چاپگري براي اندام ها

پزشكان روزي قادر خواهند بود با استفاده از تكنولوژي چاپگر زيستي اندامهاي جديد را براي پيوند زدن به بدن بيماران چاپ كنند.
متخصصان اميدوارند توسعه يافتن اين تكنولوژي جديد روزي به اين مفهوم باشد كه بيماران در شرايط اضطراري نيازي به قرار گرفتن در ليست انتظار براي دريافت عضو نداشته باشند.
اين دستگاه آزمايشي كه توسط شركت پزشكي Organovo ساخته شده است در حال حاضر قادر به ساخت و رشد دادن عروق جديد براي بدن موجود زنده است. محققان اميدوارند با استفاده از شيوه اي مشابه بتوانند اندامهاي جايگزيني را براي پيوند زدن به وجود آورند.
اين تكنولوژي بر اساس تكنولوژي چاپ سه بعدي ليزري ساخته شده است، شيوه اي كه در گذشته در صنعت تراشكاري استفاده داشته است. اما اكنون به جاي تركيب لايه هاي پلاستيك و فلز، اين چاپگر زيستي نسوج طبيعي را در كنار يكديگر قرار مي دهد.
به اين شكل از دو سر چاپگر ليزري براي جاسازي سلولهاي زنده بر روي لايه هاي ژلاتيني نازك با دقتي ميكروسكوپي استفاده مي شود. سپـس لايه هاي چندگانه در چارچوبي بر روي يكديگر قرار گرفته و سلولها اتصال به يكديگر را آغاز مي كنند.
به گفته «كيت مورفي» مدير شركت Organovo استفاده از اين ابزار در نهايت متناسب با نياز جراحاني خواهد بود كه براي مصارف مختلف به نسوج متفاوت بدن نياز دارند.
بر اساس گزارش تلگراف، مورفي معتقد است بهترين راه براي رفع اين نياز استفاده از تعدادي چاپـگر زيستي است تا امكان ساخت اندامها و نسوج سه بعدي موردنياز براي آنها به وجود آيد.

ميكروب هاي درمانگر

باكتري ها نقش مهلكي در انتقال بيماري هاي عفوني و واگيردار ايفا مي كنند، اما اكنون بعضي از آنها طوري اصلاح شده و تغيير يافته اند كه تبديل به كارخانه هايي بسيار كارآمد براي مواد مركب گياهي شده اند كه مي توانند ما را از بيماري و پيري دور كنند.
اين مواد شيميايي مشتق از گياهان، كه فلاونوئيد نام دارند، خواص بالقوه اي مانند مبارزه با چاقي مفرط، سرطان، بيماري هاي قلبي و حتي نشانه هاي سالخوردگي دارند. اما توليد دارو از اين مواد، نيازمند توليد آن در مقادير بالا است.
دانشمندان در حالي با استفاده از ميكروب هاي اصلاح و تغيير ژنتيكي شده گرايش يافته اند كه تاكنون كوشش هاي قبلي آنان براي توليد فلاونوئيد چندان موفق نبوده است.
به گفته «ماتنوس كوفاس» مهندس علوم زيستي و شيميايي دانشگاه بوفالو، «كاري كه ما انجام مي دهيم نه تنها به ما اجازه توليد مقدار زيادي از اين ماده مركب را مي دهد، بلكه مي توانيم تركيبات شيميايي آن را نيز متنوع كنيم.» او تاكيد كرد «متنوع سازي» فلاونوئيدها مي تواند اين مواد را از انواع طبيعي آن براي بدن انسان مفيدتر و سازگارتر كند.
گياهان مي توانند به طور طبيعي فلاونوئيدها را به وجود آورند، اما توليد انبوه آن (حتي هنگامي كه از سلول هاي كوچك گياهي كه در مقادير زياد رشد يافته اند، استفاده شود) از نظر محدوديت هاي مالي، مكان و زمان بسيار مشكل است.
به گفته كوفاس؛ «كار كردن با سلول هاي گياهي به اندازه كار با
ميكرو ارگانيسم ها ساده نيست. دستكاري سلول هاي گياهي مشكل و از طرفي رشد اين سلول ها كند است.
وي ادامه مي دهد : باكتري ها رشد سريعي دارند و انجام عمليات مهندسي ژنتيك روي آنها ساده تر است.» وي در ادامه افزود: «يكي ديگر از موانع فلاونوئيدها شيوه مصرف و رفتار آنها در بدن انسان است. اگر فردي ماده غذايي سرشار از فلاونوئيد بخورد، اكثرا مولكول هاي آن در دستگاه گوارش اش شكسته شده و پس از مدت كوتاهي دفع مي شود.» محققان اين مشكل را با كار روي اطلاعات ژنتيكي يك رشته باكتري E.coli آغاز كردند كه مي تواند چند نوع فلاونوئيد (از جمله پينوكمبرين، ماده موجود در عسل) را توليد كند.
هنگامي كه «كوفاس» و همكارانش مقداري ژن افزايش دهنده كارايي به E.coli اضافه كردند، باكتري مذكور به شكل بي سابقه اي توانست 11 برابر باكتري هاي تقويت نشده «پينوكمبرين» توليد كند. «كوفاس» در اين باره چنين مي گويد: «ما متوجه شديم كه چگونه مي توانيم عملا سيستم هاي ميكروبي را تربيت كرده و مقدار بيشتري از مواد شيميايي مورد نياز داروسازي دريافت كنيم و روند توليد را به شكلي موثرتر، ارزان تر و سازگار با محيط زيست انجام دهيم.»
محققان از نتيجه عمليات خود بسيار هيجان زده اند، اما «كوفاس» يادآوري مي كند حتي افزايش 11 برابر توليد، تنها يك نقطه آغاز است. به گفته وي توليدكنندگان منتظر افزايش صددرصدي يا بيشتر هستند. «كوفاس» مي گويد: «هنوز مشكلاتي در زمينه تجاري كردن اين كار وجود دارد كه ما در حال كار روي آنها هستيم.» وي در ادامه افزود:
«به دست آوردن واحدهاي ساختاري مولكولي كافي براي وارد كردن به باكتري ها و ساختن فلاونوئيد، تنها يكي از اين مشكلات است.اين تكنيك براي به ثمر نشستن هنوز چند سال كار دارد، اما اين يافته واقعا هيجان انگيز است.» يكي از اهداف «كوفاس» و گروهش، توليد فلاونوئيدهايي است كه به افراد مبتلا به ديابت يا چاقي مفرط كمك كنند. درباره قابليت هاي ضدپيري اين مواد سر و صداي بسيار به پا شده است، اما به نظر مي رسد چگونگي تاثير فلاونوئيدها بر آنزيم هاي گوارشي جالب ترين نكته است.

