Kategori arşivi: Kimya

#GeleceğinTrendleri: Havacılık – Yüzde 50 biyoyakıt bile uçakların iklim üzerindeki etkisini önemli ölçüde azaltıyor

Biyo-bazlı ve sentetik yakıtlar, hâlihazırda ham petrolden elde edilen kerosene olası alternatifler olarak kabul edilmektedir. Bu tür alternatif yakıtlar ile, uçaklardan kaynaklanan sera gazı emisyonlarının azaltması ve böylece uçuşun CO2 dengesinin iyileştirmesi amaçlanıyor. Oberpfaffenhofen’deki Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nden (DLR) Christiane Voigt liderliğindeki bir ekip, ABD havacılık otoritesi NASA ile işbirliği içinde, bu istenen etkinin nihayetinde hangi boyutta olabileceğini araştırdı.

Uçakların arkasında oluşan beyaz buhar şeritlerin iklim üzerinde etkisi var

DLR ve NASA tarafından yapılan uçuş testleri için ekip, Airbus A320 ile birçok test uçuşu gerçekleştirdi. Uçağın tankları, ya normal Jet A-1 keroseni, kerosen ve kömürden yapılan sentetik yakıt karışımı, veya sentetik yerine yüzde 30 ve 50 oranında biyo-yakıt Hefa (Hidro işlenmiş Esterler ve Yağ Asitleri) içeriyordu.

NASA’nın DC-9 araştırma uçağı, test uçağından iki dakika sonra havalandı. Onunla, önde uçan A320’nin uçuş esnasında egzoz jetindeki emisyonlar ve yoğunlaşma şeritlerin oluşumu ölçüldü. Bu şeritler genelde buz kristallerinden oluşuyor; onlar uçağın egzoz atığında bulunan ince toz ve damlacıkların suyun kristalleşmesini genelde hızlandırmasından oluşuyor. Soğuk ve nemli koşullarda, şeritler birkaç saat kalıcı olabiliyor ve bu sürede çoğu zaman altında kalan havayı ısıtıyorlar.

Belirgin ölçüde daha az buhar şeridi

Ölçümlerde, biyo-kerosen karışımlarıyla yapılan uçuşlarda is emisyonlarının yüzde 45 ila 53 arasında bir azalması ortaya çıktı. Buna uyumlu olarak, şeritleri oluşturan buz kristallerinin oluşumu yaklaşık yarı yarıya azaldı. Ayrıca, oluşan buz kristalleri biraz daha büyüktü ve bu da ömürlerini sınırladı. Araştırmacılar, “Daha büyük buz kristalleri daha hızlı katı halden gaz haline geçer ve aynı zamanda daha hızlı birikirler, bu yüzden daha büyük kristallerin oluşturduğu şeritler daha kısa süreli kalıcı olur” diye açıklıyor.

Yakıt karışımının kullanılması, şeritlerin iklim etkisini yüzde 20 ila 30 oranında azalttı. Voigt, “Daha az sayıda buz kristali, şeritlerin neden olduğu atmosfere ek enerji girişini azaltır. Bununla beraber, iz bulutlarının iklimi ısıtan etkisi önemli ölçüde azalır. Bu kanıt, daha iklim dostu havacılık olanaklarına bir geçiştir ”, diyerek sonuçları açıklıyor.

 

Bu yazı Tweet zinciri olarak da yayınlandı:

Nizamettin Karadaş

Kaynaklar:

dlr.de

trendsderzukunft.de , 30.06.2021

#GeleceğinTrendleri: Tıp – Bağışıklık sisteminin hedefe yönelik uyarılması sayesinde daha iyi aşılar mümkün mü?

Bir Cevap Yazın

Max Planck Kolloidler ve Arayüzler Enstitüsü’nden kurulmuş bir özel şirket, Cutanos GmbH, ciltteki bağışıklık hücrelerini özel hedeflere uygun olarak ayarlayabilmek için kullanılacak bir yöntem geliştirdi. Bu şekilde çeşitli enfeksiyon ve hastalıklarla hedefe yönelik mücadele edilebilir. (Not: Mesela bir hastalığa karşı, bedende her türden bakteriyi öldüren antibiyotik yerine, sadece hastalık nedeni olan tek tür bakteriyi öldüren antibiyotik geliştirmek. Burada söz konusu olan yöntem, antibiyotik kullanmak yerine, vücudun bağışıklık hücrelerini tek bir patojene karşı mücadeleye ayarlıyor. Normalde bağışıklık hücreleri patojene karşı ilk müdahalesinde – antibiyotiğe benzer şekilde – geniş çaplı saldırıya geçiyor.)

Patojenlere karşı spesifik bağışıklık tepkisi

Langerhans Hücre Hedefli Gönderim Sistemi’ni (LC-TDS) yüklemiş Langerhans hücresi (kırmızı işaretlenmiş). Resim: Cutanos GmbH

Bir virüs veya bakteri vücuda girdiğinde, bağışıklık sisteminin çeşitli hücreleri, onları antijen denilen, özel molekül yapısı sayesinde tanımlar. Bu nedenle antijenler, bağışıklık hücrelerini belirli patojenlere karşı eğitebilecek, aşılar veya immün terapileri için tercih edilen yaklaşım noktasıdır. Ancak, antijenler, farklı bağışıklık hücreleri üzerindeki farklı reseptörler tarafından algılanır; bundan dolayı genellikle görece geniş bir bağışıklık tepkisi verilir.

