Antibiyotik Dirençli Bakterilerle Savaşa Yeni Bir Antimikrobiyal Madde Katıldı

Yeni bulunan bakteri E.coli’yi sadece 30 saniyede öldürebiliyor. Gün geçtikçe antibiyotik direncin artmasıyla süper bakterilerden kaynaklı endişe büyüyor. Bu nedenle antibiyotiklere direnç kazanan güçlenmesi nedeniyle , başa gelebilecek en kötü senaryoyu engellemek için daha fazla araştırma yaparak yeni ilaçların geliştirilmesi gerekiyor. Neyse ki, Singapur’dan bilim insanlarının katkılarıyla geçtiğimi yıllarda umut vadeden gelişimler yaşanıyor. Yeni geliştirilen madde sadece mikropları çabucak öldürmekle kalmıyor, aynı zamanda antibiyotik  dirençli bakteri üremesini engelliyor.

İmidazolyum oligomerleri olarak adlandırılan madde, Singapur Fen Teknoloji ve Araştırma Ajansı’nın bir kolu olan Biyomühendislik ve Nanoteknoloji Enstitüsü’nden bilim insanları tarafından geliştirildi.

Zincirimsi moleküler yapısı sayesinde mikropları hızla öldürmüyor , onları sepetlemekte de oldukça etkili. İmidazolyum oligomerleri bakterinin hücre membranını engelleyerek , yeni antibiyotik dirençli suşların türemesini engelliyor. Diğer antibiyotik mikropları öldürebilse de , onları temizlemeyi ihmal ediyor.

Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa ve Candida albicans gibi antibiyotik dirençli bakterilerin % 99,9’unu 2 dakikanın altında öldürebiliyor.

“Eşsiz maddemiz bakteriyi hızla öldürebilir ve antibiyotik dirençli bakteri gelişimini inhibe edebilir. Bilgisayar destekli kimya çalışmalarının desteklediği zincir benzeri bileşik hücre membranına saldırıyor. Ayrıca bu maddenin kullanımı güvenli çünkü, pozitif yük taşıdığından, kırmızı kan hücrelerine hasar vermeden daha fazla negatif yüklü bakteriyi hedefliyor,” diyor IBN Grup Lideri Dr Yugen Zhang. Ekibin geliştirdiği bu madde sabun ve diş macunu gibi hijyen ürünlerinde kullanılan triklosan antibiyotik direnci geliştirdiğinden,onun yerine kullanılabilir.

Ekibin geliştirdiği bu beyaz tozumsu madde, suda çözünerek evlerin ve hastanelerin sterilizasyonundan kullanılan alkollü spreylerde kullanılabilir.

Bu yeni madde sayesinde antibiyotik dirençli bakterilerin yayılması engellenebilir.

Ekibin araştırması Small dergisinde yayınlandı. Sağlıklı E.coli İmidazolyum oligomerine maruz kalan bakterileri zarları parçalanıyor.

Kaynak:

  • GerçekBilim
  • Siti Nurhanna Riduan, Yuan Yuan, Feng Zhou, Jiayu Leong, Haibin Su, Yugen Zhang, Ultrafast Killing and Self-Gelling Antimicrobial Imidazolium Oligomers First published: 17 February 2016 DOI: 10.1002/smll.201600006

Morfin ızdırap süresini uzatıyor olabilir

Morfin, yeni bir araştırmaya göre durdurması gereken acının süresini daha da artırıyor olabilir.

Haşhaştan üretilen ve opiat adı verilen bir sınıfa mensup bir analjezik (ağrı kesici) olan morfin yaygın olarak kullanılsa da, ızdırabı arttırdığı yönünde bazı gözlemler de yapılmaktaydı. Ancak bu gözlemlerin genelliği ve olası bir ağrı artırıcı etkinin mekanizması bilinmiyordu.

ABD’deki Colorado Boulder Üniversitesi’nden sinirbilim uzmanlarının yürüttüğü araştırmada, üzerinde çalışılan erkek sıçanların arka bacaklarındaki siyatik sinirlerine ameliyat yoluyla dikiş atılarak bu sinirler sıkıştırıldı. Bu yolla sıçanların arka bacaklarında ızdırap yaratıldı.