بازي روبات ها در مريخ

ممكن است روزي يك دسته از روبات ها با غلتيدن بر سطح مريخ به اكتشاف اين سياره مشغول شوند. دانشمنداني كه اين كاوشگران سبك را طراحي كرده اند، مي گويند اين روبات ها مي توانند نواحي وسيعي از مريخ را با هزينه هاي كمتري كاوش كنند.
«فردريك بروهن» از موسسه هوافضاي سوئد مبتكر اين روبات ها است. طرح وي اكنون توسط گروهي از دانشمندان توسعه يافته است. وي مي گويد: «كاوشگران ما سبك هستند و با استفاده از انرژي بسيار كم و با هزينه هايي نسبتا كمتر مي توانند مسافت هاي طولاني را در سطح مريخ طي كنند.كاوشگر مي تواند با يك بار شارژ باتري تا صد كيلومتر مسافرت كند.»
به گزارش فاكس نيوز،
پژ وهشگران قبلا كاوشگران غلتان و كروي شكل را مطرح كرده بودند، ولي هيچ كدام از اين دانشمندان بادكردني بودن آنها را پيشنهاد نكرده بودند. گروه «بروهن» با كمك مالي موسسه ملي هوافضاي سوئد يك نمونه بادكردني از اين روبات ها را طراحي كرده است. اين روبات ها در زمان فرود آمدن به سطح مريخ با استفاده از يك فشنگ كه داخل آن جاسازي شده از گاز زنون پر مي شوند .
«بروهن» بر اين عقيده است زماني كه اين روبات باد نشده و هنوز در فضاپيما قرار دارد فقط به نيمي از حجم يك كاوشگر چرخدار با همان مقدار تجهيزات حسگر نياز دارد.
اين فناوري به نسل هاي بعدي كاوشگران «روح» و «فرصت» سازمان ناسا اين امكان را خواهد داد تا كاوشگران كوچكي را با خودشان حمل و آنها را براي مناطق جديدي از مريخ كه از لحاظ علمي مورد توجه هستند، به فضا اعزام كنند.
«بروهن» اطمينان دارد كه اين ايده عملي خواهد بود، زيرا يك نمونه بزرگ تر «زميني» از فناوري روبات كروي (با اين تفاوت كه بادكردني نيست) توسط دانشمندان گروه وي طراحي شده، در حال آزمايش و انجام برخي عمليات از قبيل كاربردهاي امنيتي و شناسايي است. اين روبات زميني قادر است نواحي بزرگي مانند بندرگاه ها را تجسس كند و روي برف، ماسه و نواحي ريگزار و تمامي سطوح ديگر حركت كند.
به دليل اينكه اين كاوشگر كروي است، فقط يك نقطه كوچك از آن با زمين تماس دارد، در نتيجه اصطكاك تقريبا صفر است. به اعتقاد «بروهن» شكل هندسي اين روبات بهترين گزينه براي صرفه جويي در انرژي و حركت روي نواحي غيرقابل پيش بيني است.
نمونه بادكردني اين روبات از يك پوسته قابل باد شدن تشكيل شده كه اين پوسته نيز از يك نوع ماده بسيار محكم ساخته شده است كه براي سفرهاي فضايي كاربرد دارد و مي تواند حرارت هاي بسيار بالا را تحمل كند. درون اين روبات يك محور توخالي قرار دارد كه از يك طرف روبات تا طرف ديگر متصل شده و يك پاندول آويزان حاوي تمامي تجهيزات الكترونيكي را نگه مي دارد.
اين پاندول از اهميت بسيار زيادي برخوردار است، زيرا مكانيسم حركتي روبات را تشكيل مي دهد. زماني كه يك موتور وزنه آويزان پاندول را به جلو مي راند، روبات مي چرخد تا با تغيير ايجاد شده در مركز ثقل مطابقت كند. اين پاندول مي تواند به طرفين نيز حركت كند.
سناريوي كاربرد اين روبات ها به اين شكل خواهد بود كه زماني كه مدار گرد به مريخ مي رسد، يك دسته از اين كاوشگران را باد مي كند و آنها را درون جو مريخ مي فرستد. يك سپر حرارتي نيز از آنها در مقابل داغ شدن در زمان ورود به جو محافظت مي كند. اين روباتهاي باد كردني در اصل روياي آژانس فضايي اروپا براي ماموريت برنامه ريزي شده به سياره عطارد براي سال 2013 بود. اما اين ماموريت بنابه دلايلي لغو شد.

