Sierpień 2017

Ksenotransplantacja stanie się możliwa już w ciągu dwóch lat

Ksenotransplantacja, czyli wszczepianie tkanek lub narządów zwierzęcych w organizm człowieka (lub ogólnie przeszczep organów z jednego gatunku do innego) to technika powstająca z myślą o pacjentach, którzy nie mogą przejść przez zabieg ze względu na niedobór wymaganych organów. Jest to zjawisko powszchne na całym świecie. Gdy biorca pilnie potrzebuje nowego narządu a nie ma dawcy, grozi mu śmierć. Ksenotransplantacja ma rozwiązać ten problem.

 

Okazuje się, że w Chinach bardzo aktywnie pracuje się nad możliwością przeszczepiania zwierzęcych narządów do organizmu człowieka. Tamtejsi naukowcy planują wykorzystać zmodyfikowane genetycznie świnie jako dawcy organów - ich narządy pod wieloma względami przypominają ludzkie. Obecnie ponad 10 instytucji jest już gotowych do pierwszych badań klinicznych. Jedyne czego jeszcze potrzebują to zgody ze strony rządu, której wydanie jest tylko kwestią czasu - projekt ksenotransplantacji jest finansowany przez rząd centralny.

 

Chiny pozostają obecnie liderem w tej dziedzinie. Kraj "produkuje" największe ilości zmodyfikowanych genetycznie świń ze wszystkich państw świata. Według dziennika South China Morning Post, każdego roku tzw. fabryki klonów tworzą około tysiąc świń. Aby organy zwierząt nadawały się do przeszczepu u ludzi, naukowcy korzystają z technik genetycznych celem usunięcia konkretnych genów. Dzięki temu, świńskie narządy nie zostaną odrzucone przez biorców.

 

Ksenotransplantacja może zatem rozwiązać problem niedoboru narządów. W Chinach każdego roku ponad 1,5 miliona pacjentów potrzebuje transplantacji. Kolejka jest bardzo długa, lecz liczba przekazywanych organów w latach 2010-2016 jest mniejsza niż 10 tysięcy. Zdaniem chińskich badaczy, jeśli rząd wyda zgodę na eksperymenty z udziałem ludzi w stosunkowo krótkim czasie, ksenotransplantacja stanie się możliwa już w ciągu dwóch lat.

 


Fizycy schłodzili cząsteczki poniżej limitu Dopplera

Zespół naukowców z Imperial College London odkrył sposób, który pozwala schładzać molekuły do temperatury bliskiej zera absolutnego. W pracy naukowej, opublikowanej na łamach czasopisma Nature Physics opisano szczegóły tej dwuetapowej metody.

 

Możliwość schładzania atomów do temperatury powyżej zera bezwzględnego o kilkaset pikokelwinów została zaprezentowana wiele razy. Inaczej jest w przypadku schładzania cząsteczek - dotychczasowe metody ich schładzania pozwalały osiągać temperatury liczone w centykelwinach. Jednak za sprawą naukowców z Imperial College London udało się przełamać tę barierę.

 

W przeszłości zwykle korzystano z metody polegającej na zawieszaniu cząsteczek monofluorku wapnia z pomocą magnesów i schładzaniu ich laserami. Zespół badaczy zastosował do tego drugą technikę, w której dwa lasery świecą na siebie nawzajem, tworząc pole elektromagnetyczne. Wywoływało ono stały efekt na cząsteczki odbierając im energię, co doprowadziło do ich schłodzenia. Łącząc ze sobą te dwie metody udało się schłodzić cząsteczki do temperatury 50 mikrokelwinów.

 

Molekuły przy tak niskich temperaturach są bardziej spowolnione, co ułatwi naukowcom prowadzenie badań nad nimi oraz nad zachodzącymi reakcjami. Uczeni z Imperial College London wykonali również istotny krok, który w przyszłości pozwoli opracować jeszcze lepsze i efektywniejsze metody schładzania cząsteczek.

 


Powstała nowa technika zdalnej stymulacji mózgu, która pozwala kontrolować ruchy ciała

Na nowojorskim Uniwersytecie w Buffalo zaprezentowano możliwości nowego potężnego narzędzia, które pozwala kontrolować aktywność konkretnej grupy neuronów. Dzięki tzw. stymulacji magneto-termicznej udało się dosłownie przejąć kontrolę nad organizmem myszy i kierować nią niczym zdalnie sterowanym samochodem na baterie.

