Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Szukali Egipcjanie i Majowie - znaleźli Amerykanie
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Polscy chemicy opracowali stabilne barwniki, silnie emitujące światło czerwone. Umożliwią one badanie mikroskopem fluorescencyjnym głęboko położonych struktur biologicznych i obserwować choćby przeciwciała lub białka biorące udział w rozwoju chorób uszkadzających mózg.
A jednak świeci
Zaprojektowanie, a następnie zsyntetyzowanie lepszych barwników pozwoli na dalszy rozwój mikroskopii STED (Stimulated Emission Depletion) oraz w przyszłości na jej użycie w diagnostyce medycznej – mówi prof. Daniel Gryko z Instytutu Chemii Organicznej PAN, cytowany w informacji przesłanej przez FNP, która finansowała badania.
Polscy naukowcy, we współpracy z Francuzami i Niemcami, stworzyli nową klasę trwałych znaczników fluorescencyjnych – nowy typ diketopirolopiroli – wykazujących niezwykle intensywną emisję światła czerwonego. Prof. Gryko podkreśla, że czerwone światło jest najlepiej widoczne pod mikroskopem fluorescencyjnym. Dlatego nowe związki organiczne będzie można zastosować jako sondy fluorescencyjne.
Wyniki badań przedstawiono w formie publikacji w czasopiśmie „Angewandte Chemie”. Publikacja ta – jak informuje FNP – zmienia sposób patrzenia na związki, które w swojej strukturze mają dwie grupy nitrowe. Dotychczas sądzono, że grupa nitrowa prawie zawsze tłumi fluorescencję. A jednak diketopirolopirole emitują światło, choć mają taką właśnie strukturę. Badacze wykazali, że przy spełnieniu odpowiednich założeń grupa nitrowa nie wpływa na fluorescencję związku. Jest to istotne, bo często taka grupa podwyższa stabilność znacznika. Odkrycie jest w trakcie patentowania.
Od zakreślaczy po zaawansowaną medycynę
Fluorescencja to zdolność do emitowania światła o określonym kolorze, na skutek wzbudzenia promieniowaniem świetlnym o określonej długości. Związki wykazujące fluorescencję są często wykorzystywane w praktyce - od pisaków, tzw. zakreślaczy po tablety, laptopy, a nawet telewizory z wyświetlaczami zbudowanymi z tzw. OLED-ów, czyli diod na bazie związków organicznych, emitujących światło niebieskie, zielone i czerwone.
Związki cechujące się fluorescencją znalazły też zastosowanie w nowoczesnej biologii molekularnej i diagnostyce medycznej. Wykorzystuje się je do obserwacji – przy pomocy mikroskopów fluorescencyjnych – różnych organelli komórkowych, białek, a także do śledzenia procesów zachodzących w komórkach – mówi prof. Daniel Gryko.
Tłumaczy, że mikroskop fluorescencyjny ma znacznie większą rozdzielczość, niż konwencjonalny mikroskop optyczny, który (z uwagi na falową naturę światła) nie pozwala na obrazowanie struktur mniejszych, niż około 200 nanometrów. Rozdzielczość o kilka rzędów wielkości większą niż mikroskop optyczny ma mikroskop elektronowy, ale można w nim obserwować wyłącznie martwe obiekty, umieszczone w próżni i bombardowane wiązką elektronów. Mikroskop fluorescencyjny pozwala badać żywe organizmy i procesy, jakie w nich naturalnie zachodzą.
Do przeprowadzenia takich obserwacji potrzeba właśnie barwników fluorescencyjnych lub znaczników. Barwniki te muszą przenikać przez błony komórkowe żywych komórek. Dołącza się je do obiektu, który ma być uwidoczniony pod mikroskopem, np. konkretnego białka, i w ten sposób można obserwować np. specyficzne przeciwciała lub białka biorące udział w rozwoju chorób uszkadzających mózg: w chorobie Parkinsona, Alzheimera czy Huntingtona.
Najbardziej zaawansowaną techniką mikroskopii fluorescencyjnej jest mikroskopia typu STED, w której oprócz wiązki światła wzbudzającego, wykorzystuje się dodatkową wiązkę, która wygasza fluorescencję na brzegach wzbudzonego punktu. Dzięki temu uzyskany obraz ma bardzo wysoką rozdzielczość.
Opracowanie mikroskopii fluorescencyjnej typu STED zostało uhonorowane Nagrodą Nobla w 2014 roku. Dzięki niej możliwe stało się precyzyjne badanie m.in. wzajemnych oddziaływań białek w komórkach czy różnicowania się tkanek w rozwoju embrionalnym.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wzrost częstości złamań poroża hiszpańskich jeleni w 2005 r. naprowadził naukowców z Uniwersytetu Kastylii-La Manczy na trop nowej hipotezy dotyczącej osteoporozy. Głosi ona, że niedobór manganu nie pozwala na wchłanianie wapnia, by wysycić nim kości (Frontiers of Bioscience).
