مین‌گذاری روی سطوح برای باکتری‌ها به کمک گرافن

فناوری گرافن با خاصیت ضد باکتریایی قوی، پتانسیل تبدیل شدن به یک تغییردهنده بازی در مبارزه با باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک را دارد. اما تاکنون هیچ راه کارآمدی برای کنترل مقاومت آنتی‌بیوتیکی وجود نداشته است، بنابراین هیچ راهی برای استفاده از پتانسیل گرافن در سیستم‌های مراقبت‌ بهداشتی وجود ندارد. به تازگی محققان دانشگاه صنعتی چالمرز با استفاده از فناوری مشابه آهنرباهای معمولی یخچال این مشکل را حل کرده‌اند.

نتیجه این روش یک سطح فوق‌العاده نازک است که می‌تواند به عنوان پوشش روی کاتترها و ایمپلنت‌ها قرار گیرد و ۹۹٫۹ درصد از باکتری‌های روی سطح را از بین ببرد.

عفونت‌های مرتبط با مراقبت‌های بهداشتی یک مشکل گسترده در سراسر جهان است که باعث رنج فراوان، هزینه‌های بالای درمان و افزایش خطر مقاومت آنتی‌بیوتیکی می‌شود. بیشتر عفونت‌ها در ارتباط با استفاده از محصولات مختلف فناوری پزشکی مانند کاتترها، پروتزهای مفصل ران، پروتزهای زانو و ایمپلنت‌های دندانی رخ می‌دهند؛ جایی که باکتری‌ها می‌توانند از طریق یک سطح خارجی وارد بدن شوند.

محققان چالمرز بررسی کرده‌اند که چگونه فناوری گرافن می‌تواند به مبارزه با مقاومت آنتی‌بیوتیکی و عفونت‌ها در ادوات مراقبت‌های بهداشتی کمک کند. این تیم قبلاً توانسته بود نشان دهد که چگونه گرافن به صورت عمودی از چسبیدن باکتری‌ها به بستر جلوگیری می‌کند. در عوض، باکتری‌ها روی پوسته‌های تیغ مانند روی سطح گرافن تکه تکه می‌شوند و می‌میرند.

ایوان میاکوویچ، پروفسور زیست‌شناسی سیستمی در دانشگاه صنعتی چالمرز، توضیح داد: ما در حال توسعه یک ماده ضدباکتری بر پایه گرافن فوق‌نازک هستیم که می‌تواند روی هر سطحی از جمله دستگاه‌های زیست‌پزشکی، سطوح ادوات جراحی و ایمپلنت‌ها برای حذف باکتری‌ها اعمال شود. از آنجایی که گرافن از اتصال فیزیکی باکتری‌ها به سطح جلوگیری می‌کند، این مزیت را دارد که بر خلاف سایر جایگزین‌های شیمیایی مانند آنتی‌بیوتیک‌ها، خطر مقاومت آنتی‌بیوتیکی را افزایش نمی‌دهد.

اگرچه خواص ضد باکتری گرافن را می‌توان در آزمایشگاه نشان داد، اما محققان هنوز موفق به کنترل جهت ورقه‌های گرافن نشده‌اند. بنابراین آنها قادر به اعمال این مواد بر روی سطوح مورد استفاده در دستگاه‌های پزشکی مورد استفاده در مراقبت‌های بهداشتی نبودند.

به نقل از ستاد نانو، اما اکنون، محققان پیشرفت امیدوارکننده‌ای برای کاربرد عملی در مراقبت‌های بهداشتی و فراتر از آن داشته‌اند. رولاند کادار، پروفسور رئولوژی در چالمرز، می‌گوید: ما موفق شده‌ایم راهی برای کنترل اثرات گرافن در چندین جهت مختلف و با سطح بسیار بالایی از یکنواختی جهت پیدا کنیم. این روش جهت‌گیری جدید، ادغام نانو صفحات گرافن را در سطوح پلاستیکی پزشکی به دست آورده و یک سطح ضد باکتریایی ایجاد می‌کند که ۹۹٫۹ درصد از باکتری‌هایی را که سعی در چسبیدن دارند، از بین می‌برد. با چیدمان آهنربا در یک الگوی دایره‌ای و مرتب کردن میدان مغناطیسی درون آرایه در جهت مستقیم، محققان توانستند جهت‌گیری یکنواختی از گرافن ایجاد کنند و به یک اثر باکتری‌کشی بسیار بالا بر روی سطوح با هر شکلی برسند.

https://www.news-medical.net/news/20240924/Graphene-breakthrough-offers-hope-against-antibiotic-resistant-infections.aspx


https://doi.org/10.1002/adfm.202406875

@biotech_ir

درمان زخم به کمک نوعی انگل

دانشمندان دریافتند پروتئین نوعی کرم می‌تواند درمان زخم‌ها را متحول کند و زخم‌های درمان شده با این پروتئین سریع‌تر بهبود می‌یابند و حتی فولیکول‌های مو تا روز دوازدهم بازسازی می‌شوند.

