تازه‌ترین‌های علم و فناوری

برکه _ تازه‌ترین‌های علم و فناوری را با ما دنبال کنید.

دانشمندان سرکوب درد را از انگل‌ها یاد می‌گیرند

اگرچه انگل‌هایی به نام لیشمانیوز پوستی(Cutaneous leishmaniasis) یا سالَک، زخم‌های پوستی بد شکلی ایجاد می‌کنند، اما هیچ دردی به همراه ندارند. این توانایی به انگل‌ها اجازه می‌دهد تا فرآیند درمان را به تعویق بیاندازند و به طور موثر بقای خود را طولانی‌تر کنند.

ضایعات بدون درد در موش بررسی شد

اکنون، برای اولین بار، محققان به بررسی ضایعات روی پوست موشها پرداخته‌اند تا ارزیابی کنند که آیا مسیرهای سیگنال‌دهی متابولیک مسئول خنثی کردن درد است یا خیر. هدف این است که این مکانیسم برای کمک به افرادی که از دردهای ناتوان کننده رنج می‌برند از طریق توسعه داروهای ضد درد غیر مخدری استفاده شود.

آبهای ساتوسکار(Abhay Satoskar)، نویسنده ارشد این مطالعه و استاد پاتولوژی در کالج پزشکی دانشگاه ایالتی اُهایو، می‌گوید: هیچ‌کس نمی‌داند چرا این ضایعات بدون درد هستند اما تصور می‌شود که انگل به نوعی سیستم فیزیولوژیکی میزبان را دستکاری می‌کند.

بر اساس داده‌های ما، انگل‌ها مسیرهایی ایجاد می‌کنند که درد را سرکوب می‌کند. اینکه آنها چگونه این کار را انجام می‌دهند، هنوز در دست بررسی است. ما فرض می‌کنیم که هر مولکولی که در حضور انگل تولید می‌شود می‌تواند مسکن‌ بالقوه‌ای برای سایر مشکلات سلامتی باشد.

محققان از طریق مطالعه خود توانستند مواد شیمیایی مرتبط با سرکوب درد را با استفاده از یک بررسی طیف‌سنجی جرمی بی‌طرفانه از ضایعات ایجاد شده بر روی موش‌ها شناسایی کنند.

 این بررسی منجر به کشف متابولیت‌های متعددی شد که پیشتر ارتباط آنها با جلوگیری از درک درد مشخص شده بود.

 متابولییت‌ها مولکول‌هایی هستند که واسطه‌ یا محصول نهایی مجموعه‌ای از واکنش‌های شیمیایی به حساب می‌آیند. واکنش‌هایی که در موجودات زنده برای حفظ حیات رخ می‌دهند.

مسیرهای تسکین درد مرتبط با سیستم اندوکانابینوئید مغز که یک سیستم سیگنال‌دهی سلولی پیچیده است که نقش مهمی در تنظیم فرآیندهای فیزیولوژیکی مختلف و حفظ هموستاز دارد نیز شناسایی شد.

بسیاری از سوالات بی‌پاسخ مانده است

محققان اکنون در تلاش هستند تا بفهمند چگونه عفونت بر سلول‌ها تاثیر می‌گذارد و آیا این رابطه مستقیم است یا غیرمستقیم. اگرچه آنها می‌دانند که انگل‌ها از این متابولیت‌های مشاهده‌شده تغذیه می‌کنند تا تولید مثل کنند، اما کشف اینکه چرا مسیرهای کلیدی سرکوب درد در ماکروفاژهای آلوده فعال نمی‌شوند، سؤالاتی را در مورد چگونگی تحریک این مکانیسم‌ها و چگونگی بازآفرینی آنها ایجاد می‌کند.

در این تحقیقات تاکنون به اندازه‌ پاسخ‌های به دست آمده، سوالات جدید ایجاد شده است. با این حال، دانشمندان همچنان می‌گویند که این یک گام مهم رو به جلو است. ساتوسکار می‌گوید: نکته هیجان‌انگیز این است که این اولین باری است که ما شروع به درک پایه سلولی علت عدم وجود درد در این ضایعات کرده‌ایم.

لازم به ذکر است که لیشمانیوز با وجود بدون درد بودن، بی‌ضرر نیست. هنگامی که حشره حامل این انگل خطرناک میزبان را نیش می‌زند، بیماری ایجاد شده عمدتا بر اندام‌های داخلی مانند طحال، کبد و مغز استخوان تاثیر می‌گذارد. این بیماری خطر تب طولانی مدت، کاهش وزن و کم خونی را به همراه دارد./ اخبار علم و فناوری

کشف یک ماده شیمیایی که نشان می‌دهد حیات بیگانه محتمل‌تر است!

