گروه لاوزی

فیزیکدانان برای اولین بار یک استراتژی برای دستکاری در تریلیون ها نانوماشین مولکولی کوچک درون ما را نشان دادند که برای زنده ماندن ما، به حداکثر رساندن بهره وری و صرفه جویی در انرژی تلاش می کنند. دستیابی به موفقیت می تواند زمینه های متعدد، از جمله ایجاد چیپ های رایج رایانه ای و سلول های خورشیدی برای تولید انرژی را تحت تاثیر قرار دهد.

درون ما همه ی ما تریلیون ها نانوماشین مولکولی کوچک است که انواع مختلفی از وظایف لازم را برای زنده نگه داشتن ما فراهم می کنند.

در یک تحقیق جامع، تیمی که به رهبری استاد فیزیک SFU پروفسور دیوید سیواک برای اولین بار استراتژی برای دستکاری این ماشین ها را برای به حداکثر رساندن کارایی و صرفه جویی در انرژی نشان داد. این پیشرفت می تواند در بسیاری از زمینه ها تاثیر داشته باشد، از جمله ایجاد چیپ های رایج کارآمد و سلول های خورشیدی برای تولید انرژی.

نانوماشین ها کوچک هستند، واقعا خیلی کوچک هستند؛ در واقع چند بیلیونیوم از یک متر عریض. آنها نیز سریع و قادر به انجام وظایف پیچیده هستند: همه چیز از مواد متحرک در اطراف سلول، ساخت و تجزیه مولکول، پردازش و بیان اطلاعات ژنتیکی.

سیواک می گوید: ماشین ها می توانند این وظایف را در حین مصرف انرژی قابل ملاحظه ای کمی انجام دهند. بنابراین، نظریه ای که پیش بینی بازده پر انرژی را به ما می آموزد که چگونه این دستگاه های میکروسکوپی کار می کنند و چه چیزی در زمان شکست آنها ناپدید می شود.

همکاران آزمایشگاه سیواک در آزمایشگاه یک DNA سنجاق سر را دستکاری کرده اند، که تاخوردگی(folding) و باز شدن(unfolding) آن، حرکت مکانیکی ماشین های پیچیده مولکولی را تقلید می کند. همانطور که  توسط تئوری سیواک پیش بینی شده، آنها دریافتند که حداکثر کارایی و حداقل تلفات انرژی در سنجاق سراتفاق می افتد، به سرعت زمانی که تا میخورد، اما به آرامی زمانی که باز میشود.

استیون لارج، دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیک SFU و نخستین نویسنده در این مقاله، توضیح می دهد که DNA سنجاق سر (و نانوماشین ها) بسیار کوچک و شل هستند که به طور مداوم توسط برخورد های خشونت آمیز با مولکول های اطراف شتاب می گیرند.

لارج می گوید: "باز کردن سنجاق سر برای شما یک صرفه جویی در انرژی و زمان است."

سیواک فکر می کند گام بعدی این است که این نظریه را برای یادگیری نحوه راندن یک دستگاه مولکولی از طریق چرخه عملیاتی آن، بکار گیرد، در حالی که انرژی مورد نیاز برای انجام این کار را کاهش می دهد.

بنابراین، نانوماشینها کارایی بیشتری دارند؟ سیواک می گوید که برنامه های کاربردی بالقوه می تواند در زمینه های مختلف تغییر دهنده بازی باشد.

"استفاده می تواند شامل طراحی چیپ های رایانه ای کارآمدتر و حافظه کامپیوتر (کاهش نیازهای برق و گرمایی که آنها ساطع می کنند)، تولید مواد انرژی تجدید پذیر بهتر برای فرآیندهای مانند فتوسنتزی مصنوعی (افزایش انرژی برداشت شده از خورشید) و بهبود مستقل ماشین آلات بیومولکولی برای برنامه های کاربردی بیوتک مانند تحویل دارو باشد. "

منبع مقاله:

محققان می گویند، این افراد همچنین تمایل به خوردن سریعتر و مصرف بیشتر چربی ها و کربوهیدرات ها دارند. "این نه تنها نمک و چربی اضافی در غذاهای فرآوری شده است که موجب افزایش وزن مردم می شود، بلکه خود غذای فرآوری شده است."