Potsdam’daki Max Planck Kolloidler ve Arayüzler Enstitüsü’nde, ilk kez belirli bağışıklık hücrelerine hedefli bir şekilde antijenler göndermeyi mümkün kılan bir yöntem geliştirildi. Bu şekilde kontrollü bir bağışıklık tepkisi tetiklenebilir. Yöntemin hedefi olan hücreler, genelde derinin üst tabakasında bulunan ve üzerinde Langerin reseptörünün bulunduğu Langerhans hücreleridir. Yeni geliştirilen teknik yapay ligandlara dayanmaktadır; ligandlar Langerin’e bağlanır ve böylece bu bağışıklık hücrelerine özel erişim sağlar.

Hedef Langerhans hücreleridir

Cutanos GmbH’deki araştırmacılar, geliştirilen yönteme Langerhans Hücre Hedefli Dağıtım Sistemi (LC-TDS) ismini verdi. Teknolojinin özü, Langerin’e özgü liganddır. Yöntem ayrıca gönderilecek etken maddeleri veya antijenleri hedeflerine ulaştıracak bir taşıma sistemine de sahiptir.

Ligandlar, taşıma sistemi üzerinde çok sayıda oturan yapay üretilmiş bir moleküldür. Böylece Langerhans hücreleri lıgandları doğal bir patojen gibi algılar ve işleme alır. Taşıma sisteminde lipozomlar, proteinler veya başka mikropartiküller kullanılır.

Deneylerde araştırmacılar, LC-TDS’nin Langerhans hücrelerinin yüzde 97’si tarafından kabul edildiğini ve vakaların sadece yüzde 0,1’inde başka hücre tiplerine iletildiğini gösterebildiler. LC-TDS böylece son derece spesifik etken maddelerin hücrelere gönderilmesine izin veriyor. Langerhans hücreleri cildin üst tabakasında yer aldığından ve mikro iğnelerle ulaşılabildiğinden prosedür ayrıca minimal invaziftir.

Geliştirmenin devamı için gerekli finansman sağlandı

Cutanos, LC-TDS bazında antiviral aşılar ve otoimmün hastalıklara karşı tedaviler üzerinde çalışıyor.

Şu anda öncelikli olarak, LC-TDS pazara hazır hale getiriliyor. Bu, Viyana Üniversitesi kampüsünde gerçekleşiyor. Yöntem tescil edilmiştir, böylece bir “tohum aşaması finansmanı” (seed funding = finans terimi) turunda yeterli finansman güvence altına alınmıştır. Max Planck Enstitüsü Biyomoleküler Sistemler Bölümü Direktörü Peter H. Seeberger, “Cutanos’un kuruluşu, temel araştırmalarda sağlanan, geçit niteliğinde, keşiflerin uygulamaya götürülmesinin ve aynı anda önemli ve çeşitli tıbbi sorunlara uygun çözüm imkânları sunulmasının, mükemmel bir örneğidir” diyor.

Bu yazı Tweet zinciri olarak da yayınlandı:

Nizamettin Karadaş

Kaynaklar:

Max-Planck-Gesellschaft

https://www.trendsderzukunft.de/medizin-bessere-impfstoffe-dank-gezielter-stimulation-des-immunsystems/ , 29.06.2021

#GeleceğinTrendleri: Beynin gençleşmesi mi?

Mikroglia (yeşil) ve perinöral ağ (pembe). (Resim: IST Avusturya)

 

Erken çocukluk döneminde beyinde yeni bağlantılar çok kolay oluşur. Artan yaşla birlikte, bu yüksek nöronal plastisite, perinöral ağlar tarafından stabilize edilen uzun süreli bellek uğruna kayboluyor. Araştırmacılar şimdi farelerde nöronal plastisiteyi geri kazanmanın bir yolunu buldular: Bunu yapmak için hayvanlara tekrar tekrar anestezik ketamin ya da beyin dalgalarını etkileyen titrek ışık uyguladılar. Bu yaklaşım muhtemelen travma sonrası stres bozukluğu tedavi stratejileri sağlayabilir.

Yetişkin beyninde, perinöronal ağlar olarak adlandırılan ağlar, sinir hücreleri arasındaki bağlantıları stabilize eder ve böylece anıları pekiştirir. Şeker ve protein kompleksleri sinir hücreleri, dendritler ve sinapslar çevresinde birikir ve sinyal iletimini düzenler: Mevcut bağlantılar güçlendirilirken yenileri daha zor oluşturulur. Hayvan deneyleri, perinöronal ağlarının ortadan kaldırılmasının nöronal esnekliği artırdığını ve beyne çocukluktaki gibi uyarlama ve öğrenme yetisi verdiğini göstermiştir.

Perinöral ağlar söküldü

Avusturya Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nden (IST) Alessandro Venturino liderliğindeki bir ekip, farelerde perinöronal ağları ortadan kaldırmanın ve böylece beyinlerinin genç plastisitesini geri kazanmanın iki yolunu keşfetti: anestezik ketamin ile ve 60 Hertz frekansta ışık titremesi ile tekrarlanan tedaviler.

Sıçanlar üzerinde yapılan daha önceki deneyler, ketaminin perinöronal ağları ortadan kaldırmak için uygun olabileceğini göstermişti. Onlara daha uzun bir süre boyunca düşük dozlar verilmişti – ve sık sık yan etki olarak şizofreni semptomları geliştirdiler. Venturino ve meslektaşları ise o kadar yüksek dozda ketamin kullandılar ki, test farelerini onunla anestezi altına aldılar. Sonuç: Venturino’nun meslektaşı Sandra Siegert, “Yalnızca üç uygulamadan sonra, perinöronal ağda, yedi gün kalıcı olan, önemli bir kayıp tespit edebildik; ondan sonra yeniden inşa edilmesi başladı” diyor.

