Sierpień 2018

Powstała pierwsza na świecie grafenowa kurtka

Grafen miał nam zrewolucjonizować elektronikę, ale wygląda na to, że zaczęło się od odzieży. Firma Vollebak rozpoczęła sprzedaż wyjątkowych kurtek, które, jak już się domyślacie, zostały wykonane z grafenu – przynajmniej w części.

 

Pierwsza na świecie grafenowa kurtka tak naprawdę nie zawiera samego grafenu. Odzież została wykonana z nylonu, ale jej najważniejsze części zostały wzmocnione grafenem. Dzięki temu, uzyskano kurtkę, która podobno wyróżnia się wyjątkową lekkością i wytrzymałością na uszkodzenia mechaniczne.

Grafenowa kurtka jest dwustronna i posiada bardzo ciekawe właściwości. W zależności od strony, ubranie może nas ogrzewać albo chłodzić. Grafen bardzo dobrze przewodzi ciepło, dlatego kurtka rozprowadza je równomiernie po całym ciele. Im bardziej materiał przylega do naszej skóry, tym większy uzyskujemy efekt ogrzewania.

Grafenowa kurtka nie przykleja się również do spoconego ciała, jest wodoodporna i dobrze przepuszcza powietrze. Twórcy zaznaczyli na swojej stronie internetowej, że jest to swego rodzaju eksperyment.

Kurtka jest wyjątkowa, ale ma też swoją cenę. Firma odzieżowa Vollebak chce za nią 595 euro, czyli 2560 zł z groszami. Z pewnością warto byłoby zainwestować w ubranie, które posłuży nam wiele lat, skoro jest tak wytrzymałe. W końcu wzmocniono je grafenem. Vollebak oferuje również wiele innych ciekawych, wręcz przyszłościowych ubrań, które można znaleźć na stronie internetowej: https://www.vollebak.com/

 


Opracowano nową metodę diagnozowania raka, opartą o białka wytwarzane przez pasożyty malarii

Duńscy naukowcy stworzyli nowe badanie krwi, które umożliwia dokładne wykrywanie wielu rodzajów raka, w różnych stadiach rozwoju. Co zaskakujące, test został opracowany dzięki chorobie pasożytniczej – malarii.

 

 

Białko naturalnie wytwarzane przez pasożyty malarii z łatwością wiąże się z białkiem, które jest obecne aż w 95% komórek rakowych. Stąd naukowcy wpadli na pomysł, aby stworzyć syntetyczną wersję białka malarii o nazwie rVAR2, które efektywnie wykrywa komórki nowotworowe wśród zdrowych komórek organizmu.

 

Choć skuteczność testu musi zostać jeszcze dokładnie zweryfikowana podczas dużych badań, to dotychczasowe wyniki sugerują, że może być to jedna z najefektywniejszych metod diagnostyki nowotworów. Szczególnie ważnym aspektem w tej kwestii pozostaje fakt, że badanie może diagnozować raka we wczesnych etapach jego rozwoju, a zatem dawać pacjentom większe szanse na przeżycie.

Naukowcy informują, że opracowany przez nich test skutecznie wychwytuje komórki raka piersi, prostaty, jelita grubego, płuc, wątroby, trzustki, kostniakomięsaka oraz czerniaka w pierwszym, drugim, trzecim oraz czwartym stadium rozwoju. Co więcej, można także określić, czy nowotwór jest względnie agresywny, a więc lepiej dostosować formę leczenia.

 


Model komputerowy przewiduje, że do 2040 roku nastąpi upadek cywilizacji

Australijska stacja ABC News udostępniła reportaż, który powstał dekady demu. Naukowcy przedstawili w nim bardzo niepokojące rezultaty symulacji, które przeprowadził program komputerowy, opracowany przez specjalistów z Instytutu Technicznego Massachusetts. Wynika z nich, że za około dwie dekady, nasza cywilizacja upadnie.

 

W 1973 roku, naukowcy z MIT stworzyli model komputerowy „World One”, a następnie uruchomili go w jednym z największych komputerów na świecie jak na tamte czasy, który znajdował się w Australii. Program ten skupiał się między innymi na wzrośnie populacji, dostępności do ziemskich zasobów naturalnych, jakości życia oraz poziomu zanieczyszczenia planety.

 

Program „World One” opracował pionier komputerowy Jay Forrester dla międzynarodowej organizacji, znanej jako Klub Rzymski. Wyniki symulacji okazały się złowróżebne. Według tego programu, w okolicach 2020 roku, warunki życia na Ziemi staną się bardzo trudne. Jakość życia będzie cały czas spadać, a wraz z nią spadnie liczba populacji. Jeśli nic z tym nie zrobimy, w okolicach 2040 roku, „cywilizacja jaką znamy przestanie istnieć”.

