Opracowana przez badaczy nowa technika modyfikacji genetycznej komarów może wnieść istotny wkład w wyeliminowanie malarii.

Malaria zabija każdego roku ponad milion osób. Nowa technika autorstwa zespołu z Imperial College w Londynie polega na zaszczepianiu komarom genu, dzięki któremu znakomita większość ich potomstwa jest męska. Według czasopisma »The Guardian« doprowadzi to ostatecznie, wraz z wyginięciem samic, do radykalnego spadku ich populacji w ciągu sześciu pokoleń.

»The Guardian« cytuje Andreę Crisantiego, jednego z autorów raportu z nowych badań, który stwierdza: "Zyskujemy korzyści krótkoterminowe, gdyż samce nie kąsają ludzi [i nie przenoszą malarii]. [...] Z kolei w perspektywie długoterminowej populacja komarów zostanie wyeliminowana lub znacznie ograniczona. Technika ta może, w połączeniu z innymi narzędziami, takimi jak insektycydy, wnieść istotny wkład w wyeliminowanie malarii".

W badaniach, z których relacja ukazała się we wtorkowym wydaniu czasopisma »Nature Communications«, wzięli udział naukowcy zaszczepiający komarom gen śluzowców - endonukleazę typu homing, zwaną I-PpoI - która przytwierdza się do ich chromosomu X w czasie wytwarzania spermy i skutecznie niszczy część DNA chromosomu.

»The Guardian« informuje, że dzięki temu ponad 95% potomstwa komarów to samce. Naukowcy ustalili, że zmodyfikowane komary łączyły się w pary z dzikimi komarami, co dawało płodne komary, które następnie w przeważającej części miały męskie potomstwo, przekazujące gen dalej.

freedigitaphotos.net

Według Crisantiego, inżynieria zapewnia "olbrzymi skok" w stosunku do tego, co dotychczas udało się osiągnąć. »The Guardian« cytuje także Nikolaia Windbichlera, naukowca z Imperial College w Londynie i współautora, który twierdzi, że koncepcja zniekształcania płci populacji szkodników liczy sobie ponad 50 lat, ale jak dotąd technologia do jej urzeczywistnienia była niedostępna.

Witryna Howstuffworks.com, mimo przyjęcia badań z zadowoleniem, daje wyraz zaniepokojeniu. "Kilka kwestii sprawia, że ustalenia, choć obiecujące, są całkowicie wstępne i polegają na czubku góry lodowej pod względem faktycznego wykorzystywania komarów GMO do powstrzymania rozprzestrzeniania się malarii". Czytamy dalej: "W najlepszym razie [...] upłynie kolejnych 10 lat zanim komary odporne na malarię zostaną wypuszczone do naturalnego środowiska. Pojawiają się istotne wątpliwości, co do wypuszczenia dziesiątków tysięcy zmodyfikowanych organizmów do środowiska przyrodniczego".

Howstuffworks.com zauważa, że niczego o podobnej skali dotąd nie próbowano i nie ma sposobu, aby dowiedzieć się, jakie mogą się z tym wiązać długofalowe konsekwencje ekologiczne. Wedle jednego ze scenariuszy pasożyty malarii mogą zaadoptować się do garnituru genetycznego nowych żywicieli i utrzymać chorobę przy życiu w takiej formie, na którą nie mamy zupełnie lekarstwa.

Dr Luke Alphey, kierownik grupy ds. programu chorób wektorowych w Instytucie Pirbright, wypowiada się w bardziej pozytywnym tonie. W wypowiedzi dla »The Guardian« zauważa, że badania stanowią "olbrzymi krok naprzód", dodając: "Nadrzędny cel tego programu badawczego jest jeszcze bardziej ambitny - opracować wersję tego systemu genetycznego, która rozprzestrzeni się za pośrednictwem docelowego gatunku, usuwając samice i doprowadzając stopniowo populację do załamania lub wytępienia".

Więcej: Nature: A synthetic sex ratio distortion system for the control of the human malaria mosquito

CORDIS, UE

Ponad 150 grobów należących do nieznanej dotąd kultury odkryli w Peru archeolodzy z Uniwersytetu Wrocławskiego. Znalezisko, datowane na IV-VII w. n.e., świadczy, że płn. część pustyni Atakama zamieszkiwała społeczność rolnicza jeszcze przed ekspansją cywilizacji Tiahuanaco.

Instytut Archeologii Uniwersytetu Wrocławskiego realizuje badania w południowym Peru od 2008 r. Cmentarzysko odkryto w delcie rzeki Tambo zlokalizowanej w północnej części pustyni Atakama. "Te groby wykopano w piasku bez jakiejkolwiek konstrukcji kamiennej, z tego też względu były na tyle trudne do zlokalizowania, że nie padły łupem rabusiów" - powiedział PAP prof. Józef Szykulski, kierujący badaniami, w których obok polskich archeologów biorą udział również badacze z Peru i Kolumbii.

Pustynne warunki spowodowały również, że w dobrym stanie zachowało się wyposażenie grobów. "To pochówki ludu do tej pory właściwie nieznanego, który zamieszkiwał te tereny przed ekspansją cywilizacji Tiahuanaco. Wyposażenie poszczególnych grobów świadczy, że był to lud, u którego istniał już wyraźny podział społeczny" - powiedział prof. Szykulski.

W grobowcach archeolodzy znaleźli m.in. masywne, wykonane z wełny wielbłądowatych, nakrycia głowy, które mogły pełnić funkcje hełmów. Niektóre ciała były zawinięte w maty, inne w bawełniane całuny grobowe, a jeszcze inne w sieci, co świadczy, że jedną z form gospodarki tego ludu było rybołówstwo.

"Wewnątrz niektórych grobów znaleziono łuki oraz kołczany ze strzałami zakończonymi ostrzami z obsydianu. Jest to niezwykle interesujące znalezisko, jako że łuki na obszarze Peru są olbrzymią rzadkością" - mówił archeolog. Innym ciekawym znaleziskiem jest szkielet młodej lamy, co dowodzi, że zwierzę to zostało sprowadzone do delty rzeki Tombo wcześniej niż sądzono.

Fragment butli z motywem antropomorficznym. Fot. archiwum Projektu Tambo Uniwersytetu Wrocławskiego.

W niektórych grobach mężczyzn znajdowano buzdygany z kamiennymi lub miedzianymi zwieńczeniami. "Zarówno one, jak i łuki były symbolem władzy, co świadczy, że byli tu pochowani przedstawiciele ówczesnej elity" - powiedział prof. Szykulski.

W grobach znaleziono również bogato zdobione narzędzia tkackie oraz wiele elementów biżuterii, w tym egzemplarze wykonane z miedzi oraz tumbagi - stopu złota i miedzi. Interesującym znaleziskiem są również witki trzcinowe, które zmarli mieli przytwierdzone do uszu i które wystawały ponad powierzchnie grobów. Naukowcy podejrzewają, że służyły one do rytualnej "komunikacji" pomiędzy zmarłymi a żyjącymi członkami społeczności.

Prof. Szykulski poinformował, że polscy archeolodzy odkryli w delcie rzeki Tambo również grobowce cywilizacji Tiahuanaco, datowane na VII-X w n.e. "To kamienne grobowce wyposażone w naczynia ceramiczne, narzędzia i uzbrojenie. To znalezisko jest o tyle sensacyjne, że dotychczas sądzono, iż w tym okresie cywilizacja Tiahuanaco nie sięgała tych terenów" - mówił naukowiec.

Realizowane przez Instytut Archeologii Uniwersytetu Wrocławskiego prace archeologiczne w Peru są częścią interdyscyplinarnych badań, których celem jest analiza procesów osadniczych zachodzących w epoce prekolumbijskiej na terenie dolin rzecznych południowych krańców Peru. Badania korzystają ze wsparcia finansowego Banku Zachodniego WBK, w ramach programu Santander Universidades. Polscy archeolodzy współpracują z Ministerstwem Kultury Republiki Peru, Uniwersytetem Katolickim Santa Maria w Arequipie oraz Municipalidad Provincial de Islay.

Prof. Szykulski poinformował, że w październiku polscy naukowcy prawdopodobnie ponownie pojadą do Peru.