دانشمندان به کشف جالبی دست یافته‌اند که می‌تواند به بهبودی بدون زخم، آن هم بدون بر جای گذاشتن اثری از آن منجر شود.

پروتئین مشتق شده از نوعی کرم به نام هلیگموسوموئیدس پلی‌ژیروس(Heligmosomoides polygyrus) که گونه‌ای از کرم‌های گرد انگلی روده‌ای هستند، به بهبود زخم سرعت می‌بخشد و جای زخم را در موش‌ها کاهش می‌دهد.

این یافته راه‌های جدیدی را برای درمان جراحات بدون عوارض جانبی معمول باز می‌کند.

پوست انسان در بهبود بریدگی‌ها و خراش‌های جزئی بسیار ماهر است. با این حال، آسیب‌های عمیق‌تر که بر پوست تأثیر می‌گذارد، اغلب منجر به ایجاد جای زخم می‌شود. در حالی که این امر به بسته شدن سریع زخم‌ها کمک می‌کند، اما همچنین می‌تواند منجر به تغییرات دائمی در ظاهر پوست شود و ممکن است حرکت در عضلات و مفاصل مجاور را محدود کنند.

سال‌هاست که محققان به دنبال راه‌های ایمن برای تقویت فرآیندهای درمانی طبیعی زخم بدون ایجاد اثر زخم هستند.

کمک گرفتن از کرم‌های انگلی

گروهی از محققان دانشگاه «راتگرز»(Rutgers) و دانشگاه «گلاسکو»(Glasgow) مطالعات خود را بر روی کرم گرد متمرکز کرده‌اند که به طور طبیعی در روده جوندگان زندگی می‌کند.

این انگل‌های روده‌ای برای زنده ماندن در بدن میزبان خود، پروتئین‌هایی تولید می‌کنند که با سیستم ایمنی میزبان تعامل دارند و هدف آن سرکوب برخی از واکنش‌های ایمنی بدن میزبان است.

در سال‌های اخیر، دانشمندان پروتئین خاصی به نام TGF-beta mimic یا TGM را در این کرم شناسایی کرده‌اند. تحقیقات اولیه نشان می‌دهد که این پروتئین می‌تواند روند بهبودی پوست را بهبود بخشد و در عین حال از فعالیت‌های ایمنی مانند التهاب که در تشکیل جای زخم نقش دارند، جلوگیری کند.

نتایج امیدوار کننده

برای بررسی بیشتر، محققان دوزهای روزانه TGM را روی پوست آسیب دیده موش‌های آزمایشگاهی اعمال کردند و نتایج امیدوارکننده بود. زخم‌های درمان‌شده با TGM سریع‌تر بهبود یافتند و آثار کمتری نسبت به زخم‌های درمان‌نشده با این پروتئین نشان دادند.

در روز دوازدهم این مطالعه، پوست موش‌های تحت درمان با TGM تقریباً به حالت اولیه خود بازیابی شد و حتی بازسازی فولیکول‌های مو نیز مشاهده شد.

ویلیام گاوس(William Gause) محقق ارشد این مطالعه و مدیر مرکز ایمنی و التهاب در دانشکده پزشکی راتگرز نیوجرسی گفت: ما در این مطالعه یک درمان جدید برای درمان زخم‌های پوستی ایجاد کرده‌ایم که به بهبود زخم‌ها بدون بر جای ماندن آثار زخم کمک می‌کند.

وی افزود: این راهکار یک چارچوب قابل توجه برای استفاده بالقوه از یک پروتئین انگلی با تولید آسان به عنوان درمانی برای بهبود زخم پوستی ارائه می‌دهد.

در حالی که این یافته‌ها پیشگامانه هستند، مهم است که توجه داشته باشیم که تحقیقات هنوز در مراحل اولیه است و نتایج موفقیت‌آمیزتر به ‌ویژه در آزمایش‌های انسانی مورد نیاز است تا بتوانیم انتظار داشته باشیم که درمان‌های مبتنی بر کرم را در داروخانه‌ها ببینیم.

با این حال، این تحقیق به تحقیقات رو به رشدی می‌افزاید که به بررسی درمان‌های نوآورانه برای بهبود زخم‌های عمیق پوستی می‌پردازد.

