لابراتوار علوم

وب نوشت ‌های دانش آموز سال دوم تجربی

لابراتوار علوم

وب نوشت ‌های دانش آموز سال دوم تجربی

نانوسیم ها به کمک پزشکان می آیند

 

نانوسیم ها


براساس یافته های جدید دانشمندان دانشکده شیمی و بیوشیمی دانشگاه هاروارد، نانوسیم ها می توانند در تشخیص سلولهای سرطانی به کار روند.این افراد با اسکن خون انسان با استفاده از نانوسیم هایی از جنس سیلیکون موفق به این کار شده اند. در این روش حتی به نشانه های سرطان با کمک پروتئین های موجود در یک قطره خون بیمار می توان پی برد.به این ترتیب علاوه بر دقت استثنایی و حساسیت بسیار بالای این روش ، تشخیص زود هنگام سرطان و حتی نوع آن قابل حصول است.به گفته چارلز.م.لیبر از محققان این طرح ، این روش یکی از اولین موارد کاربردی نانوتکنولوژی در حیطه پزشکی است و می توان از آن در همه مراکز پزشکی از جمله درمانگاه ها و حتی مطب پزشکان استفاده کرد.این نانوسیم ها می توانند خون را تنها در عرض چند دقیقه ، اسکن کنند.این توانایی از قابلیت هدایت جریان از گیرنده های پارتن موجود در خون و ژنهای مولد سرطان و در نتیجه تغییر آنی در میزان رسانایی نانوسیم ها که سالم بودن یا نبودن سلولها را نشان می دهد، حاصل می شود.به این ترتیب می توان با کمک گیرنده های مخصوص برای هر نوع سرطان قبل از گسترش این بیماری خطرناک اقدامات پیشگیرانه لازم را انجام داد. گسترش استفاده از این شیوه برای تشخیص سرطان ، متکی به توسعه فناوری نانوسیمی است که با توجه به تشخیص مطمئن ، دقیق و آسان به کمک آنها لزوم گسترش این فناوری کاملا احساس می شود.نانوسیم ها همچنین می توانند سلامت بیماران را در طول مدت درمان پیگیری کنند، چون پیدا کردن مولکول های معلق در قطرات خون با استفاده از این روش ، حتی در مطب پزشک و بدون نیاز به به کارگیری ابزارهای بیوشیمیایی امکان پذیر است.اهمیت تشخیص سرطان با کمک نانوسیم ها وقتی مشخص می شود که بدانیم در دستگاه های تشخیص سرطان فعلی تنها می توان به وجود یا عدم وجود این بیماری در شخص پی برد، بدون آن که جزییات بیماری و بخصوص نوع آن مشخص شود.

مرجعی برای پیشرفت علم




در کشورهایی که توسعه علمی را به عنوان بستری برای رشد و پیشرفت همه جانبه ارزیابی می کنند، ضرورت وجود نهادهایی که نقش رهبری در عرصه دانش را داشته باشند، کاملا بدیهی است. وجود چنین نهادهایی در کشورهای گوناگون متفاوت است.در کشورهایی مانند ایران که پس از یک دوره افول علمی تاریخی بار دیگر سعی در باز آرایی توان علمی خود دارند، وجود این نهادها شاید بیش از نقاط دیگر اصلاح شود.ویژگی بارز این نهادها اداره آنها از سوی افراد برجسته علمی و مدیران علمی است که علاوه بر حمایت از فعالیت های علمی که در کشور انجام می شود با دیدی وسیع تر نیازهای پیش روی جامعه خود و افقهای آینده را می بینند و راهکارهایی را برای گسترش و پیش برد اهداف خود و سطح علمی جامعه ارائه می دهند.برای طراحی و اجرایی کردن این گروههای پیشرو عملا فرصتی برای سعی و خطا وجود ندارد و باید از الگوهای موجود در گوشه و کنار جهان استفاده کرد.کشور ما بویژه با دارا بودن جامعه جوان گسترده و مواجه بودن با پدیده فرار مغزها و از سوی دیگر با توجه به عقب ماندگی های تاریخی چند سده اخیر به طور جدی نیازمند چنین نهادهایی است.این نهادها می توانند با بررسی دقیق وضع موجود جامعه ایران امروز و نگاه به نیازهای آینده ای که پیش روی ماست بهترین و سریع ترین راه ممکن را برای رشد علوم و نهادینه کردن آن در جامعه بردارند.یکی از مراکز فعالی که در این زمینه می تواند مورد توجه قرار گیرد، نهاد موسوم به بنیاد ملی علوم در ایالات متحده امریکاست.این نهاد که به نام اختصاری NSFاز آن یاد می شود، در 1950سال از سوی کنگره این کشور به عنوان نهادی برای رشد دانش تاسیس شد و بودجه ای معادل سالانه 5/5 میلیارد دلار برای آن در نظر گرفته شد.بالا بودن این بودجه نشان از اهمیت فوق العاده ای است که این نهاد در فرآیند فعالیت های علمی امریکا به عنوان کشوری که بیشترین تولید مقالات علمی را دارد ، به عهده گرفته است.یکی از اهداف اصلی این نهاد حکایت از مردم و ایده های نوین آنان است که به همین جهت از سوی برخی محققان به این مرکز صفت محلی که کشفیات از آن آغاز می شود اهدا شده است.تحقیقاتی که از سوی این مرکز مورد حمایت قرار می گیرند، در رشته های گوناگون را از پزشکی و ریاضیات و فیزیک و شیمی تا فناوری های نوین مهندسی در بر می گیرد.طی چند دهه گذشته ، تحقیقات موردحکایت این مرکز توانسته اند بیش از 160جایزه نوبل را در رشته های گوناگون از آن خود کنند.این نهاد در عین حال برای تحقیقات و پروژه هایی که از سوی هیات علمی آن ضروری و کارآمد تشخیص داده شود ابزارهای تحقیقاتی لازم را فراهم می کند. در بسیاری از این تحقیقات هزینه این ابزارها به حدی بالاست که گروههای تحقیقاتی از پرداخت آن عاجزند.هزینه ای مانند استفاده از رادیو تلسکوپ های غول پیکر یا ابزارهای اپتیکی پیشرفته.به هر حال خروجی بالای مقالات علمی که در این مرکز انجام شده است نشان دهنده نقشی است که این نهاد در تولید علم جهانی دارد و می تواند مورد توجه مراکز تصمیم گیری کشورمان نیز قرار گیرد.این مرکز در پایگاهی اینترنتی به نشانی http://www.nsf.gov مجموعه ای از اطلاعات و داده های علمی را در کنار آخرین اخبار علمی مهم و تایید شده در اختیار علاقه مندان قرار می دهد و در بخش دیگری از این سایت اطلاعات جامعی در خصوص نهاد و فعالیت های علمی و پژوهشی آن و چگونگی ارتباط با محققان و بقیه مردم در اختیار علاقه مندان قرار می گیرد.ساختار سایت به گونه ای است که علاوه بر کاربران حرفه ای و اعضای سایت که کد ورودی ویژه خود را در اختیار دارند، برای مردم و مراجعان عادی نیز کارآمد و سودمند خواهد بود.انتشارات ، جوایز، داده ها و تازه های کشفیات جهان نیز بخشهای دیگر این سایت را تشکیل می دهد که می تواند مورد استفاده علاقه مندان ایرانی مراجعه کننده به این سایت قرار گیرد.به هرحال ، برای آشنایی با یکی از مهمترین مراکز تولید علم جهان بد نیست به این سایت سری بزنید.

کاربرد نانومتریال ها در فضا


کاربردهای متعددی برای نانومتریال ها یا ریز مواد در فضا وجود دارد. بریا مثال نانوپودرهای اکسید آلومینیم یا بروم که بالایه های پلیمری کوچک پوشانده می شوند (با ضخامت بین 20 تا 300 نانومتر) بعنوان محرک های جامد در موتور موشک بکار می روند.نانوپودرها بعلت ناحیه سطحی زیاد سبب ایجاد امنیت بیشتردر این موشک ها می شوند.به کمک پوشش های پلیمری و افزودن یک تثبیت کننده که باعث بهبود بکار گیری مواد نیز می شود ، می توان از آگلومراسیون یا انباشتگی ذرات جلوگیری کرد.همچنین در مورد محرک های مایع مورد استفاده در موشک ، می توان از طریق افزودن نانوپود رها به سوخت های هیدروکربنی ، دانسیته پودر را افزایش داد.نانوپودرهای سوسپانسه شده در حلال های آلی رامی توان برای سیستم های دو محرکه ای بکار برد.اینگونه نانوپودرها در چهارچوب برنامه های ناسا و با همکاری شرکت های نانوتکنولوژِی مختلف و شرکتهای هوا فضا تولید می شوند.