PAP - Nauka w Polsce. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Uruchomienie podyplomowych studiów "Bezpieczeństwo informacji" oraz współpracę naukową przewiduje porozumienie, które podpisali w czwartek w Krakowie Generalny Inspektor Danych Osobowych Wojciech Wiewiórowski i rektor UJ prof. Wojciech Nowak.

"Studia będą dotyczyć ochrony informacji rozumianej nie tylko, jako ochrona danych osobowych, ale również bezpieczeństwa informatycznego i ochrony informacji niejawnych. Uniwersytet jest doskonałym miejscem, gdzie można przeprowadzić nie kurs dla administratora bezpieczeństwa informacji, bo to może zrobić prywatna firma, ale studia, które pokażą, że przetwarzanie informacji to nie jest uczenie się rozwiązywania obecnych problemów, tylko umiejętność całościowego podejścia do problemu" - mówił Wiewiórowski.

Przypomniał, że profesorowie UJ w latach 90. przygotowali pierwszy duży komentarz do ustawy o ochronie danych osobowych.

Podyplomowe, płatne studia "Bezpieczeństwo informacji" będą trwały dwa semestry. Ich słuchacze zdobędą informacje z zakresu ochrony prywatności, korzystania z informacji niejawnych i ochrony dóbr osobistych. Wykładowcami mają być praktycy, czyli osoby, które na co dzień mają do czynienia z ochroną danych osobowych w różnych dziedzinach, w tym także pracownicy biura GIODO.

Generalny Inspektor Danych Osobowych mówił, że UE przygotowuje nowe rozporządzenie o ochronie danych osobowych i posiadanie w firmie osoby, która zna się na bezpieczeństwie informacji stanie się wymogiem.

"Często myślimy o ochronie danych osobowych w kontekście przesyłanych nam ulotek czy reklam, tymczasem w XXI ta ochrona musi obejmować coraz szersze dziedziny np. badania kliniczne czy farmaceutyczne. Świat się zmienia, dostęp do danych informatycznych jest łatwy i trzeba myśleć o ochronie prywatności" - mówił rektor UJ.

Współpraca między UJ a GIODO ma dotyczyć m.in. organizacji konferencji naukowych.

Podobne kierunki studiów, jak uruchamiany na UJ, są już m.in. na Uniwersytecie im. kard. Stefana Wyszyńskiego, Uniwersytecie Łódzkim czy Akademii Leona Koźmińskiego.(PAP, Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl)

Prace nad stworzeniem pierwszej polskiej zastawki aortalnej do implantacji przezskórnej rozpoczną wkrótce śląscy naukowcy z Centrum Badawczo-Rozwojowego American Heart of Poland w Kostkowicach (Śląskie).

Opracowany przez nich projekt badawczy uzyskał dofinansowanie w wysokości blisko 15 mln zł z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. "Chcemy stworzyć zastawkę innowacyjną i tańszą od tych dostępnych na rynku. Dzięki temu będzie ona bardziej dostępna dla polskich pacjentów" - powiedział szef Centrum Badawczo-Rozwojowego AHP (CBR AHP) dr hab. Krzysztof Milewski.

freedigitalphotos.net

Wprowadzenie kilka lat temu do praktyki klinicznej zabiegów małoinwazyjnej i przezskórnej techniki implantacji zastawek aortalnych w tzw. technologii TAVI było przełomowym wydarzeniem w leczeniu zwężenia zastawki aortalnej. Wcześniej jedyną metodą leczenia tej nabytej wady była operacja chirurgiczna. Jedna trzecia chorych powyżej 75. roku życia cierpiących na to schorzenie nie kwalifikuje się jednak do takiej operacji z powodu zbyt dużego ryzyka. To do nich adresowane są zabiegi TAVI.

"Przezskórna technika implantacji zastawek aortalnych o 60 proc. zredukowała śmiertelność wśród chorych. Jest to wynik rewolucyjny. Od dawna nie wymyślono tak skutecznej metody" - podkreślił prezes American Heart of Poland prof. Paweł Buszman.

Jak zaznaczył szef CBR AHP dr hab. Krzysztof Milewski, obecnie największymi wyzwaniami TAVI są stosunkowo duża średnica systemów wprowadzających zastawkę, trudna procedura jej pozycjonowania, a przede wszystkim wysokie koszty. Cały zabieg przezskórnej techniki implantacji zastawki aortalnej kosztuje ok. 100 tys. złotych. Za zabiegi płaci Ministerstwo Zdrowia, pokrywając 60-70 procent kosztów.

Chcąc rozwiązać te problemy zespół naukowy Centrum Badawczo-Rozwojowego American Heart of Poland kierowany przez prof. Pawła Buszmana stworzył projekt produkcji polskiej samopozycjonującej się zastawki aortalnej "InFlow". Dla realizacji projektu powołano wieloośrodkowe i multidyscyplinarne konsorcjum "CardValve", którego liderem jest American Heart of Poland.

Według Milewskiego pierwsza polska zastawka aortalna do implantacji przezskórnej powinna być gotowa do stosowania w leczeniu klinicznym za kilka lat. "Zdobyta w trakcie realizacji niniejszego projektu wiedza i doświadczenie stworzą możliwość prowadzenia również prac nad urządzeniami pokrewnymi do TAVI, m.in. nad zastawkami mitralnymi czy płucnymi" - dodał.

Zwężenie zastawki to wada serca utrudniająca wypływ krwi z lewej komory do aorty. Przy znacznym nasileniu prowadzi do niewydolności serca i - gdy nie jest leczona, w kilkuletniej perspektywie - do zgonu. Występuje głównie u osób starszych, po 75. roku życia. Metoda polega na wprowadzeniu przez tętnicę udową lub nacięcie na klatce piersiowej metalowego stentu z wszytymi płatkami osierdzia, który zastępuje zastawkę. Na świecie po raz pierwszy zastosowano ją w 2002 roku.(PAP, Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl)

Drużyna polskich studentów z Need for C zajęła pierwsze miejsce w światowym konkursie Hello World Open, którego finał odbył się w Helsinkach. Srebrny medal wywalczyła brazylijska drużyna Itarama, a trzecie Resocar z Finlandii.

Organizatorem, rozgrywanych po raz pierwszy zawodów była fińska firma technologiczna Reaktor i producent gier mobilnych Supercell. Zadaniem uczestników było stworzenie programu umożliwiającego jak najszybszą jazdę i pokonanie konkurentów w wirtualnym wyścigu Formuły 1.

Najlepiej to zadanie wykonali polscy programiści: dr Wojciech Jaśkowski i Piotr Żurkowski z Politechniki Poznańskiej oraz Tomasz Żurkowski z Google.

Dr Wojciech Jaśkowski, który pracuje jako adiunkt w Instytucie Informatyki Politechniki Poznańskiej, zaczął programować 16 lat temu i wciąż sprawia mu to wiele satysfakcji. "To jak tworzenie czegoś z niczego" - zaznacza Jaśkowski. Tomasz Żurkowski programuje od 12. roku życia i od tamtej pory to zajęcie jest jego największą pasją. "Największa frajda zaczęła się na uniwersytecie, kiedy mogłem przez cały czas robić to, co sprawia mi najwięcej przyjemności, czyli programować" - przyznał. Jego brat Piotr kodowaniem zajął się pięć lat temu.

W nagrodę polska drużyna otrzymała 5 tys. euro, a laureaci drugiego i trzeciego miejsca odpowiednio 3 tys. euro i 2 tys. euro.

W rozgrywanych po raz pierwszy zawodach uczestniczyło ponad 2,5 tys. drużyn reprezentujących 90 krajów świata. W maju zawodnicy, podzieleni na trzy regiony świata, uczestniczyli w kwalifikacjach. Polscy reprezentanci mierzyli się z drużynami z Europy i Afryki. W czerwcu najlepszych osiem drużyn zmierzyło się w bezpośrednim starciu w Helsinkach.

PAP - Nauka w Polsce. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Alpaki, zwierzęta wielbłądowate, będą wykorzystywane do rehabilitacji dzieci niepełnosprawnych w Centrum Zooterapii przy Wyższej Szkole Informatyki i Zarządzania w Rzeszowie. Od ponad roku uczelnia jako jedyna w Polsce prowadzi hodowlę tych zwierząt.