دانشمندان به طور فعال در حال بررسی روش‌های مختلف برای بهبود زخم هستند، از پیوندهای پوستی با فناوری چاپ سه بعدی گرفته تا پانسمان‌های تزریق شده با باکتری‌های مفید که برای رقابت با پاتوژن‌های مضر طراحی شده‌اند.

با پیشرفت تحقیقات، این امید وجود دارد که این استراتژی‌های جدید گزینه‌های بهتری را برای بهبودی در اختیار بیماران قرار دهد و عوارض جسمی و روحی ناشی از جای زخم را کاهش دهد.

یافته‌های این مطالعه جدید در مجله Life Science Alliance منتشر شده است.

https://cosmosmagazine.com/science/biology/wounds-scar-parasitic-gut-worm/

https://www.life-science-alliance.org/content/7/11/e202302249

@biotech_ir

بخیه‌های الکتریکی؛ راهکار جدید برای بهبود سریع‌تر زخم‌ها

در پژوهشی جدید، بخیه‌هایی طراحی شده‌اند که می‌توانند با تولید بار الکتریکی، روند بهبود زخم‌ها را سرعت ببخشند. این بخیه‌ها با استفاده از حرکات طبیعی بدن، الکتریسیته تولید کرده و به تحریک فرآیندهای ترمیمی در بدن کمک می‌کنند.

در بسیاری از موارد جراحی و درمان‌های زخم، از بخیه‌ها برای بستن و ترمیم زخم استفاده می‌شود. بخیه‌ها اگرچه در طولانی‌مدت به ترمیم بافت کمک می‌کنند، اما محدودیت‌هایی نیز دارند. حرکت روزانه بدن ممکن است باعث کاهش کارایی بخیه‌ها شود و روند بهبود را کند کند. از این رو، دانشمندان همواره به دنبال روش‌هایی برای بهبود این فرآیند بوده‌اند. یکی از ایده‌های نوین در این زمینه، استفاده از بخیه‌هایی است که می‌توانند الکتریسیته تولید کنند و به تسریع روند بهبود زخم‌ها کمک نمایند.

تحقیقات نشان داده اند که تحریک الکتریکی می‌تواند باعث مهاجرت سلول‌های ترمیمی به محل زخم شود و این امر روند بهبود زخم را تسریع می‌کند. اما تا پیش از این، استفاده از این تکنولوژی‌ها مستلزم استفاده از تجهیزات بزرگ و گران‌قیمت بود که اغلب کاربرد آن ها در شرایط روزمره را محدود می‌کرد. بنابراین، پژوهشگران به دنبال یافتن راه‌هایی بودند که بتوانند الکتریسیته را بدون نیاز به تجهیزات اضافی تولید کنند و بهبود زخم را تسریع بخشند.

این نخ‌های بخیه با استفاده از یک سازوکار ساده از ترکیب دو لایه مختلف ساخته شده‌اند که وقتی از هم جدا می‌شوند، بار الکتریکی تولید می‌کنند. هدف این گروه از پژوهشگران، بررسی تأثیر این بخیه‌ها بر روی سرعت بهبود زخم‌ها بوده است.

در این مطالعه، پژوهشگران نخ‌های الکتریکی خود را ابتدا در مدل‌های آزمایشگاهی مورد بررسی قرار دادند. پس از ۲۴ ساعت، سطح زخم‌هایی که با این نخ‌ها بخیه شده بودند، به طرز چشمگیری کاهش یافت. در مقایسه با بخیه‌های معمولی، که تنها ۳۲.۶ درصد از سطح زخم را کاهش دادند، بخیه‌های الکتریکی توانستند سطح زخم را به ۱۰.۸ درصد برسانند. این کاهش قابل‌توجه، ناشی از سرعت بیشتر حرکت سلول‌های ترمیمی به محل زخم بوده است.

در مرحله بعد، این بخیه‌ها روی موش‌ها آزمایش شدند و نتایج مشابهی به دست آمد. زخم‌ها در گروهی که از بخیه‌های الکتریکی استفاده شده بود، به مراتب سریع‌تر از گروه کنترل بهبود یافتند و در پایان ۱۰ روز، تقریباً به طور کامل ترمیم شدند. این در حالی است که در گروه کنترل، هنوز مقداری از زخم‌ها باز مانده بود.

یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهند که بخیه‌های الکتریکی نه تنها باعث تسریع در بهبود زخم‌ها می‌شوند، بلکه می‌توانند از رشد باکتری‌ها و بروز عفونت‌های پس از عمل نیز جلوگیری کنند. در موش‌هایی که برای آن ها از این بخیه‌ها استفاده شده بود، تعداد باکتری‌ها به طرز قابل توجهی کمتر از گروه کنترل بود، حتی بدون نیاز به ضدعفونی روزانه.