Nadużywanie zasobów naturalnych Ziemi to faktycznie poważny problem. Raport Global Footprint Network wskazuje, że już 1 sierpnia, nasza cywilizacja zużyła surowce, które teoretycznie powinny nam wystarczyć na cały rok. W ostatnich latach, zużycie zasobów również było na bardzo wysokim poziomie. Natomiast szwajcarski bank HSBC ostrzega, że na naszej planecie kończą się zasoby niezbędne do podtrzymania życia. Co więcej, nasza Ziemia faktycznie jest coraz bardziej zanieczyszczona.

 

Z pewnością nie powinniśmy traktować programu komputerowego jak wyroczni. Symulacje zostały przeprowadzone w 1973 roku, jednak nie powinniśmy tego bagatelizować. Stacja ABC News ponownie udostępniła dawny reportaż, ponieważ powoli zbliżamy się do 2020 roku – daty, która została wyznaczona przez program „World One” jako początek zbliżającego się upadku cywilizacji. Dla ludzkości, powinien to być impuls to natychmiastowego działania.

 


Naukowcy odkryli, dlaczego słonie nie chorują na nowotwory

Szacunkowo około 17% ludzi na świecie umiera na raka. Tymczasem w przypadku żyjących w niewoli słoni, które dożywają około 70 lat i mają około 100 razy więcej potencjalnie nowotworowych komórek niż ludzie, mniej niż 5% tych zwierząt ginie z powodu tej choroby. Dzięki najnowszym badaniom ustalono, dlaczego słonie są praktycznie odporne na raka.

 

3 lata temu, naukowcy z Uniwersytetu w Chicago i Uniwersytetu w Utah rozpoczęli swoje badania. Człowiek, podobnie jak wiele innych zwierząt, posiada jedną kopię białka P53 o własnościach supresora nowotworowego. Umożliwia on ludziom i słoniom wykrywać uszkodzenia DNA, prekursora raka, a następnie powoduje śmierć uszkodzonych komórek.

 

Podczas badań nieoczekiwanie odkryto, że słonie posiadają aż 20 kopii białka P53. Dzięki temu, komórki tych zwierząt są znacznie bardziej wrażliwe na uszkodzenia DNA i szybciej angażują się w apoptozę, czyli szybciej popełniają kontrolowane samobójstwo.

Naukowcy z Uniwersytetu w Chicago opisali na łamach czasopisma Cell Reports drugi element tego procesu. Chodzi o gen przeciwnowotworowy, który był martwy, ale dawno temu został ożywiony. Badając białko P53 u słoni odkryto pseudogen, zwany czynnikiem hamującym białaczkę LIF6, który w jakiś sposób ożył i stał się cennym genem roboczym. Gdy jest aktywowany przez białko P53, reaguje na uszkodzenia DNA zabijając komórki. Gen LIF6 wytwarza białko, które dość szybko przedostaje się do mitochondriów, głównego źródła energii komórki, a następnie dziurawi je, powodując śmierć komórkową.

 

Słonie posiadają osiem genów LIF, lecz dzięki badaniom zdołaliśmy poznać tylko jeden z nich i wiemy, że LIF6 jest funkcjonalny. Naukowcy przypuszczają, że LIF6 mógł zostać ożywiony około 25-30 milionów lat temu, gdy na Ziemi istniały małe prekursory dzisiejszych słoni i mógł być kluczowym elementem, umożliwiającym uzyskanie tak wysokiego wzrostu.

Duże zwierzęta, takie jak słonie, mają znacznie więcej komórek i mają też tendencję do dłuższego życia, co z kolei oznacza, że gromadzenie się mutacji powodujących raka zajmuje więcej czasu. Długowieczne zwierzęta musiały więc rozwinąć silne mechanizmy antynowotworowe, aby faktycznie mogły długo żyć i osiągać wielkie rozmiary. Duże zwierzęta mają większe szanse na rozwój komórek nowotworowych i można to także odnieść do człowieka – wyżsi ludzie są nieco bardziej narażeni na niektóre typy nowotworów, w przeciwieństwie to ludzi krótszych.