تصور می‌شد فسفر که یک عنصر کلیدی برای تشکیل حیات است، در فضا نسبتا کمیاب باشد. اما اکنون، ستاره شناسان مقدار شگفت انگیزی از آن را در حاشیه کهکشان راه شیری شناسایی کرده‌اند که نشان می‌دهد حیات در کیهان می‌تواند رایج‌تر از تصور ما باشد.

زندگی روی زمین به شش عنصر حیاتی شامل نیتروژن، کربن، هیدروژن، اکسیژن، فسفر و گوگرد نیاز دارد. دستیابی به اکثر آنها نسبتاً آسان است، زیرا با رسیدن ستارگان کم جرم معمولی به پایان عمر خود، به فضا پرتاب می‌شوند. اما در عین حال، فسفر بسیار نادر است و به همین دلیل به طور کلی عامل محدود کننده حیات در جهان در نظر گرفته می‌شود.

لوسی زیوریس، نویسنده مسئول این مطالعه جدید از دانشگاه آریزونا می‌گوید: برای ساخت فسفر، به نوعی رویداد خشونت‌آمیز نیاز دارید. تصور می‌شود که فسفر در انفجارهای ابرنواختری ایجاد می‌شود و برای چنین انفجاری، به ستاره‌ای نیاز دارید که حداقل ۲۰ برابر خورشید خودمان باشد. به عبارت دیگر، اگر می‌خواهید حیات داشته باشید، بهتر است در نزدیکی یک ابرنواختر باشید، چرا که در واقع تنها منبعی است که فسفر در آن ایجاد می‌شود.

اما در این مطالعه جدید، اخترشناسان فسفر را در جایی که «نباید» وجود داشته باشد، شناسایی کرده‌اند. جایی که مکانیسم‌های ناشناخته‌ای را برای ساخت فسفر نشان می‌دهد که ممکن است فراوان‌تر از آن چیزی باشد که تصور می‌کردیم.

این تیم از تلسکوپ‌های رادیویی در رصدخانه رادیویی آریزونا و IRAM در اسپانیا برای رصد یک ابر مولکولی به نام WB۸۹-۶۲۱ استفاده کردند و به شکلی مطمئن، علائم آشکار مونوکسید فسفر و نیترید فسفر را شناسایی کردند.

این ابر در فاصله ۷۴ هزار سال نوری از مرکز کهکشان راه شیری قرار دارد که تقریباً دو برابر فسفری است که قبلاً کشف شده بود.

البته آنجا در حومه کهکشان، ماده کافی برای تشکیل ستارگان عظیمی که در هنگام مرگ، فسفر تولید می‌کنند، وجود ندارد. پس این ابر چگونه به آنجا رسیده است؟

مکانیسم‌های پیشنهادی قبلی شامل «چشمه‌های کهکشانی» است که آن را از مرکز هدایت می‌کند و آن را در سراسر دیسک می‌پاشد. اما شواهد کمی برای حمایت از این فرضیه یافت شده است و حتی اگر صحت داشته باشد، انتظار نمی‌رود که این فواره‌ها به نقاط دورتر برسند.

اکنون در عوض، این تیم پیشنهاد می‌کند که ستارگان با جرم کم و متوسط می‌توانند با جدا کردن نوترون‌ها از اتم‌های کربن و افزودن آنها به اتم‌های سیلیکون، فسفر تولید کنند.

زیوریس می‌گوید: این در تئوری فرض شده است و بنابراین احتمالاً می‌تواند منبع دیگری از فسفر را علاوه بر ابرنواخترها توضیح دهد و من فکر می‌کنم اکنون شواهد خوبی برای تأیید این موضوع داریم.

تیم‌های دیگر شواهدی از ستاره‌های غنی از فسفر یافته‌اند که می‌تواند در این امر نقش داشته باشد. این کشف نجومی می‌تواند پیامدهای مهمی برای حیات بیگانه داشته باشد.

فرض بر این است که کمیاب بودن نسبی فسفر محدودیت سختی را بر میزان رایج بودن حیات در سراسر جهان ایجاد می‌کند، اما اگر بتوان آن را در سرتاسر کهکشان ما پیدا کرد، شاید تاکنون سیارات امیدوار کننده را رد کرده باشیم.

زیوریس می‌گوید: برای اینکه سیاره‌ای آن‌گونه که ما می‌شناسیم، میزبان حیات باشد، شما باید تمام عناصر هفت گانه را داشته باشید و حضور آنها منطقه قابل سکونت کهکشانی را مشخص می‌کند. اکنون با کشف فسفر توسط ما، همه آنها پیدا شده‌اند که نشان دهنده یک منطقه میزبان حیات در لبه کهکشان تا حومه آن است.

این پژوهش در مجله نیچر(Nature) منتشر شده است./ خبر علم و فناوری

دستگاه کوچکی که آسیب مغزی را در چند دقیقه تشخیص می‌دهد

ساعت اول در تشخیص ضربه به سر و ضربه مغزی بسیار مهم است و ارزیابی اولیه می‌تواند یک اقدام نجات دهنده باشد. اکنون به لطف یک دستگاه دستی جدید معرفی شده، متخصصان پزشکی می‌توانند به سرعت و به شکلی کارآمد برای ارزیابی آسیب‌های احتمالی مغزی عمل کنند.

دستگاه EyeD چگونه کار می‌کند؟

پژوهشگران دانشگاه بیرمنگام در بریتانیا دستگاه جدیدی برای تشخیص آسیب مغزی با اسکن چشم ساخته‌اند. این دستگاه که EyeD نام دارد، یک ابزار دستی است که یک گوشی هوشمند، لیزر و طیف‌سنج را برای اندازه‌گیری تغییرات مولکولی چشم مرتبط با آسیب مغزی ترکیب می‌کند.

آسیب مغزی مانند ضربه مغزی اگر به موقع درمان نشود، می‌تواند عواقب جدی و ماندگاری داشته باشد. با این حال، علائم آسیب مغزی ممکن است بلافاصله پس از تصادف ظاهر نشود و تشخیص آن اغلب به تکنیک‌های تصویربرداری پیچیده مانند سی‌تی اسکن و ام‌آرآی نیاز دارد که فقط در بیمارستان‌ها در دسترس هستند. این بدان معناست که اولین ساعت حیاتی پس از وارد شدن آسیب مغزی که به «ساعت طلایی» معروف است، ممکن است در انتظار تشخیص هدر رود.

پژوهشگران دانشگاه بیرمنگام برای غلبه بر این چالش، EyeD را طراحی کردند، دستگاهی که می‌تواند آسیب مغزی را در عرض چند دقیقه با تجزیه و تحلیل چشم تشخیص دهد.

چشم توسط عصب بینایی به مغز متصل است و پشت چشم حاوی نورورتینا است که شبیه به بافت مغز است. بنابراین هر گونه تغییر در مغز به دلیل آسیب می‌تواند بر روی چشم نیز تاثیر بگذارد و بالعکس.

EyeD با تابش لیزر ایمن بر پشت چشم و گرفتن نور منعکس شده توسط بافت چشم کار می‌کند. نور منعکس شده حاوی اطلاعاتی در مورد ترکیب شیمیایی چشم، مانند سطح لیپیدها و پروتئین‌هاست که نشانگرهای زیستی آسیب مغزی نیز هستند.

سپس این دستگاه از یک دوربین گوشی هوشمند و یک طیف‌سنج برای تجزیه و تحلیل نور منعکس شده استفاده می‌کند و داده‌ها را به یک برنامه شبکه عصبی وارد می‌کند تا موارد را به عنوان آسیب مغزی یا آسیب غیر مغزی طبقه‌بندی کند.

آزمایش اولیه

پژوهشگران EyeD را بر روی یک مدل چشم مصنوعی و بافت چشم خوک پس از مرگ آزمایش کردند و دریافتند که این دستگاه می‌تواند آسیب مغزی را در هر دو مورد به دقت تشخیص دهد.

این دستگاه، سبک، قابل حمل و استفاده از آن آسان است. نیروهای امداد می‌توانند از آن در صحنه تصادف برای تشخیص آسیب مغزی و شروع سریع درمان استفاده کنند.

پژوهشگران قصد دارند مطالعات بیشتری را برای ارزیابی عملکرد این دستگاه بر روی انسان‌ها انجام دهند و در صورت موفقیت، EyeD می‌تواند یک انقلاب در تشخیص و مدیریت آسیب مغزی ایجاد کند و جان انسان‌ها را نجات دهد و از ناتوانی‌ها جلوگیری کند.

این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شده است./ اخبار علم و فناوری

واکسن زدن بدون سوزن با کمک سونوگرافی!

به گفته «مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری»(CDC) آمریکا، تقریبا یک چهارم بزرگسالان و دو سوم کودکان ترس شدیدی از سوزن دارند. با وجود این، سلامت عمومی به این بستگی دارد که مردم به دریافت واکسن‌هایی مایل باشند که اغلب با سوزن تزریق می‌شوند.

«دارسی دان لاولس»(Darcy Dunn-Lawless) دانشجوی مقطع دکتری موسسه مهندسی پزشکی «دانشگاه آکسفورد»، در حال بررسی کردن پتانسیل یک واکسن بدون درد و بدون سوزن با روش سونوگرافی است. او پیشرفت‌های اخیر در این روش امیدوارکننده را به عنوان بخشی از رویداد علمی «Acoustics 2023 Sydney» ارائه خواهد داد که از چهارم تا هشتم دسامبر در مرکز همایش‌های بین‌المللی سیدنی اجرا می‌شود.

لاولس گفت: روش ما متکی به یک پدیده صوتی به نام «حفره‌زایی»(Cavitation) است که تشکیل شدن و ترکیدن حباب‌ها را در واکنش به یک موج صوتی به همراه دارد. هدف ما این است که انتشارات متمرکز انرژی مکانیکی تولیدشده توسط فروپاشی حباب را به سه روش اصلی مهار کنیم. ابتدا، پاک کردن گذرگاه‌ها از لایه بیرونی سلول‌های مرده پوست و فراهم کردن امکان عبور مولکول‌های واکسن. دوم، پمپاژی که مولکول‌های دارو را به این مسیرها هدایت کند و در نهایت، باز کردن غشاهای اطراف خود سلول‌ها زیرا برخی از انواع واکسن برای اجرای عملکرد خود باید در سلول قرار بگیرند.

اگرچه آزمایش‌های اولیه درون‌تنی نشان دادند که روش حفره‌زایی در مقایسه با تزریق معمولی، ۷۰۰ برابر کمتر مولکول‌های واکسن را انتقال داد اما واکنش ایمنی بیشتری را ایجاد کرد. پژوهشگران معتقدند که این می‌تواند به دلیل پوست غنی از سیستم ایمنی باشد که در مقایسه با عضلاتی که ضربه را دریافت می‌کنند، هدف دارورسانی با روش سونوگرافی است. نتیجه این تلاش، ابداع یک واکسن کارآمدتر است که می‌تواند به کاهش هزینه‌ها و افزایش کارآیی با کمترین عوارض جانبی کمک کند.

لاولس ادامه داد: به نظر من، عارضه جانبی بالقوه اصلی برای همه روش‌های فیزیکی در پزشکی جهان صدق می‌کند. اگر انرژی بیش از اندازه به بدن اعمال شود، به بافت آسیب می‌رسد. قرار گرفتن بیش از اندازه در معرض حفره‌زایی نیز می‌تواند آسیب مکانیکی را برای سلول‌ها و ساختارها به همراه داشته باشد. با وجود این، شواهد خوبی وجود دارند که نشان می‌دهند می‌توان با محدود کردن قرار گرفتن در معرض حفره‌زایی، از چنین آسیب‌هایی جلوگیری کرد. بنابراین، بخش مهمی از تحقیقات من این است که به طور کامل بفهمم که آستانه ایمنی برای رساندن واکسن کجاست.

لاولس به عنوان بخشی از یک گروه بزرگ‌تر تحت نظارت دکتر «مایک گری»(Mike Gray) پروفسور «باب کارلایل»(Bob Carlisle) و پروفسور «کنستانتین کوسیوس»(Constantin Coussios) در آزمایشگاه «BUBBL» دانشگاه آکسفورد کار می‌کند. روش حفره‌زایی آنها ممکن است به ویژه برای واکسن‌های DNA که در حال حاضر رساندن آنها به بدن دشوار است، سودمند باشد. با کمک روش حفره‌زایی که می‌تواند در نفوذ کردن به غشاهای مانع رسیدن درمان به هسته سلول موثر باشد، بهتر می‌توان از دیگر مزایای واکسن‌های DNA مانند واکنش ایمنی متمرکز، خطر کم عفونت و ماندگاری استفاده کرد./ خبر علم و فناوری

پایگاه اطلاع رسانی نشریه برکه بطور منظم خبر های استان فارس علی الخصوص خبر شیراز را به همراه اخبار خوزستان و جنوب ایران را برای شما منتشر میکند  با ما همراه باشید.