Ameliyattan on gün sonra, bir grup sıçana beş gün boyunca morfin, kontrol grubuna ise tuzlu su tedavisi uygulandı. Sıçanlarda ızdırap seviyesi, yaralı bacaklarına dokunulduğunda bacaklarını ne kadar çabuk çektiklerine göre belirlendi.

Şaşırtıcı biçimde, morfin almayan sıçanların acısının azalması dört hafta sürerken, morfin verilen hayvanlarda bu süre ikiye katlanarak sekiz haftaya çıktı.

PNAS‘ta yayınlanan makalede araştırmacılar, morfinin ızdırabı uzatıcı etkisinin tahmin edilenden çok daha uzun olduğunu belirtiyorlar. Ayrıca yazarlar, dişi sıçanlarla yaptıkları deney sonuçlarına bu makalede yer vermemiş olsalar da, acı süresinin morfin verilen dişilerde daha da uzadığını belirtiyor.

Acı süresinin uzamasının sebebi, omuriliğin verdiği yangılı bir tepki. Araştırmacılar, bağışıklık sisteminin morfini bir tehdit olarak algılayıp çareyi mikrogliya adı verilen özelleşmiş hücreler yoluyla yangıyı artırmakta bulduğunu düşünüyor.

Araştırmacılar mikrogliyaların aktivasyonunu özel bir ilaçla durdurduklarında, acı duyumunun normale döndüğünü buldular.

Araştırmacıların hedefinde şu anda iki soru var: (1) Benzer bir tepki insanlarda da oluşuyor mu? (2) Opiat bazlı ağrı kesicilerin hepsi aynı veya benzer bir etkiye sahip mi?

Bilim insanları, bu soruların cevaplarına dair ayrıntıların ortaya çıkmasıyla birlikte Vicodin vb. ağrı kesicilerin doktorlar tarafından artık tercih edilmeyebileceğini belirtiyor. Öte yandan araştırmacılar, bu deneyin genetik açıdan birbirinin kopyası sıçanlar üzerinde gerçekleştirildiğini, dolayısıyla insanların opiatlara verecekleri tepkinin çok daha çeşitli olabileceğini ifade ediyor.

İlgili makale ve haber:

  • Grace v.d., 2016, PNAS, “Morphine paradoxically prolongs neuropathic pain in rats by amplifying spinal NLRP3 inflammasome activation”, dx.doi.org/ 10.1073/pnas.1602070113
  • ScienceNews 
  • BilimSol

NANOMOTORLAR VÜCUDUMUZU YARIŞ PİSTİ OLARAK KULLANIYORLAR

Hayatınızda gördüğünüz ve kullandığınız en küçük motorun boyutlarını sorsam ne söylersiniz? peki bir motor hayal etmenizi isteseler, ne kadar küçük bir motor hayal edebilirsiniz? Hayal ettiğiniz bu motoru siz olsanız ne için kullanırdınız?

maxresdefault

Texas Üniversitesinden Emma Fan ve ekibi, dünyanın en küçük, en hızlı ve en uzun ömürlü motorunu yapmayı başardılar. Bu motorun boyutu nano (10-9 m) boyutlarda yani bir metrenin 1000 000 000 kat daha küçüğü. Bu yüzden ismi nanomotor. Minik motorumuz üç temel kısımdan oluşuyor, nano boyutlarda nikel ve altından yapılmış iletken kablo(rotor), 3 katlı altın-nikel-krom (nano boyutlarda) mıknatıs ve bir mikro elektrot (stator). Çalışma prensibi ise bildiğimiz motorların çalışma prensibi ile büyük benzerlik gösteriyor (Manyetik kuvvetin etkisiyle çalışıyor ama farklı çeşitlerde var örneğin ultrasonik dalgalar ile çalışan, kimyasal reaksiyonlar ile çalışan ).