 

Zdaniem naukowców, gen LIF6 został ożywiony jeszcze zanim powstało zapotrzebowanie na utrzymanie większego ciała. Pozwolił on małym zwierzętom rozwinąć się i osiągać wielkie rozmiary. Podczas przyszłych badań, naukowcy chcą sprawdzić, w jaki sposób LIF6 indukuje apoptozę, ale na dzień dzisiejszy trudno powiedzieć, czy odkrycia na tym polu przysłużą się ludziom.

 

Źródła:

https://news.uchicago.edu/story/zombie-gene-protects-elephants-against-cancer

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124718311458?via%3Dihub


50-letni Challenger II ustanowił nowy rekord prędkości na lądzie dla pojazdów z silnikiem tłokowym

W 1960 roku, słynny rajdowiec Mickey Thompson pobił rekord prędkości na lądzie dla pojazdów z silnikiem tłokowym w Bonneville Salt Flats w stanie Utah, rozpędzając swoją maszynę Challenger I do 654,35 km/h. W miniony weekend, dokładnie w tym samym miejscu, jego syn, Danny Thompson, ustanowił nowy światowy rekord z pomocą pojazdu Challenger II, który zbudował jego ojciec.

 

Challenger II powstał w 1968 roku. Umieszczono w nim dwa silniki Hemi o mocy 2500 koni mechanicznych i użyto niestandardowego paliwa z domieszką nitrometanu. Ważący ponad 2300 kilogramów Challenger II oczywiście przeszedł przeglądy techniczne i dla bezpieczeństwa wymieniono w nim niektóre części.

W miniony weekend, Danny Thompson miał dwie próby na ustanowienie rekordu, który należał do George'a Poteeta i wynosił 706,35 km/h. Podczas pierwszej jazdy, Thompson rozpędził się do 718,58 km/h, a następnie osiągnął jeszcze lepszy rezultat 725,49 km/h. Danny Thompson zapisał się na kartach historii z uśrednionym wynikiem 721,95 km/h, a tym samym pobił światowy rekord dla pojazdów z silnikiem tłokowym.

 


Udało się odwrócić proces starzenia w ludzkich komórkach

Odwracanie procesu starzenia się jest możliwe, choć wciąż pozostaje to poza naszym zasięgiem. Nie chodzi tylko o to, abyśmy żyli dłużej – ważne jest również zachowanie zdrowia. Nie byłoby sensu przedłużać swojego życia mając świadomość, że będziemy dłużej zmagać się z różnymi chorobami. Jednak badania nad długowiecznością trwają w najlepsze, a podczas najnowszego eksperymentu udało się odwrócić proces starzenia w ludzkich komórkach.

 

Wielu naukowców postrzega proces starzenia się jako postępujący spadek funkcji organizmu i łączy go z większością powszechnych chorób przewlekłych, takich jak nowotwór, cukrzyca czy otępienie. Istnieje wiele powodów, dla których nasze komórki i tkanki przestają funkcjonować, lecz biolodzy zaczynają się bardziej skupiać na gromadzeniu starzejących się komórek.

 

Komórki senescentne to starsze komórki, które nie tylko nie funkcjonują tak, jak powinny, ale także zagrażają sąsiednim komórkom. Badania prowadzone na zwierzętach wykazały, że usuwanie tych starych dysfunkcyjnych komórek poprawia wiele cech starzenia, np. opóźnia pojawienie się zaćmy.

 

Wciąż nie do końca wiadomo, dlaczego komórki starzeją się, ale naukowcy przypuszczają, że za senescencję mogą odpowiadać uszkodzenia DNA, ekspozycja na stan zapalny i uszkodzenia cząsteczek ochronnych na końcu chromosomów. Niektórzy sugerują również, że jedną z przyczyn starzenia komórkowego może być utrata naszej zdolności do włączania i wyłączania genów we właściwym czasie i we właściwym miejscu.

Wraz z wiekiem tracimy zdolność do kontrolowania tego, jak regulowane są nasze geny. Każda komórka w organizmie zawiera wszystkie informacje potrzebne do życia, ale nie wszystkie geny włączają się we wszystkich tkankach lub przy wszystkich warunkach. Jest to jeden ze sposobów, w jakim komórka serca różni się od komórki nerkowej, pomimo faktu, że zawierają przecież te same geny.

 

Gdy gen jest aktywowany przez sygnały z wnętrza lub z zewnątrz komórki, powstaje wiadomość molekularna (RNA), która zawiera wszystkie informacje niezbędne do stworzenia tego, co tworzy dany gen. Obecnie wiemy, że ponad 95% naszych genów faktycznie może wytwarzać kilka różnych rodzajów wiadomości, w zależności od potrzeb komórki.