 

Stymulacja magneto-termiczna działa na podobnej zasadzie co optogenetyka oraz sonogenetyka. Są to techniki umożliwiające kontrolowanie grupy komórek nerwowych odpowiednio z pomocą światła oraz dźwięku. Tymczasem nowy wynalazek naukowców pozwala na zdalne sterowanie aktywnością neuronów dzięki nanocząstkom magnetycznym, które stymulują neurony posiadające wrażliwe na zmiany temperatury kanały jonowe. Po podgrzaniu nanocząstek z pomocą zewnętrznego pola magnetycznego następuje otwarcie tych kanałów, co w konsekwencji powoduje wypalanie się neuronów.

 

W laboratorium przeprowadzono eksperyment z udziałem myszy. Z pomocą inżynierii genetycznej wprowadzono specjalną nić DNA do konkretnych komórek nerwowych. W tych samych regionach w mózgu umieszczono również nanocząstki magnetyczne. Korzystając z nowej techniki naukowcy byli w stanie uaktywnić trzy odrębne regiony w mózgach gryzoni. Stymulując neurony w korze ruchowej sprawili, że zwierzęta zaczęły biegać. Manipulując komórkami nerwowymi w prążkowiu, myszy zaczęły się obracać. Natomiast gdy aktywowano trzeci region, zlokalizowany głęboko w mózgu, gryzonie przestały się ruszać i nie potrafiły poruszać swoimi kończynami.

 

Arnd Pralle, profesor nadzwyczajny na Uniwersytecie w Buffalo oraz główny autor badania rozwijał technikę stymulacji magneto-termicznej przez około 10 lat. Wcześniej zademonstrował skuteczność tej metody kontrolując zachowanie nicieni Caenorhabditis elegans. Stymulacja magneto-termiczna jest zdecydowanie mniej inwazyjna od optogenetyki, która wymaga wprowadzenia światłowodu do mózgu. Jest także bezpieczna - po przeprowadzonych eksperymentach na myszach nie odnotowano żadnych uszkodzeń neuronów.

 

Naukowcy mają nadzieję, że nowe narzędzie przysłuży się w medycynie, a konkretniej w badaniach i leczeniu chorób neurologicznych. Z jego pomocą będziemy mogli lepiej zrozumieć jak funkcjonuje mózg, w jaki sposób poszczególne regiony komunikują się między sobą oraz kontrolują zachowanie i być może pozwoli opracować nowe metody leczenia choroby Parkinsona, urazowego uszkodzenia mózgu, dystonii oraz paraliżu peryferyjnego.

 


Chińscy naukowcy dokonali pierwszej na świecie podwodnej komunikacji kwantowej

Chiny ponownie nas zaskakują. Tamtejsi naukowcy pracują nad pierwszą na świecie siecią komunikacji kwantowej. Poprzednie eksperymenty obejmowały wysyłanie splątanych fotonów z satelity do stacji naziemnych i w drugą stronę. Tymczasem podczas najnowszych badań dokonano czegoś zupełnie nowego - chodzi o podwodną komunikację kwantową.

 

Naukowcy z Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju pobrali słoną wodę z Morza Żółtego i umieścili ją w zbiorniku o długości 3 metrów. Następnie z pomocą laserów zdołali przesłać parę splątanych fotonów przez wodę na taką samą odległość. Osiągnięto sukces, który ma istotne znaczenie dla przyszłości projektu.

 

3 metry to praktycznie nic w porównaniu do 2 400 kilometrów, tj. odległości jaką pokonały splątane fotony w trakcie wcześniejszych testów. Jednak wtedy cząstki światła zostały dostarczone przez satelitę Micius do stacji naziemnych. Natomiast tym razem, splątane pary fotonów zostały przesłane przez wodę, która jak się okazało nie doprowadziła do "rozplątania" cząstek.