Ketamin ve ışık titremesi sayesinde mikroglia aktivitesi

Beynin bağışıklık hücreleri olarak bilinen mikroglia, görünüşe göre bunda önemli bir rol oynuyor. Alzheimer hastalığının geç bir aşamasında, bu fagositler (Yunanca phagein “yemek” ve -cyte “hücre” kelimelerinden türemiş = yiyen hücre) sinapsları ve sinir hücrelerini hedef alabilir, ancak zararlı plakları da parçalayabilirler. Venturino: “Mikroglianın ketamin anestezisine verdiği güçlü tepki bizi şaşırttı. Ama herhangi bir sinaps veya ölü nöronun kaybolduğunu görmedik. Bunun yerine, mikrogliaların perinöronal ağı yediği ortaya çıktı – görünüşe göre, önceki deneylerde gözlemlenen yan etkiler olmadan”, diye açıklıyor.

Mikroglia’nın optik uyarılarla da uyarılabileceği zaten bilindiğinden, araştırmacılar perinöronal ağa karşı mikroglia aktivitesinin ketamin olmadan da elde edilebileceğini test ettiler. “Saniyede 40 kez, yani 40 Hertz’de titreşen ışığın, Alzheimer hastalığının neden olduğu plakları çıkarmak için mikrogliayı uyarabildiği zaten gösterilmişti. Ancak perinöronal ağa saldırılmamıştı” diye açıklıyor Venturino. Bilim insanları, fareleri ışığın saniyede 60 kez titreştiği bir kutuya koyduklarında, etki ketamin tedavilerine benzerdi.

Travmatik anıları silmek

Araştırmacılar, “Perinöronal ağları ortadan kaldırmak için önceki kullanılan stratejiler kalıcı, istilacı ve nöropsikiyatrik semptomları tetikliyor” diye açıklıyor. Öte yandan yüksek doz ketamin tedavisi ve 60 hertz ışık titremesi yalnızca minimal invaziftir ve bu nedenle insanlar için yeni tedavi yaklaşımları da açabilir. Beyindeki perinöronal ağ bir kez bozulduğunda, nöronlar tekrar yeni girdiye açıktır. Eski sinapslar daha kolay parçalanabilir ve yenileri oluşturulabilir.

Venturino, “Ama öyle sadece ketamin alıp onunla hemen akıllı olmak diye bir şey yoktur” diyerek vurguluyor. Plastisiteyi geri kazandırarak, muhtemelen travmatik deneyimlerin üzerine yenileri yazılabilir ve travma sonrası stres bozukluğu tedavi edilebilir. Siegert, “Ama çok dikkatliyiz, çünkü bu biçimlendirici sürede travmatik bir şey de olabilir” diye uyarıyor. “Kendinizi titreyen ışıkla tedavi etmek de muhtemelen iyi bir fikir değildir.” Daha ileri çalışmaların, hangi uygulama alanlarının ve tedavilerin gerçekten umut verici olduğunu netleştirmesi gerekiyor. Ek olarak, bilim insanları, keşfin ardındaki moleküler mekanizmalara daha yakından bakmak istiyorlar. Venturino, “Hala araştırılacak çok şey var” diyor.

 

Bu yazı Tweet zinciri olarak da yayınlanmıştır:

 

Nizamettin Karadaş

Kaynaklar:

Alessandro Venturino (Institute of Science and Technology (IST) Austria, Wien) et al., Cell Reports, https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109313

wissenschaft.de 06.07.2021

#GeleceğinTrendleri: Su kirliliği – Mini dozlarda psikotrop ilaçlar suda yaşayan hayvanların davranışlarını değiştiriyor

Sudaki kirliliğin olumsuz etki yapması için canlıları öldürmesi veya ciddi şekilde hasta etmesi gerekmez. Gainesville’deki Florida Üniversitesi’nin araştırmacıları, davranış değişikliklerinin bile ekosistem için ölümcül sonuçlar da üretebileceğini belirtiyor. Kerevitlerin (Tatlı su ıstakoz ve yengeçleri) sudaki en küçük miktarda antidepresana nasıl tepki verdiğini araştırdılar ve tatsız bir keşifte bulundular.

Seçim, yaygın kerevit türü Faxonius limosus’a düştü

Açıkçası, psikotrop ilaçlarla insanlar sadece kendi türlerini değil, çevrenin geri kalanını da tedavi ediyor. Dünyadaki birçok sularda, bu ilaçlar şimdiye kadar kimsenin ilgisini çekmeyen mini dozlarda birikiyor. Araştırmayı yöneten bilim insanı Alexander Reisinger şöyle diyor:

“Günümüzde akarsularda ve göletlerde bulunabilen miktarlarda antidepresanlara maruz kaldıklarında kerevitlerin nasıl tepki verdiğini inceledik.”

Seçim, Avrupa ve Kuzey Amerika’da sıkça görülen bir türüne, Faxonius limosus’a düştü; yaşam alanı su için önemli bir rol oynayan kerevit.

Kerevitler gözle görülür şekilde daha pervasız davranıyor

Laboratuvarda, biri az miktarda antidepresan citalopram ve diğeri temiz su içeren iki Y şeklinde yapay dere oluşturuldu. Araştırmacılar, önce dışarı çıkmaları ve ardından iki koridor arasında seçim yapmaları gereken hayvanlar için bir saklanma yeri hazırladılar. Bir taraftan yiyecek kokusu onlara doğru akıyordu, diğer taraftan türdeşlerin kokusu. İlaçlı derede, kerevitler saklandıkları yerden çok daha erken ayrıldılar ve doğrudan yemeğe giden yolu daha sık kullanma eğilimi gösterdi. Bu yüzden daha cesur – ya da daha pervasız – ve daha uzun süre tereddüt eden ve kendi türlerine yakın olmayı tercih eden kontrol grubuna nispeten daha istekli davrandılar.