لئوناردو داوینچی بعضی از هنرهای معروف جهان را تولید کرد، اما گزارش های تاریخی نشان می دهد که او برای تکمیل آثار خود مبارزه می کرد. پروفسور مارکو کاتانی، پژوهشگر کالج لندن، 500 سال پس از مرگش پیشنهاد می کند بهترین توضیح برای ناتوانی لئوناردو برای تکمیل پروژه ها این است که هنرمند بزرگ ممکن است دچار کمبود توجه و اختلال بیش فعالی (ADHD) بوده باشد.

بسیاری از واکسن ها باید به طور مداوم در دمای پایین نگه داشته شوند، که به عنوان "زنجیر سرد" نامیده می شود. بدون آن، ممکن است کارایی خود را از دست بدهند. اما نگه داشتن یک واکسن منجمد، چالشی است، به ویژه در مناطق دور افتاده و فقیرنشین جهان. 

بر اساس یک مطالعه جدید از محققان کالج پزشکان و جراحان دانشگاه واشنگتن، یک برخورد ژنومیک می تواند توضیح دهد که چرا بسیاری از پیوند کلیه از بین می روند، حتی زمانی که اهدا کنندگان و گیرندگان به خوبی هماهنگ باشند. این برخورد ژنومی یک ناسازگاری ژنتیکی بین اهدا کننده و گیرنده کلیه است و باعث می شود که گیرنده بتواند یک حمله ایمنی علیه پروتئین اهدا کننده ایجاد کند.

فیزیکدانان برای اولین بار یک استراتژی برای دستکاری در تریلیون ها نانوماشین مولکولی کوچک درون ما را نشان دادند که برای زنده ماندن ما، به حداکثر رساندن بهره وری و صرفه جویی در انرژی تلاش می کنند. دستیابی به موفقیت می تواند زمینه های متعدد، از جمله ایجاد چیپ های رایج رایانه ای و سلول های خورشیدی برای تولید انرژی را تحت تاثیر قرار دهد.

تحقیقات مرتبط با یک اختلال خواب خاص به نام اختلال رفتاری خواب"حرکت سریع چشم" (REM) را با تشخیص بیماری پارکینسون مرتبط کرده است. چه چیزی این مشکل خواب را مشخص می کند و آیا حضور آن میتواند راه خوبی برای پیش بینی خطر ابتلا به پارکینسون باشد؟

 تغییرات قلب ن پس از یائسگی شناخته شده است، اما یک مطالعه جدید دانشگاه گوئلف اولین بار است که تغییرات پنهان را که در دوران قبل از یائسگی، مرحله پیش از شروع یائسگی (پریمنوپوز) اتفاق می افتد را نشان می دهد.

این تغییرات اندک و کم، پیامدهای بالقوه ای برای محافظت از قلب ن با معرفی استفاده از درمان جایگزینی هورمون زودهنگام دارد.

 گاهی بهترین راه برای یادگیری چیزی با بازی کردن بدست میاد. باور ندارید از دانشمندان دانشگاه استنفورد بشنوید که گفته اند وقتی بازی برای اهداف آموزشی بکار گرفته میشه فرصت های بیشتری برای یادگیری عمیق تر بدست میاد. 

گل رز ممکن است یکی از نمادهای شگفت انگیز عشق و علاقه در فرهنگ معاصر باشد اما اکنون این گل می تواند بیش از یک ارزش نمادین باشد. یک دستگاه جدید برای جمع آوری و تصفیه آب، توسعه یافته در دانشگاه تگزاس در آستین، از گل رز الهام گرفته شده است، و در حالی که بیشتر مهندسی ساز است تا جذاب، پیشرفتی چشمگیر در روش های فعلی است. هر ساختار گل مانند کمتر از 2 سنت هزینه دارد و می تواند بیش از نیم گالن آب در ساعت را در هر متر مربع تولید کند.