قابل ذکر است نتایج این تحقیق جالب توجه در نشریه «Nature Communications» منتشر شده اند و محققان امیدوارند که این بخیه‌های نوین بتوانند در آینده به‌عنوان جایگزینی مناسب، ارزان و کارآمد برای بخیه‌های سنتی مورد استفاده قرار گیرند. چراکه این فناوری می‌تواند علاوه بر تسریع در بهبود زخم‌ها، خطر عفونت‌های پس از عمل را نیز به میزان قابل توجهی کاهش دهد. ایرنا/

https://medicalxpress.com/news/2024-10-internally-electric-wound-rats.html

https://www.nature.com/articles/s41467-024-52354-x

@biotech_ir

اختراع بزرگ دانشگاه ادینبرو در محافظت از اقیانوس‌ها

استارت آپ دانشگاه ادینبرو با نام E.V.A. Biosystems پلاستیکی ساخته است که به محض ورود به آب دریاها و اقیانوس‌ها می‌تواند بدون ایجاد میکروپلاستیک، خود را تجزیه کرده و به این ترتیب یکی از مهمترین مسائل زیست محیطی جهان را حل کند.

این راه‌حل پیشگام توانست جایزه برتر مراسم Converge Awards را به دست آورد؛ مراسمی که هر سال برای معرفی و تقدیر نوآوری‌های دانشگاهی در اسکاتلند طراحی شده است. رویکرد جدید به کار رفته در این استارت‌آپ، داوران این مراسم را تحت تاثیر قرار داد و یک جایزه نقدی ۳۰ هزار پوندی و حمایت تجاری ۲۰ هزار پوندی را برای این دانشگاه به ارمغان آورد.

این استارت‌آپ همچنین برنده جایزه IBioIC شد؛ جایزه‌ای که به یک کسب‌وکار نوآورانه بیوتکنولوژی با محصول یا فرآیندی که نیاز واقعی بازار را برآورده می‌کند، اهدا می‌شود و ۲۰ هزار پوند برای دانشگاه ادینبورگ به دست آورد.

دکتر الکساندر اسپیکمن، بنیانگذار E.V.A در این باره می‌گوید: «همه ما با آلودگی پلاستیکی دست و پنجه نرم می‌کنیم. فن‌آوری ما با پلاستیک‌های موجود کار می‌کند و آنها را به اندازه کافی «هوشمند» می‌سازد تا زمانی که به جایی همچون اقیانوس‌ها وارد شوند، به صورت خودکار از بین بروند».

این فناوری، شامل افزودن باکتری‌های خاص به پلاستیک‌های معمولی است. این باکتری‌ها می‌توانند حضور در محیط‌هایی همچون آب دریاها و اقیانوس‌ها را تشخیص دهند و آنزیم‌هایی را فعال کنند که پلاستیک را تجزیه می‌کند. برخلاف تجزیه شیمیایی که می تواند میکروپلاستیک‌های مضر ایجاد کند، فناوری منحصر به فرد E.V.A می تواند از این مواد زائد جلوگیری کند.

بر اساس تحقیقات اخیر، سالانه ۱۲ میلیون تن پلاستیک به اقیانوس های جهان ریخته می شود که معادل بیش از ۱۰۰۰۰۰ نهنگ آبی است.

https://www.azocleantech.com/news.aspx?newsID=35206

@biotech_ir

امیدواری برای درمان بیماران مبتلا به تصلب شرایین با داروی سرطان


محققان در موسسه تحقیقات قلب استرالیا کشف کردند یک داروی مورد استفاده برای کشتن سلول‌های تومور در بیماران سرطانی همچنین می‌تواند برای نجات پاهای بیماران مبتلا به تصلب شرایین به کار برود.

یک مطالعه پیشابالینی انجام شده در مرکز بیماری‌های عروقی موسسه تحقیقات قلب استرالیا کشف کرده داروی کوناتوموماب Conatumumab به شکل موثری بیماری سرخرگ محیطی یات تصلب شرایین (PAD) را از طریق ساختن رگ‌های خونی جدید و دور زدن (بای پس) انسداد و احیای جریان خون درمان می‌کند.

تصلب شرایین یا بیماری شریان محیطی یک بیماری شایع است که در آن باریک و سخت شدن عروق، باعث کاهش جریان خون به بازوها، پاها، شکم و یا لگن می شود. در بیماری شریان محیطی، پاها یا بازوها (معمولاً پاها) جریان خون کافی برای پاسخگویی به نیاز اکسیژن را دریافت نمی کنند. این ممکن است باعث درد پا در هنگام راه رفتن (لنگش) و سایر علایم شود.