W czwartek uczelnia oficjalnie otworzy Centrum Zooterapii, choć zajęcia rehabilitacyjne z alpakami już się odbywają. WSIiZ hoduje 35 samic i 4 samce tych egzotycznych zwierząt pod kątem zooterapii i dla badań nad selekcją runa ze względu na jego kolory i właściwości. Zwierzęta zostały sprowadzone w lutym ub. roku z Chile.

Kielnarowa (woj. podkarpackie), 35 samic i 3 samce alpak sprowadzone z Chile przez rzeszowską Wyższą Szkołę Informatyki i Zarządzania, 11 bm. w Centrum Zooterapii w Kielnarowej. Te egzotyczne zwierzęta będą wykorzystywane do alpakoterapii. Ta forma zooterapii sprawdza się szczególnie w przypadku dzieci autystycznych i z problemami emocjonalnymi. Alpaki to zwierzęta wielbłądowate, dające jedno z najcenniejszych i najdroższych włókien - nazywane także alpaką. Fot. PAP/ Darek Delmanowicz

Jak poinformowała PAP rzeczniczka uczelni Urszula Pasieczna, alpakoterapia jest bardzo popularna na zachodzie Europy. Ta forma terapii sprawdza się szczególnie u dzieci autystycznych, z porażeniem mózgowym i z problemami emocjonalnymi oraz ruchowymi.

Dodała, że alpaki z natury nie lubią być dotykane, dlatego ich przygotowanie do zooterapii wymagało odpowiedniego treningu, dobrej znajomości zachowania zwierząt i cierpliwości. "Alpaki wyglądają jak żywe maskotki. Kontakt z nimi jest dla dzieci bardzo przyjemny. Wyselekcjonowaliśmy kilka sztuk, które będą służyć w zooterapii" - powiedziała PAP Pasieczna.

Centrum prowadzi też zooterapię z udziałem konia, kota i psa. Placówka mieści się w kampusie uczelni w Kielnarowej.

Fot. PAP/ Darek Delmanowicz

"Praca z osobami niepełnosprawnymi przy udziale zwierząt pozwala zastosować klasyczną rehabilitację w lżejszej formie, jaką jest zooterapia. Terapia ze zwierzętami staje się bardzo popularną i skuteczną formą usprawniania psycho-ruchowego jako element uzupełniania tradycyjnych metod rehabilitacji stosowanych m.in. w mózgowym porażeniu dziecięcym, autyzmie dziecięcym, zespole Downa i u dzieci z upośledzeniem umysłowym" - podkreśliła szefowa Centrum Zooterapii Daria Sawaryn.

W centrum prowadzone też są lekcje edukacyjne o zwierzętach, zielone szkoły, minizoo, turnusy rehabilitacyjne, pikniki dla rodzin, obozy jeździeckie oraz nauka jazdy konnej.

Sawaryn dodała, że zajęcia praktyczne prowadzą doświadczeni instruktorzy i trenerzy zwierząt. Centrum jest także wyposażone w odpowiednią dla osób niepełnosprawnych infrastrukturę.

Uczelnia od nowego roku akademickiego wprowadzi też specjalność zooterapia na kierunku studiów fizjoterapia. Będą mogli z niej korzystać także studenci innych kierunków i osoby z zewnątrz. Na zajęciach studenci nabędą wiedzę i umiejętności praktyczne w pracy: hipoterapeuty (terapia z koniem), felinoterapeuty (terapia z kotem), dogoterapeuty (terapia z psem) oraz alpakoterapeuty (terapia z alpaką).

Uczelnia będzie też prowadzić badania w uczelnianym Laboratorium Badań nad Alpakami. Prace badawcze skoncentrują się na opracowaniu odpowiedniej metody żywienia alpak, która zapewni jak najlepszy rozwój zwierząt, by wykształciły runo o najwyższych parametrach.

Alpaki to zwierzęta wielbłądowate. Dają jedno z najcenniejszych i najdroższych włókien (nazywane także alpaką), które, w odróżnieniu od wełny owczej, nie wywołuje swędzenia. Jest też kilkakrotnie od niej cieplejsze i lżejsze, a także hipoalergiczne. Hodowla alpak nie wytwarza żadnych zanieczyszczeń do środowiska - odchody zwierząt bez kompostowania stanowią doskonały nawóz dla roślin.

Alpaki występują w 22 naturalnych kolorach, z których każdy może być w kilku odcieniach. Ze względu na fakt, że ich runo nie wymaga farbowania, uznawane jest za ekologiczne. W uczelnianej hodowli występują alpaki w kilkunastu kolorach, m.in. białym, szampańskim (czyli beżowym z odcieniem różu), brązowym, czarnym, srebrnym, rose-gray (czyli brązowym z odcieniem fioletu) i kasztanowym. Różnego ubarwienia alpaki można oglądać w uczelnianym minizoo.

Prowadzenie hodowli alpak wymaga odpowiedniej wiedzy. Niewłaściwy pokarm może spowodować poważne problemy zdrowotne, a nawet śmierć zwierzęcia. Podstawą pożywienia alpak jest siano i trawa lub lucerna. W zimie otrzymują dodatkowo odpowiednio przygotowane ziarno np. kukurydzy. Alpaki nie jedzą zbyt dużo, więc podstawowy koszt utrzymania nie jest wysoki. Dla porównania: 10 alpak konsumuje tyle trawy i siana, co jedna krowa. Alpaki nie lubią być same, są szczęśliwe w stadzie. Niektóre zaprzyjaźniają się ze sobą, lubią razem jeść i odpoczywać.

PAP - Nauka w Polsce, Agnieszka Pipała. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Badacze z Wojskowej Akademii Technicznej opracowali system do modelowania i symulacji zjawisk zachodzących w sieciach społecznych. Pozwala on m.in. prognozować, jak w danej społeczności będzie się rozchodziła choroba zakaźna, rozkaz czy plotka.

System mógłby m.in. pomóc służbom w zapobieganiu epidemiom. Zespół z WAT, którego kierownikiem jest prof. Andrzej Najgebauer, dzięki systemowi CARE (CREATIVE APPLICATION TO REMEDY EPIDEMICS) wywalczył w maju złoty medal podczas targów wynalazczości w Paryżu.

Weźmy hipotetyczną sytuację kryzysową: w Polsce pojawiają się w różnych miejscach przypadki grypy A/H1N1. Pracownicy właściwych służb wprowadzą wtedy dane o zarażeniach do systemu CARE i dzięki komputerowej symulacji dowiedzą się, czy jest duże prawdopodobieństwo, że sytuacja ta przerodzi się w epidemię. Jeśli ryzyko będzie spore, system CARE umożliwi zlokalizowanie miejsc i osób kluczowych dla powstrzymania rozprzestrzeniania się choroby. System podpowie też, jakie środki zaradcze okażą się najskuteczniejsze w opanowaniu epidemii. Czasem najwłaściwsze mogą okazać się szczepienia ochronne prowadzone zgodnie z zaproponowaną przez system strategią, a innym razem konieczna może być izolacja wskazanej grupy mieszkańców.

"CARE uwzględniając strukturę sieci społecznych i specyfikę choroby zaraźliwej, jak również infrastrukturę transportową prognozuje dynamikę choroby w najbliższej przyszłości" - wyjaśnia w rozmowie z PAP mjr dr Rafał Kasprzyk z Instytutu Systemów Informatycznych Wydziału Cybernetyki Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie. Dodaje, że dzięki narzędziu można symulować przebieg dowolnej choroby. "Kilka takich modeli już mamy - z ekspertami z Centrum Reagowania Epidemiologicznego Sił Zbrojnych oraz amerykańskimi badaczami budowaliśmy już np. model dżumy płucnej, bo pałeczki dżumy mogą być wykorzystane jako broń biologiczna. Symulowaliśmy, jakie skutki bakteria ta mogłaby wywołać w populacji" - opowiada badacz z WAT. Dodaje, że w miarę potrzeb w każdej chwili można we współpracy z epidemiologiem opracowywać modele kolejnych chorób.

Badacz z WAT wyjaśnia, że dostępne na rynku narzędzia do prognozowania rozprzestrzeniania się epidemii jedynie w ograniczonym stopniu pozwalają na uwzględnienie skomplikowanych związków między ludźmi - realnych struktur sieci społecznych. Tymczasem koncepcja systemu CARE opiera się na interdyscyplinarnych badaniach dotyczących kontaktów w społeczeństwie, w szczególności z obszaru socjologii, fizyki i matematyki.