براساس مطالعه‌ای که در مجله Proceedings of the National Academy of Science (PNAS) منتشر شده است، گروهی از نورونها به نام گانگلیون قشری قاعده ای(کورتیکوبازال) مغزی برای یادگیری صوتی در پرندگان جوان مهم است  اما در پرندگان بالغ اینگونه نیست.

محققان پویایی عفونت را در کشت سلولی سه بعدی شبیه بافت بررسی می کنند.

گسترش عوامل بیماری زا مانند ویروس نقص ایمنی بدن انسان (HIV) اغلب در یک لوله آزمایش، یعنی در کشت سلولی دو بعدی مورد مطالعه قرار می گیرد، حتی اگر شرایط بسیار پیچیده ای را در بدن انسان به سختی منعکس کند.

محققان ساختار سه بعدی یک مجموعه پروتئینی درگیر در بینایی مهره داران را با وضوح اتمی حل کرده اند، یافته ای که پیامدهای گسترده ای برای درک ما در مورد فرآیندهای سیگنالینگ بیولوژیکی و طراحی بیش از یک سوم از داروهای امروز در بازار دارد.

بسیاری از افراد تلاش می کنند که با افزایش سن، وزن خود را کنترل کنند. اکنون تحقیقات جدید در مؤسسه Karolinska در سوئد کشف کرده است که چرا: گردش لیپیدها در بافت چربی در دوران پیری کاهش می یابد و افزایش وزن را آسان تر می کند، حتی اگر بیشتر غذا نخوریم یا کمتر از قبل ورزش کنیم. این مطالعه در مجله Nature Medicine منتشر شده است.

دانشمندان موسسه پزشکی احیا کننده وایک فارست از سیستم تحویل خود برای ارائه یک ابزار ویرایش DNA برای تغییر توالی DNA و اصلاح عملکرد ژن استفاده می کنند. سیستم بهبود یافته "ضربه و اجرا" سریعتر کار می کند و کارآمدتر است.

بنابراین می گویید که به رژیم غذایی گیاهی علاقه دارید؟

درست است که بسیاری از گیاهان مقدار زیادی از مواد مغذی را تأمین می کنند، به طور معمول در بخشی از انرژی صرف شده برای افزایش پروتئین حیوانی. با این حال، قبل از شروع تغییر عمده در رژیم، ارزش تحقیق و تجربه یک سه‌گانه از متخصصان مغز و اعصاب در دانشگاه بهداشت و علوم اورگان را در نظر بگیرید.

محققان گزارش دادند که آنها روش جدیدی را تولید کرده اند که از نور برای کنترل طول عمر پروتئین در داخل سلول استفاده می کند. این روش به دانشمندان این امکان را می دهد تا بهتر ببینند که پروتئین های خاص چگونه در سلامت، توسعه و بیماری نقش دارند.

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی دانشگاه نبراسکا-لینکلن و دانشگاه کشاورزی هواجونگ، دو اسید چرب جدید - به نام های اسید نبراسکانیک و اسید ووهانیک - را در روغن دانه گیاه بنفشه چینی (Orychophragmus violaceus)، یک گیاه گلدار بومی مرکز چین شناسایی کرده اند. این کشف در ژورنال Nature Plants گزارش شده است.

دقیقاً همانطور که اثر انگشت برای شما منحصر به فرد است، توالی DNA در سلول های شما حاوی تغییرات خاصی است که باعث می شود آن را نیز منحصر به فرد کنید. در حقیقت، تنها 0.1٪ ژنوم شما با سایر افراد متفاوت است. اثر انگشت DNA روشی است برای شناسایی افراد بر اساس توالی DNA آنها. بیایید بهترین روش و ابزارها را در اثر انگشت DNA بررسی کنیم.