywe informacje do anatomii pacjenta. Dzięki temu fałszywe guzy wyglądały bardziej realistycznie. Wirus może działać w trybie całkowicie automatycznym, zatem wystarczy wpuścić go do sieci, a wykona swoją pracę bez nadzoru i oczekiwania na polecenia od napastnika.
      Infekcji można dokonać albo mając dostęp do szpitalnych urządzeń i podłączając się do nich za pomocą kabla lub też wykorzystując internet. Izraelczycy odkryli bowiem, że wiele sieci szpitalnych jest albo wprost podłączonych do internetu, albo też w szpitalu istnieje urządzenie, które ma dostęp jednocześnie i do internetu i do sieci wewnętrznej szpitala.
      Izraelczycy przeprowadzili nawet atak na szpital w swoim kraju. Mirsky dostał się, po godzinach pracy, na oddział radiologii i podłączył urządzenie ze złośliwym kodem do wewnętrznej sieci. Cała operacja zajęła mu zaledwie 30 sekund. Nikt go nie niepokoił, nie pytał, co tam robi. Dyrekcja szpitala wydała pozwolenie na przeprowadzenie testu, ale personel nie był o niczym poinformowany.
      Mirsky mówi, że najlepszym sposobem na uniknięcie tego typu ataków byłoby szyfrowanie komunikacji wewnątrzszpitalnej i cyfrowe podpisywanie wszystkich danych, komputery powinny być tak skonfigurowane, by wszczynać alarm, gdy tylko których z obrazów nie jest odpowiednio podpisany. Jednak, jak zauważają specjaliści, nie jest to takie proste. Wielu szpitali nie stać na takie rozwiązania lub też używają starych, często 20-letnich, technologii, które nie wspierają szyfrowania i cyfrowych podpisów. To zmiany, które wychodzą daleko poza same urządzenia i dotyczą całej infrastruktury sieci, zauważa Suzanne Schwartz z amerykańskiej FDA.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ostatnie badania, których wyniki ukazały się w piśmie Acta Tropica, pokazują, że ugryzieniom komarów można zapobiec, odtwarzając dubstep, a konkretnie utwory Skrilleksa.
      Dźwięk jest kluczowy dla rozmnażania, przeżycia i utrzymania populacji wielu zwierząt. Mając to na uwadze, naukowcy wystawili dorosłe osobniki Aedes aegypti na oddziaływanie muzyki elektronicznej. W ten sposób oceniano, czy może ona spełniać funkcję repelenta. Ma to spore znaczenie, zważywszy, że A. aegypti przenoszą m.in. wirusy dengi czy zarodźce malarii.
      Naukowcy wybrali piosenkę Scary Monsters And Nice Sprites, ponieważ stanowi ona mieszaninę bardzo wysokich i bardzo niskich częstotliwości.
      U owadów wibracje o niskiej częstotliwości ułatwiają interakcje seksualne, zaś hałas zaburza percepcję sygnałów od przedstawicieli tego samego gatunku oraz żywicieli - wyjaśniają naukowcy.
      Wyniki uzyskane podczas eksperymentów okazały się zachęcające. Samice były "zainteresowane" utworem i atakowały żywicieli później i rzadziej niż komarzyce ze środowiska kontrolnego (bez dźwięków dubstepu). Wg biologów, częstotliwość żerowania na krwi była podczas odtwarzania muzyki niższa. Oprócz tego komary wystawiane na oddziaływanie muzyki Skrilleksa o wiele rzadziej kopulowały.
      Spostrzeżenie, że taka muzyka może odroczyć atak na żywiciela, ograniczyć żerowanie na krwi i zaburzyć spółkowanie, wskazuje na potencjał osobistej ochrony muzycznej i kontrolowania w ten sposób chorób roznoszonych przez komary Aedes.
       


      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...