Dere kopyaları, yengeçler için test habitatları olarak hizmet etti. (Resim: AJ Reisinger)

Risk almak için biraz daha istekli olmanın ne önemi var ki?, diye düşünebilirsiniz. Ancak cüretkâr hayvanların avcılara yakalanması çok daha kolaydır, bu nedenle popülasyonlarının azalma olasılığı yüksektir. Ve aynı zamanda sudaki organik maddelerin ayrışması artarsa, besin akışları değişir ve bu da daha fazla, kısmen öngörülemeyen sonuçlara yol açar. Kıdemli yazar Emma Rosi, “İlaç kirliliğinin su ortamlarındaki yaşamı kronik, ölümcül olmayan bir düzeyde nasıl etkilediğini anlamak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç var” diye uyarıyor.

 

Bu yazı Tweet zinciri olarak da yayınlanmıştır:

 

Nizamettin Karadaş

Kaynaklar:

University of Florida, Cary Institute of Ecosystem Studies, Fachartikel:
Ecosphere, doi: 10.1002/ecs2.3527

https://www.wissenschaft.de/umwelt-natur/antidepressiva-machen-krebse-leichtsinnig/

https://www.trendsderzukunft.de/wasserbelastung-mini-dosen-psychopharmaka-veraendern-verhalten-von-wassertieren/ , 20.06.2021

 

#GeleceğinTrendleri: Doğa harikası deşifre edildi – Araştırmacılar göçmen kuşların “pusula ibresini” buldu – gözlerinde

Kızılgerdan gibi göçmen kuşlar dünyanın manyetik alanını algılayabilir. Araştırmacılar şimdi kuşların gözlerindeki bir biyomolekülün manyetik alanlara tepki verdiğini gösterdi. (Resim: Corinna Langebrake ve Ilia Solov’yov)

Göçmen kuşların altıncı hissi vardır: Binlerce kilometre uzunluğundaki uçuşlarında kendilerini dünyanın manyetik alanı ile yön tayin ederler, bu kadarı malumdur. Bunun tam olarak nasıl olduğu ve bundan hangi organın sorumlu olduğu şimdiye kadar bir bilmeceydi. Araştırmacılar artık bu doğa harikasını deşifre etmeye başladılar. Fikirlerine göre, hayvanların pusula ibresi gözündedir.

Retinadaki bir biyomolekül odak noktasına geldi

Oxford ve Oldenburg üniversitelerinden disiplinler arası bir araştırmacı ekibi, göçmen kuşların gizemli pusulasını aramak için yola çıktı. Bilim insanları bunun hayvanların gözlerinde olabileceğine dair belirtileri araştırıyorlar – ve gerçekten aradıklarını buldular: retinada laboratuvardaki manyetik akımlara tepki veren bir biyomolekül gördüler.

Bu, göçmeyen kuşlarda da bulunan, ancak orada daha az belirgin olan kriptokrom 4 isimli, ışığa duyarlı bir proteindir. Bilim insanları bu molekülü bakteri kültürlerinde daha büyük miktarlarda ürettiler ve diğer şeylerin yanı sıra spektrografik yöntemlerde ve manyetik rezonans ölçümlerinde kullandılar. Araştırmanın ortak yazarı Henrik Mouritsen,

“Artık bu biyomoleküllerin manyetik duyarlı olduğu bir tahmin değil, zira bunu artık görebiliyoruz.”

diye yorumluyor. Biyomolekül içinde hareket eden elektronların önce ışıklandırma ile aktive edilmesi gerekiyor ve ardından “yön gösterici” olarak çalışmalarına başlıyorlar.

Tavuklarda mıknatıs hassasiyeti büyük ölçüde azalır

Kriptokrom içindeki sadece küçük değişiklikler, söz konusu elektronların hareketliliğini ve dolayısıyla manyetik hassasiyetini kaybetmesine neden olur. Tavukların gözündeki kriptokrom, ışık radyasyonuna karşı hala açık bir tepki gösterir, ancak manyetik alanlara karşı hassasiyet önemli ölçüde azalır.

Biyomolekülün aslında aradığımız manyetik sensör olduğuna nihai kanıt hala kayıp. Laboratuvarda kullanılan manyetik alanlar, dünyanın manyetik alanından daha güçlüydü. Ayrıca, gözlemlenen süreçlerin sadece laboratuvarda değil, göçmen kuşların gözünde de gerçekleştiğine dair hiçbir kanıt yoktur. Ancak araştırmacılar, kriptokromun diğer proteinlerle etkileşime girdiği için yerleşik olduğu ortamda daha hassas tepki verdiğini varsayıyorlar. Retinaya entegre olan hücrelerin de sabitlenmesi ve hizalanması muhtemeldir, bu da hassasiyettin yükselmesine neden olabilir.

Bu yazı Tweet zinciri olarak da yayınlandı:

Nizamettin Karadaş

Kaynaklar:

University of Oldenburg, Fachartikel: Nature, doi: 10.1038/s41586-021-03618-9

trendsderzukunft.de

#GeleceğinTrendleri: Bulutlu gökyüzü? Organik atıklardan yapılan bu güneş enerji sistemi için sorun yok!

Güneş enerji sistemleri genellikle parlak güneş ışığında en iyi şekilde çalışır, bulutlar gelir gelmez enerji verimi dibe düşer. Ve önceki güneş enerjisiyle çalışan jeneratörlerin başka bir sorunu daha var: Onları oluşturan malzemelere çevre dostu denilemez. Filipinli bir öğrenci şimdi her iki dezavantajın yakasına yapıştı; büyük ölçüde organik atıklardan oluşan ve UV ışığını “hasat eden” bir malzeme geliştirdi.