Opracowana w WAT koncepcja może służyć nie tylko do analizy rozprzestrzeniania się chorób w społeczeństwie, ale również do symulacji tego, w jaki sposób rozniesie się w danej populacji informacja, np. reklama, rozkaz czy plotka. "Bo w społeczeństwie informacja i choroba rozprzestrzeniają się - do pewnego stopnia - podobnie" - mówi naukowiec z WAT.

Dzięki systemowi CARE można np. badać, jaka struktura organizacyjna jest najbardziej efektywna i czy np. hierarchia to najlepszy sposób, by szybko wydawać rozkazy i otrzymywać informacje zwrotne. Narzędzie z WAT mogłoby też pomóc w przygotowaniu efektywnej akcji marketingowej. "Mając wiedzę o tym, jak sieci społeczne +wyglądają i funkcjonują+ można wpływać na rozprzestrzenianie się plotek czy nastroje społeczne. To może być potężne narzędzie" - uważa mjr Kasprzyk.

Narzędzie z WAT powala modelowa tzw. sieci typu "small-world". W takiej sieci każdą osobę (a jest nas na świecie ponad 7 mld) dzieli od dowolnej innej nie więcej niż sześć uściśnięć dłoni. Narzędzie z WAT umożliwia również modelowanie i badanie tzw. sieci typu "scale-free". "Nie jest tak, że każdy w populacji jest jednakowo atrakcyjny" - opowiada rozmówca PAP. Wyjaśnia, że jeśli ktoś ma dużo kontaktów i spotyka się z ludźmi, jest większa szansa, że pozna następne osoby. "Taka osoba staje się w sieci tzw. +hubem+, węzłem z dużą liczbą bezpośrednich połączeń z innymi. Powstawanie hubów ma istotny wpływ na rozprzestrzenianie się informacji, plotek czy też chorób zakaźnych" - przyznaje.

"Badania dowodzą, że sieci społeczne, które powstają spontanicznie, mają właśnie cechy sieci typu +small world+ i +scale-free+" - wyjaśnia Kasprzyk. Za to jeśli sieć tworzona jest odgórnie, wygląda zwykle inaczej. "W organizacjach historycznie starszych jak wojsko czy Kościół, mamy do czynienia z hierarchią. Tymczasem w nowoczesnych organizacjach pozwala się w większym stopniu na pewną samoorganizację. Ona zapewnia skuteczniejsze przenoszenie informacji" - wyjaśnia badacz. Opowiada, że większość organizacji przestępczych czy terrorystycznych ma właśnie cechy sieci powiązań typu "small-world" i "scale-free". Podaje przykład terrorystów, którzy przeprowadzili ataki na World Trade Center. "To była sieć o cechach +small-world+ i +scale-free+. "Dzięki temu terroryści byli mobilni i szybcy - hierarchia ich nie ograniczała i mogli ukryć swoje funkcjonowanie w społeczeństwie" - przyznaje dr Kasprzyk.

Modele sieci społecznych mogą też znaleźć zastosowanie w marketingu. Dzięki odpowiednio lokowanym środkom można kusić najbardziej wpływowe osoby w sieciach społecznych i zwiększać w ten sposób oddziaływanie kampanii. Rozmówca PAP wskazuje również, że nie zawsze najważniejsze są te węzły sieci, które mają najwięcej połączeń. "Są pewne węzły, które nie mają dużo bezpośrednich połączeń, ale znajdują się na granicy dwóch grup społecznych, a więc mają duże znaczenie w przekazywaniu lub blokowaniu informacji lub wirusa. Umiejętność wyszukiwania w dużych sieciach takich osób ma znaczenie - zarówno jeśli chodzi o powstrzymywanie epidemii, jak i o propagowanie informacji na co również pozwala system CARE" - kończy Kasprzyk.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Naukowcy Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) zaprojektowali i wybudowali mobilne laboratorium służące do badań jakości powietrza. Jedno z nielicznych tego typu urządzeń w Polsce pozwoli na szybką identyfikację zanieczyszczeń powietrza praktycznie w każdym miejscu a tym samym wpłynie na poprawę działań mających na celu ochronę naszego zdrowia.

Mobilne laboratorium to specjalny klimatyzowany kontener wyposażony w najnowocześniejszą aparaturę służącą do kompleksowej analizy powietrza. Składa się on m.in. z aparatury będącej w powszechnym użyciu przez Wojewódzkie Inspektoraty Ochrony Środowiska, nowoczesne analizatory, grawimetryczne poborniki pyłów jak również zestawy do pomiarów gazowych zanieczyszczeń powietrza, w tym tlenków azotu, tlenku węgla i ozonu. Wkrótce laboratorium wyposażone zostanie w stację meteo z 10-metrowym masztem, kontrolującą warunki meteorologiczne panujące w miejscu pomiarów.

"Nasze laboratorium, jako jedno z nielicznych w kraju, będzie mogło przeprowadzać kompleksową analizę składu frakcyjnego pyłów zawieszonych, identyfikując cząstki o średnicy nawet 20 nanometrów, a więc dwa tysiące razy mniejszych niż średnica ludzkiego włosa" - tłumaczy dr Jan Sernicki , Kierownik Zakładu Interdyscyplinarnych Zastosowań Fizyki, współtwórca projektu mobilnego laboratorium - "pyły zawieszone są niezwykle groźne dla naszego zdrowia, dlatego tak ważna jest szybka ich identyfikacja i analiza. Nasza praca jest odpowiedzią na zapotrzebowanie z zakresu ochrony środowiska ludzkiego życia".

Pył zawieszony składa się z mieszaniny cząstek będących w powietrzu i składających się z substancji organicznych i nieorganicznych. Może on zawierać także substancje toksyczne takie jak wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (np. benzo/a/piren), metale ciężkie oraz dioksyny i furany. Pył taki to cząstki o średnicy mniejszej niż 10 mikrometrów, które mogą docierać do górnych dróg oddechowych i płuc powodując trudności z oddychaniem, kaszel czy zadyszkę a także zwiększając zagrożenia infekcjami układu oddechowego (astma, katar sienny czy zapalenie spojówek). Pyły o średnicy cząstek mniejszej niż 2,5 mikrometra mogą również przenikać do krwi powodując m.in. choroby serca (nadciśnienie, zawał) lub choroby nowotworowe (rak płuc).

Największą emisję pyłów zawieszonych powoduje spalanie węgla w starych i często źle wyregulowanych kotłach i piecach domowych oraz w dużych miastach ruch drogowy. Innym, mniejszym, ich źródłem jest przemysł energetyczny, chemiczny, wydobywczy i metalurgiczny.

Przeprowadzane w województwie mazowieckim badania jakości powietrza pokazują, że blisko 45 proc. mieszkańców Mazowsza jest przez wiele dni w roku narażonych na wdychanie podwyższonego stężenia pyłu zawieszonego PM10 (o średnicy 10 mikrometra). Co więcej, Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska zwraca uwagę, że dopuszczalny poziom pyłu zawieszonego PM2,5 jest przekraczany w wielu punktach pomiarowych na terenie województwa. Najgorsza sytuacja występuje w Żyrardowie, Otwocku oraz Ciechanowie (notowane są tam najwyższe stężenia spośród obserwowanych we wszystkich punktach pomiarowych w województwie mazowieckim). Z uwagi na skalę aglomeracji warszawskiej, trudna sytuacja jest także w samej stolicy.

Mobilność laboratorium, zapewniona przez małe wymiary (nieco ponad 5,5 m2 lekka i kompaktowa obudowa a także łatwość podłączenia do samochodu osobowego to niewątpliwie cecha, która pozwoli naukowcom prowadzić badania w wielu miejscach w możliwie krótkim czasie.

"Mobilne laboratorium powstało na terenie województwa mazowieckiego z myślą o przeprowadzaniu kompleksowych badań powietrza nie tylko w stolicy, ale również w każdym innym miejscu, gdzie takie analizy są niezbędne" - tłumaczy mgr inż. Małgorzata Bogusz z Zakładu Interdyscyplinarnych Zastosowań Fizyki NCBJ - "to efekt połączenia eksperckiej wiedzy fizyczna i wieloletniego doświadczenia jaką dysponujemy w naszym instytucie ze wsparciem finansowym Unii Europejskiej ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego".

