Các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Davis (Hoa Kỳ) cùng phối hợp với một nhóm các nhà khoa học quốc tế sử dụng công cụ chỉnh sửa bộ gen CRISPR-Cas để tạo ra giống lúa kháng bệnh. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature vào ngày 14 tháng 6.

Các thử nghiệm trên cánh đồng quy mô nhỏ ở Trung Quốc cho thấy giống lúa mới được phát triển thông qua chỉnh sửa bộ gen của một gen được phát hiện gần đây, vừa cho năng suất cao và cả khả năng chống lại loại nấm gây bệnh đạo ôn nghiêm trọng. Lúa là cây trồng thiết yếu nuôi sống một nửa dân số thế giới.

Guotian Li, đồng tác giả nghiên cứu, ban đầu đã phát hiện ra đột biến mô phỏng tổn thương, trong khi khởi nguồn của phát hiện này bắt nguồn từ phòng thí nghiệm của Pamela Ronald tại Đại học California, Davis đã giải trình tự 3.200 chủng lúa riêng biệt, mỗi chủng có các đột biến khác nhau. Trong số các chủng này, chủng Guotian được xác định có các mảng sẫm màu trên lá.

Cụ thể, ông Ronald đã sử dụng CRISPR-Cas9 để phân lập gen liên quan đến đột biến và sử dụng công cụ chỉnh sửa gen để tái tạo đặc điểm đó, cuối cùng xác định được giống lúa cho năng suất cao và kháng ba loại mầm bệnh khác nhau, bao gồm cả nấm gây bệnh đạo ôn.

Trong các thử nghiệm trên cánh đồng quy mô nhỏ được trồng trên những mảnh đất nhiễm bệnh nặng, giống lúa mới cho năng suất cao gấp 5 lần so với giống lúa đối chứng đã bị nấm gây hại. Bệnh đạo ôn gây ảnh hưởng nặng nề đến hầu hết các khu vực trồng lúa trên thế giới.

Nhóm nghiên cứu hy vọng có thể tái tạo đột biến này ở các giống lúa được trồng phổ biến. Hiện nay, các nhà khoa học mới chỉ tối ưu hóa gen này trong giống lúa mô hình có tên là Kitaake không được trồng rộng rãi. Các nhà khoa học mong muốn nhằm mục tiêu vào một loại gen tương tự trong lúa mì để tạo ra giống lúa mì kháng bệnh.

N.P.D (NASATI), theo https://phys.org/news/2023-06-genome-disease- Resistant-rice.html, 15/6/2023

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/giong-lua-moi-duoc-tao-ra-nho-ky-thuat-chinh-sua-bo-gen-6877.html)

Theo một báo cáo mới của Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP), các quốc gia có thể cắt giảm 80% ô nhiễm nhựa trong vòng chưa đầy hai thập kỷ tới.

Ô nhiễm nhựa là tai họa ảnh hưởng đến mọi nơi trên thế giới, từ Bắc Cực đến các đại dương và không khí chúng ta hít thở. Tình trạng này thậm chí còn làm thay đổi hệ sinh thái. Mới đây, các nhà khoa học đã tìm thấy đá được hình thành từ nhựa trên một hòn đảo xa ở Braxin và hiện có quá nhiều nhựa cuộn xoáy ở các khu vực của biển Thái Bình Dương đến nỗi các cộng đồng sinh vật ven biển đang sinh trưởng mạnh trên đó, bị cuốn xa cách nơi cư trú của chúng hàng nghìn dặm.

Vài thập kỷ qua đã chứng kiến tốc độ sản xuất nhựa tăng vọt, đặc biệt là nhựa dùng một lần, do đó, các hệ thống quản lý chất thải không bắt kịp được. Năm 2021, thế giới đã thải ra 139 triệu tấn chất thải nhựa dùng một lần. Sản xuất nhựa toàn cầu sẽ tăng gấp ba lần vào năm 2060 nếu không có hành động nào được thực hiện.