در جستجوي سوخت پاك

امروزه گرم شدن زمين و مبارزه با اثرات گازهاي گلخانه اي بزرگ ترين چالش دانشمندان محيط زيست است.
در قرن گذشته دماي زمين نيم درجه سانتي گراد افزايش داشته است. اما از آنجايي كه دانشمندان به اتفاق معتقدند كه فعاليت هاي انسان سبب گرم شدن زمين است، كنترل اين معضل فقط با مشاركت همه ملت هاي جهان ممكن مي شود.
آيا اين گرم شدن زيانبار است؟ برخي سايت هاي كامپيوتري اعلام كرده اند كه احتمالا در اين قرن دماي سطح زمين دو و نيم درجه افزايش مي يابد كه مي تواند بسيار خطرناك باشد. ذوب شدن يخ هاي قطبي مي تواند سطح درياها را بالا ببرد و گرم تر شدن زمين مي تواند سبب تغييرات ناگهاني هوا و مختل شدن الگوهاي هواشناسي شود. شايد گفته اين سايت ها نامطمئن باشد اما در نظر داشته باشيد كه مناطق كشاورزي (كه غذاي ما بستگي به آنها دارد) به درجه حرارت معمول نياز دارد، بنابراين عاقلانه نيست اگر به وضعيت افزايش درجه حرارت زمين بي اعتنا باشيم.
از طرفي هم متخصصان صنايع ASPO (انجمن مطالعات نفتي) آمريكا پيش بيني كرده اند كه تا سال 2011 ميلادي نيمي از ذخاير نفت قابل دسترسي دنيا استخراج مي شود و بي ترديد با وجود فراواني كشورهاي صنعتي، خودروهاي زياد و تقاضاهاي روزافزون سوخت براي گرمايش منازل و دستگاه ها مصرف باقيمانده آن زمان زيادي نمي برد و سوخت بسيار سريع تر از تصور ما به اتمام خواهد رسيد.
بنابراين بايد به فكر جايگزين هايي براي سوخت باشيم و راه هاي صرفه جويي آن را پيدا كنيم. راهكارهايي براي جايگزني سوخت هاي فسيلي و در نتيجه كاهش روند گرم تر شدن زمين وجود دارد از جمله اعتدال در استفاده از وسايل گرمايش و تهويه هاي مطبوع يا روي آوردن به توليد خودروهاي هيبريدي. بسياري از توليدكنندگان اتومبيل از جمله تويوتا، هوندا و فورد به توليد خودروهاي هيبريد برقي روي آورده اند كه تقريبا بدون آلودگي كار مي كنند.
همچنين در خودروهايي مانند هوندا سيويك يا خودروهاي پريوس تويوتا مشكل انرژي خودروهاي الكتريكي كه نياز به شارژ مداوم دارند، حل شده است.
در اين نوع خودروها دو موتور وجود دارد كه يكي از موتورها برقي و ديگري معمولا درون سوز است كه سوخت آن مي تواند بنزين، گازوئيل و باشد.
باتري هاي اين نوع خودروها در مواقعي كه موتور درون سوز آن بيش ازميزان مورد نياز براي به حركت درآوردن خودرو نيرو توليد كند يا با به كارگيري مستقيم قدرت موتور هنگام ترمزگيري يا حركت، شارژ مي شود و برق مورد نياز خود را تامين مي كند.
در ايالات متحده براي تشويق مردم به خريد اينگونه خودروها، دولت فدرال معافيت مالياتي دو هزار دلاري براي صاحبان اين اتومبيل ها در نظر گرفته است، همچنين صاحبان اتومبيل هاي هيبريدي در لس آنجلس براي استفاده از پاركينگ ها وجهي پرداخت نمي كنند. در پنسيلوانيا هم هنگام خريد، به مشتري 500 دلار تخفيف داده مي شود يا در ويرجينيا مالكان خودروهاي هيبريدي صرف نظر از تعداد سرنشينان شان مي توانند از مسير اتومبيل هايHOV (اتومبيل هايي كه سرنشينان زيادي دارند) استفاده كنند.
بر اين اساس سال گذشته در ايالات متحده 88 هزار اتومبيل هيبريدي فروخته شد كه درست دو برابر سال قبل از آن و 10 برابر تعداد اتومبيل هاي فروخته شده در سال 2000 است.

دارويي كه خاطرات دردناك را پاك مي كند

گروهي از پزشكان موفق شدند دارويي را كشف كنند كه مي تواند خاطرات دردناك را از ذهن پاك كند.
محققان مدرسه پزشكي دانشگاه پورتوريكو با بودجه موسسه ملي بهداشت روان درآمريكا توانستند دارويي را كشف كنند و با آزمايش بر روي موشها نشان دهند كه اين دارو اثرات شگفت انگيزي درحذف خاطرات دردناك دارد.
اين محققان براي دستيابي به اين نتايج، يك خاطره دردناك را درموشها ايجاد كردند اين خاطره دردناك در واقع ترس از صداي حاصل از ايجاد يك شوك الكتريكي به پاي موشها بود.
به محض اينكه درد شوك الكتريكي ايجاد مي شد، حيوانات همانطور كه انتظار مي رفت از صداي آن مي ترسيدند: پس از چند بار تكرار اين آزمايش، صداهايي مشابه صداي شوك الكتريكي ايجاد شد كه موشها به دليل داشتن خاطره دردناك بودن شوك الكتريكي، از اين صدا وحشتزده مي شدند.
سپس به مغز اين موشها پروتئيني به نام Bdnf (فاكتور نوروترفيك اشتفان مغزي) تزريق شد. اين پروتئين به طور طبيعي درمغز توليد مي شود و به نظر مي رسد كه با حافظه و توانايي يادگيري در ارتباط باشد.
دراين تحقيقات مشخص شد كه بلافاصله پس از تزريق، اين ماده نوعي «حافظه امن» را ايجاد كرد كه باعث مي شد موشها دوباره جرات تحمل درد را پيدا كنند، چون خاطره اين درد و ترس ناشي از آن پس از تزريق پروتئين از بين رفته بود.
دراين خصوص اين محققان اظهار داشتند:«علائم بسياري وجود دارند كه نشان مي دهند Bdnf دراختلالات ذهني دخالت دارد اين بررسي جديد نشان مي دهد كه مي توان داروهايي را براي افزايش سطح اين پروتئين در مغز توسعه داد به اين ترتيب احتمال درمان مشكلاتي مثل اختلال فشار رواني پس آسيبي ناشي از يك استرس يا اضطراب افزايش پيدا مي كند.»
اين دانشمندان افزودند:« جنبه جالب اين تحقيقات دراين است كه Bdnf اثرات يك شرطي سازي جديد را براي حذف خاطرات يك موقعيت دردناك القا كرده و يك حافظه امن را ايجاد مي كند كه موجب مي شود موشها به آرامش برسند.»
براساس گزارش ايندپندنت، نتايج اين تحقيقات مي تواند گامي رو به جلو در درمان آسيبهايي چون اختلال فشار رواني پس آسيبي باشد.
مطالعات پيشين درباره اين اختلال نشان مي دهد بخش اينفرا ليمبيك كورتكس جلو پيشاني كساني كه از اين اختلال رنج مي برند كوچكتر از حد نرمال است.