 

استفاده از آئروژل ها در فضا

 

آئروژل ها که حاوی یک شبکه سه بعدی منفذ دار از نانوپارتیکلها هستند با دانسیته کم سطح زیادی دارند و بنابراین انتخاب خوبی برای کاربردهایی همچون ماده الکترود برای خازن ها و باتری ها هستند و یا بعنوان ماده جداسازی حرارتی بکار می روند.آئروژل ها را می توان از مواد مختلف مانند سیلیکات ها یا کربن ساخت. در گذشته از این آئروژل ها بعنوان ماده جداسازی حرارتی و نیز جمع آورنده ذرات استفاده شده است اما پیشرفت های جدید نشان می دهد که با استفاده از ترکیبات مواد آلی و غیر آلی می توان ویژگی های مکانیکی آئروژل ها را به میزان قابل ملاحظه ای افزایش داد.بنابراین در آینده ممکن است آئروژل ها بعنوان موادی با ساختار فوق العاده سبک و پرقدرت ، کاربرد داشته باشند.

ارتباط سلولهای تمایز نیافته با ایجاد تومور

 

 

به گفته محققان برخی انواع سرطان ها از نواقص موجود در سلولهای تمایز نیافته ایجاد می شوند. نتایج یک مطالعه نشان می دهد که اگر ملکولهای کلیدی و مهم در محل مناسب سلولهای تمایز نیافته پیش از آنکه تقسیم شوند ، قرار نگیرند ممکن است منجر به ایجاد تومورهای مرگبار شود.سلولهای جنینی در اولین مراحل تشکیل جنین قابل تغییر هستند و تقسیم سریعی دارند اما خیلی زود شروع به تمایز می کنند و به انواع مختلف بافت ها تبدیل می شوند تا بالاخره بصورت سلولهای تخصص یافته مانند سلولهای عصبی یا نورون ها ، سلولهای خونی یا عضلانی در می آیند.برخی سلولهای تومور بیشتر شبیه به سلولهای تمایز نیافته هستند زیرا مشابه هم هستند ، سریع تقسیم می شوند ، و در بدترین حالت یعنی متاستاز در سراسر بدن منتشر می شوند و خود را دربافتی جدید جای می دهند.سلولهای تخصص یافته ممکن است با افزایش سن یا در اثر صدمات از بین بروند و بدن ذخیره ای از سلولهای تمایز نیافته را در اختیار دارد تا جایگزین آنها نماید.معمولا سلولهای تمایز نیافته به دو گروه تقسیم می شوند: یک سری از آنها عینا مانند سلول والد هستند و این ذخیره سلولی را حفظ می کنند و گروه دیگر سلولهایی هستند که تمایز می یابند.بعضی ژن های خاص در سلولهای تمایز نیافته اهمیت حیاتی دارند. اگر این ژن ها صدمه ببینند ، سلولهای جدید ممکن است دیگر قادر به کنترل تکثیر خود نباشند واین امر منجر به ایجاد سرطان می شود. و به وقایعی باز می گردد که دستجات نامتقارنی را در داخل سلولهای تمایز نیافته ایجاد می کند.بنابراین تحقیق فوق لزوم مطالعات بیشتر در زمینه ارتباط بین سلولهای تمایز نیافته و تومورها را در دیگر ارگانیسم ها و در انسان نشان می دهد

کیفیت خواب ، ژنتیکی است


واحد مرکزی خبر: پژوهشگران دانشگاه لوزان سوئیس نخستین بار با شناسایی ژن خواب گفتند: کیفیت خواب مساله ای ژنتیکی و ارثی است. مهدی تفتی استاد دانشگاه و پژوهشگر مرکز ژنتیک دانشگاه لوزان گفت : پس از آن که فعالیت دلتا که عمق خواب را با استفاده از الکترون سفالوگرام اندازه می گیرد روی موشها آزمایش کردیم ، ژن خواب عادی شناسایی شد. این پژوهشگران دریافتند، فعالیت دلتا در مورد انسان با افزایش سن کاهش می یابد و به این علت است که کودکان به خواب عمیق می روند در حالی که افراد مسن عموما کمتر می خوابند. پژوهشگران دانشگاه لوزان همچنین پی بردند ویتامین A نقش مهمی در کیفیت خواب ایفا می کند اما هنوز به این مساله که کمبود یا افزایش آن موجب اختلال در خواب می شود ، پی نبرده اند.