-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Opracowany właśnie test z moczu w ciągu 5 minut ocenia jakoś diety. Test to wynik współpracy naukowców z Imperial College London (ICL), Northwestern University, University of Illinois oraz Murdoch University. Uczeni stworzyli go na podstawie badań 46 różnych metabolitów w moczu 1848 mieszkańców USA. O swojej pracy poinformowali w dwóch artykułach, opublikowanych na łamach Nature.
W pierwszym z nich opisują same badania nad związkiem diety i metabolitów w moczu. Metabolity są uważane za obiektywne wskaźniki jakości diety. Powstają one w wyniku przetwarzania różnych pokarmów przez organizm. Jak zauważył jeden z autorów badań, doktor Joram Posma z ICL, dieta to klucz do ludzkiego zdrowia i choroby. Jednak bardzo trudno jest dokładnie ją określić, gdyż ludzie mają trudności z przypomnieniem sobie tego, czego i ile zjedli. Gdy prosimy ich, by śledzili swoją dietę za pomocą aplikacji czy notatek, często otrzymujemy niedokładne dane. Nasze badania pokazują, że opracowana przez nas technologia daje dogłębne informacje na temat jakości diety poszczególnych osób. Co więcej, pozwala ona określić, czy spożywana przez nich dieta jest dla nich odpowiednia, mówi uczony.
Teraz brytyjsko-amerykańsko-australijski zespół naukowy zbadał związek pomiędzy 46 metabolitami w moczu a spożyciem różnych pokarmów. Dzięki temu powiązano występowanie metabolitów np. ze spożyciem alkoholu, owoców, czerwonego czy białego mięsa. Niektóre metabolity są też powiązane ze stanem zdrowia. Na przykład obecność mrówczanów i sodu (wskaźnika spożycia soli), wiąże się z otyłością i nadciśnieniem.
Dzięki precyzyjnym pomiarom diety i badaniom moczu wydalonego w ciągu dwóch 24-godzinnych okresów, byliśmy w stanie określić związek pomiędzy spożywanymi pokarmami, a obecnością metabolitów w moczu. To pomoże zrozumieć, w jaki sposób dieta wpływa na stan zdrowia. Prawidłowa zdrowa dieta charakteryzuje się innym wzorcem występowania metabolitów, niż dieta powiązana z negatywnym wpływem na zdrowie, mówi profesor Paul Elliott.
W drugim artykule naukowcy z Imperial College London informują, jak we współpracy z kolegami z Newcastle University, Aberystwyth University oraz Murdoch University opracowali test, na podstawie swoich wcześniejszych badań. Test ten, w ciągu 5 minut dostarcza zindywidualizowaną informację na temat diety osoby badanej. Co więcej, na jego podstawie można dokładnie określić, na ile dana dieta służy konkretnej osobie. Oceny dokonywano przyznając punkty w skali zwanej DMS (Dietary Metabotype Score).
W eksperymentach wzięło udział 19 osób, a każda z nich miała przypisaną jedną z 4 diet. Diety były oparte na rekomendacjach Światowej Organizacji Zdrowia, a ich rozpiętość wahała się od bardzo zdrowej, którą ułożono przestrzegając wszystkich zaleceń WHO, po niezdrową, gdzie przestrzegano jedynie 25% zaleceń. Testy wykazały, że nawet osoby, które spożywały identyczną dietę otrzymywały różną liczbę punktów w skali DMS. Stwierdzono też, że im większa liczba punktów DMS, tym dieta bardziej odpowiednia dla danej osoby. Wyższy wynik DMS był bowiem powiązany z niższym poziomem cukru we krwi oraz lepszymi wynikami badania moczu.
Naukowcy już planują kolejne eksperymenty. Chcą sprawdzić, czy ich test pozwoli na określenie ryzyka wystąpienia różnych schodzeń, takich jak otyłość, cukrzyca czy nadciśnienie.