Her gün her havada güneş enerjisini kullanabilmek

RESIM ALTYAZI: Bir güneş enerji sistemi her türlü hava durumunda mükemmel çalışsaydı, ne olurdu?

27 yaşındaki Filipin’li Carvey Ehren Maigue, icadına “AuREUS” adını verdi ve geçen yıl imrenilen James Dyson Ödülü’nü aldı. Bu yetmedi: Sunulan keşiflerin arasında olağanüstü ayrıcalığı için güneş enerji malzemesine özel bir sürdürülebilirlik ödülü bile verildi. UV ışığını emen ve sarı renkte parlamaya başlayan bir maddedir. Yayılan ışık enerjisi, küçük güneş enerji sistemleri yardımıyla elektriğe dönüştürülüyor. UV ışığı, ışığın kapalı bulut örtüsünden bile geçen kısmıdır ve bu nedenle her gün sabahtan akşama kadar mevcuttur.

Yakında AuREUS yüzde 100 “organik” olacak

RESIM ALTYAZI: James Dyson Vakfı: Mucit Carvey Maigue, şu anda floresan sarı malzemeye daha değişken özellikler vermeye çalışıyor. Başarırsa giyimde bile kullanılabilecektir.

2018 yılında Maigue ilk kez yarışmaya katıldı ancak UV ışığını emen penceresiyle başarılı olamadı. Pencereyi gerçekte üretmeyi başaramamıştı, sunumu sadece bir teoriydi. Şimdi zamanı geldi, uygunluğunu kanıtlamış olan “gerçek” bir malzemeyi, AuREUS’u elinde tutuyor. Malzeme öğrencinin Filipinli çiftçilerden aldığı yüzde 80 organik atıktan oluşuyor. Son zamanlarda, çiftçiler sel ve fırtına nedeniyle bazı çürük mahsule maruz kaldılar, Maigue harap olan bitki materyaline yeni bir amaç verdi. Yeni malzemenin yüzde 20’si hala plastikten yapılmış, ancak genç mucit AuREUS’un yakında yüzde 100 “organik” olacağından umutlu.

Genç mucit, halkın malzemesini nasıl kullanabileceği konusunda bile bir takım fikirlere sahip: “Giysiler bile ultraviyole ışığı toplayıp elektriğe dönüştürebilsin diye iplikler ve dokumalar yapmak istiyorum. Ayrıca kavisli paneller yapmak istiyoruz; elektrikli arabalarda, uçaklarda ve hatta teknelerde kullanılabilecek paneller”. Yani adeta “Yolda kullanılacak enerji” (Energy to Go) gibi, teknoloji, şimdiye kadar şehirlerdeki binalardan, kaldırımlardan ve sokaklardan yansıyan ve kullanılmayan UV radyasyonunu da yakalayabilir. Maigue, icadı hakkında “Bilgisayarların önceden yalnızca hükümet veya ordu tarafından kullanılması ve şimdi aynı teknolojinin akıllı telefonlarımızda bulunması gibi, güneş enerjisi üretiminin daha erişilebilir olmasını istiyorum” diyor.

Nizamettin Karadaş

Bu yazı Tweet zinciri olarak da yayınlanmıştır:

 

Kaynaklar:
efahrer.chip.de , 05.06.2021

trendsderzukunft.de , 20.06.2021

#GeleceğinTrendleri: 30 dakika – rehabilitasyon gerekmeden radyasyon robotu beyin tümörünü rekor sürede alıyor

Bir beyin tümörünü çıkarmak riskli ve uzun uğraşılı bir iştir. Dejenere olmuş doku saatler sonra nihayet gittiğinde, yoğun bakım ünitesinde en az bir gJün, ardından daha uzun bir süre hastanede ve tabii ki birkaç hafta rehabilitasyon. Bu, tıbbi robot ZAP-X ile değişiyor – yakında beyin ameliyatları diş çekmek kadar kolay mı olacak?

Hastanın anesteziye veya rehabilitasyona ihtiyacı yok

Münih’teki Avrupa CyberKnife Merkezi’ndeki süper robot ZAP-X a, beş saatlik ameliyat gerektiren, bir beyin tümörünü çıkarmak için 30 dakika yetiyor. Hastanın bir sedyeye uzanması gerekiyor, ardından kafasına 100 foton ışını yönlendiriliyor ve sistem kafatasının etrafında dönerken tümörü ultra-sert röntgen-ışınları ile ateşliyor. Işınlar tümörün genomunu öldürüyor ve kanserin birkaç hafta içinde çözülmesini sağlıyor. Ağrı oluşmadığı için hastaya anestezi gerekmiyor ve tedaviden hemen sonra hastaneyi terk edebiliyor.

Tümörler 3,5 cm’den büyük olmamalı

Bu robot teknolojisi ABD ve Çin’e girdi ve şimdi Avrupa’ya da geliyor. Klinikum Großhadern, ilk olarak bu teknolojiyi alma ve hastalarını onunla tedavi etme onuruna sahip. Vasküler malformasyonlar, hipofiz adenomları, nörinomlar ve meningiomlar ışın terapisi ile tedavi edilebilir. Ancak tümörün boyutu 3.5 santimetreyi geçmemelidir. Erken veya en fazla orta aşamada olmalı ve henüz yayılmamış olmalıdır. Radyasyon çapları değiştirilebilir ve her tümöre özel ve kesin uyarlanabiliyor.