Grupa około 300 białek, nazywanych czynnikami splicingu, decyduje o tym, jaki rodzaj wiadomości powstaje w danym czasie. W miarę starzenia się, możemy zmniejszyć liczbę tych czynników splicingowych, a wtedy starzejące się komórki staną się mniej zdolne do włączania i wyłączania genów w odpowiedzi na zmiany w ich otoczeniu. Naukowcy z Uniwersytetu w Exeter wykazali, że w próbkach krwi osób starszych, a także w izolowanych ludzkich komórkach senescentnych, poziomy tych istotnych regulatorów zmniejszają się.

 

Uczeni poszukiwali metod, które pozwolą na ponowne włączenie czynników splicingowych. Podczas najnowszych badań wykazano, że traktując stare komórki chemikaliami, które uwalniają niewielkie ilości siarkowodoru, udało się zwiększyć poziomy niektórych czynników splicingowych i odmłodzić stare komórki ludzkie. Siarkowodór jest cząsteczką, która naturalnie występuje w naszych organizmach. Naukowcy udowodnili, że związek ten poprawia kilka cech, związanych z wiekiem chorób wśród zwierząt.

 

Ponieważ siarkowodór w dużych ilościach może być toksyczny, badacze zastosowali tzw. molekularny kod pocztowy, dzięki czemu dostarczyli związek chemiczny bezpośrednio do mitochondriów – struktur, które wytwarzają energię w komórkach. W ten sposób można było wprowadzić mniejsze dawki siarkowodoru dokładnie tam, gdzie był on potrzebny i zminimalizowano ryzyko wystąpienia działań niepożądanych.

 

Naukowcy mają nadzieję, że dzięki zastosowanym narzędziom molekularnym będzie można w przyszłości całkowicie usuwać ludzkie komórki senescentne, co daje nadzieję na jednoczesne zwalczenie wielu chorób związanych z wiekiem.

 


Astronomowie odkryli najodleglejszą radiogalaktykę

Międzynarodowy zespół naukowców pobił rekord sprzed niemal 20 lat. Chodzi o odkrycie najodleglejszej radiogalaktyki, która znajduje się 12 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Odkrycia dokonano z pomocą teleskopu Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT), położonego w Indiach.

 

Przesunięcie ku czerwieni na poziomie z = 5,72 sugeruje, że odkrytą radiogalaktykę widać w stanie, gdy Wszechświat miał jedynie miliard lat. Poczerwienienie zmierzono dzięki Obserwatorium Gemini na Hawajach oraz Large Binocular Telescope w Arizonie.

 

Pomiar tzw. redshiftu pozwala ustalić odległość od radiogalaktyki. Im bardziej jest od nas oddalona, tym szybciej się oddala. Dlatego docierające do nas światło wydaje się być bardziej czerwone, co ma związek z efektem Dopplera. Im szybciej galaktyka oddala się od Ziemi, tym większe jest przesunięcie ku czerwieni.

Źródło: Uniwersytet w Lejdzie

Zespół naukowców, któremu przewodził Aayush Saxena z Uniwersytetu w Lejdzie, odkrył radiogalaktykę, oddaloną o 12 miliardów lat świetlnych. Tym samym pobito niemal 20-letni rekord pod względem najodleglejszej radiogalaktyki, jaką udało się namierzyć. Ostatnio dokonano tego w 1999 roku – zaobserwowana radiogalaktyka posiadała przesunięcie ku czerwieni na poziomie z = 5,19.

 

Radiogalaktyki są bardzo rzadkimi obiektami we Wszechświecie. W ich centrach znajdują się supermasywne czarne dziury, które aktywnie akreują gaz i pył z najbliższego otoczenia. Prowadzi to do emisji wysokoenergetycznych dżetów, które rozpędzają naładowane cząstki wokół supermasywnej czarnej dziury niemal do prędkości światła. Dżety te są bardzo łatwe do zaobserwowania w zakresie promieniowania radiowego.

 


Chińscy naukowcy opracowali organiczne ogniwa fotowoltaiczne o rekordowej wydajności

Organiczne panele słoneczne powstają z materiałów na bazie węgla, dzięki czemu są lekkie, giętkie i półprzezroczyste. Można je drukować na plastiku i są bardziej przyjazne dla środowiska, niż standardowe panele słoneczne, oparte o krzem. Jednak największą przeszkodą, jaka stoi na drodze do ich powszechnego wykorzystania, jest zbyt niska wydajność w przetwarzaniu promieni słonecznych na prąd elektryczny. Tymczasem naukowcy z Chin twierdzą, że właśnie rozwiązani ten problem.