 

Jak dotąd jeszcze nikt nie przeprowadził takiego eksperymentu, ale chińscy naukowcy twierdzą, że to dopiero początek. Z przeprowadzonych kalkulacji wynika, iż podwodna komunikacja kwantowa może funkcjonować na większe dystanse - nawet do ponad 900 metrów, co zostanie sprawdzone podczas kolejnych badań. Dzięki nim, przyszłe chińskie okręty podwodne mogłyby zostać wyposażone w systemy komunikacji kwantowej, które pozwolą na bezpieczną wymianę informacji pomiędzy poszczególnymi jednostkami.

 


Wielka Brytania chce wprowadzić konwoje autonomicznych ciężarówek

Już w 2018 w Wielkiej Brytanii odbędą się testy samojeżdżących ciężarówek. Projekt zakłada, aby zautomatyzowane pojazdy poruszały się w konwojach po jezdni i samodzielnie, bez udziału kierowcy, dostarczały towary we wskazane miejsce. Czy kierowcy ciężarówek powinni się obawiać masowych zwolnień?

 

Automatyzacja zwykle kojarzy się przede wszystkim ze zwiększeniem wydajności pracy oraz oszczędnością, wynikającą z zatrudniania mniejszej liczby pracowników. Nie inaczej może być w przypadku logistyki. W ostatnich latach coraz więcej mówi się o autonomicznych ciężarówkach, statkach oraz dronach dostawczych.

 

Brytyjski rząd ogłosił właśnie, że w przyszłym roku na terenie kraju odbędą się testy autonomicznych ciężarówek. W tym celu powstanie system imitujący warunki naturalne. Pojazdy będą zatem poruszać się po jezdni z dala od ruchu drogowego. Jednak aby projekt mógł ostatecznie dobiec końca i wykazać, że technologia będzie bezpieczna dla otoczenia, w przyszłości testy i tak będą musiały zostać wykonane na prawdziwej autostradzie i z udziałem prawdziwych ludzi, zaś samojeżdżące ciężarówki będą musiały wozić prawdziwe towary.

 

Zgodnie z planem, autonomiczne pojazdy mają poruszać się w konwoju i będą stale komunikować się między sobą z pomocą sieci Wi-Fi. Zasada działania jest prosta - pierwsza ciężarówka będzie pełniła rolę przewodnią, zaś dwie pozostałe mają powtarzać działania wykonywane przez "lidera" tej grupy.

Technologia oczywiście nie jest niczym nowym. Jeszcze w tym roku szwedzkie przedsiębiorstwo Scania zapowiadało testy na pełną skalę w Singapurze z udziałem konwoju autonomicznych ciężarówek. Z kolei pojazdy ciężarowe, należące do firm Volvo i Daimler, pokonały w 2016 roku około 2 tysiące kilometrów na europejskich jezdniach.


W laboratorium udało się odtworzyć diamentowe deszcze, które występują na Jowiszu i Saturnie

Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda przeprowadzili eksperyment, który zakładał odtworzenie warunków panujących w atmosferze gazowych gigantów - Jowisza i Saturna. W laboratorium udało się stworzyć tak zwane diamentowe deszcze a doświadczenie to doprowadziło do pewnego odkrycia.

 

Warunki atmosferyczne panujące na Jowiszu i Saturnie, jak wynika z dotychczasowych badań, sprzyjają opadom diamentowego deszczu. Uważa się, że dzięki wyładowaniom w atmosferze dochodzi do rozbicia cząsteczek metanu. Uwolnione w ten sposób atomy węgla spadają w niższe warstwy atmosfery i poddawane są ekstremalnie wysokiemu ciśnieniu i temperaturom. Procesy te sprawiają, że węgiel przekształca się w grafit, a następnie w diament. Stąd pojawił się termin - diamentowe deszcze.

 

Naukowcy postanowili sprawdzić to zjawisko, odtwarzając te skrajne warunki na Ziemi - konkretniej w laboratorium. Dokonano tego z pomocą najpotężniejszego na świecie lasera rentgenowskiego LCLS (Linac Coherent Light Source), który wygenerował dwa silne wstrząsy na arkuszu polistyrenowym. W ten sposób uzyskano temperaturę ponad 4700 stopni Celsjusza oraz ciśnienie równe 150 gigapaskalom. Wtedy niemal wszystkie atomy węgla w polistyrenie przekształciły się w małe diamenty o szerokości kilku nanometrów.