Zespół z Instytutu Badawczego Zasobów Łowieckich - w którego pracach uczestniczą m.in. biolodzy z Uniwersytetu Kastylii-La Manczy - sugeruje, że powodem osteoporozy jest nie tyle niedobór wapnia, co brak pierwiastka istotnego dla jego wchłaniania, zwłaszcza manganu. W takim ujęciu braki wapniowe są skutkiem, nie przyczyną choroby.
Na podstawie analiz stanu poroża wysnuliśmy hipotezę, że gdy ludzki organizm absorbuje za mało manganu lub gdy trafia on z kośćca do potrzebujących go narządów, np. do mózgu, ekstrahowany w tym czasie [z pokarmu] wapń nie jest prawidłowo wchłaniany i ulega usunięciu wraz z moczem - tłumaczy Tomás Landete. "Porożopochodna" teoria przejdzie jeszcze niezbędne testy, ale już teraz trzeba przyznać, że brzmi rozsądnie.
Kiedy przed 7 laty jelenie zaczęły częściej łamać rogi, okazało się, że uległy one osłabieniu przez niedobory manganu w diecie zwierząt. Zima była wtedy wyjątkowo chłodna, przez co zestresowane rośliny, którymi żywią się jelenie, włączyły do swoich tkanek mniej manganu. Rogi rosną w wyniku przetransferowania do nich 20% wapnia z kości. Jest zatem jasne, że to nie niedobór Ca, ale deficyt manganu osłabił poroże. Landete porównuje mangan do kleju przechwytującego wapń.
Hiszpanie założyli, że gdy człowiekowi chorującemu na osteoporozę brakuje manganu, mogą się rozwijać choroby neurodegeneracyjne, np. parkinsonizm i alzheimeryzm (mózg nie ma skąd czerpać Mn). By mieć pewność, że tak się właśnie dzieje, zbadali 113 pacjentów, operowanych w latach 2008-2009 w Hospital de Hellín z powodu osteoporozy (45) i zwyrodnienia stawów (68). Okazało się, że wśród operowanych z powodu osteoporozy u 45% nastąpiła degeneracja mózgu. Nie stwierdzono jej u nikogo z chorobą zwyrodnieniową stawów. Odsetek nieprawidłowości rósł z wiekiem, ale znowu wyłącznie u osób z pierwszej grupy.
Wg Hiszpanów, deficyt manganu można połączyć również z parkinsonizmem, ponieważ astrocyty, których wypustki stanowią zrąb dla układu nerwowego, wykorzystują enzymy zawierające właśnie mangan.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Zdaniem Rafała Oszwaldowskiego i Igora Zutica z University of Bufallo oraz Andre Petukhowa z South Dakota School of Mines and Technology, magnetyzm w najmniejszej skali podlega nieco innym zasadom niż nam się wydaje. Uczeni opublikowali w Physical Review Letters artykuł, w którym prezentują wyliczenia dowodzące, że możliwe jest stworzenie kropki kwantowej o zaskakujących właściwościach.
Magnetyzm materiału jest określany przez spin elektronów. Jeśli w materiale spin większości z nich zwrócony jest w tę samą stronę, materiał posiada właściwości magnetyczne. Elektrony mogą też działać jak „magnetyczni posłańcy", którzy za pomocą własnego spinu wpływają na spin pobliskich atomów.
Według obecnego stanu wiedzy, jeśli spotkają się dwa elektrony o przeciwnych spinach, to ich wpływ na otoczenie będzie się znosił.
Wspomniani powyżej naukowcy twierdzą jednak, że nie wygląda to tak prosto. Ich zdaniem w kwantowych kropkach można zaobserwować pewien szczególny rodzaj magnetyzmu pojawiający się w obecności elektronów o przeciwnym spinie. W swoim artykule opisali oni teoretyczną kropkę kwantową zawierającą dwa elektrony o przeciwnych spinach oraz atomy manganu umieszczone w ściśle określonych miejscach kropki. Elektrony będą tam działały jak „magnetyczni posłańcy", wpływając na spin pobliskich atomów. Z wyliczeń Oszwaldowskiego, Zutica i Petukhova wynika, ze oba elektrony będą w odmienny sposób działały na atomy. Jeden z nich będzie bowiem preferował lokalizację na środku kropki, a drugi na jej obrzeżach. To spowoduje, że atomy manganu znajdujące się w różnych częściach kropki będą podlegały różnemu wpływowi. Ten elektron, który będzie na atomy wpływał silniej „wygra" i dostosuje ich spin do swojego, dzięki czemu kropka nabierze właściwości magnetycznych.