NCBJ od kilku lat prowadzi prace badawcze i rozwojowe związane z poszukiwaniem metod bardziej efektywnego wykorzystania wieloletnich baz danych oraz informacji uzyskiwanych w czasie rzeczywistym dostępnych w kraju, m.in. do prognozowania stężenia zanieczyszczenia powietrza pyłem zawieszonym. Ponadto, w instytucie w Świerku działają grupy naukowców (m.in. Centrum Doskonałości MANHAZ) zajmujących się zagadnieniami rozprzestrzeniania różnych czynników (w tym promieniotwórczych) w środowisku przy użyciu największego klastra obliczeniowego w Polsce (Centrum Informatyczne Świerk).

Mobilne laboratorium zostało opracowane i zbudowane w ramach zadania Modernizacja Laboratorium Pomiarów Środowiskowych, realizowanego w ramach projektu "Wzmocnienie potencjału innowacyjnego ośrodka w Świerku w zakresie rozwoju technologii wykorzystujących promieniowanie jonizujące" (potocznie nazywanym "4laby").

Realizacja projektu "Wzmocnienie potencjału innowacyjnego Ośrodka w Świerku w zakresie rozwoju technologii wykorzystujących promieniowanie jonizujące" zapewni przestrzeń do prowadzenia badań naukowych Między innymi dzięki jego realizacji Narodowe Centrum badań Jądrowych stanie się w przyszłości miejscem, które przyciąga ludzi z całego świata nie tylko możliwościami rozwoju, ale również nowoczesną aparaturą i odpowiednimi warunkami pracy naukowej. Unikatowa sieć laboratoriów, wyposażona w światowej klasy sprzęt, umożliwi realizację badań naukowych i zbudowanie pomostów współpracy z innymi światowymi ośrodkami naukowymi i biznesowymi. . Całkowita wartość projektu wynosi 39 675 524,67 PLN. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Mazowieckiego 2007-2013.

Źródło: Narodowe Centrum Badań Jądrowych (NCBJ)

Naukowcy ze Stanford University opracowali tanie i wytrzymałe urządzenie do wytwarzania paliwa wodorowego. Konstrukcja wykorzystuje wiązkę światła, która rozkłada wodę na tlen i wodór. Celem badaczy było stworzenie dodatkowego źródła zasilania dla ogniw paliwowych napędzanych wodorem.

Nowy rozdzielacz wody na bazie krzemu jest tani i jednocześnie odporny na korozję. Nowatorskie półprzewodnikowe urządzenie zbudowane jest z krzemowych elektrod typu "n", pokrytych warstwą niklu o grubości od 2 do 20 nanometrów. Naukowcy odpowiedzialni za aparat są zdania, że nowa technologia może pomóc w utorowaniu drogi do tańszej i prostszej produkcji czystego paliwa wodorowego. Szczegółowe wyniki badań zostały opublikowane 15 listopada w magazynie Science.

"Ogniwa słoneczne działają tylko wtedy, gdy świeci słońce. Gdy go brakuje musimy polegać na energii elektrycznej produkowanej w konwencjonalnych elektrowniach, zasilanych często węglem lub gazem naturalnym" - powiedział Hongjie Dai, profesor chemii na Stanford University, współautor badania. Dai wyjaśnił jednocześnie, że zaprezentowane ekologiczne rozwiaząnie powinno stanowić wzmocnienie działania ogniw słonecznych w nocy oraz wtedy gdy popyt na energię elektryczną jest szczególnie wysoki.

Do wytworzenia czystego wodoru naukowcy wykorzystali technologię rozszczepiania wody (z ang. water splitting). Dwie połączone ze sobą, półprzewodnikowe elektrody umieszczane są w wodzie. Elektrody absorbują światło i wykorzystują energię, do rozkładu wody na jej podstawowe składniki, czyli tlen i wodór. Następnie tlen uwalniany jest do atmosfery, a wodór przechowywany jest jako paliwo. Kiedy wystąpi zapotrzebowanie na energię proces wystarczy odwrócić. Zmagazynowany wodór łączony jest tlenem z powietrza, w wyniku czego powstaje energia oraz woda. Cały proces jest zrównoważony i nie powstają szkodliwe gazy cieplarniane. Największy problem dla naukowców stanowi odnalezienie odpowiednich, niedrogich materiałów do budowy elektrod w rozdzielaczach wody.

Krzem jest powszechnie stosowany w konstrukcjach paneli słonecznych, lecz w kontakcie z elektrolitem ulega degradacji. W rzeczywistości elektrody krzemowe bardzo szybko korodują, przez co spada wydajność ogniwa. Aby uniknąć tego zjawiska stosuje się warstwy ochronne. W 2011 roku inżynierowie ze Stanford stworzyli krzemowe elektrody pokryte cienkimi warstwami dwutlenku tytanu oraz irydu. Prototyp rozdzielacza działał przez 8 godzin i nie pojawiły się oznaki korozji. Wyniki były obiecujące, jednak cena irydu wykluczała powszechne stosowanie tego metalu. Silnik hybrydowego samochodu BMW CleanEnergy zasilanego wodorem oraz benzyną.

Silnik hybrydowego samochodu BMW CleanEnergy zasilanego wodorem oraz benzyną

Poprzednie doświadczenia zainspirowały badaczy do wykorzystania niklu. Nikiel jest odporny na korozję, posiada właściwość absorpcji (wchłaniania) atomów wodoru oraz możliwość stosowania go jako katalizatora reakcji. Atrakcyjność niklu zwiększa jego cena i powszechność występowania w porównaniu do metali szlachetnych.

W nowym eksperymencie, zespół Daia zastosował krzemową fotoanodę pokrytą cienką warstwą niklu, połączoną z drugą elektrodą. Całość została umieszczona w roztworze wody i boranu potasu. Elektrody zostały naświetlone przez ksenonową lampę o mocy 150 W. Powstające pęcherzyki były widocznym skutkiem rozkładu wody na tlen i wodór. Doświadczenie kontynuowano przez 24 godziny, bez widocznych oznak korozji. W celu zwiększenia wydajności reakcji naukowcy do elektrolitu dodali lit. Kolejny proces inżynierowie prowadzili przez 80 godzin, również bez przejawów korozji.

Wyniki wskazują na znaczący postęp w stosunku do wcześniejszych eksperymentalnych działań. Naukowcy chwalą się, że stworzyli jedną z najdłużej działających fotoanod krzemowych. Potwierdzili również, że ultracienka powłoka nie tylko hamowała korozję, ale także przyśpieszała reakcję rozszczepiania wody. Obecnie inżynierowie pracują nad poprawą stabilności i trwałości niklowo-krzemowych elektrod.

MaterialyInzynierskie.pl

Entomolog potrafi ocenić datę śmierci człowieka z dokładnością do dwóch godzin. Pomagają mu w tym larwy, muchówki i chrząszcze, które przybywają na zwłoki w ściśle ustalonej kolejności, wabione przez określone substancje wydzielane przez rozkładające się ciało.

Rozwiązanie skomplikowanej zagadki kryminalnej podczas Pikniku Naukowego w Warszawie przedstawiała dr Agata Kostro-Ambroziak z Instytutu Biologii Uniwersytetu w Białymstoku. Na swoim stanowisku naukowcy przygotowali dwa "ciała", w postaci leżących na podłodze manekinów.

"Biolog w terenie spotyka czasami bardzo dziwne sytuacje. Na naszej ostatniej wyprawie odkryliśmy dwa ciała: mężczyzny i młodej kobiety. Mężczyzna był w bardzo zaawansowanym stadium rozkładu, a zwłoki kobiety pokazywały, że nie żyje ona prawdopodobnie od jednego do dwóch dni" - opisywała dr Kostro-Ambroziak.

Jak tłumaczyła, biolog na miejscu zbrodni stosuje zupełnie inne metody w zależności od postawionego pytania. "Mnie jako entomologa najbardziej interesuje, ile czasu minęło od zgonu do momentu, kiedy te zwłoki zostały odkryte. Aby to zrobić badam owady, które zasiedliły ciało" - wyjaśniła rozmówczyni PAP.

