Od nanobota do neurona koji reagiraju na pjevanje

Bug.hr donosi pregled nekih od najvažnijih znanstvenih i istraživačkih poduhvata u posljednjih tjedan dana

Mladen Smrekar subota, 5. ožujka 2022. u 06:00

Istraživači iz Australije, Velike Britanije i Izraela razvili su DNK test koji "dijagnostičku odiseju" koja za neke pacijente može potrajati i desetljećima, u genomu otkriva više od 50 genetskih neuroloških i neuromišićnih bolesti poput Huntingtonove, mišićne distrofije ili sindroma fragilnog X kromosoma. Genom pacijenta skenira se korištenjem jednog uzorka DNK, obično ekstrahiranog iz krvi, pomoću sekvenciranja tehnologijom nanopora.

Uređaj nije veći od klamerice
Uređaj nije veći od klamerice

Zahvaljujući ovoj tehnologiji, uređaj za sekvenciranje gena smanjen je s veličine hladnjaka na veličinu klamerice i košta oko 1000 dolara, u usporedbi sa stotinama tisuća potrebnih za glavne tehnologije sekvenciranja DNK, kažu istraživači. Test se pokazao točnim, a sad se prilagođava kako bi bio dostupan u patološkim laboratorijima. Očekuje se da će to postati standard u sljedećih pet godina.

Nanoboti čiste zagađenu vodu

Termoosjetljivi magnetski nano roboti
Termoosjetljivi magnetski nano roboti

Sićušni, magnetski i temperaturno osjetljivi nanoroboti mogli bi biti rješenje za uklanjanje kemijskog onečišćenja iz vode, tvrde istraživači Kemijsko-tehnološkog sveučilišta u Pragu. Oni su razvili termoosjetljive magnetske nanorobote koji se raspršuju u hladnoj vodi, ali se okupljaju u toplijoj kako bi uhvatili zagađivače poput arsena i atrazina, uobičajenog herbicida. Iz vode se uklanjaju pomoću magneta, a kada se ohlade, oslobađaju zagađivače i spremni su za ponovnu upotrebu.

Nanoroboti, opisani u Nature Communications, sastoje se od temperaturno osjetljivog polimera koji funkcionira poput minijaturnih ruku koja skupljaju i odlažu onečišćenja i nanočestica željeznog oksida koje robote čine magnetima.

Sustav na čipu

​Mikro superkondenzatori mogli bi revolucionirati način na koji koristimo baterije, produžavajući njihov vijek trajanja i omogućavajući iznimno brzo punjenje. Sada su istraživači s Tehnološkog sveučilišta Chalmers u Švedskoj razvili metodu koja predstavlja proboj u načinu na koji se takvi superkondenzatori mogu proizvesti.

Sustav na čipu toliko je malen da se može uklopiti u sklopove sustava koji upravljaju raznim funkcijama u mobilnim telefonima, računalima, elektromotorima i gotovo svim današnjim elektronskim uređajima
Sustav na čipu toliko je malen da se može uklopiti u sklopove sustava koji upravljaju raznim funkcijama u mobilnim telefonima, računalima, elektromotorima i gotovo svim današnjim elektronskim uređajima

Pri izradi ovog sustava na čipu koristili su metodu centrifugiranja koja omogućuje odabir različitih materijala elektroda te alkilaminske lance u reduciranom grafenskom oksidu, kako bi omogućili veći kapacitet punjenja i skladištenja. Razvili su i metoda proizvodnje mikro-superkondenzatora od deset različitih materijala u objedinjenom proizvodnom procesu pa se njihova svojstva lako mogu prilagoditi različitim primjenama.

Kompoziti ojačani vlaknima

Kompoziti ojačani vlaknima (FRC) sastoje od krutih vlakana ugrađenih u mekanu matricu i  obično imaju konstantan radijus vlakana, što ograničava njihovu učinkovitost. Sada su istraživači s koresjskog Instituta za znanost i tehnologiju Gwangju (GIST) uz pomoć umjetne inteligencije razvili shemu za dizajn struktura s prostorno različitim optimalnim veličinama vlakana, što FRC lakšim bez ugrožavanja mehaničke čvrstoće i krutosti.

Potencijal metode opisan je u Composite Structures, a istraživači vjeruju da bi mogla pomoći u razvoju energetski učinkovitijih vozila i strojeva smanjenjem težine, "što bi smanjilo njihovu potrošnju energije i, zauzvrat, pridonijelo postizanju neutralnosti ugljika".

Neuroni koji reagiraju samo na pjevanje

Neuroznanstvenici s MIT-a u ljudskom su mozgu identificirali neurone koji svijetle pod magnetskom rezonancom samo kada čujemo pjevanje. Čini se da ti neuroni, koji se nalaze u slušnom korteksu, reagiraju na specifičnu kombinaciju glasa i glazbe, ali ne i na uobičajeni govor ili instrumentalnu glazbu. 

Neuroni u slušnom korteksu reagiraju na specifičnu kombinaciju glasa i glazbe
Neuroni u slušnom korteksu reagiraju na specifičnu kombinaciju glasa i glazbe

Rad, objavljen u časopisu Current Biology, temelji se na studiji iz 2015. u kojoj je isti istraživački tim koristio funkcionalnu magnetsku rezonancu (fMRI) kako bi identificirao populaciju neurona u slušnom korteksu mozga koji specifično reagira na glazbu. U novom radu znanstvenici su koristili snimke električne aktivnosti snimljene na površini mozga, što im je dalo mnogo preciznije informacije od fMRI.

Opasna sredstva za čišćenje

Nekoliko minuta brisanja u zatvorenom prostoru sa svježim mirisnim proizvodom za čišćenje može stvoriti onoliko čestica u zraku koliko i vozila na prometnoj gradskoj ulici. Nalazi sugeriraju da bi čuvari i profesionalni čistači mogli biti izloženi riziku od zdravstvenih učinaka zbog česte izloženosti aerosolima.

Jedna od zabrinjavajućih molekula je limonen, koji se obično dodaje sredstvima za čišćenje i laku za namještaj za uklanjanje ulja i masnoće. Molekula s mirisom limuna lako reagira s ozonom, vanjskim zagađivačem koji je glavni sastojak smoga.


Kada ozon dospije u zgrade, on reagira s limonenom i sličnim molekulama zvanim monoterpeni, pretvarajući ih u perokside, alkohole i druge molekule koje rastu u čestice u zraku. Male čestice mogu se zadržati duboko u plućima, iritirajući stanice i – pri dovoljno visokoj izloženosti – dovesti do zdravstvenih problema, poput astme. Kod ranjivih ljudi može uzrokovati i srčani ili moždani udar.


Život pred smrt (ipak) prolazi pred očima

Nakon što je stariji pacijent iznenada preminuo tijekom rutinskog testa, znanstvenici su slučajno uhvatili jedinstvene podatke o aktivnosti u njegovom mozgu na samom kraju njegova života: tijekom 30 sekundi prije i nakon što je čovjekovo srce stalo, njegovi moždani valovi bili su nevjerojatno slični onima kakvi se vide tijekom sanjanja, prisjećanja i meditacije, što sugerira da ljudi zapravo mogu vidjeti kako im život "bljesne pred očima" kada umru.

Moždani valovi
Moždani valovi

Riječ je o zasad jedinom takvom slučaju, objavljenom časopisu Frontiers in Aging Neuroscience šest godina nakon smrti pacijenta. Istraživači su se dugo nadali da će uhvatiti više sličnih slučajeva, ali su zasad ostali kratkih rukava.