Igor Zutic zauważa, że jeśli obliczenia się potwierdzą, to całkowicie zmienią naszą wiedzę o interakcjach magnetycznych. Uczony dodaje: gdy mamy dwa elektrony o przeciwnych spinach, założenie jest takie, że pomiędzy nimi będzie istniała równowaga, a zatem żadna magnetyczna wiadomość czyli żadne siły nie wpłyną na spin pobliskich atomów manganu. Ale naszym zdaniem tam zachodzi walka. Podstawowe zasady magnetyzmu są dla nas wciąż tajemnicą i skrywają wiele niespodzianek.
Wyliczeniami już zainteresowali się fizycy z University of Bufallo, którzy chcieliby przeprowadzić odpowiednie eksperymenty.
Twierdzenia Oszwaldowskiego, Zutica i Petukhova, o ile się potwierdzą, mogą mieć olbrzymi wpływ na spintronikę oraz te działy nauki i gospodarki, które wykorzystują właściwości magnetyczne - z więc na obrazowanie medyczne, elektronikę czy budowę laserów.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Niewykluczone, że naukowcom uda się zapobiec siwieniu, jednej z najbardziej widocznych oznak starzenia. Specjaliści z NYU Langone Medical Center odkryli bowiem, że szlak sygnałowy Wnt, znany z kontrolowania wielu procesów biologicznych, odpowiada też za komunikację między mieszkami włosowymi a komórkami macierzystymi melanocytów. Może w ten sposób regulować pigmentację włosów.
Od dziesięcioleci wiedzieliśmy, że komórki macierzyste mieszków włosowych i wytwarzających pigment melanocytów współpracują, by wytworzyć zabarwiony włos, ale nie mieliśmy pojęcia dlaczego [i jak]. Odkryliśmy, że szlak sygnałowy Wnt jest niezbędny do kontrolowania działania tych dwóch linii komórek macierzystych i pigmentacji włosów - wyjaśnia dr Mayumi Ito, szefowa zespołu badawczego. Amerykanie uważają, że manipulując szlakiem Wnt, będzie można odwrócić siwienie lub mu zapobiec. Ich badania mogą także posłużyć jako model regeneracji tkanek.
Ludzkie ciało dysponuje wieloma typami komórek macierzystych, które potencjalnie mogą regenerować [...] narządy. Mechanizmy stojące za komunikacją komórek macierzystych włosów i kontrolowaniem ich koloru podczas wymiany mogą dostarczyć wskazówek dot. regeneracji złożonych organów, zbudowanych z wielu różnych rodzajów komórek.
Pracując na modelu mysim, akademicy wykazali, że wyeliminowanie szlaku Wnt (zahamowanie lub działanie odbiegające od normy) w mieszkach włosowych nie dopuszcza do odrostu włosów oraz niezbędnej do zabarwienia włosów aktywacji melanocytów.
Studium doktor Ito stanowi dowód na to, że zachowanie melanocytów jest związane z regeneracją włosów. Pozwala zrozumieć nie tylko siwienie, ale i chorobę polegającą na niekontrolowanym wzroście melanocytów - czerniaka.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Pomidory mogą być skuteczną alternatywą dla leków obniżających poziom cholesterolu i ciśnienie krwi. Włączenie ich do diety jest zatem skutecznym sposobem zapobiegania chorobom sercowo-naczyniowym.
Doktorzy Karin Ried i Peter Fakler z Uniwersytetu w Adelajdzie jako pierwsi podsumowali wyniki badań dotyczących wpływu likopenu na stężenie cholesterolu i ciśnienie krwi. Australijczycy przeanalizowali wyniki 14 studiów z ostatnich 55 lat. Nasze metastudium sugeruje, że jeśli dana osoba spożywa ponad 25 mg likopenu dziennie, może w ten sposób zmniejszyć stężenie złego cholesterolu LDL aż o 10%. Można to porównać do wpływu niskich dawek leków przepisywanych powszechnie pacjentom z lekko podwyższonym cholesterolem, ale bez ich skutków ubocznych, do których należą m.in. bóle mięśni, osłabienie i uszkodzenie nerwów – opowiada Ried. Szczególnie bogate w likopen są pomidory. Przed chorobami serca zabezpiecza wypijanie 0,5 l soku pomidorowego dziennie lub zjadanie 50 g przecieru. Mniejsze ilości tego przeciwutleniacza znajdują się w arbuzie, papai, różowym grejpfrucie, gruszli (nazywanej też guawą) oraz owocach dzikiej róży.
Akademicy z antypodów przypominają, że likopen jest lepiej przyswajany z pomidorów przetworzonych niż świeżych. Ponieważ dobrze rozpuszcza się w tłuszczach, warto poddać go obróbce termicznej z dodatkiem np. oliwy.
Badanie pokazuje, że spożywanie dużych ilości likopenu wiąże się ze spadkiem ryzyka chorób sercowo-naczyniowych, włączając w to miażdżycę, zawały serca i udary. W przyszłości trzeba będzie ustalić, czy dawki likopenu powyżej 25-44 mg dziennie zapewniają jakieś dodatkowe korzyści.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.