W przypadku zwłok starych, które mają więcej niż 30 dni, naukowcy wykorzystują metody "sukcesji stawonogów na ciele". Polega to na tym, że rozkładające się ciało człowieka wydziela w pewnej kolejności związki chemiczne, które przyciągają charakterystyczne grupy bezkręgowców. Wyróżnia się osiem takich stadiów sukcesji. "Dlatego jeśli znajdujemy ciało np. sześć miesięcy po zgonie, to będziemy mieli do czynienia z zupełnie inną fauną na zwłokach, niż gdyby były to były zwłoki dwutygodniowe" - zaznaczyła dr Kostro-Ambroziak.

W pierwszej kolejności na ludzkich zwłokach pojawiają się niektóre gatunki muchówek. Zwłoki wyschnięte zwabią z kolei przede wszystkim chrząszcze - skórniki. "Na podstawie wieku larwy, która znajduje się w ciele, potrafię z dokładnością do dwóch godzin określić, kiedy nastąpił zgon. To bardzo ważne w przypadku, kiedy podejrzany może mieć alibi na czas popełnienia zbrodni" - podkreśla badaczka.

Dlaczego ciało znalezionej kobiety było w tak dobrej kondycji, skoro znaleziony razem z nią mężczyzna nie żył już od dawna? "Podejrzenie jest takie, że to ona zabiła mężczyznę, natomiast sumienie nie pozwoliło jej funkcjonować normalnie. Zdecydowała się zażyć środki nasenne. By stwierdzić, że była to śmierć samobójcza przez połknięcie np. środków nasennych można oczywiście zbadać narządy wewnętrzne, ale można posłużyć się też owadami. Poddając larwę badaniom toksykologicznym możemy znaleźć tam związki chemiczne i stwierdzić czy nasza denatka przedawkowała" - powiedziała PAP dr Agata Kostro-Ambroziak.

Czasami - jak mówiła badaczka - może zdarzyć się jeszcze inna sytuacja, kiedy jesteśmy w potencjalnym miejscu zbrodni, ale nie ma tam już ciała. "Wyobraźmy sobie sytuację, kiedy ktoś zawiadamia policję, że jego sąsiad zabił swoją żonę, a jej ciało zapakował w nocy do bagażnika i wywiózł. Policja przeszukuje mieszkanie podejrzanego. Okazuje się, że w pokoju na dywanie znajdują się larwy, w których układzie można znaleźć DNA żony podejrzanego. Twierdzenie, że pojechała ona na wakacje do koleżanki zupełnie może lec w gruzach" - podkreśliła rozmówczyni PAP.

PAP - Nauka w Polsce. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl. Ilustracja: freedigitalphotos.net

Już 5,3 tys. lat temu koty żyły obok mieszkańców chińskiej wioski Quanhucun. Korzystały tam z dostępności gryzoni, ale też podjadały to, czym żywili się ludzie - piszą naukowcy w najnowszym "Proceedings of the National Academy of Sciences".

Na historię udomowienia kota naukowców naprowadziły co najmniej trzy różne tropy, związane z badaniami dawnej chińskiej wioski. "Na podstawie dostępnych danych można sądzić, że koty ciągnęło do chłopskich osad za sprawą drobnych zwierząt, takich jak gryzonie - żywiących się ziarnem, które chłopi uprawiali, przechowywali i jedli" - opowiada uczestnicząca w badaniach archeolog z Washington University w St. Louis, Fiona Marshall.

Z badania tego wynika, że 5,3 tys. lat temu wioska Quanhucun była dla kotów źródłem pokarmu, i że związek pomiędzy ludźmi a kotami dawał obu gatunkom, albo przynajmniej kotom - korzyści. "Nawet jeśli koty nie były jeszcze udomowione, nasze badania potwierdzają, że żyły blisko chłopów, i że korzyści z ich obecności były obustronne" - zaznacza Marshall.

Ślady obecności kotów na stanowiskach archeologicznych należą do rzadkości. Niewiele też wiadomo, jak ten gatunek został udomowiony. Uważa się, że najprawdopodobniej doszło do tego w starożytnym Egipcie, gdzie ludzie hodowali je już ok. 4 tys. lat temu. Nowsze badania pozwalają sądzić, że bliskie relacje kotów i ludzi są jeszcze starsze, o czym świadczy m.in. odkrycie szczątków dzikiego kota, pogrzebanego razem z człowiekiem niemal 10 tys. lat temu na terenie Cypru.

Archeolodzy dowodzili często, że do dawnych ludzkich osiedli koty ciągnęły w poszukiwaniu gryzoni i innego rodzaju pokarmu. W efekcie po jakimś czasie same "się udomowiły". Na potwierdzenie takiej teorii nie było jednak dowodów. Dostarczają ich teraz chińskie badania zespołu Yaowu Hu z Chińskiej Akademii Nauk. Naukowcy ci analizowali osiem kości ze stanowiska Quanhucun, należących do co najmniej dwóch kotów.

Naukowcy datowali metodą radiowęglową kości kotów, psów, jeleni i innych dzikich zwierząt znalezionych w okolicy Quanhucan. Przeprowadzili też izotopowe analizy śladów węgla i azotu. Dzięki temu prześledzili, jak udomowienie dzikich kotów przez chłopów uprawiających proso stworzyło dla tych zwierząt trwałe miejsce wśród ludzi.

Badania izotopowe dowodzą, że - w przeciwieństwie do żyjących z dala od wioski jeleni - trzymane w niej psy i świnie oraz żyjące obok ludzi gryzonie jadały proso. Proporcje izotopów węgla i azotu wskazują z kolei na to, że koty polowały na żyjące w wiosce zwierzęta, najprawdopodobniej gryzonie. Skądinąd wiadomo, że chłopi miewali z nimi w spichlerzach spore problemy. Świadczy o tym choćby mysia dziura, jaka przetrwała w miejscu, gdzie dawniej przechowywano ziarno. Inny dowód to sposób zabezpieczania spichrzy, mający utrudnić gryzoniom dostęp do zapasów.

Wyniki analiz sieci pokarmowej organizmów żyjących w Quanhucun pozwalają również sądzić, że relacje pomiędzy ludźmi a kotami z czasem się zacieśniły. Jeden z kotów pochowanych z człowiekiem był dość stary; życie w wiosce najwyraźniej mu służyło. Analiza kości drugiego wskazuje na to, że jadł on mniej drobnych zwierząt i więcej prosa, niż można by się spodziewać. To zaś oznacza, że albo sam podjadał to, co mieli jeść ludzie, albo był ludzkim pokarmem karmiony.

Najnowsze badania DNA pozwalają sądzić, że większość udomowionych kotów (których jak się szacuje żyje na świecie 600 mln) to potomstwo żbików, jakie wciąż można spotkać w Afryce i na Półwyspie Arabskim, i które stanowią jeden z pięciu podgatunków kota nubijskiego (Felis sylvestris lybica).

Nie ma jednak dowodów genetycznych pozwalających ustalić, czy koty żyjące w Quanhucan były potomkami żbików z Bliskiego Wschodu, czyli podgatunku dla Chin obcego - mówi Marshall, zajmująca się udomowieniem kotów. Jeśli koty z Quanhucun okazałyby się potomkami blisko spokrewnionymi z linią bliskowschodnią - może to oznaczać, że udomowiono je gdzie indziej i dopiero później przywieziono na teren dzisiejszych Chin. (PAP, Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl)

Łódzcy inżynierowie poznali genomu pierwszego szczepu bakterii z gatunku Ga. xylinus, wytwarzającej naturalny biopolimer - bionanocelulozę. Został on zsekwencjonowany przez naukowców z zespołu prof. Stanisława Bieleckiego z Politechniki Łódzkiej.

Uczeni skomercjalizowali produkcję bionanocelulozy, w tym także hydrożelowe opatrunki dla poparzonych osób. Trwają badania nad jej zastosowaniem w innych produktach medycznych - implantach i rusztowaniach do hodowli komórek, a także w kosmetykach.

"Bionanoceluloza ma wiele zastosowań między innymi w przemyśle spożywczym, chemicznym i w medycynie. Istotnie pracowaliśmy nad szczepem Ga. xylinus, który stał się obecnie szczepem producentem opatrunków z bionanocelulozy o nazwie CelMat i udało nam się odczytać jego genom. Dzięki temu możemy lepiej kontrolować proces produkcji, optymalizować go i podnosić wydajność procesu technologicznego. Od lat uzyskujemy doskonały materiał opatrunkowy do leczenia trudno gojących się ran, m.in. oparzeniowych, troficznych (np. stopy cukrzycowej), a badania molekularne pozwalają na poszerzenie gamy produktów z bionanocelulozyprzydatnych w innych dziedzinach medycyny" - mówi prof. Stanisław Bielecki, rektor Politechniki Łódzkiej.