Bir robot ameliyatı yaklaşık 7.500 Avro’ya mal oluyor

Multiple Tomography Angiography Systems (MTA = Çoklu Tomografi Anjiyografi Sistemleri), kliniklerde kullanım için Avrupa’da CE onayına sahiptir; ABD’de FDA (US Food and Drug Administration), Gıda ve İlaç İdaresi, resmi onay verdi. Bilimsel çalışmalara göre, yeni sistemin etkinliği hiçbir şekilde bir operasyondan geri kalmıyor. Ancak bazı vakalarda, tümörün konumuna bağlı olarak, düzenli ameliyat ile radyo cerrahiyi birleştirmek gerekiyor. Klasik operasyon, sonraki rehabilitasyon hariç, yaklaşık 10.000 Avroya mal oluyor. Robot tedavisi ise yaklaşık 7.500 Avro’ya mal oluyor. Bu fiyat bile yeni tedavi için tercih unsuru.

Yeni tedavi anlatan ve görüntüleyen kısa bir videoyu (İngilizce) bu linkten izleyebilirsiniz: https://youtu.be/S0sqf8UsUt4

Nizamettin Karadaş

Bu yazı Tweet zinciri olarak da yayınlanmıştır:

#GeleceğinTrendleri
30 dakika – rehabilitasyon gerekmeden: Radyasyon robotu beyin tümörünü rekor sürede alıyor pic.twitter.com/wNNXtk2BJp

— @KpaxN (@kpaxn) July 6, 2021

Kaynaklar:

https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/medizin/medizinischer-roboter-entfernt-hirntumor-in-nur-30-minuten-13375127

https://www.trendsderzukunft.de/30-minuten-ohne-reha-strahlenroboter-entfernt-hirntumor-in-rekordzeit/

#GeleceğinTrendleri: Tıp – Gen makasıyla yüksek kolesterol değerlerine karşı mücadele

Bir Cevap Yazın

“Baz düzenleyiciler” ile, canlı organizmada tek bir DNA bileşeni kesin  değiştirilebilir. (Resim:  iStock.com/vchal)

Yüksek düzeyde zararlı kan lipidleri, özellikle zengin sanayi ülkelerinde nispeten yaygın olan bir uygarlık hastalığıdır. Araştırmacılar şimdi,  zararlı kan yağ seviyelerini düşürmeyi amaçlayan umut verici bir yaklaşım buldular; yeni bir gen tedavi şekli. Ekip, maymunlar ve farelerle yaptığı deneylerde yöntemiyle şimdiden başarıya ulaştı.

Yüksek kolesterol değerlerine karşı gen tedavisi

CRISPR / Cas9 gen makası çok umut verici bir prosedür olsa da, şimdiye kadar uygulanabildiği sadece birkaç gen tedavisi mevcuttur. Bunun temel nedeni, CRISP / Cas9’un DNA’nın her iki zincirini kesmesi ile başarısız bir onarım durumunda ciddi DNA hasarı riskleri ortaya çıkarma ihtimalidir. Ancak bu arada, araştırmacılar, sadece bir DNA bazının tamamlayıcı karşılığı ile değiştirildiği, böylece diğer DNA zincirinin bozulmadan kaldığı, “baz-düzenlemesi” (“Base-Editing”) adı verilen bir yöntem geliştirdiler.

İnsan vücudunda bir atardamarda akan yağ hücreleri ile kandaki kolesterol, atardamarların sertleşmesi. 3 boyutlu bir çizim.

Zürih Üniversitesi’nden Tanja Rothgangl liderliğindeki bir ekip, fareler ve makaklarla yapılan bir deneyde baz düzenlemesini araştırdı. Primatlar üzerinde bu yöntemle yapılan ilk testlerden biriydi. Ekip, düzeltilmesi gereken bir özellik olarak PCSK9 genindeki bir mutasyonu seçti. Bu mutasyon genellikle insanlarda kalıtsal olan, zararlı LDL kolesterol fazlalığına yol açar. Mutasyonu taşıyanlar genellikle genç yaşta patolojik yüksek LDL değerlerinden muzdariptir ve bu nedenle kardiyovasküler hastalık geçirme riski yüksektir. Araştırmacılar, “Bu genin işlevini bozduğumuzda, kandaki LDL seviyeleri düşüyor ve böylece ailevi hiperkolesterolemiye karşı umut verici bir tedavi olanağı sunuyor” diyor.

Korona aşı teknolojisi

Yaklaşımları için araştırmacılar, koronavirüse karşı mRNA aşılarında da kullanılan bir teknolojiden esinlendiler. mRNA aşılarında, bir lipit kabuğu içine yerleştirilmiş, virüsün spike protein (diken tarzı bir uzantı proteini) talimatlarını kodlayan, haberci RNA kullanılıyor. Araştırmacılar, yöntemleri için bu montaj talimatlarını, baz-düzenleme molekülü ve yedek DNA bazı ile değiştirdiler. Bir kılavuz dizimi, gen makasının istenen konuma kenetlenmesini sağlar.

Bu mRNA solüsyonu daha sonra hem farelere hem de patolojik derecede yüksek kan lipid seviyeli uzun kuyruklu makaklara enjekte edildi. Lipid kabuğu nedeniyle, gen makası hızla karaciğere ulaştı. Yaklaşık bir hafta sonra ekip, karaciğer hücrelerindeki baz değişiminin başarılı olup olmadığını ve karaciğerde ne kadar iyi çalıştığını görmek için hayvanları kontrol etti.

“Fare ve makaklarda yaptığımız genetik değişiklik PCSK9’u başarıyla bloke etti. Farelerde, PCSK9 genlerinin üçte ikisine kadarı, insan olmayan primatlarda üçte bir civarında değiştirilebilir. Her iki durumda da, bu, LDL kolesterol seviyesinde önemli bir düşüşe yol açtı” dedi, yöntemin geliştirilmesinde yer alan Gerald Schwank.