Báo cáo của UNEP đã đưa ra lộ trình cho các chính phủ và doanh nghiệp cắt giảm đáng kể mức độ ô nhiễm nhựa, trong đó, tập trung vào ba chiến lược chính: tái sử dụng, tái chế và vật liệu thay thế. Việc tái sử dụng nhựa sẽ gây tác động lớn nhất, khuyến nghị thúc đẩy các lựa chọn như chương trình ký gửi để khuyến khích mọi người trả lại sản phẩm nhựa và chương trình thu hồi bao bì. Báo cáo nêu rõ đây sẽ là sự “thay đổi thị trường mạnh mẽ nhất”, làm giảm 30% ô nhiễm nhựa vào năm 2040.

Ngoài ra, việc mở rộng quy mô tái chế có thể giảm ô nhiễm nhựa thêm 20%. Chỉ khoảng 9% nhựa trên toàn cầu được tái chế mỗi năm, phần còn lại được đốt cháy hoặc đưa đến các bãi chôn lấp. Bên cạnh đó, báo cáo cũng khuyến nghị ngừng trợ cấp nhiên liệu hóa thạch giúp sản xuất các sản phẩm nhựa mới rẻ hơn. Điều đó không khuyến khích tái chế và sử dụng các vật liệu thay thế. Nhiên liệu hóa thạch là nguyên liệu thô để sản xuất hầu hết các loại nhựa.

Theo báo cáo, việc sử dụng các vật liệu thay thế thích hợp cho các sản phẩm dùng một lần như giấy gói – bao gồm cả việc chuyển sang dùng vật liệu dễ phân hủy – có thể giảm 17% ô nhiễm nhựa.

Inger Andersen, Giám đốc Điều hành UNEP, cho biết: “Cách chúng ta sản xuất, sử dụng và thải bỏ nhựa đang gây ô nhiễm hệ sinh thái, gây rủi ro cho sức khỏe con người và gây bất ổn cho khí hậu. Báo cáo của UNEP đưa ra lộ trình nhằm giảm thiểu đáng kể những rủi ro này thông qua việc áp dụng cách tiếp cận tuần hoàn nhằm loại bỏ nhựa ra khỏi hệ sinh thái, ra khỏi cơ thể chúng ta và cả nền kinh tế”.

Theo ước tính, khoản đầu tư cần thiết cho những thay đổi theo đề xuất của báo cáo, sẽ tiêu tốn khoảng 65 tỷ USD/năm, nhưng số tiền này thấp hơn chi phí nếu không làm gì cả. Việc chuyển sang một nền kinh tế ở đó nhựa được tái sử dụng và tái chế có thể mang lại khoản tiết kiệm 3,25 nghìn tỷ USD vào năm 2040, bằng cách tránh các tác động tiêu cực của nhựa, bao gồm cả những tác động đến khí hậu, sức khỏe, không khí và nước. Bên cạnh đó, việc cắt giảm 80% nhựa sẽ tiết kiệm được 0,5 tỷ tấn ô nhiễm cacbon đang làm hành tinh nóng lên mỗi năm và cũng có thể tạo ra 700.000 việc làm mới, chủ yếu ở các nước đang phát triển.

Tuy nhiên, ngay cả với tất cả những thay đổi này, thế giới vẫn sẽ phải quản lý khoảng 100 triệu tấn chất thải nhựa từ các sản phẩm có tuổi thọ ngắn vào năm 2040. Khối lượng nhựa đó tương đương với gần 5 triệu công-te-nơ vận chuyển. Để giải quyết vấn đề này, sẽ đòi hỏi phải có các tiêu chuẩn chặt chẽ hơn đối với rác thải không tái chế và nâng cao tinh thần trách nhiệm của các nhà sản xuất về tác động do các sản phẩm nhựa của họ gây ra.