Naukowcy z Instytutu Biochemii Technicznej PŁ, dzięki współpracy z firmą Genomed z Warszawy, poznali sekwencję genomu pierwszego szczepu bakterii z gatunku Gluconacetobacterxylinus syntetyzującego bionanocelulozę. Pierwszą sekwencję genomu podobnej bakterii opisali dwa lata temu Japończycy, jednak nie wytwarzała ona celulozy. Polacy są pierwsi w badaniach związanych ze szczepem produkcyjnym, który wytwarza specjalny typ bionanocelulozy. Opracowana technologia została skomercjalizowana. W 2014 roku ruszy produkcja bionanocelulozy w firmie BowilBiotech sp. z o.o. we Władysławowie.

Celuloza to biopolimer wytwarzany naturalnie przez rośliny i mikroorganizmy. Bakterie z grupy Ga. xylinus są jej najwydajniejszym producentem. Bakteria ta w naturze bytuje na niektórych produktach spożywczych, szczególnie owocach, pojawia się w procesie kiszenia ogórków, a na Dalekim Wschodzie jest wykorzystywana do naturalnej produkcji różnego rodzaju biofilmów, czyli błon zbudowanych z polisacharydów. Celuloza bakteryjna charakteryzuje się wyjątkowymi właściwościami - dużą hydrofilowością, brakiem cytotoksyczności i niezwykłą biokompatybilnością.

"Jest doskonale biokompatybilna, co oznacza, że w kontakcie z komórkami ludzkimi nie jest odrzucana przez organizm po jej wszczepieniu, nie powoduje alergii - tłumaczy prof. Bielecki. - To rzadko się zdarza wśród polimerów stosowanych w medycynie, dlatego ten materiał jest tak bardzo atrakcyjny dla medycyny, a przede wszystkim dla medycyny regeneracyjno-odtwórczej. Składa się w 96 proc. z wody, a pozostałą część stanowią cukry, czyli łańcuchy czystej glukozy splecione w długie włókna o rozmiarach nano".

"Nasze pierwsze badania w klinice przyniosły bardzo pozytywne wyniki - 40-procentowe przyspieszenie gojenia się oparzeń różnego stopnia. Zakończyliśmy badania nad zewnętrznymi zastosowaniami bionanocelulozy, teraz pracujemy nad zastosowaniem wewnętrznym - jako siatki przepuklinowe, implanty, rusztowania do różnego rodzaju komórek, które potem mogą uzupełniać jakieś części stałe w organizmie, na przykład chrząstki lub kości" - wylicza profesor.

Badania opatrunków prowadzone były w Siemianowicach Śląskich, Uniwersytecie Medycznym w Łodzi oraz w Gdańskim Uniwersytecie Medycznym. Następna generacja produktów, nad jakimi pracuje grupa prof. Bieleckiego, to formy trójwymiarowe głównie do zastosowań wewnętrznych jako protezy, implanty a także tzw. skafoldy, czyli rusztowania do hodowli komórek. Ukończenie badań wymaga wielu analiz chemicznych, biologicznych, fizycznych i oceny właściwości mechanicznych wytwarzanych włókien.

"Musimy bardzo dokładnie określić wielkość opatrunku czy implantu, żeby laparoskopowo wprowadzić go do organizmu. Nasz produkt powinien mieć ściśle określoną wytrzymałość mechaniczną, elastyczność lub jej brak, chłonność wody, żebyśmy mogli go skutecznie przyczepić czy bezpiecznie okleić jakiś organ - wyjaśnia rozmówca PAP. - W tym celu współpracujemy z lekarzami różnych specjalności np. chirurgii miękkiej, ortopedii, neurochirurgii czy kardiologii".

Dalszy rozwój tych wszystkich prac nie byłby możliwy, gdyby nie poznanie tajemnic genomu bakterii, które produkują bionanocelulozę. "Dla nas, z punktu widzenia inżynierskiego, istotne było poznanie, co decyduje o wydajności procesu biosyntezy i krystalizacji. Badania genomiczne, czyli odczytywanie wszystkich genów tych bakterii, wykonywaliśmy wraz z firmą Genomed. Poznaliśmy wiele szlaków molekularnych, czyli zespołów białek, które mają wpływ na to, jak wytwarzana jest celuloza" - mówi rektor PŁ.

Znając biologiczne mechanizmy, naukowcy mogą na poziomie molekularnym manipulować procesem produkcyjnym. Pozwoli to na uzyskanie w krótszym czasie lepszych i tańszych biozgodnych materiałów do zastosowań medycznych oraz wielu innych - jak podkreśla prof. Bielecki - nowych produktów w nieznanych dotąd obszarach zastosowania.

Dotychczasowe sukcesy zespołu oparte były o badania makroskopowe, technologiczne i kliniczne. Wyniki tych prac mają potencjał aplikacyjny i stanowią wkład w światową naukę. Prof. Bielecki jest współautorem kilku książek na temat bionanocelulozy, a polski zespół zorganizuje w 2015 r. w Gdańsku sesję naukową poświęconą nanotechnologii, w tym także temu biopolimerowi, w ramach American Chemical Society.

"Jako jedni z nielicznych w tej grupie przeszliśmy do etapu komercjalizacji, a nie tylko do prototypu. Udało się nam przekonać polskich biznesmenów do naszej innowacyjnej myśli i sprzedać całe know-how: patenty, licencje i technologię do prowadzenia procesu produkcji" - mówi prof. Bielecki.

PAP - Nauka w Polsce, Karolina Olszewska. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Publikacja: Katarzyna Kubiak Marta Kurzawa Marzena Jędrzejczak-Krzepkowska Karolina Ludwicka Mariusz Krawczyk Andrzej Migdalski Magdalena M. Kacprzak Damian Loska Alina Krystynowicz Stanisław Bielecki:Complete genome sequence of Gluconacetobacter xylinus E25 strain-Valuable and effective producer of bacterial nanocellulose, Journal of Biotechnology, 2014, 176, 18-19

Więcej: Celuloza bakteryjna

Partnerskie miasto Łodzi Chengdu (Chiny) uruchomiło program stypendialny dla studentów łódzkich szkół wyższych. Chińczycy nie tylko umożliwią im naukę na swoich uczelniach, ale też będą przyznawać stypendia pokrywające koszty utrzymania.

Jak zaznaczył na piątkowej konferencji prasowej marszałek województwa łódzkiego, Witold Stępień, propozycja ufundowania programu stypendialnego przez władze lokalne Chengdu wpłynęła do działającego od niedawna w tym mieście biura woj. łódzkiego.

"Program oferuje stypendia na ponad 40 uczelniach wyższych działających w Chengdu, które jest stolicą prowincji Syczuan i największym ośrodkiem akademickim w Chinach. Zależy nam na zacieśnianiu współpracy gospodarczej z Chinami, więc zachęcamy młodych ludzi do podjęcia tego wyzwania" - dodał marszałek.

Tianfusquare w Chengdu, Wikimedia

Oferta chińskich władz obejmuje 3-miesięczne kursy nauki jęz. chińskiego, a także studia licencjackie, magisterskie i doktoranckie. Student może otrzymać stypendium do 30 tys. juanów rocznie. Nabór prowadzą łódzkie uczelnie wyższe.

"Jedyne wymagania stawiane przez stronę chińską studentom to pozytywne nastawienie do Chin i pełne zaangażowanie w naukę" - powiedział koordynator współpracy z uczelniami Marek Gajewski.

Prorektor ds. współpracy z zagranicą Uniwersytetu Łódzkiego prof. Zofia Wysokińska podkreśliła, że jej uczelnia współpracowała do tej pory z 12 partnerami chińskimi, m.in. w Tianjin i Zenghzou. Na studia w Chengdu zgłosili się już pierwsi chętni z wydziału studiów międzynarodowych i politologicznych.

Zdaniem pełnomocnika rektora Politechniki Łódzkiej, prof. Bogdana Żółtowskiego, propozycja władz Chengdu jest szczególnie atrakcyjna dla studentów kierunków technicznych, gdyż region ten słynie z wysokiego poziomu przemysłu związanego z nowymi technologiami.