دکتر سیان کارتلند از موسسه تحقیقات قلب و مولف اصلی این مقاله تحقیقی گفت: این پیشرفت می‌توان نجات پاها و جان بیماران شود. ما اغلب از بیماری تصلب شرایین به عنوان پسرعموی حمله و سکته قلبی یاد می‌کنیم زیرا خیلی کمتر درباره آن می‌دانیم و در نتیجه درمان‌های آن هم پیشرفت کمتری دارند. این کشف جالب که یک داروی تولید شده برای کشتن سلول‌های سرطانی می‌تواند جریان خون در نواحی متاثر از بیماری یادشده در بدن را احیا کند به ما امیدهای تازه‌ای برای مبارزه با این بیماری میدهد. ایرنا/

https://www.hri.org.au/news/cancer-drug-offers-hope-for-cardiovascular-patients-breakthrough-from-the-centre-for-pad

@biotech_ir

زهرا رحیمی در توئیتر خود اعلام کرد: ‏اینجانب زهرارحیمی دانشجوی اخراجی‌شیمی دانشگاه یزد امروز به دانشگاه بازگشتم 💚

@biotech_ir

انتشار اولین تصویر هسته اتم ساخته‌شده از کوارک و گلوئون

محققان فیزیک اتمی برای اولین بار،‌ از ذرات کوراک و گلوئون برای توصیف خصوصیات هسته اتم استفاده کردند.

یک ذره بنیادی و یکی از اجزای پایه‌ای تشکیل‌دهنده ماده است. گلوئون (Gluon) هم ذره‌ای است که بین کوارک ها مبادله می‌شود تا آنها را به هم پیوند دهد. به این ترتیب گلوئون‌ها به طور غیرمستقیم مسئولیت جاذبه بین پروتون‌ها و نوترون‌ها را در هسته اتم دارند.

از آنجا که هسته‌ اتم از پروتون و نوترون ساخته شده است؛ ذراتی که از طریق تراکنش کوارک‌های پیوند خورده با گلوئون‌ها موجودیت پیدا می‌کنند، به نظر می‌رسد بازتولید تمام خصوصیات هسته اتمی که تا کنون در آزمایش‌های هسته‌ای مشاهده شده‌، تنها با استفاده از کوارک و گلوئون دشوار نیست. اما فیزیکدان‌ها از جمله فیزیکدان‌های موسسه فیزیک هسته‌ای آکادمی علوم لهستان تازه اکنون موفق به انجام این کار شده اند.

از زمان کشف اجزای اصلی هسته اتم یعنی پروتون و نوترون تقریبا یک قرن گذشته است. در ابتدا این ذرات جدید به عنوان اجزای تقسیم‌نشدنی محسوب شدند. اما در دهه ۱۹۶۰ میلادی این نظر مطرح شد که پروتون‌ها و توترون‌ها در انرژی بالا، ساختار داخلی خود را بر ملا خواهند کرد. سپس وجود کوارک‌ها به طور تجربی تایید شد و از این رو ممکن است شگفت‌آور به نظر برسد که با وجود گذشته چند دهه، هیچ کس قادر نبوده است نتایج آزمایش‌های هسته‌ای را با مدل‌های کوارک-گلوئون بازسازی کند.

این بن‌بست طولانی اکنون در یک مقاله انتشار یافته در نشریه پژوهشی یادداشت‌های مروری فیزیک (Physical Review Letters) چاپ انجمن فیزیک آمریکا پایان یافته است. مولفان اصلی این مقاله دانشمندانی از یک همکاری بین‌المللی به نام nCTEQ از جمله دانشمندانی از موسسه فیزیک هسته‌ای آکادمی علوم لهستان هستند.

دکتر الکساندر کوسینا از محققان این پروژه گفت: تا اکنون دو توصیف موازی از هسته اتم وجود داشته که یکی بر اساس پروتون و نوترون بوده که در انرژی پایین می‌بینیم و دیگری برای انرژی بالا بر اساس کوارک و گلوئون است. ما در این تحقیق موفق شدیم این دو جهان جدا از هم را در کنار هم قرار دهیم.