Farelerin durumunda, LDL değerleri tedaviden sonra litre başına ortalama 1,5 dan 0,46 milimol’a düştü. Makaklarda daha az baz değiştirildi, ancak LDL değerleri buna rağmen en fazla yüzde 19 düştü.

Beklenen olumsuz etkiler yok

Tüm gen düzenleme yöntemleri gibi, baz düzenleme de teorik olarak genomda istenmeyen değişiklikler riskini barındırır.  Hayvanlarda, ne farelerde ne de makaklarda bu türden kayda değer bir etki bulunmadı. Araştırmacılar, “Kaslar, beyin, testisler, pankreas, akciğerler, kalp ve böbreklerdeki düzenleme oranlarının yüzde birden az olduğunu tespit ettik” dedi.

Araştırmacılara göre, tedavilerinin hedef dışı mutasyonlar yoluyla olumsuz sağlık sonuçlarına yol açması olası değildir. Ekip, “Bir insanın yaşamı boyunca, her karaciğer hücresi tek başına 1000’den fazla spontan nokta mutasyonu biriktirir” diye açıklıyor. Bu mutasyonların çoğunun hiçbir etkisi yoktur.

Baz düzenlemesi bir tedavi imkânı

Araştırmacılara göre, çalışma sonuçları baz düzenlemesinin prensipte gen tedavisi için uygun olduğunu göstermektedir. “Çalışmamız, çok etkili ve özenli bir şekilde modifiye edilmiş bazları insan olmayan primatların karaciğerine dâhil etmenin mümkün olduğunu gösteriyor. Bununla, yüksek kolesterol seviyelerinin kalıtsal bir formu olan ailesel hiperkolesterolemili hastalar için yeni bir tedavi perspektifi açılıyor”, diyor Schwank.

Gelecekte, böyle bir yaklaşım, fenilketonüri veya tirozinemi gibi yaygın metabolik hastalıkları tedavi etmek için de kullanılabilir. Araştırmanın mevcut durumu nedeniyle ekip, baz düzenlemesini şu an öncelikle karaciğerin kalıtsal hastalıkları için kullanılmasının mantıklı olduğunu düşünüyor. Zira yöntem önce daha fazla araştırmalarda incelenmesi gerekmektedir.

 

Nizamettin Karadaş

Bu yazı Tweet zinciri olarak da yayınlanmıştır:

#GeleceğinTrendleri
Tıp: Gen makasıyla yüksek kolesterol değerlerine karşı mücadele

Yüksek düzeyde zararlı kan lipidleri, özellikle zengin sanayi ülkelerinde nispeten yaygın olan bir uygarlık hastalığıdır. pic.twitter.com/CGzna2qSrE

Kaynaklar:

Zürih Üniversitesi 19.05.2021, https://www.media.uzh.ch/de/medienmitteilungen/2021/Genom-Editierung.html

https://www.trendsderzukunft.de/1185923-2/

#GeleceğinTrendleri: 3-D yazıcıdan gelen gübrelenebilir pil, 1.000’den fazla şarj döngüsünü başarıyor

Toprakta iki ay kaldıktan sonra, biyolojik parçalanabilen pilden sadece biraz kömür kalıyor. © Gian Vaitl / Empa

Piller, modern yaşamın ayrılmaz bir parçasıdır ve her boyutta şarj edilebilir pillere olan ihtiyaç artmaya devam etmektedir. Özellikle sık kullanılan lityum iyon piller, çevre dostu ve sürdürülebilir olmaktan başka her işe yarar. Üretimde kıt, hatta bazen sağlığa zararlı hammaddeler kullanılır ve buna bağlı olarak bertarafı zordur. Tamamen gübrelenebilir pilin gelmesi uzun zamandır bekleniyordu, ancak İsviçreli araştırmacılar şimdi bu başarıyı bildiriyorlar.

Küçük elektronik cihazlar için mini süper kapasitör

Mini kapasitör için dört katman önce yazdırılır ve ardından katlanır. © Gian Vaitl / Empa

Bir 3 boyutlu yazıcıdan ilk gübrelenebilir pili elde etmek çok zaman ve sabır aldı, ancak bundan sonra üretim muhtemelen çok daha hızlı olacak. Yazıcı basitçe pilin dört farklı katmanını yazdırır, ardından ürün katlanır, böylece elektrolit ortada kalır: selüloz, karbon, sofra tuzu ve gliserinden yapılmış mini süper kapasitör hazır! 1000’den fazla şarj döngüsüne dayanıyormuş ve en azından sensör veya mikro yayıncı gibi küçük bir elektronik cihaz için yeterli gücü sağlıyor. Bu tür küçük cihazların giderek daha çok kullanıma gireceği bugünün teknolojik eğilimleri gösteriyor. Örneğin, çevresel izleme ve herkesin kullanabileceği tıbbi testlerin (gebelik, şeker ölçümü ve kovid testleri) yanı sıra nakliye lojistiğinde kullanılıyorlar.

Sağlam biyo-pil hızlı bir şekilde şarj edilebilir ve boşaltılabilir

Organik-pil, “normal” bir pilin enerji yoğunluğunun yalnızca yüzde onuna sahiptir, ancak bu eksikliği daha yüksek bir güç yoğunluğu ile telafi eder. Bu, kısa sürede şarj edilip boşaltılabileceği ve ayrıca lityum içeren akrabalarından çok daha dayanıklı olduğu anlamına geliyor. Enerji deposu, taşıyıcı bir filmden ve onu çevreleyen iletken bir tabakadan oluşur. Altında bir elektrot ve bir elektrolit var.