"Na Uniwersytecie Medycznym nie mieliśmy nigdy tego typu wymiany z Chinami. Skorzystają na niej przede wszystkim studenci farmacji i biotechnologii. Przyszli lekarze mogą zyskać +nowe spojrzenie+ na medycynę zachodnią - bo ta jest podstawą na naszej uczelni" - zaznaczył prof. Jacek Rożniecki.(PAP)

Zmieniające barwy, "inteligentne" wskaźniki zaprezentowane przez naukowców z Chin pod kierunkiem Chao Zhanga z Peking University poinformują konsumentów, czy mleko w kartonie nie skwaśniało i czy fasolka szparagowa w puszce się nie zepsuła. Znaczniki doklejane do opakowania, umożliwią kontrolę nawet bez otwierania pojemnika. Mogą być również wykorzystane do ustalenia przydatności leków i innych, łatwo psujących się produktów spożywczych.

Ponad 90% produktów rynkowych, a w szczególności artykułom w branży spożywczej potrzebne są opakowania. Przemysł opakowaniowy rozwija się bardzo intensywnie i jest to związane ze zmianą oraz uszlachetnianiem konwencjonalnych materiałów. Postęp ma na celu poprawę zabezpieczenia jakości produktów, wydłużenie czasu przydatności do spożycia oraz zwiększenie atrakcyjności marketingowej. Jednak nawet zmodyfikowane pojemniki nie są w stanie zastopować działania niekorzystnych czynników. Produkty takie jak żywność, napoje i środki farmaceutyczne ulegają zepsuciu w czasie na skutek wzrostu mikroorganizmów oraz biodegradacji chemicznej. Dlatego termin ważności do spożycia jest istotną informacją dla konsumentów. Obecnie, czas przydatności dla wielu pakietów produktów powszechnie szacuje się na podstawie kilku, uproszczonych założeń. Jednym z nich jest norma, że łatwo psujące się artykuły są przechowywane w przypuszczalnej, stałej temperaturze (zazwyczaj około 4°C dla żywności). Nie zawsze te szacunki są prawidłowe, ponieważ w rzeczywistych sytuacjach (magazynowanie, dystrybucja i konsumpcja) zmiany temperatury są nieuchronne. W rezultacie, co nie jest zaskakujące, już na półkach sklepowych często można znaleźć produkty o pogorszonych właściwościach. W związku z tym, stosowanie wskaźników temperatury i czasu (z ang. Time Temperature Indicator, TTI) w praktyczny i wizualny sposób pozwala obserwować zmiany świeżości artykułów w trakcie ich łańcucha dystrybucji.

Używane od kilku lat elektroniczne indykatory TTI (reprezentowane przez rejestratory danych oraz układy RFID), są ograniczone względnie wysokimi kosztami i słabymi możliwościami zaprogramowania. Rozmieszczone e-czujników na produktach podczas tranzytu daje możliwość śledzenia i dokumentowania historii zmian temperatury, a następnie konwersji na ewentualne straty w jakości. Jednakże cyfrowe TTI ze względu na cenę nie są dodawane do każdej sztuki z osobna. Drugi typ TTI, opiera się na rejestracji reakcji fizykochemicznych takich jak dyfuzja barwnika, enzymatyczna hydroliza i polimeryzacja.

Rozwiązanie przedstawione przez badaczy z Chin bazuje na wykorzystaniu plazmonicznych nanokryształów złota. Wskaźniki o wielkości ziarna kukurydzy i żelowej konsystencji można w odpowiedni sposób "zaprogramować", aby naśladowały niemal wszystkie procesy psucia się produktów w określonej temperaturze. Indykatory w kolorze czerwonym lub czerwono-pomarańczowym, oznaczały świeżość. Natomiast z biegiem czasu, zmiana koloru na pomarańczowy, żółty i zielony informowała o zepsuciu pożywienia. Przykładowo, jeżeli etykieta zawiadamia o 14 dniach przydatności w warunkach chłodniczych, a znacznik jest pomarańczowy, to oznacza, że produkt jest w przybliżeniu tylko "połowicznie" świeży. W takim przypadku konsument będzie wiedział, że artykuł jest zdatny do jedzenia jeszcze tylko przez siedem dni.

Naukowcy do badań wykorzystali bakterie E.coli znajdujące się w mleku. Pogorszenie właściwości mleka jest związane z szybszym rozrostem koloni w wyższych temperaturach. Analogicznie do zmian zachodzących w tym procesie zaprojektowano znaczniki z nanoprętami złota reagującymi na zmiany temperatury. Oprócz nanoprętów Au (o średnicy 12 nm i długości 60 nm) we wskaźnikach zatopiono m.in. AgNO3 oraz kwas askorbinowy (witaminę C). Początkowy, czerwony kolor to zasługa czystych nanoprętów. Wraz ze zmianą temperatury, nanopręty pokrywane były warstwą atomów srebra pochodzących z rozkładu azotanu srebra. Synchronizując kinetykę reakcji substratów w znaczniku ze wzrostem bakterii w mleku w funkcji temperatury uzyskano "programowalny", tani i bezpieczny indykator TTI.

Naukowcy podkreślają, że pomimo użycia złota i srebra, wskaźniki będą kosztować mniej niż 1 cent. Ponadto, wszystkie reagenty są nietoksyczne, a niektóre z nich (takie jak witamina C, kwas mlekowy i agar) są również jadalne. Obecnie zespół zajmuje się poszukiwaniem inwestora zainteresowanego wprowadzeniem produktu na rynek.

MaterialyInzynierskie. Ilustracja: Wikimedia

36 skazanych rozpoczęło studia licencjackie na kierunku praca socjalna - streetworkig na Katolickim Uniwersytecie Lubelskim Jana Pawła II. Inauguracja roku akademickiego dla tych studentów odbyła się 31 października 2013 w Areszcie Śledczym w Lublinie.

Dyrektor Instytutu Psychologii KUL, prof. Iwona Niewiadomska powiedziała PAP, że idea kształcenia na poziomie studiów wyższych dla osób skazanych jest tak naprawdę eksperymentalna i nowatorska. Podstawowym celem jest stworzenie szansy skazanym na powrót do społeczeństwa oraz przeciwdziałanie ich stygmatyzacji i wykluczeniu społecznemu.

Według niej w sposób szczególny może temu służyć kształcenie na kierunku pomoc socjalna - streetworkig, w którym ci właśnie studenci z jednej strony nabywać będą umiejętności, kompetencje i wiedzę, ale z drugiej sami mogą wiele wnieść.

"Te osoby mają wiedzę nieraz znacznie szerszą o problemach występujących w tych trudnych środowiskach, niż pracownik socjalny. Dzięki temu mogą wskazać na wiele spraw dotyczących metod i sposobów wykonywania takiej pracy socjalnej na ulicy, jeśli będziemy ich słuchać" - powiedziała.

Uruchomienie studiów dla osób skazanych było możliwe dzięki współpracy uczelni z Inspektoratem Służby Więziennej. Porozumienie w tej sprawie zostało podpisane w czerwcu.

Studia rozpoczęło 36 skazanych (sami mężczyźni) z różnych zakładów karnych w Polsce. Zajęcia na pierwszym roku odbywać się będą na terenie Aresztu Śledczego w Lublinie. Na dwóch kolejnych latach studiów zajęcia będą realizowane w trybie grupy półotwartej - więźniowie będą mogli uczestniczyć w nich na uniwersytecie. Nadzór i koordynacja projektu leży w gestii Okręgowego Inspektoratu Służby Więziennej w Lublinie a zajęcia dydaktyczne prowadzą pracownicy KUL.

Osoby zakwalifikowane na studia musiały spełnić określone wymagania stawiane przez służbę więzienną oraz przejść na uczelni taką samą procedurę rekrutacji na studia jak wszyscy inni kandydaci.

Prof. Niewiadomska zapowiedziała, że cały proces kształcenia osób odbywających karę pozbawienia wolności na studiach wyższych będzie monitorowany i badany. Pracownicy Katedry Psychoprofilaktyki Społecznej KUL przeprowadzą badania sprawdzające skuteczność idei ułatwienia więźniom studiowania w procesie ich readaptacji społecznej.

PAP - Nauka w Polsce. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl. Ilustracja: freedigitalphotos.net