این فیزیکدان‌ها از داده های برخوردهای انرژی بالا شامل شتاب دهنده ال اچ سی LHC در لابراتوار موسسه سرن در ژنو استفاده کرده و هدف اصلی این کار مطالعه ساختار پارتونی هسته اتم در انرژی بالا بود. رویکرد جدید این محققان به آنها اجازه داد که برای ۱۸ هسته اتم مورد مطالعه عملکرد توزیع پارتون در هسته اتم، توزیع پارتون در زوج‌های هسته‌ای همبسته را مشخص کنند. نتایج این تحقیقات مشاهدات شناخته شده از آزمایش‌های انرژی پایین را تایید کرد. ایرنا/

https://phys.org/news/2024-10-coherent-picture-atomic-nucleus-quarks.html

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.152502

@biotech_ir

پزشکان مردی با سه آلت تناسلی را کشف کردند

پزشکان در بریتانیا می‌گویند مردی را یافته‌اند که در اثر یک وضعیت فوق‌العاده خاص دارای ۳ آلت تناسلی بوده است.

به طور شگفت‌انگیزی این مرد ممکن است هرگز از آناتومی منحصر به فرد خود اطلاع نداشته باشد، چرا که این کشف تنها پس از فوت او و اهدای جسدش به منظور انجام تحقیقات علمی انجام شد.
داشتن ۳ آلت تناسلی با عنوان «تری‌فالی» (Triphallia) شناخته می‌شود. در میان انسان‌ها برای اولین بار چهار سال پیش بود که چنین وضعیتی در یک پسر سه‌ماهه در عراق ثبت شد.

فرد بریتانیایی دومین مورد ثبت‌شده سه‌آلتی و اولین مورد در یک مرد بالغ است. این مرد سفیدپوست که به هنگام مرگ ۷۸ سال داشته است، از قدی حدود ۱.۸۰ و جثه‌ای متوسط تا درشت برخوردار بوده است.
به گفته پزشکان اندام تناسلی خارجی او کاملاً طبیعی به نظر می‌رسید. با این حال وقتی که محققان جسد او را تشریح کردند، متوجه شدند که او دو آلت تناسلی پنهان دیگر نیز دارد. یورونیوز
https://www.sciencealert.com/ultra-rare-case-of-man-with-three-penises-unlike-anything-on-record



@biotech_ir

خواب زمستانی ملکه در خاک آلوده

دانشمندان کشف کردند ملکه زنبور عسل برای خواب زمستانی خود، خاک آلوده به آفت‌کش‌ها را انتخاب می‌کند.

این کشف هشداردهنده پژوهشگران دانشگاه گولف در گانادا، نگرانی‌هایی را درباره سلامت و بقا و تولیدمثل زنبور عسل ایجاد می‌کند. نایجِل راین (Nigel Raine) و سابرینا روندو (Sabrina Rondeau)، پژوهشگران علوم محیطی دانشگاه گلف، دریافته‌اند ملکه‌های زنبور عسل به دلایلی که هنوز کاملاً مشخص نیست، ترجیح می‌دهند در خاک آلوده به آفت‌کش‌ها به خواب زمستانی بروند تا در خاک تمیز.

این گروه پژوهشی آزمایش‌هایی در مزرعه‌ انجام دادند: آنها ملکه‌های زنبورهای معمولی شرقی (Bombus impatiens) را رها کردند تا آزادانه در محوطه‌های بیرونی پرواز، جفت‌گیری کنند و سپس مکانی را برای خواب زمستانی انتخاب کنند.

آن‌ها می‌توانستند میان خاک تمیز یا خاک آلوده به یکی از پنج آفت‌کش رایج، از جمله حشره‌کش‌ها و قارچ‌کش‌ها در غلظت‌های مختلف انتخاب کنند.

سپس پژوهشگران دانشکده علوم محیطی در میان خاک‌ها به دقت به جست‌وجوی ملکه‌های زنبورهای در حال خواب زمستانی پرداختند. آن‌ها دریافتند ملکه‌ها از خاک عاری از آفت‌کش اجتناب می‌کنند و در واقع دو برابر بیشتر احتمال دارد که به سمت خاک آلوده به آفت‌کش کشیده شوند.

چرا ملکه‌ها به خاک آلوده جذب می‌شوند؟

ملکه‌های زنبور عسل معمولاً زمستان‌ها در زیرِ زمین به خواب زمستانی می‌روند و در بهار بیدار می‌شوند تا کلنی‌های جدید ایجاد کنند. پژوهشگران می‌خواستند بررسی کنند زنبورها در این بازه مهم اما آسیب‌پذیر از زندگی خود چگونه به آفت‌کش‌ها واکنش نشان می‌دهند. یافته‌های آنان شگفتی و نگرانی‌شان را برانگیخت.

در توضیح این رفتار ملکه‌های زنبورهای عسل، پژوهشگران احتمال دادند آفت‌کش‌ها با تغییر خواص خاک، آن را برای ملکه‌ها جذاب‌تر می‌کنند؛ مثلاً، قارچ‌کش‌های استفاده‌شده در این پژوهش ممکن است قارچ‌ها و نماتُدهای (کرم‌های ریز انگلی) خاک را از بین ببرند و ملکه‌ها ممکن است از خاک‌های آلوده به قارچ اجتناب کنند، زیرا احتمال دارد در طول خواب زمستانی مضر باشند.

یک احتمال دیگر این است که ملکه‌ها به دنبال تجربه جدیدی هستند؛ زیرا رفتار نوجویی در میان زنبورها رایج است که معمولاً کُلُنی را به کشف منابع جدید سوق می‌دهد.

کشف علت دقیق این رفتار ملکه‌های زنبورهای عسل به پژوهش‌های بیشتری نیاز است. قرار گرفتن در معرض آفت‌کش‌ها به کاهش حشرات در سراسر جهان کمک می‌کند.

قرار گرفتن در معرض آفت‌کش‌ها علاوه بر اینکه گاهی کُشنده است، ممکن است حرکات زنبورها و توانایی آن‌ها در جمع‌آوری و تغذیه از شهد و گرده را مختل کند. این اثرات ممکن است عواقب ناگواری برای سیستم غذایی جهانی داشته باشد. ایرنا/

https://news.uoguelph.ca/2024/10/queen-bees-choose-to-hibernate-in-pesticide-contaminated-soil-u-of-g-study/


https://news.uoguelph.ca/2024/10/queen-bees-choose-to-hibernate-in-pesticide-contaminated-soil-u-of-g-study/

@biotech_ir

آیا تزریق غبار الماس به جَو، زمین را خنک می‌کند؟

یک گروه پژوهشی متشکل از اقلیم‌شناسان و هواشناسان و زمین‌شناسان شواهدی یافته‌اند که نشان می‌دهد تزریق غبار الماس از هواپیما به جَو ممکن است زمین را خنک کند.

این گروه از مدل‌های آب و هوایی سه‌بُعدی برای مقایسه ذرات معلق در هوا استفاده کردند که ممکن است برای خنک کردن زمین استفاده شوند.

پژوهش‌های قبلی نشان داده است زمین در نقطه بحرانی خود یا نزدیک به آن قرار دارد: گرم شدن زمین به تغییراتی در الگوهای آب و هوای جهانی منجر شده است که ممکن است با گرم‌تر شدن آن بدتر شود. برخی از متخصصان معتقدند در صورت صحت این موضوع، تنها راه‌حل در این مرحله، یافتن سریع راهی برای خنک کردن زمین است. برخی دانشمندان پیشنهاد کرده‌اند که از میلیون‌ها دستگاه، که کربن هوا را جذب می‌کنند، استفاده شود.

مشکل این است که اگر به نقطه بحرانی رسیده باشیم، حذف کربن کمکی نمی‌کند؛ بلکه باید در کنار کاهش گرمایش، راهی هم برای خنک کردن زمین پیدا کنیم. بیشتر متخصصان معتقدند تزریق ذرات معلق در هوا به جَو به منظور بازتاب نور خورشید و گرما به فضا، تنها راه‌حل است. آن‌ها می‌گویند اکنون، دی‌اکسیدگوگرد بهترین گزینه برای این کار است که به طور طبیعی از آتشفشان‌ها به جَو پرتاب می‌شود و به همین دلیل دانشمندان می‌دانند اگر انسان شروع به تزریق مصنوعی آن کند، چه اتفاقی می‌افتد. عیب این راهکار این است که ممکن است باعث بارش باران اسیدی در سراسر جهان شود؛ ضمن اینکه احتمال دارد به لایه اوزون آسیب برساند و احتمالاً در الگوهای آب‌وهوای لایه‌های پایین‌تر جَو اختلال ایجاد کند.

در پژوهش حاضر، پژوهشگران برای اینکه متوجه شوند کدام نوع ماده به عنوان خنک‌کننده سیاره عملکرد بهتری دارد، یک مدل آب و هوایی سه‌بُعدی ساختند که تأثیر افزودن ذرات معلق در هوا به جَو را نشان می‌دهد. این نرم‌افزار اثرات ذرات معلق در هوا را نیز بررسی می‌کرد؛ مثلاً اینکه این ذرات نور و گرما را بازتاب می‌دهند یا خیر، چگونه روی زمین ته‌نشین می‌شوند و اینکه آیا در جَو جمع می‌شوند و گرمای بیشتری را حفظ می‌کنند یا خیر.