Kimyasal bakış açısından, selülozden nanoliflerin ve nanokristalitlerin bir bileşimidir. Ayrıca grafit, aktif karbon, is, gliserin, sofra tuzu ve su içerir. İki alkol, bu katı maddelerin jelatinimsi bir duruma gelmesini ve yazdırılabilir hale gelmesini sağlar. Sonuç 1.2 volt ve gram başına yaklaşık 2.6 farad. Araştırmacılar ayrıca ürünlerinin şok ve basınca dayanıklı olduğunu ve bu özelliğin de mobil cihazların kullanımında büyük önem taşıdığını söylüyorlar.

Nizamettin Karadaş

Bu yazı Tweet zinciri olarak da yayınlanmıştır:

3-D yazıcıdan gelen gübrelenebilir pil, 1.000’den fazla şarj döngüsünü başarıyor.

Toprakta iki ay kaldıktan sonra, biyolojik parçalanabilen pilden sadece biraz kömür kalıyor. © Gian Vaitl / Empa pic.twitter.com/T0WtDukqsR

— @KpaxN (@kpaxn) July 1, 2021

Kaynaklar:

(Advanced Materials, 2021; doi: 10.1002/adma.202101328)

scinexx.de

https://www.trendsderzukunft.de/der-kompostierbare-akku-aus-dem-3-d-drucker-schafft-mehr-als-1-000-ladezyklen/

#GeleceğinTrendleri: Çiçek poleninden yapılmış güneş kremi – çevre açısından nötr ve bir ABD ürününe rakip

“Jugend forscht” (her sene Almanya’da okullar arası düzenlen “Gençlik Araştırıyor”) yarışmasına katılan iki katılımcı ve Washington’daki kozmetik üreticisi MBlue Labs, birbirinden ayrı olarak çevreye tehdit oluşturmayan güneş kremleri geliştirdi. Göttingen’den Andreas (17) ve Anna (13) Dobbelstein, güneşin ultraviyole ışınlarından korunmak için polene güveniyor. Polenler flavonoidler içerir, bunlar bitkisel boyalardır ve aynı güneş kremleri gibi güneşten gelen ultraviyole ışığı emebiliyor ve böylece bitkileri güneş yanığından koruyabiliyor. Kardeşler birbirlerine, “Bunlar insanlarda da işe yarayabilir” dedi.

Kendi ciltlerinde başarılı testler

Polen özü ile su geçirmez, süt benzeri bir temel maddeyi zenginleştirdiler. Bunu önce yapraklarda, sonra da kendi derilerinde test ettiler. Anna Dobbelstein, “Bu testler sayesinde polenden yapılan güneş koruyucumuzun çok etkili olduğunu gördük” diyor. Daha sonra, çiçek yapraklarının da flavonoidler de içerdiğini ve bu temel malzemenin yapraklardan daha kolay ve daha büyük miktarlarda elde edilebildiğini keşfettiler. Kremin spektrofotometrik incelemesi, UV ışınlarını güneş koruma faktörü 30 olan geleneksel güneş kremleri kadar etkili bir şekilde emdiğini gösterdi. Kardeşler “Jugend forscht” yarışmasında bir özel ödül aldı.

Antik boya UV ışığına karşı yardımcı oluyor

Solüsyonda metilen mavisi, MBLUE’dan kozmetik ürünler (Foto: MBLUE)

Atlantik’in ötesinde, Maryland, Bethesda’daki MBLUE laboratuvarının araştırmacıları, tıpta, kimyada ve tekstil boyamada kullanılan bir mavi boya maddesi olan metilen mavisini kullanıyorlar. BASF kimyageri Heinrich Caro, onu çoktan beri, 1876 da sentezlemişti.

ABD’li araştırmacılar metilen mavisinin büyüleyici özelliklere sahip olduğunu keşfettiler. Sütsü bir sıvı içinde ince bir şekilde dağılmış halde, her iki UV ışınını da (UVA ve UVB) emiyor, ayrıca kansere neden olabilen reaktif oksijenle savaşıyor ve radyasyondan kaynaklanan genetik hasarları onarıyor.

Güneş kremleri mercan resifleri için zehirdir

Amerika Birleşik Devletleri’ndeki güneş kremi geliştiricilere göre, bugünün güneş koruyucularının yüzde 80’i oksibenzon’u kimyasal UV engelleyici olarak kullanıyor. Birçok çalışma, bu kimyasalın mercan resiflerinin yok edilmesini hızlandırdığını göstermiştir. Hawaii ve Pasifik devleti Palau, dünyanın deniz ekosistemi üzerindeki yıkıcı etkilerini durdurmak için oksibenzon ve türevlerinin kullanımını yasakladı. MBLUE laboratuvarlarının kurucusu ve Maryland Üniversitesi, College Park’ta hücre biyolojisi ve moleküler genetik profesörü olan Kan Cao, “Metilen mavisi etkili bir değiştirme olabilir” diyor.

Nizamettin Karadaş

Bu yazı Tweet zinciri olarak da yayınlanmıştır:

“Jugend forscht”: Çiçek poleninden yapılmış güneş kremi: çevre açısından nötr ve bir ABD ürününe rakip pic.twitter.com/7Ti0crtmky

— @KpaxN (@kpaxn) June 27, 2021

Kaynaklar:

Max-Planck-Gymnasium Göttingen

https://www.mpgg.de/landessieg-bei-jugend-forscht-2021/

https://www.trendsderzukunft.de/jugend-forscht-sonnencreme-aus-bluetenpollen-umweltneutral-und-konkurrenz-fuer-ein-us-produkt/