Báo cáo của UNEP được công bố khi các quốc gia chuẩn đang bị cho vòng đàm phán thứ hai tại Paris vào cuối tháng này nhằm thống nhất một hiệp ước quốc tế đầu tiên về nhựa trên thế giới. Hiệp ước này sẽ giải quyết toàn bộ vòng đời của nhựa từ khâu sản xuất đến thải loại. Liệu hiệp ước có bao gồm các hạn chế đối với sản xuất nhựa hay không vẫn còn là vấn đề nan giải.

N.P.D (NASATI), theo https://edition.cnn.com/2023/05/16/world/plastic-pollution-unep-climate-intl/index.html, 16/5/20

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/the-gioi-co-the-cat-giam-80-o-nhiem-nhua-vao-nam-2040-6709.html)

Sử dụng Thiết bị thăm dò đo phân cực tia X (IXPE), nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã tiến hành các quan sát phân cực tia X của một ẩn tinh tia X đang bồi tụ có tên gọi là Vela X-1. Kết quả của chiến dịch quan sát này được trình bày vào ngày 3 tháng 3 vừa qua trên arXiv, cung cấp những hiểu biết quan trọng về tính chất của bức xạ tia X từ ẩn tinh này.

Các nhị phân tia X bao gồm một ngôi sao bình thường hoặc một sao lùn trắng truyền khối lượng lên một ngôi sao neutron nhỏ hoặc một lỗ đen. Dựa trên khối lượng của ngôi sao đồng hành, các nhà thiên văn học chia chúng thành các nhị phân tia X khối lượng thấp (LMXBs) và các nhị phân tia X khối lượng cao (HMXBs).

Ở khoảng cách khoảng 6.500 năm ánh sáng so với Trái đất, Vela X-1 là một hệ nhị phân tia X khối lượng cao (HMXB) đang dần biến mất, bao gồm một ngôi sao neutron đang bồi tụ và “người bạn đồng hành” siêu khổng lồ HD 77581 trong quỹ đạo nhỏ 9 ngày. HD 77581 phóng ra một cơn gió sao mạnh mẽ (là quá trình ngôi sao đánh mất vật chất của nó trong mọi giai đoạn của tiến hóa sao) gây ra một cú sốc khi nó tương tác với môi trường liên sao (interstellar medium). Điều này làm cho Vela X-1 trở thành một trong hai HMXB duy nhất được biết đến trải qua cú sốc.

Gần đây, một nhóm các nhà thiên văn học do Sofia Forsblom của Đại học Turku ở Phần Lan dẫn đầu đã nghiên cứu Vela X-1 bằng IXPE, với hy vọng làm sáng tỏ thêm bản chất của ẩn tinh này.

“Trong bài báo này, chúng tôi trình bày kết quả quan sát đo phân cực tia X của Vela X-1 bằng IXPE đầu tiên được thực hiện vào hai dịp riêng biệt trong năm 2022”, các nhà nghiên cứu viết.

Trước hết, nhóm đã đo thời gian quay của Vela X-1 bằng kỹ thuật kết nối pha, kết quả là khoảng 283,4 giây. Tỷ lệ xung trong dải năng lượng 2-8 keV được xác định là 53,3% cho lần quan sát đầu tiên và 48,1% cho lần quan sát thứ hai.

Sau đó, họ nhận thấy rằng, trong lần quan sát toàn bộ dải năng lượng IXPE (2-8 keV), mức độ phân cực trung bình (PD) và góc phân cực (PA) lần lượt ở mức khoảng 3,9% và -51,5 độ. Đối với lần quan sát thứ hai, PD và PA trung bình được đo lần lượt là 3,7% và -48,9 độ. Ngoài ra, một phân tích đo phổ phân cực của dữ liệu lấy trung bình theo pha cho Vela X-1 cho thấy PD là 2,3% và PA là -47,3 độ.

Các nhà thiên văn kết luận rằng mức độ phân cực thấp như vậy phù hợp với kết quả thu được đối với các ẩn tinh tia X đã biết khác. Họ cho rằng giá trị PD thu được có thể là do cấu trúc nhiệt độ nghịch đảo của bầu khí quyển sao neutron. Tuy nhiên, họ nói thêm rằng PD thấp cũng có thể là kết quả của sự biến đổi mạnh mẽ của PD và PA theo năng lượng, hoặc sự biến đổi mạnh mẽ của PA theo pha của ẩn tinh.