cell-sized-motors-2014-05-21-02Gelelim ikinci ve asıl sorumuza, bu kadar küçük bir motor bizim için ne gibi işler yapabilir, nerelerde kullanılabilir? 15 saat boyunca durmadan çalışabilen, hızı bir jet uçağının motorunun hızını bile geçebilen bu motor sayesinde nano-elektromekanik sistemlerde büyük ilerleme kaydedilebilecek. Fakat daha da önemlisi, canlı hücrelerimize kadar müdahale ederek birçok hastalığın teşhisi ve tedavisinde önemli bir rol oynayacak. Hemen herkes ilaç içtiği zaman, ilacın gitmesi gereken yere nasıl ulaştığı, midemize doğru yol aldığını bildiğimiz ilacın başımızın ağrısını nasıl iyileştirdiğini merak etmiştir. Nanomotorlar bu konu da tam da düşündüğümüz gibi davranıp, vücudun ilaca ihtiyacı olan kısmına, parklarda kullanılan dönen fıskiyeler gibi ilacı yayarak hızlı ve etkili bir tedavi imkanı sunacak. (Motorun dönme hızını ve yönünü ayarlayarak verilecek olan ilaç miktarı ayarlanabiliyor. Araştırmacılar birden fazla nanomoturu belli bir düzen ile dizerek senkronize bir yapı oluşturarak daha güçlü ve fonksiyonel araçlar elde edebiliyorlar.)

Ayrıca kanser hücrelerini, diğer hiçbir hücreye zarar vermeden tutup alabilecek. İlerleyen zamanlarda ise,UTnano2özellikle diyabet hastaları için insülin hormonunu yöneterek birçok hastaya umut olabilecek bir gelişme.

Yapı, büyüklük ve işlev olarak sürekli gelişen nanodünya, her geçen gün bizlere küçük dünyasında yaptığı büyük değişimlerle yeni kapılar açıyor.

Click here to display content from YouTube.
Learn more in YouTube’s privacy policy.

Kaynak;

  • FizikKafa
  • Cockrell School of Engineering, (2014). Engineers Build World’s Smallest, Fastest Nanomotor. http://www.engr.utexas.edu/features/nanomotors
  •  Kurzweil, (2014). World’s smallest fastest nanomotor. http://www.kurzweilai.net/worlds-smallest-fastest-nanomotor
  • Penn State.(2014). Nanomotors Are Controlled, for the First Time, Inside LivingCells. http://science.psu.edu/news-and-events/2014-news/Mallouk2-2014
  • Kwanoh Kim, Xiaobin Xu, Jianhe Guo, D. L. Fan, Ultrahigh-speed rotating nanoelectromechanical system devices assembled from nanoscale building blocks, Nature Communications, 2014, DOI: 10.1038/ncomms4632

Yapay insan hücresine ilk adım

Yapay insan genomu çalışmaları başladı! Yapay ve işlevsel insan genomu için ilk adımlar atıldı.

Harvard Üniversitesi’nde bir araya gelen bilim insanları, insan genomunu başka bir canlıya ihtiyaç duymadan, en baştan yapay olarak sentezlemek için bir adım attı. Bilim insanları, konunun etik ve teknik boyutlarını tartışmaya başladı. Ortaya çıkan tartışmanın ilk çıktısı Science dergisinde bu hafta yayınlandı.
Şu ana kadar, genomu 1,1 MB* olan bir bakteri sentetik olarak üretilebildi. Ancak bu organizmanın bakteri olması ve genomunun görece küçük olması teknik sorunların aşılmasında yardımcı oldu. Geçtiğimiz yıllarda, benzer bir süreç ökaryot (çekirdekli) bir organizma olan maya için de başlatıldı. Toplamda 12 MB’lık 16 kromozoma sahip maya genomunun yapay olarak üretilmesi projesi halen devam ediyor. İnsan genomunun ~3000 MB olması hem teknik sorunları hem de maliyeti beraberinde getiriyor. Ek olarak, etik tartışmalar da başlamış durumda.
Science’ta yayınlanan makalelerinde araştırıcılar ilk olarak İnsan Genom Projesi(İGP)’ni örnek gösteriyorlar. Bilindiği gibi İGP başladığında henüz DNA dizileme teknolojileri oldukça kısıtlıydı. Proje ilerlerken bir yandan da büyük bir teknolojik ilerleme kaydedildi. Şu an halen yapay DNA teknolojisinin maliyeti yüksek olsa da bilim insanları, teknolojik ilerlemeye bağlı olarak maliyetin düşeceğine inanıyorlar. Bu nedenle “İnsan Genom Projesi-Yazmak” (the Human Genome Project-Write) adıyla ilk yapay insan genomunun üretilmesi için çalışmaların başlaması gerektiğini düşünüyorlar.
İlk toplantıyı düzenleyen öncü grup, etik, hukuki ve sosyal etkilerin tüm bilim camiasınca tartışılmasını ve bu tartışmaların sonucunda çalışmanın ilk hedeflerinin belirlenmesi gerektiğini belirtiyor. Bu arada proje için kaynak yaratılması gerekliliğine dikkat çekiyorlar.
Projenin ana hedeflerinden biri, büyük genomlar içeren hücre hatları üzerinde yapılan mühendislik çalışmaları ve testlerin maliyetini 10 yıl içinde 1000 kattan fazla düşürmek. Bu sayede toplum sağlığı, hastalık araştırmaları, gen düzenlenmesi, evrimsel araştırmalar gibi birçok alanda ciddi ilerlemeler kaydedileceği düşünülüyor. Üretilecek teknolojinin potansiyel kullanım alanları arasında uyumlu organların geliştirilmesi, virüslere karşı bağışıklık geliştirilmesi, tedaviye yönelik yeni hücre hatlarında kansere direnç geliştirilmesi, ucuz ve yüksek verimli aşı ve ilaç geliştirilme gibi hayati önemdeki uygulamalar da bulunuyor.
Şimdilik tartışmalar çok su kaldıracak gibi görünüyor. Biyoetik yasalarının ülkeden ülkeye değişiklik göstermesi, bu alanda ciddi düzenlemeler gerektiriyor. Ek olarak, sadece hukuki değil, bir insan hücresini en baştan yaratacak olmanın etik kaygıları da yersiz görünmüyor. Yine de uygulama alanlarına baktığımızda, oldukça umut verici.

*1 megabaz (MB)= 1000 baz

 

İlgili Makale:

  • BilimSol
  • Jef D. Boeke, George Church, Andrew Hessel, Nancy J. Kelley, Adam Arkin, Yizhi Cai, Rob Carlson, Aravinda Chakravarti, Virginia W. Cornish, Liam Holt, Farren J. Isaacs, Todd Kuiken, Marc Lajoie, Tracy Lessor, Jeantine Lunshof, Matthew T. Maurano, Leslie A. Mitchell, Jasper Rine, Susan Rosser, Neville E. Sanjana, Pamela A. Silver, David Valle, Harris Wang, Jeffrey C. Way, Luhan Yang The Genome Project–Write Science 02 Jun 2016: DOI: 10.1126/science.aaf6850
  • Annaluru, N. et al. Science 344, 5558 (2014).

Yumuşak gövdeli robotlar için kas dokusu geliştirildi

İlgimiz her ne kadar bir parça sanal gerçekliğe kaymış olsa da robot teknolojisi gelişimini hız kesmeden sürdürüyor. Olabildiğince insana en yakın hisse sahip robotu oluşturma çabası bir yana robotların gövde hareketlerinden dolayı oluşabilecek kazaları önlemek için yapay kas geliştirildi.

Yumuşak gövdeli robotların daha “insansı” olabilmesi için Harvard‘da yumuşak bir uyarıcı geliştirildi. Bu uyarıcı doku benzeri madde insan pazısı baz alınarak oluşturuldu. Tepki süresi ve verimlilik açısından insan kasına en yakın maddeyi geliştiren araştırmacılar, yayınladıkları makale ile kasın çalışma prensiplerini de anlatıyor.

kass

Kastan ilham alan ve vakumla çalışan içi hava dolu yapılar için kısaca VAMP deniyor. VAMP sistemi sayesinde kas hareketini taklit eden yapı, vakumla içindeki havayı boşaltıp hacmini küçültebiliyor. VAMP kullanımı, robotların uzuvlarını ve diğer yapısal bölümlerini kullanmasını da kolaylaştırıyor. Uyarıcılar yumuşak bir plastikten üretiliyor. Bal peteği şeklindeki yapıda vakumlanınca büzülecek şekilde hava hücreleri yer alıyor. Uyarıcıların belirli şekilde hareket etmesi istenirse yapıdaki hava hücrelerinin üretimde ona göre ayarlanabileceği belirtiliyor.

Küçük hasarlara karşı dayanıklı olan sistem daha büyük hasarlarda ise güvenli bir şekilde iflas etmek üzere tasarlanmış. Yani patlama gibi riskli bir durum söz konusu değil. Sistemin güvenli olmasının yanı sıra oldukça basit olduğu ve düzgün bir şekilde çalıştığı belirtiliyor. Harvard’ın açıklamasına göre Soft Robotics sistemi lisansladı bile. Yakın gelecekte yeni projelerde VAMP sistemini görmemiz mümkün.

Click here to display content from YouTube.
Learn more in YouTube’s privacy policy.

Kaynak:

  • Log
  • http://softroboticstoolkit.com/

Neden gaz çıkarırız?

Yediğimiz ve içtiğimiz her şey bize gaz yapar. Aslında, günde 1,9 litre veya yaklaşık 15-20 kadar gaz çıkarmak gayet normaldir.

Bir yiyeceği yuttuğumuzda hava da onunla birlikte gelir. Eğer geğirmek kabalık olarak görünüyorsa, unutmamanız gerekir ki bu vücudumuza giren hava bir şekilde çıkmak zorundadır.

Gazın kokusu ise, bağırsaklarımızdaki bakterilerden kaynaklanmaktadır. Yediğimiz yemeklerin, yararlı besin ögelerine ayrılması sürecinde, yiyecekleri sindiren bakteriler kokuya neden olan hidrofen sülfür gazı üretirler. Çürümüş yumurtadan sızan pis kokuya da aynı gaz sebep olur.

Bakterilerin, besinlere göre ürettikleri gazlar kişiden kişiye (her insanda kendine özgü bakteri koleksiyonu bulunur) değişiklik göstermesine rağmen, en fazla gaz üreten besinler şekerlerdir, özellikle bu dört şeker:

Fruktoz: Soğan, mısır, buğday ve hatta armut gibi bitkilerde bulunan doğal bir içeriktir. Genellikle, şeker şurubu şeklinde tatlı içeceklere ve meyve sularına katılır.

Laktoz: Sütün içinde bulunan tatlı bir şeker türüdür. Ayrıca ekmek ve kahvaltılık gevreklere de eklenir. Bazı insanlar az miktarda laktaz (süt şekerini sindiren enzim) ile doğar, ve bu da gaz oluşumuna etki eder.

Rafinoz: Fasülyelerde bulunan gaza neden olan şeker. Ayrıca, brokoli, karnabahar, lahana ve kuşkonmaz gibi bitkilerde de bulunur. Beano, gibi ürünler (sindirime yardımcı), gaz üretimini azaltmak için tasarlanmıştır. Şekerin bakterilere ulaşmadan sindirilmesine yararlar.

Sorbitol: Hemen her meyvede bulunan, sindirimi zor şekerlerdir. Ayrıca, yapay tatlandırıcı olarak “diyet” ve şekersiz yiyeceklere de eklenir. Evet, şekersiz sakız, kola ve diğer bütün yapay tatlılar gaza sebep olur.

Diğer gaz yapıcı içerikler olan lif, nişasta gibi ögeler mısır, patates ve buğday gibi besinlerde bulunur. Yağlar ve proteinler gaz yapmaz, fakat zor sindirilmeleri, bakterilerin diğer besinlerden gaz üretebilmek için daha çok zamana sahip olmalarını sağlar.

Neredeyse bize gaz yapmayan tek yiyecek vardır: pirinç.

Gaz oluşumuyla savaşmak, hangi yiyeceklerin, bağırsaklarımızdaki arkadaşlarımızı heyecanlandırdığını anlayıp onları yemekten vazgeçmek yanlıştır. Genel kural, anti-gaz ürünler kullanmaktır. Bunlar, alfa-galaktosidaz (Beano) veya lactaz enzimi (Lactaid) gibi problemli yiyeceklerin sindirimine yardımcı olan ürünlerle, kasları gevşeterek gazın daha hızlı çıkmasını sağlayan simethicone (Gas-X) içeren ürünler sayılabilir.

Kronik, acı ve rahatsızlık verici gaz, daha ciddi bir sorunun habercisi olabilir, eğer böyle bir durumunuz varsa uzmanlara danışmak daha doğru olabilir.

Kaynak:

Bilim insanları kâğıtta elektrik depolamanın yolunu buldular

Giyilebilen teknolojinin hız kazandığı şu günlerde, bu hıza katkıda bulunabilecek yeni bir buluş haberi geldi: Bilim insanları kâğıtta elektrik depolamanın yolunu buldular!

İsveç Linköping Üniversitesi’nde “güç kâğıdı” adı verilen ve dikkate değer oranda elektrik depolayabilen ince kâğıt benzeri bir malzeme üretildi. Malzeme; nano-selüloz ve iletken polimer içeriyor. KTH Royal Teknoloji Enstitüsü, Innventia, Danimarka Teknik Üniversitesi ve Kentucky Üniversitesi’nin de katkılarıyla yapılan bu çalışma Advanced Science adlı bilimsel dergide yayınlandı.


Güç kâğıdı; 15 cm çapında, 0,5 mm’den daha ince, 1 Farad kadar elektrik depolama kapasitesine sahip bir süper kapasitör. Yani kapasitesi hâlihazırda piyasadaki kapasitörlere benziyor. Malzeme yüzlerce defa şarj edilebiliyor ve şarj olması sadece birkaç saniye sürüyor. EkiptenProf. Xavier Crispin, “Bir müddettir kapasitör vazifesi gören ince zarlar vardı. Üç boyutlu bir malzeme ürettik, daha kalın tabakalar üretebiliriz” diyor.

Malzeme siyah bir kâğıda benziyor, ancak dokunulduğunda daha çok plastiği andırıyor. Öte yandan bu ürün, dayanıklılık, katlanabilirlik gibi kâğıda benzer diğer özellikleri de taşıyor. Ekip malzemeyi yüksek basınçlı suyla selüloz lifleri parçalayarak elde ediyor. Sadece 20 nanometre çapa sahip bu lifler yüklü polimer içeren sulu solüsyona ilave ediliyor. Bu sayede liflerin etrafında ince bir polimer kaplama sağlanıyor.

Bilim insanlarç kaßçtta elektrik depolanmançn yolunu buldular (2)

İyon ve elektronlar açısından eş zamanlı iletkenlik rekoru kırdığı belirtilen yeni malzeme, küçük cihazların şarjlarında oldukça belirgin bir etki yaratabilecek. Pillerden farklı olarak, kapasitörler yüksek oranda metal ve genellikle toksik kimyasallar içerir. Güç kağıdı adı verilen yeni buluş ise çok daha basit malzemelerden; yenilenebilir selüloz ve elde edilmesi mümkün polimerden oluşuyor. Bu kâğıt hem hafif, hem tehlikeli kimyasallar ya da ağır metaller içermiyor, hem de su geçirmiyor.

Tıpkı normal kâğıt hamurunda olduğu gibi kâğıda dönüştürülürken dehidrasyon işlemiyle suyunun alınması gerekiyor. Aşılması gereken engelse; bu işlemin büyük çapta uygulanabilmesi ve endüstriyel üretimin sağlanabilmesi. Söz konusu engellerin aşılması durumunda, gelecekteki birçok şaşırtıcı üründe bu kâğıtların kullanıldığına şahit olabileceğiz.

Kaynak:

  • GaiaDergi
  • Phys,
  • Science Daily,
  • Science Alert
  • Abdellah Malti, Jesper Edberg, Hjalmar Granberg, Zia Ullah Khan, Jens W. Andreasen, Xianjie Liu, Dan Zhao, Hao Zhang, Yulong Yao, Joseph W. Brill, Isak Engquist, Mats Fahlman, Lars Wågberg, Xavier Crispin, Magnus Berggren. An Organic Mixed Ion-Electron Conductor for Power Electronics. Advanced Science, 2015; DOI:10.1002/advs.201500305