 

Symulując warunki atmosferyczne na gazowych planetach naukowcy doszli do wniosku, że opady diamentowego deszczu mogą występować nie tylko na Jowiszu i Saturnie, ale także na Neptunie i Uranie. Co więcej, w atmosferach tych dwóch ostatnich planet gazowych mogą powstawać znacznie większe i masywniejsze diamenty.

 


Sztuczna macica po raz drugi doprowadziła do prawidłowego rozwoju jagnięcia

Drugi z kolei zespół naukowców udowodnił, że jest w stanie z powodzeniem rozwinąć płód jagnięcia w sztucznej macicy. Okazuje się, że pewnego dnia technologia ta będzie mogła służyć ludziom.

 

 

 

Opublikowany w czasopiśmie American Journal of Obstetrics and Gynecology raport przedstawia, w jaki sposób jagnię rozwijało się w sztucznej macicy. Nowa technologia ma być w przyszłości wykorzystywana do ratowania wcześniaków.

 

Jagnię nie rozwijało się w sztucznej macicy od początku - zostało w niej umieszczone jedynie na tydzień. W momencie analogicznym do 23 tygodnia płodu ludzkiego, zwierzę zostało umieszczone w przezroczystej plastikowej torbie wypełnionej wodami płodowymi.

Pępowina płodu została połączona z maszyną, która dostarczyła mu płyn owodniowy, tak jak ma to miejsce w naturalnym łonie matki. Było to najważniejsze dokonanie, ponieważ jednym z największych problemów z utrzymaniem przy życiu przedwcześnie urodzonych niemowląt jest zapewnienie im wystarczającej ilości tlenu. Podłączenie niedorozwiniętych płuc do respiratora może być bardzo szkodliwe dla narządów, które jeszcze się kształtują.

 

Badania osiągnęły bardzo podobne wyniki. Przed nimi, jakikolwiek płód jagnięcy zdołał przetrwać w sztucznej macicy tylko 60 godzin. Teraz, przy użyciu nowej technologii, wynik ten uległ nieporównywalnej poprawie. Ostatecznie metoda ma być dostępna do ratowania wcześniaków, będzie to jednak wymagało jeszcze sporo czasu pracy, a także zmiany opinii publicznej na temat tego typu praktyk.

 


Załogowy samolot solarny SolarStratos dosięgnie krawędzi kosmosu

Energetyka odnawialna posiada ogromny potencjał. W przyszłości cały transport lądowy, morski oraz powietrzny będzie mógł korzystać z tzw. zielonej energii. Powstają liczne projekty, które mają pokazać, że energia odnawialna wcale nie jest gorsza od energetyki nieodnawialnej. Wśród nich znajduje się bardzo ambitny projekt zakładający wyniesienie samolotu wraz z pasażerem na krawędź kosmosu.

 

Projekt SolarStratos wystartował w 2014 roku. Jego celem jest demonstracja możliwości samolotu zasilanego energią pozyskiwaną z paneli słonecznych. Maszyna została zbudowana przez firmę PC-Aero, zaś systemy solarne stworzyło szwajcarskie Centrum Elektroniki i Mikrotechnologii.

Źródło: Creatorz Deitz

Samolot o masie 450 kilogramów, długości 8,5 metra i rozpiętości skrzydeł 24,9 metra może przejść do historii. Oczywiście wraz z pilotem. Raphaël Domjan, założyciel projektu, ma zamiar pobić rekord wysokości z udziałem samolotu napędzanego energią odnawialną.

Źródło: Creatorz Deitz

SolarStratos ma już za sobą liczne testy. Samolot solarny został przetransportowany do niemieckiej miejscowości Hurlach. Obecnie trwają przygotowania do lotu testowego, podczas którego maszyna ma osiągnać wysokość 10 kilometrów nad Ziemią jeszcze w tym roku.