این گروه پژوهشی سپس، تأثیر تزریق هفت ماده از جمله کلسیت، الماس، آلومینیوم، سیلسیم کربید، آناتاز، روتایل و دی‌اکسید گوگرد به جَو را مدل‌سازی کرد. این مدل‌سازی نشان داد غبار الماس بهترین گزینه است؛ زیرا این ذرات بیشترین نور و گرما را منعکس می‌کنند، برای مدت زمان معقولی بالا باقی می‌مانند و به احتمال زیاد جمع نمی‌شوند. پژوهشگران خاطرنشان می‌کنند غبار الماس از نظر شیمیایی بی‌اثر است؛ بنابراین بعید به نظر می‌رسد برای تشکیل باران اسیدی واکنش نشان دهند.

بر اساس این مدل، تزریق ۵ میلیون تُن غبار الماس مصنوعی به جَو در سال، زمین را احتمالاً در ۴۵ سال ۱.۶ درجه سانتی‌گراد خنک می‌کند؛ البته هزینه این اقدام، هنگفت (تقریباً ۲۰۰ تریلیون دلار) است. ایرنا/


https://www.science.org/content/article/are-diamonds-earth-s-best-friend-gem-dust-could-cool-planet-and-cost-trillions

@biotech_ir

قارچ‌ها، بدون مغز و حافظه، قدرت تصمیم‌گیری دارند

پژوهشگران کشف کردند که قارچ‌ها با وجود نداشتن مغز، انواع هوش مانند حافظه و یادگیری و تصمیم‌گیری را از خود نشان می‌دهند.

پژوهشگران دانشگاه توهوکو و کالج ناگائوکا در ژاپن پژوهشی انجام دادند تا بفهمند «آیا موجودات بدون مغز هم می‌توانند اقدامات هوشمندانه انجام دهند؟». آنان فرآیندهای تصمیم‌گیری در قارچ‌ها را بررسی کردند و پی بردند سطحی از شناخت پایه (توجه و ادراک و حافظه) حتی در قارچ‌ها نیز وجود دارد.

یو فوکاساوا (Yu Fukasawa)، از پژوهشگران دانشگاه توهوکو، می‌گوید: قارچ‌ها خاطره دارند، یاد می‌گیرند و قادرند تصمیم بگیرند. در یک کلام، تفاوت آن‌ها با انسان‌ها در نحوه حل مشکلات، شگفت‌انگیز است.


قارچ‌ها هاگ‌هایی را تولید می‌کنند که می‌توانند جوانه بزنند و میسلیوم (ریشه قارچ) در زیر زمین تشکیل دهند که رشته‌هایی بلند هستند. ما معمولاً فقط قارچ‌های ریز روی سطح را می‌بینیم بدون اینکه متوجه باشیم شبکه وسیعی از میسلیوم‌های به هم‌پیوسته زیر پای ما وجود دارد. آنها از راه این شبکه، که تا حدودی شبیه اتصالات عصبی مغز است، می‌توانند اطلاعات را به اشتراک بگذارند.

در آزمایش‌ها، قارچ‌ها هنگامی که در معرض تنظیمات فیزیکی مختلف قرار گرفتند الگوهای رشد را نشان دادند که نوعی ارتباط در شبکه‌های میسلیوم آن‌ها را نشان می‌دهد. این پژوهش پیشگامانه رفتارهای پیچیده و هوشمندانه قارچ‌ها را نشان می‌دهد و فهم ما از شناخت موجودات ساده را به چالش می‌کشد.

پژوهشگران شبکه میسلیوم را در تکه‌های چوب در حال پوسیدن دایره‌ای‌شکل و صلیبی‌شکل بررسی کردند. اگر قارچ‌ها مهارت‌های تصمیم‌گیری را از خود نشان نمی‌دادند، بدون توجه به وضعیت تکه‌های چوب به سادگی از یک نقطه مرکزی به سمت خارج پخش می‌شدند؛ اما این چیزی نبود که پژوهشگران مشاهده کردند.

یافته‌های پژوهشگران نشان داد شبکه میسلیوم قادر است اطلاعاتی را درباره محیط اطراف خود در سراسر شبکه به اشتراک بگذارد و بر اساس شکل محل رشد، جهت رشد خود را تغییر دهد.

فهم ما از دنیای اسرارآمیز قارچ‌ها محدود است، به‌خصوص زمانی که با دانشمندان از گیاهان و حیوانات مقایسه شود. این پژوهش کمک می‌کند تا فهم بهتری از نحوه عملکرد اکوسیستم‌های زیستی و چگونگی تکامل انواع مختلف شناخت در موجودات داشته باشیم.
https://scitechdaily.com/no-brains-no-problem-the-surprising-intelligence-of-fungi/

https://doi.org/10.1016/j.funeco.2024.101387

@biotech_ir