Współautor badań, profesor Gary Frost mówi, że uzyskane wyniki każą zapytać o konieczność ponownego przyjrzenia się zaleceniom żywieniowym. Z kolei, zdaniem profesora Johna Mathersa, badania wykazały, że różni ludzie metabolizują te same pokarmy w wysoce zindywidualizowany sposób. Ma to znacznie dla naszego zrozumienia chorób powodowanych nieprawidłową dietą oraz pokazuje konieczność bardziej indywidualnego podejścia do zaleceń dietetycznych.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Międzynarodowy zespół naukowców odkrył, że atomy wodoru w wodorkach metalu są dużo gęściej upakowane niż uważano do tej pory. Właściwość ta może prowadzić do pojawienia się nadprzewodnictwa w temperaturach i ciśnieniach zbliżonych do panujących w warunkach pokojowych. Tego rodzaju materiał nadprzewodzący, służący do przesyłania energii elektrycznej bez strat wywołanych rezystancją, mógłby zrewolucjonizować efektywność energetyczną w szerokim zakresie zastosowań.
W należącym do Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych Narodowym Laboratorium Oak Ridge (ORNL) naukowcy przeprowadzili eksperymenty rozpraszania neutronów na wodorku cyrkonowo-wanadowym pod ciśnieniem atmosferycznym w zakresie temperatur sięgających od –268 stopni Celsjusza (5 K) do –23 stopni Celsjusza (250 K) – czyli znacznie powyżej temperatury, w której spodziewane jest wystąpienie nadprzewodnictwa przy takim ciśnieniu. Wyniki pomiarów w żaden sposób nie zgadzały się z istniejącymi modelami. Prof. Zbigniew Łodziana z Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie, jeden z członków międzynarodowego zespołu badaczy, zaproponował nowy model tego wodorku. Model ten, poddany obliczeniom na jednym z najpotężniejszych superkomputerów na świecie, pozwolił w prosty sposób wyjaśnić obserwacje eksperymentalne. Okazało się, że odległości pomiędzy atomami wodoru w badanym materiale wynoszą 1,6 angstrema, podczas gdy dotychczas ugruntowane przewidywania dla tych związków wyznaczały tę odległość na poziomie co najmniej 2,1 angstrema.
Odkrycia międzynarodowego zespołu badaczy ze szwajcarskiego Laboratorium Badania Materiałów i Technologii EMPA, Uniwersytetu w Zurychu, Uniwersytetu Illinois w Chicago ORNL oraz Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie opublikowane zostały w prestiżowym czasopiśmie Proceedings of National Academy of Sciences.
Uzyskana struktura atomowa posiada niezwykle obiecujące właściwości, ponieważ wodór znajdujący się w metalach wpływa na ich właściwości elektronowe. Inne materiały o podobnym upakowaniu atomów wodoru przechodzą w stan nadprzewodnictwa, ale tylko przy bardzo wysokich ciśnieniach.
Na przykład niedawno odkryty dekawodorek lantanu osiąga stan nadprzewodnictwa w temperaturze około –13 stopni Celsjusza, tyle że pod ciśnieniem 150 tysięcy MPa, czyli prawie półtora miliona razy wyższym niż ciśnienie atmosferyczne! Tak wysokie ciśnienie potrzebne jest, by zbliżyć do siebie atomy wodoru na odległość mniejszą niż 2 angstremy. Nam udało się pokazać, że wodór można upakować w taki sposób również pod ciśnieniem atmosferycznym. Co ciekawe – od ponad 40 lat panowało przekonanie, iż nie jest to możliwe, stąd badano materiały pod wysokimi ciśnieniami. Znalezienie substancji, która jest nadprzewodnikiem w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym, najprawdopodobniej pozwoli inżynierom wykorzystać go do projektowania powszechnie stosowanych systemów i urządzeń elektrycznych, jak na przykład tomografów rezonansu magnetycznego. Mamy nadzieję, że tani i stabilny stop w rodzaju wodorku cyrkonowo-wanadowego można będzie łatwo zmodyfikować w taki sposób, aby uzyskać nadprzewodzący materiał – wyjaśnia prof. Zbigniew Łodziana z IFJ PAN.
Badacze przeanalizowali oddziaływania atomów wodoru w dobrze poznanym wodorku metalu za pomocą wysokiej rozdzielczości wibracyjnej spektroskopii nieelastycznego rozpraszania neutronów wiązki VISION, pochodzącej ze spalacyjnego źródła neutronów laboratorium Oak Ridge w Stanach Zjednoczonych. Uzyskany sygnał widmowy, w tym znaczący wzrost intensywności przy energii około 50 milielektronowoltów, nie zgadzał się z przewidywaniami poczynionymi w ramach istniejących modeli teoretycznych.
Przełom w zrozumieniu obserwacji nastąpił po wykonaniu obliczeń w Oak Ridge. Zaproponowany przez prof. Łodzianę model posłużył opracowaniu strategii analizy danych. Obliczenia wykonano na superkomputerze Titan, jednym z najszybszych tego typu urządzeń na świecie. Komputer ten zbudowany jest w oparciu o platformę Cray XK7 i działa z prędkością dochodzącą do 27 petaflopów (czyli 27 biliardów operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę). Wykonanie takich obliczeń na komputerze domowym trwałoby około dwudziestu lat, a na najszybszym polskim superkomputerze Prometheus w ACK Cyfronet jakieś 3–5 miesięcy. Na maszynie Titan wyniki obliczeń otrzymaliśmy w niespełna tydzień – mówi prof. Łodziana.
Przeprowadzone symulacje komputerowe, wraz z dodatkowymi eksperymentami wykluczającymi alternatywne wyjaśnienia, wykazały jednoznacznie, że nieoczekiwana sygnatura widmowa występuje tylko wtedy, gdy odległości między atomami wodoru są mniejsze niż 2 angstremy. Takiego zjawiska nigdy wcześniej nie zaobserwowano w wodorkach metalu dla ciśnień i temperatur charakterystycznych dla warunków pokojowych. Odkrycia zespołu stanowią więc pierwszy znany wyjątek od kryterium Switendicka w stopie bimetalicznym – czyli zasady obowiązującej dla stabilnych wodorków w warunkach standardowych, która mówi o tym, że odstęp między atomami wodoru nie może być mniejszy niż 2,1 angstrema.
W kolejnych doświadczeniach naukowcy planują wzbogacić wodorek cyrkonowo-wanadowy większą ilością wodoru pod różnymi ciśnieniami, aby ocenić potencjalne nadprzewodnictwo badanego materiału.
Czy zatem znajdujemy się u progu technologicznej rewolucji polegającej na znalezieniu materiału wykazującego właściwości nadprzewodzące w temperaturze pokojowej? Tego nie wiem, ale z pewnością udało nam się poczynić istotny krok w tym kierunku – przekonuje prof. Łodziana.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Studenci z Uniwersytetu w Kapsztadzie stworzyli cegły z... ludzkiego moczu. Niezwykły materiał budowlany powstał dzięki naturalnemu procesowi o nazwie mikrobowe wytrącanie węglanów. Jest on podobny do procesu, w którym powstają muszle stworzeń morskich.
Południowoafrykańscy studenci wykorzystali luźny piasek i bakterie, wytwarzające ureazę. Gdy pojawi się mocz, ureaza rozkłada mocznik, tworząc w złożonym procesie chemicznym węglan wapnia. To wiąże piasek i możemy otrzymać zadany kształt, na przykład cegłę.
Osiągamy tutaj podwójną korzyść. Z jednej strony pozbywamy się moczu, z drugiej zaś otrzymujemy materiał budowlany, który powstaje w temperaturze pokojowej. Tradycyjne cegły wymagają wypalania w bardzo wysokich temperaturach, co jest procesem energochłonnym i wiąże się z emisją dużych ilości dwutlenku węgla.
Nowe cegły można dobierać pod wymagania klienta. Jeśli klient chce mieć cegłę o 40% bardziej wytrzymałą niż wapień, to po prostu dajemy bakteriom więcej czasu na działanie. Im dłużej one pracują, tym bardziej wytrzymały jest materiał końcowy. Możemy więc optymalizować ten proces, mówi doktor Dyllon Randall, który nadzorował badania swoich studentów.
Pomysł wykorzystania mocznika do wytwarzania cegieł testowano kilka lat temu w USA. Wówczas jednak użyto syntetycznych roztworów, a Suzanne Lambert i Vukheta Mukhari postanowili wykorzystać ludzki mocz. Dodatkową zaletą opracowanego przez nie procesu jest fakt, że produktami ubocznymi produkcji cegieł są azot i potas, ważne składniki komercyjnych nawozów sztucznych.
Jak informuje Randall, mocz stanowi mniej niż 1% objętości ścieków bytowych, ale znajduje się w nim 80% azotu, 56% fosforu i 63% potasu obecnych w ściekach. Około 97% fosforu z moczu można wykorzystać do produkcji fosforanu wapnia, ważnego składnika nawozów, którego naturalne światowe rezerwy powoli się wyczerpują.