Źródło: Creatorz Deitz

Projekt stanie przed prawdziwym wyzwaniem już w 2018 roku. Raphaël Domjan chce wykonać lot na wysokości 24 kilometrów, który może okazać się niebezpieczny. Samolot solarny oraz pilot będą narażeni na skrajnie niskie temperatury -70 stopni Celsjusza. Domjan poleci w specjalnym kombinezonie, który przypomina taki jaki używają astronauci. Dzięki niemu będzie mógł swobodnie oddychać. Strój będzie jednak podłączony oraz zasilany przez samolot, co oznacza, że pilot nie będzie mógł katapultować się w razie zagrożenia.

 

Więcej: https://www.solarstratos.com/


Naukowcy są coraz bliżej stworzenia chimery człowieka i świni

Potencjał tkwiący w komórkach macierzystych zachęca naukowców do coraz śmielszych badań w kierunku uzyskania komórek zawierających ludzkie oraz zwierzęce DNA. Zespół badaczy z Instytutu Salka w Kalifornii próbuje stworzyć chimerę człowieka i świni.

 

Głównym celem naukowców jest opracowanie technologii hodowania tkanek i organów nadających się do przeszczepu, ale do tego jeszcze długa droga. Wytworzenie od zera tkanki ludzkiej wprost z komórek macierzystych to nie lada wyzwanie, dlatego grupa pod przewodnictwem Juana Carlosa Izpisua Belmonte’a wpadła na pomysł, by spróbować wyhodować ludzkie komórki w organizmie zwierzęcym.

 

Badania rozpoczęto od powtórzenia wyników z 2010 roku, kiedy to powstała chimera szczura i myszy. Po pierwszych sukcesach zaczęto eksperymentować z komórkami ludzi. Wprowadzano je do krowich i świńskich embrionów stymulując rozwój. Przez okres 4 lat wykorzystano 1500 embrionów świń. Sprawdzono siedem rodzajów komórek macierzystych człowieka. Największy potencjał wykazały komórki, które już zaczęły przybierać konkretną formę, ale nie dojrzały w pełni. Są dzięki temu wytrzymałe oraz pluripotencjalne (mogą rozwinąć się w wiele różnych typów komórek). 

Komórki, które przetrwały, stworzyły z embrionem ludzko-świńską chimerę, która następnie rozwijała się w ciele samicy świni przez 3-4 tygodnie. „To wystarczający czas, by pomóc nam badać zagadnienie, ale jeszcze za krótki, by roważać los embrionów od strony etycznej”, mówi opiekun badań. Okazuje się, że wkład komórek ludzkich w rozwój chimery jest niewielki, co może uspokoić tych, którzy obawiają się, że nowo powstałe organizmy za bardzo przypominałyby człowieka.

 

Jednak w dalszej perspektywie naukowcy spróbują zwiększyć siłę oddziaływania komórek macierzystych do tego stopnia, by w ciele świni rozwinął się pożądany ludzki organ lub tkanka. Cel ten jest jeszcze poza naszym zasięgiem, lecz nawet obecny etap badań dostarcza naukowcom wiele informacji. Analiza rozwoju chimer może dać nam przykładowo wgląd we wczesny rozwój człowieka i związane z nim zaburzenia oraz choroby.

 


Zaćmienie Słońca w USA można oglądać na żywo w internecie

Za chwilę wszyscy mieszkańcy Stanów Zjednoczonych, a także turyści z wielu innych państw świata, będą mogli zobaczyć na własne oczy zaćmienie Słońca. Nie wszyscy mają tyle szczęścia, ale dobra wiadomość jest taka, że zaćmienie można oglądać na żywo w internecie.

 

21 sierpnia 2017 roku z terytorium Stanów Zjednoczonych będzie można obserwować całkowite zaćmienie Słońca. Niezwykły spektakl na niebie rozpocznie się po godzinie 19:00 czasu polskiego i potrwa ponad godzinę. Możliwości obserwacyjne zależą oczywiście od naszego położenia.

Powyższa mapa pokazuje regiony, w których będzie można zobaczyć całkowite zaćmienie Słońca, a także godzinę przedstawioną w czasie lokalnym. Im dalej od wyznaczonej linii, tym tarcza słoneczna będzie słabiej zakryta przez Księżyc.

Poniżej można oglądać transmisję agencji NASA na żywo. Gdy przedstawienie dobiegnie końca, na łamach portalu zamieścimy najpiękniejsze zdjęcia. Miłego oglądania Smile

 

Aktualizacja: