ברוכים הבאים לחלק "טנק המדע" שלנו. בתחום זה של האתר אנו מתמודדים עם תגליות רלוונטיות מעולם המדע (פיזיקה, מתמטיקה, מדעי המחשב, רפואה ועוד) באופן בין תחומי. אנו מפרסמים הישגים חשובים מהעולם תוך התמקדות מיוחדת בסביבה המדעית בגטינגן. תיהנו ותישארו סקרנים.
קוצב לב מצילים חיים של אנשים במשך עשרות שנים. עם זאת, מדובר במכשירים גדולים שמסובכים ומסוכנים להשתלה. הפתרון של העתיד יכול להיות טמון במכשיר שפותח ונבדק באוניברסיטת יונסאי בסיאול. שם פותח מכשיר דק במיוחד המנטר את הלב ובמידת הצורך חַשׁמַלִילאותת נותן. יש לו ציפוי מיוחד שגורם לו להיצמד לאיבר לח, כמו הלב.
מדענים קוריאנים בדקו אותו על ארנב חי ולב מלאכותי. תוצאות המחקר נותנות סיבה לאופטימיות. לדעתך, המכשיר יכול יום אחד להיות קונבנציונלי קוצב לב החלף.
מדעני יונסאי התמקדו בפתרון הבעיה של הפרעות קצב לב. זהו מצב בו הלב פועם מהר מדי, איטי מדי או לא סדיר. לפעמים הפרעות הקצב הן עדינות או לא מהוות בעיה גדולה, אבל לפעמים הן עלולות להיות מסכנות חיים. במקרים האחרונים, השתלת א קוצב לב להיות הדרך היחידה להציל את חיי המטופל.
השיטה הנחשקת ביותר של ייצור מימן - הפקת מימן ממים על ידי אלקטרוליזה - צורכת אנרגיה רבה. הפתרון האופטימלי יהיה שימוש באנרגיה ממה שנקרא מקורות מתחדשים. לפרופסור גאנג קווין לי מאוניברסיטת מלבורן יש שיטה לייצור מֵימָן עשוי מאוויר עם לחות של 4% בלבד. זה סולל את הדרך עבורם ייצור מימן באזורים צחיחים למחצה שבהם יש את הפוטנציאל הגדול ביותר למה שנקרא אנרגיה מתחדשת, אך אין גישה למים מספיקים.
כיום, רוב המימן המופק מופק מגז טבעי או פחם. שיטות ירוקות יותר להכנתו מפותחות ברחבי העולם.
לי והצוות שלו החליטו מימן מהאוויר לנצח. בכל נקודת זמן יש כ-13 טריליון טונות של מים באטמוספירה. זה מתרחש אפילו באזורים צחיחים למחצה. המדענים האוסטרלים השיגו מימן מהאוויר בטוהר גבוה של 99 אחוז. מפעל האב-טיפוס שלהם פעל במשך 12 ימים. באותה תקופה הם יכלו, בממוצע, כמעט 750 ליטר מֵימָן אלקטרוליזר ליום ומ"ר.
חוקרים במעבדת הפיזיקה לפזמה של פרינסטון (PPPL) הראו שמערכת שהם פיתחו כדי לספק אבקת בורון לכור היתוך קירות הכור להגן ולמנוע באופן רציף פירוק פלזמה. הזיהום ההדרגתי שלו על ידי טונגסטן מזיק לתגובה הכוללת ומהווה מכשול לבניית תגובה מעשית כור היתוך לְיַצֵג.
למות היתוך גרעיני היא דרך לייצר אנרגיה זולה, נקייה ובטוחה. עם זאת, בשל קשיים טכניים רבים, האנושות עדיין לא הצליחה לבנות כור היתוך שמפיק יותר אנרגיה ממה שמוזנת לתוכו ולקיים את תהליך התגובה במשך תקופה ארוכה.
בכורי היתוך - הסוג הנפוץ ביותר הוא ה טוקמאק - גדל וולפרם בשימוש. הסיבה לכך היא שאלמנט זה עמיד מאוד לטמפרטורות גבוהות. זֶה פלזמה עם זאת, עלול לגרום נזק לדפנות הטונגסטן של הכור, וכתוצאה מכך טונגסטן להיכנס ולזהם את הפלזמה. בורון מגן על הטונגסטן מפני השפעות שליליות ומונע ממנו להיכנס לפלזמה. בנוסף, הוא סופג אלמנטים לא רצויים כגון חַמצָן, שיכול להיכנס לפלזמה ממקורות אחרים. אלמנטים אלה יכולים לקרר את פלזמות ולהוביל להפסקת התגובה.
למות נויטרופילים הם חלק ממערכת החיסון הלא ספציפית, קו ההגנה הראשון של הגוף שלנו מפני פתוגנים. היתרונות שלהם הם היענותם המהירה, היכולת לסלק איומים שונים ויכולת החדירה מכלי דם לרקמה נגועה. לכן הם מועמדים מצוינים לשימוש כ רובוט מיקרו. עם זאת, רוב האסטרטגיות הקודמות למיקוד בהן מסתמכות על אופן הפעולה הטבעי שלהן, שלעיתים קרובות חסר מהירות ודיוק.
חוקרים סינים מאוניברסיטת ג'ינאן יצאו לשנות זאת. הם דיווחו על הפריסה ב-ACS Central Science פינצטה אופטית למניפולציה של נויטרופילים באורגניזם חי. המדענים החליטו מתי נויטרופיליםגרנולוציטים יופעל ואיזה מסלול הם יעברו ליעדם. זה איפשר להם להשיג תרופות בדיוק היכן שרצו ולנקות את הגוף מבלי לשנות את הנויטרופילים עצמם. בדרך זו, הם השתמשו בנויטרופילים הקיימים באופן טבעי בגוף רובוט מיקרושהם יכלו לשלוט.
הסינים אינם הראשונים לנסות רובוט מיקרו שימוש למטרות רפואיות. עם זאת, עם רוב הטכניקות העדכניות רובוט מיקרו נוצר מחוץ לגוף ומוכנס לגוף. עם זאת, זה בא עם מספר בעיות, מגרימת דלקת ועד הסרת רובוט מיקרו דרך הגוף לפני שהם יכולים לשרת את מטרתם.
צוות של מדענים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) פיתח נגד שהוא אחד טבעי סינפסה מוחית שהוא, לדברי המחברים, קטן פי אלף ופי עשרת אלפים מהיר יותר מהמקבילה הביולוגית שלו. החוקרים תיארו את הגישה שלהם, במיוחד את הרעיון, בעת התכנון רשתות עצבים מלאכותיות איזון התמדה בזיכרון ומהירות עיבוד, בפרסום ב-Science.
הם תכננו אלמנט שהמוליכות שלו נקבעה על ידי הכנסתו או הסרה של פרוטונים לתוך תעלת זכוכית פוספוסיליקט (PSG). במובן מסוים, זה מחקה את ההתנהגות של סינפסות ביולוגיות יונים להעברת אותות על פני הפער בין שניים נוירונים להשתמש. המכשיר מצויד בשלושה מחברים, שניים מהם הם הקלט והפלט של סינפסה מייצגים, בעוד שהשלישי משמש להפעלת שדה חשמלי שמעורר פרוטונים לעבור מהמאגר לערוץ PSG או להיפך, בהתאם לכיוון השדה החשמלי. יותר פרוטונים בתעלה מגבירים את ההתנגדות שלו.
למות בדיקת אולטרסאונד (USG) היא שיטה בטוחה, לא פולשנית המאפשרת לרופא לקבל מידע רב ערך על האיברים הפנימיים של המטופל. עם זאת, הוא מצריך כיום שימוש בציוד גדול, מגושם ויקר שזמין רק במשרדי הרופאים. מהנדסים ב-MIT יצרו מיניאטורה מערכת אולטרסאונדפותח שניתן להדביק לעור כמו פלסטר ו באורך 48 שעות מספק תמונות.
בדיקות של מתנדבים הראו שהמכשיר נצמד היטב לעור ומספק תמונות באיכות טובה של כלי דם גדולים ואיברים עמוקים יותר. בנוסף, ניתן היה לשנות את אֵיבָר מתועד במהלך פעילויות שונות כאשר הנבדקים ישבו, עמדו, הלכו או רכבו על אופניים.
בשלב זה, אב הטיפוס זקוק לחיבור קווי למכשיר הממיר את הגלים המוחזרים לתמונות. עם זאת, כפי שהמפתחים מבטיחים לנו, זה יכול להיות שימושי גם עכשיו. לדוגמה, ניתן להשתמש בו בבית חולים למעקב רציף אחר מטופל מבלי שרופא יצטרך לבצע את הבדיקה.
דאס לב אינו מסוגל להתחדש לאחר נזק. לכן, המאמצים של מומחי הנדסת רקמות המנסים לפתח טכניקות להתחדשות של שריר הלב להתפתח ובעתיד ליצור לב שלם מאפס יש חשיבות רבה לקרדיולוגיה ולניתוחי לב. עם זאת, זוהי משימה קשה, שכן יש לעצב מבנים ייחודיים, ובעיקר את הסידור הספירלי של התאים. זה זמן רב נחשד שסוג זה של ארגון תאים נחוץ כדי לשאוב כמויות גדולות מספיק של דם.
מהנדסי ביו מבית הספר להנדסה ולמדעים שימושיים בהרווארד ג'ון א. פולסון הצליחו ליצור את המודל הביו-היברידי הראשון של תא לב אנושי תאי לב מסודרים בצורה ספירלית ליצור ובכך להוכיח שההנחה הייתה נכונה. סידור ספירלה זה של התאים מגדיל באופן משמעותי את כמות הדם הנשאבת עם כל פעימת לב. זהו צעד חשוב שמקרב אותנו אל המטרה של בניית לב מושתל מאפס", אומרת פרופסור קיט פרקר, אחת הכותבות הראשיות של המחקר. את התוצאות נוכל לקרוא בעמודי מדע לקרוא.
עין דגם AI הצליח לחזות נכון פשעים בשמונה ערים בארה"ב שבוע לפני שהם מתרחשים בדיוק של 90 אחוזים, מדווח אישאנו צ'טופדיאי מאוניברסיטת שיקגו, אשר וצוותו יצרו מודל וירטואלי של "עיר תאומה" למעקב באמצעות נתוני פשיעה בשיקגו שנוצרו מ- 2014 עד סוף 2016.
המודל, שהניב תוצאות דומות בשבע ערים אחרות, מתמקד בסוגי הפשעים שבוצעו והיכן הם בוצעו. תשעים אחוז מהחיזיות היו מדויקות עבור אזורים גיאוגרפיים בגודל של עד שני רבעים, המתוחמים על ידי רחובות מצטלבים.
תאי דם צורה אחרת ממה שחשבו בעבר, מדווחים חוקרים מבית החולים לילדים בבוסטון ב-Nature. במחקרים על עכברים, הם הראו שתאים כאלה אינם עשויים מאחד, אלא מ שני סוגים של נוצרים תאי אבות. זה בתורו יכול להיות בעל חשיבות עצומה לטיפול ב סרטן הדם, להשתלות מח עצם ולפיתוח אימונולוגיה.
עד כה ההנחה היא שרובנו דָם מקורו במספר קטן של תאים שהופכים לתאי גזע בדם, הידועים גם בתור תאי גזע המטופואטיים. לתדהמתנו, גילינו שיש קבוצה שנייה של תאי אבות שאינם נגזרות מתאי גזע. הם אלו שמרכיבים את רוב הדם בגופנו מהעובר ועד לבגרות המוקדמת, ולאחר מכן תרומתם ליצירת הדם פוחתת", אומר הרופא הבכיר פרננדו קמארגו.
התאים החדשים שהתגלו הם עובריים תאי אבות רב פוטנציאליים. החוקרים בודקים כעת האם ניתן ליישם את התגלית שלהם, שגילו בעכברים, גם על בני אדם. אם זה המקרה, זה יכול לעזור לפתח שיטות לחיזוק המערכת החיסונית אצל אנשים מבוגרים, תובנות חדשות לגבי סרטן דם, במיוחד בילדים, להרוויח או שיטות משופרות עבור השתלת מח עצם לאפשר.
כאשר החלו מדענים בתחילת המאה ה-20, ה פעילות מוחית באמצעות אלקטרודות, הם הבחינו באותות שהם כינו "גלי מוח". מאז הם היו נושא למחקר אינטנסיבי. אנו יודעים שגלים הם ביטוי לפעילות נוירונית מסונכרנת וששינויים בעוצמת הגלים מצביעים על ירידה או עלייה בפעילות של קבוצות של נוירונים לְיַצֵג. השאלה היא האם וכיצד גלים אלו מעורבים בהעברת המידע.
על השאלה הזו ענה טל דלאל, דוקטורנט במרכז הרב-תחומי לחקר המוח באוניברסיטת בר-אילן. ממאמר שפורסם ב-Cell Reports, חוקרים מצאו כי מידת סִנכְּרוּן דר גלי מוח בתחום העברת המידע השתנו. לאחר מכן הם בדקו כיצד זה השפיע על העברת המידע וכיצד הוא מובן על ידי אזור המוח אליו הוא הגיע.
לקבוצת חוקרים בראשות גב' צ'ו יון-קיונג מהמכון למחקר בסיסי (IBS) בקוריאה יש אחד ביוסנסור פותח על ידי ניתוח טיפת דם סרטן יכול לזהות. השבב מורכב מאלקטרודות זהב ננו-נקביות. החוקרים קראו לתהליך הפיתוח זריעה, שהם ראשי תיבות באנגלית לטכניקה - "תהליך תחריט ותצהיר אלקטרוכימי של חומרים פעילי שטח לצמיחת ננו-מבנים וננו-נקבים".
בדיקות של החיישן הביולוגי החדש אישרו כי הוא מאפשר זיהוי מהיר של סרטן הערמונית בחולים על ידי ניתוח דגימות דם ושתן. זה מתאפשר על ידי זיהוי סוג מסוים של חלבון הקשור לאקסוזומים הגורמים לסרטן. השיטה מהירה ונוחה הרבה יותר משיטות ניתוח דגימות ידועות בעבר, הדורשות הפרדה ודילול של סמנים ביולוגיים, מה שנעשה בדרך כלל במתקנים רפואיים גדולים או במעבדות.
Hebrew
German
Arabic
Azerbaijani
Chinese (Traditional)
English
Esperanto
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
Spanish
קוצב לב מצילים חיים של אנשים במשך עשרות שנים. עם זאת, מדובר במכשירים גדולים שמסובכים ומסוכנים להשתלה. הפתרון של העתיד יכול להיות טמון במכשיר שפותח ונבדק באוניברסיטת יונסאי בסיאול. שם פותח מכשיר דק במיוחד המנטר את הלב ובמידת הצורך חַשׁמַלִי לאותת נותן. יש לו ציפוי מיוחד שגורם לו להיצמד לאיבר לח, כמו הלב.
השיטה הנחשקת ביותר של ייצור מימן - הפקת מימן ממים על ידי אלקטרוליזה - צורכת אנרגיה רבה. הפתרון האופטימלי יהיה שימוש באנרגיה ממה שנקרא מקורות מתחדשים. לפרופסור גאנג קווין לי מאוניברסיטת מלבורן יש שיטה לייצור מֵימָן עשוי מאוויר עם לחות של 4% בלבד. זה סולל את הדרך עבורם ייצור מימן באזורים צחיחים למחצה שבהם יש את הפוטנציאל הגדול ביותר למה שנקרא אנרגיה מתחדשת, אך אין גישה למים מספיקים.
חוקרים במעבדת הפיזיקה לפזמה של פרינסטון (PPPL) הראו שמערכת שהם פיתחו כדי לספק אבקת בורון לכור היתוך קירות הכור להגן ולמנוע באופן רציף פירוק פלזמה. הזיהום ההדרגתי שלו על ידי טונגסטן מזיק לתגובה הכוללת ומהווה מכשול לבניית תגובה מעשית כור היתוך לְיַצֵג.
למות נויטרופילים הם חלק ממערכת החיסון הלא ספציפית, קו ההגנה הראשון של הגוף שלנו מפני פתוגנים. היתרונות שלהם הם היענותם המהירה, היכולת לסלק איומים שונים ויכולת החדירה מכלי דם לרקמה נגועה. לכן הם מועמדים מצוינים לשימוש כ 
צוות של מדענים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) פיתח נגד שהוא אחד טבעי סינפסה מוחית שהוא, לדברי המחברים, קטן פי אלף ופי עשרת אלפים מהיר יותר מהמקבילה הביולוגית שלו. החוקרים תיארו את הגישה שלהם, במיוחד את הרעיון, בעת התכנון רשתות עצבים מלאכותיות איזון התמדה בזיכרון ומהירות עיבוד, בפרסום ב-Science. 
למות בדיקת אולטרסאונד (USG) היא שיטה בטוחה, לא פולשנית המאפשרת לרופא לקבל מידע רב ערך על האיברים הפנימיים של המטופל. עם זאת, הוא מצריך כיום שימוש בציוד גדול, מגושם ויקר שזמין רק במשרדי הרופאים. מהנדסים ב-MIT יצרו מיניאטורה 
דאס 
עין דגם AI הצליח לחזות נכון פשעים בשמונה ערים בארה"ב שבוע לפני שהם מתרחשים בדיוק של 90 אחוזים, מדווח אישאנו צ'טופדיאי מאוניברסיטת שיקגו, אשר וצוותו יצרו מודל וירטואלי של "עיר תאומה" למעקב באמצעות נתוני פשיעה בשיקגו שנוצרו מ- 2014 עד סוף 2016. 
כאשר החלו מדענים בתחילת המאה ה-20, ה פעילות מוחית באמצעות אלקטרודות, הם הבחינו באותות שהם כינו "גלי מוח". מאז הם היו נושא למחקר אינטנסיבי. אנו יודעים שגלים הם ביטוי לפעילות נוירונית מסונכרנת וששינויים בעוצמת הגלים מצביעים על ירידה או עלייה בפעילות של קבוצות של נוירונים לְיַצֵג. השאלה היא האם וכיצד גלים אלו מעורבים בהעברת המידע.
לקבוצת חוקרים בראשות גב' צ'ו יון-קיונג מהמכון למחקר בסיסי (IBS) בקוריאה יש אחד ביוסנסור פותח על ידי ניתוח טיפת דם סרטן יכול לזהות. השבב מורכב מאלקטרודות זהב ננו-נקביות. החוקרים קראו לתהליך הפיתוח זריעה, שהם ראשי תיבות באנגלית לטכניקה - "תהליך תחריט ותצהיר אלקטרוכימי של חומרים פעילי שטח לצמיחת ננו-מבנים וננו-נקבים".