W Kapsztadzie powstała nowatorska metoda, która pozwala na całkowity recykling moczu. Najpierw jest on zbierany w specjalnych pojemnikach, gdzie powstaje nawóz w stanie stałym. Pozostały płyn jest wykorzystywany do produkcji cegieł, a to, co pozostaje, służy do wyprodukowania drugiego nawozu. Całość moczu jest zamieniana w trzy użyteczne produkty. Kolejnym krokiem jest zoptymalizowanie całego procesu tak, by przynosił on zysk, mówi doktor Randall.
Wykorzystanie powyższego pomysłu nie będzie proste. Trzeba by rozstrzygnąć kwestię zbierania i transportu moczu oraz zadbać o społeczną akceptację dla produktów z niego uzyskanych.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Firma Hitachi ma zamiar przeprowadzić pierwsze testy wykrywania nowotworu z próbek moczu. Jeśli opracowana przed dwoma laty metoda się sprawdzi, zyskamy niezwykle łatwy w przeprowadzeniu test wykrywania nowotworów piersi i jelita grubego.
Rzecznik prasowy Hitachi, Chiharu Odaira poinformował, że przedsiębiorstwo przeprowadzi badania na 250 próbkach moczu, by sprawdzić, czy przechowywane w temperaturze pokojowej próbki nadają się do analizy. Jeśli zastosujemy tę metodę w praktyce, ludzie będą mogli samodzielnie przeprowadzać testy, bez konieczności wizyty u lekarza i pobierania krwi, stwierdził Odaira. Co więcej, nowa metoda może znaleźć też zastosowanie przy wykrywaniu nowotworów u dzieci. Było by to szczególnie korzystne w przypadku małych dzieci, które boją się igieł, dodaje Odaira.
Przeprowadzone przed kilkoma miesiącami badania wykazały, że nowy test może potencjalnie wykrywać osiem rodzajów nowotworów i to na etapie przed pojawieniem się przerzutów. Test polega na poszukiwaniu w moczu produktów przemiany materii będących biomarkerami procesu nowotworowego.
Testowanie nowej technologii potrwa do września, a w badaniach będą brali udział naukowcy z Nagoya University. Chcemy rozpocząć sprzedaż naszego testu w latach 20. bieżącego wieku, ale wiele zależy od innych czynników, takich jak wydanie zezwoleń przez władze, mówi Odaira.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Grafen ma wiele niezwykłych właściwości, jednak nie jest materiałem piezoelektrycznym. Piezoelektryczność to właściwość niektórych materiałów, polegająca na tym, że przy zginaniu, ściskaniu i skręcaniu materiały te produkują ładunki elektryczne. Występuje też zależność odwrotna - pole elektryczne wywołuje odkształcenie materiału piezoelektrycznego, dając nad nim duża kontrolę.
W ACS Nano ukazał się artykuł, w którym dwóch inżynierów ze Stanford University opisuje, w jaki sposób nadali grafenowi właściwości piezoelektryczne.
Fizyczne deformacje, jakie możemy tworzyć, są wprost proporcjonalne do przyłożonego pola elektrycznego, co daje nam niedostępną wcześniej możliwość kontrolowania elektroniki w nanoskali - stwierdził Evan Reed, szef Materials Computation and Theory Group i główny autor badań. To pozwala mieć nadzieję, na zrealizowanie koncepcji ‚straintroniki’, zwanej tak ze względu na sposób, w jaki pole elektryczne w sposób przewidywalny zmienia kształt sieci krystalicznej węgla - dodał uczony.
Mitchell Ong, autor artykułu w ACS Nano, uważa, że „piezoelektryczny grafen może może zapewnić niedostępny dotychczas stopień elektrycznej, mechanicznej i optycznej kontorli nad różnymi urządzeniami, od ekranów dotykowych po nanotranzystory“.
Za pomocą symulacji przeprowadzanych na superkomputerach, inżynierowie sprawdzali skutki domieszkowania grafenu po jednej lub obu stronach sieci krystalicznej. Modelowano domieszkowanie litem, wodorem, potasem i fluorem oraz ich kombinacjami. Wyniki zaskoczyły naukowców. Sądziliśmy, że pojawi się efekt piezoelektryczny, ale będzie on słaby. Tymczasem jest on podobny do występującego w tradycyjnych materiałach - mówi Reed.
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.