Các tác giả của nghiên cứu lưu ý rằng cần có các nghiên cứu sâu hơn về Vela X-1 để đưa ra kết luận cuối cùng.

Các nhà khoa học cũng cho biết: “Một phân tích đầy đủ và chi tiết về sự phụ thuộc năng lượng phức tạp của các đặc tính phân cực của Vela X-1 nằm ngoài phạm vi của nghiên cứu này và là chủ đề của công việc mở rộng hơn trong tương lai”.

P.T.T (NASATI), theo https://phys.org/news/2023-03-x-ray-vela-x-.html, 13/3/2023

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/quan-sat-buc-xa-tia-x-tu-vela-x-1-6376.html)

Một nghiên cứu từ Đại học Aarhus-Đan Mạch được công bố trên tạp chí Nature Communications, các nhà khoa học tiết lộ kiến thức mới quan trọng về các tế bào B, tạo thành yếu tố quan trọng trong hệ miễn dịch của cơ thể. Các tế bào B là những tế bào tạo ra kháng thể bảo vệ khi chúng ta được chủng ngừa hoặc bị nhiễm trùng và chính các tế bào B cũng tạo ra các kháng thể có hại liên quan đến các bệnh dị ứng hoặc tự miễn dịch.

Các nhà nghiên cứu đã kiểm tra bước đầu tiên trong việc kích hoạt các tế bào B, cụ thể là cơ chế kích hoạt được kích hoạt khi các tế bào nhận ra một mục tiêu cụ thể hoặc ‘kẻ thù’-là một kháng nguyên.

Tác giả nghiên cứu phó giáo sư Søren Degn cho biết: “Trước đây, người ta tin rằng các kháng nguyên từ vi-rút hoặc vắc-xin chẳng hạn sẽ phải liên kết chéo với các thụ thể của tế bào B trên bề mặt tế bào. Nhưng bây giờ chúng tôi đã chỉ ra rằng ngay cả các kháng nguyên chỉ có thể liên kết một thụ thể tại một thời điểm có thể kích hoạt các tế bào B”.

Tác giả giải thích rằng phát hiện này rất quan trọng ở một số cấp độ. Kết quả này rất có ý nghĩa vì nó thể hiện một bước đột phá trong hiểu biết của chúng ta về cách các tế bào miễn dịch quan trọng này ‘nhận ra’ kẻ thù. Một khi hiểu điều gì đang xảy ra, chúng ta có thể bắt chước nó trong việc thiết kế vắc-xin mới, để đảm bảo hiệu quả tối đa. Những phát hiện này có thể giúp chúng ta bắt chước các vi sinh vật gây bệnh tốt hơn, và do đó tốt hơn trong việc kích động hoặc ‘đánh lừa’ hệ miễn dịch để tạo ra phản ứng miễn dịch tốt khi tiêm chủng.

Phát hiện này rất thú vị đối với cả lĩnh vực miễn dịch học và sinh học tế bào nói chung, bởi vì các nhà nghiên cứu đã làm sáng tỏ nền tảng mới về cách thức các thụ thể trên bề mặt tế bào gửi tín hiệu vào tế bào; một quá trình sinh học quan trọng.

Phó giáo sư Søren Degn cho biết: “Nghiên cứu cho phép chúng tôi hiểu rõ hơn về nền tảng của một trong những quy trình quan trọng nhất trong hệ miễn dịch và sinh học tế bào. Nhưng rõ ràng, về lâu dài, điều này cũng có thể có ứng dụng quan trọng các khía cạnh định hướng”.

Các nhà nghiên cứu đã bắt đầu thử nghiệm vắc-xin tiền lâm sàng với mục đích chuyển những phát hiện thành thiết kế vắc-xin phù hợp về mặt lâm sàng. Họ cũng đang cố gắng sử dụng ngược lại một số công cụ tương tự, để nhắm mục tiêu và tắt các phản ứng có hại của hệ miễn dịch như phản ứng dị ứng và các bệnh tự miễn dịch.