 

Badacze z Nankai University wykazali, że organiczne panele fotowoltaiczne mogą posiadać wydajność porównywalną do paneli krzemowych. Opracowane przez nich ogniwo zawiera nie jedną, lecz dwie warstwy materiału organicznego, a każda z nich pochłania różne długości fal światła.

 

Dzięki temu rozwiązaniu, organiczny panel słoneczny uzyskał rekordową dla siebie wydajność 17,3%. Co więcej, wynalazcy twierdzą, że dalsza optymalizacja materiałów pozwoli uzyskać wydajność na poziomie nawet 25%, a zatem ogniwa te dorównałyby standardowym panelom, opartym o krzem.

 

Organiczne panele słoneczne posiadają wiele zastosowań. Dzięki ich przezroczystości, mogłyby zastąpić szyby w oknach i generować w ciągu dnia darmową energię elektryczną. Z powodzeniem można byłoby je umieszczać na samochodach lub w smartfonach, aby stale wytwarzały energię dla naszych urządzeń elektrycznych. Organiczne panele fotowoltaiczne, gdy tylko uzyskają odpowiednią wydajność, będą mogły natychmiast zdetronizować krzemowe odpowiedniki.

 


Modyfikacja genetyczna jedwabników może pozwolić na masową produkcję pajęczego jedwabiu

Naukowcy opracowali prostą metodę produkcji pajęczego jedwabiu. Dzięki modyfikacji DNA jedwabników, owady te zaczęły wytwarzać duże ilości biomateriału.

 

Pajęczy jedwab jest mocniejszy niż stal, ale zarazem bardzo elastyczny i wytrzymały. Posiada ogrom zastosowań w medycynie i technologii. Pajęczy jedwab jest pozyskiwany z pająków, ale wytwarzanie go w wielkich ilościach sprawia niemałe problemy.

 

Przełomu w tej kwestii dokonali naukowcy z szanghajskiego Instytutu Nauk Biologicznych. Badacze skorzystali z techniki edycji genów TALEN, aby wprowadzić do jedwabników geny Nephila clavipes – gatunku pająka z rodziny prządkowatych. Metoda ta sprawiła, że jedwabniki zaczęły wytwarzać duże ilości pajęczego jedwabiu.

Źródło: Charles J Sharp/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0

Zastosowanie inżynierii genetycznej okazało się tak skuteczne, że naukowcy wskazują na możliwość rozpoczęcia masowej produkcji tego biomateriału. Technika pozwoliła opracować stabilny i oszczędny finansowo system wytwarzania pajęczego jedwabiu. Co więcej, dzięki edycji genów, jedwabniki mogą wytwarzać również specjalnie zaprojektowany jedwab oraz inne białka, które będzie można wykorzystać do różnych celów.

 


NASA stworzyła piąty stan skupienia na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej

Agencja NASA przeprowadziła długo zapowiadany eksperyment na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. W specjalistycznym urządzeniu o nazwie Cold Atom Lab, naukowcy stworzyli piąty stan skupienia.

 

Cold Atom Lab to niewielkie urządzenie, które w zeszłym roku zostało dostarczone na stację ISS. W jego wnętrzu, z pomocą laserów, schłodzono atomy rubidu do ekstremalnie niskiej temperatury jednej miliardowej części stopnia powyżej zera absolutnego, tj. 100 pikokelwinów.

 

Zwykle badania tego typu wymagają dużej ilości sprzętu, który zajmuje całe pomieszczenie i wymaga niemal ciągłej obserwacji przez naukowców. Z kolei Cold Atom Lab, dla odmiany, jest bardzo małym urządzeniem, które może być obsługiwane zdalnie.

Źródło: NASA/JPL-Caltech

W wyniku schłodzenia atomów rubidu na stacji ISS, uzyskano kondensat Bosego-Einsteina. Cząstki przeszły w zerowy stan pędu, dzięki czemu można było zaobserwować efekty kwantowe. Podobne eksperymenty przeprowadzano już w ziemskich laboratoriach, lecz obserwacje mogły być prowadzone jedynie przez ułamek sekundy ze względu na grawitację, dlatego tym razem zdecydowano się przeprowadzić badania na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. W warunkach mikrograwitacji, naukowcy mogli przyglądać się efektom kwantowym od 5 do 10 sekund.

 

Powyższy eksperyment może pozwolić na opracowanie lepszych czujników lub zegarów atomowych i pomoże w pracach nad komputerami kwantowymi. Być może poszerzy również naszą wiedzę na temat ciemnej energii.