Tác giả nghiên cứu Søren Degn giải thích: “Khi hiểu cách các tế bào B được kích hoạt, chúng tôi có thể tạo ra vắc-xin tốt hơn. Về lâu dài, cũng có thể tắt kích hoạt tế bào B trong trường hợp nó có hại. Chúng tôi đang nghiên cứu cả hai điều này trong Trung tâm nghiên cứu cơ bản CellPAT tại Đại học Aarhus”.

Trong nhiều năm, việc kích hoạt các tế bào B là chủ đề được thảo luận rất nhiều giữa các nhà nghiên cứu, bởi vì mô hình chiếm ưu thế về cách thức nhận biết miễn dịch diễn ra không thể giải thích tất cả các quan sát. Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu tại Khoa Y sinh và iNANO ở Aarhus, với sự hợp tác liên ngành với Viện Max Planck ở Munich, đã tạo ra các công cụ mới có thể phá vỡ mô hình chiếm ưu thế.

Phó giáo sư Søren Degn nói thêm: “Chúng tôi đã chỉ ra rằng cách thức giải thích việc kích hoạt các tế bào B trong 30 hoặc 40 năm qua là sai. Đây là một phát hiện quan trọng, bởi vì nó mở ra cơ hội cho các loại vắc-xin và phương pháp điều trị tốt hơn cho một nhóm bệnh lớn”.

Đ.T.V (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2023-03-immune.html, 10/3/2023

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/nghien-cuu-moi-thach-thuc-su-hieu-biet-ve-he-mien-dich-6350.html)

Nghiên cứu mới của các nhà khoa học tại trường Đại học Bath ở Anh chứng minh học chơi một loại nhạc cụ có thể cải thiện khả năng não xử lý hình ảnh và âm thanh, đồng thời, giúp cải thiện tâm trạng. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Scientific Reports.

Cụ thể, những người mới bắt đầu học piano một giờ mỗi tuần trong 11 tuần, đã có sự cải thiện đáng kể khả năng nhận biết những thay đổi về nghe – nhìn trong môi trường và giảm cấp độ trầm cảm, căng thẳng và lo lắng.

Trong nghiên cứu đối chứng ngẫu nhiên, 31 người trưởng thành được chỉ định tham gia đào tạo âm nhạc, nghe nhạc hoặc trong nhóm kiểm soát. Các cá nhân không có trải nghiệm hoặc được đào tạo âm nhạc trước đó, được hướng dẫn hoàn thành các buổi học piano kéo dài một giờ mỗi tuần. Trong khi một nhóm học chơi piano, thì các nhóm kiểm soát nghe nhạc hoặc sử dụng thời gian để hoàn thành bài tập về nhà.

Kết quả cho thấy chỉ vài tuần sau khi học, khả năng xử lý thông tin đa giác quan (thị giác và âm thanh) của những người chơi nhạc đã được cải thiện. “Quy trình đa giác quan” được cải thiện, mang lại lợi ích cho hầu hết mọi hoạt động chúng ta tham gia, từ lái xe và băng qua đường đến tìm ai đó trong đám đông hoặc xem tivi.

Những cải thiện đa giác quan đã mở rộng ra ngoài khả năng âm nhạc. Nhờ có đào tạo âm nhạc, khả năng xử lý nghe nhìn của những người học piano chính xác hơn trong các nhiệm vụ khác. Họ đã đạt kết quả cao hơn trong các bài kiểm tra xác định những “sự kiện” về âm thanh và thị giác nào diễn ra cùng lúc. Trong khi đó khả năng này lại không có được ở nhóm người tham gia chỉ nghe nhạc hoặc nhóm người học hoặc đọc.

Ngoài ra, kết quả nghiên cứu cũng cho thấy so với trước đây, những người chơi piano cũng giảm biểu hiện trầm cảm, lo lắng và căng thẳng sau khóa học. Các tác giả cho rằng việc đào tạo âm nhạc có thể mang lại lợi ích cho những người gặp khó khăn về sức khỏe tâm thần và các nghiên cứu sâu hơn hiện đang được tiến hành về vấn đề này.

TS. Karin Petrini, chuyên gia âm nhạc và cũng là nhà tâm lý học nhận thức tại Khoa Tâm lý học thuộc trường Đại học Bath giải thích: “Chúng tôi biết rằng chơi và nghe nhạc thường mang đến cho chúng ta niềm vui trong cuộc sống, nhưng trong nghiên cứu này, chúng tôi muốn tìm hiểu thêm những tác động trực tiếp của việc học nhạc trong một thời gian ngắn đến khả năng nhận thức của chúng ta. Học chơi một nhạc cụ như piano là nhiệm vụ phức tạp: nó đòi hỏi người chơi phải đọc bản nhạc, thực hiện các chuyển động và theo dõi phản hồi thính giác và xúc giác để điều chỉnh các hành động tiếp theo. Về mặt khoa học, quá trình kết hợp thị giác với tín hiệu thính giác, dẫn đến việc đào tạo đa giác quan cho các cá nhân. Những phát hiện nghiên cứu cho thấy điều này tác động mạnh mẽ và tích cực đến cách não xử lý thông tin nghe – nhìn ngay cả ở tuổi trưởng thành khi độ dẻo của não giảm sút”.

N.P.D (NASATI), theo https://scitechdaily.com/study-finds-that- Playing-the-piano-boosts-brain-processing-power-and-reduces-depression-stress-and-anxiety/, 2/2/2023

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/choi-dan-piano-giup-tang-cuong-kha-nang-xu-ly-cua-nao-va-giam-tram-cam-cang-thang-va-lo-lang-6166.html)

Những phát hiện mới từ Viện Nghiên cứu Y học Stowers đã khám phá ra những hiểu biết quan trọng về cách hoạt động và tồn tại của gen vị kỷ (selfish gene) rất nguy hiểm-được coi là một bộ phận ký sinh trùng của ADN. Những hiểu biết sâu sắc về động lực của nó là một nguồn tài nguyên quý giá cho cộng đồng rộng lớn đang nghiên cứu các hệ thống truyền động giảm phân.

Nghiên cứu mới, được công bố trên PLoS Genetics ngày 7/12/2022, tiết lộ cách thức một gen vị kỷ trong nấm men đã sử dụng chiến lược giải độc để kích hoạt chức năng của nó và tạo khả năng cho nó có thể tiến hóa thuận lợi và thành công lâu dài. Chiến lược này của nó giúp ích nhiều cho các nhà khoa học đang nghiên cứu các hệ thống tương tự, bao gồm các nhóm đang thiết kế các hệ thống truyền động tổng hợp để kiểm soát dịch hại gây bệnh. Một ngày nào đó có thể dẫn đến khả năng loại bỏ các quần thể dịch hại gây hại cho cây trồng hoặc thậm chí cho cả con người trong trường hợp bệnh do vật trung gian gây ra.

Tiến sĩ Sarah Zanders, điều tra viên của Stowers cho biết: “Hiểu biết về quá trình sinh học của những yếu tố vị kỷ này có thể giúp chúng tôi xây dựng các trình điều khiển tổng hợp có thể thay đổi quần thể tự nhiên“.

Nghiên cứu trước đây từ Phòng thí nghiệm Zanders đã tiết lộ một gen điều khiển trong nấm men, có tên là wtf4, tạo ra protein độc có khả năng tiêu diệt tất cả thế hệ con.

Dựa trên công trình này, nghiên cứu do Tiến sỹ Nicole Nuckolls, Phòng thí nghiệm Zanders đứng đầu, đã phát hiện ra sự khác biệt về thời điểm tạo ra chất độc và protein giải độc từ wtf4 và các kiểu phân phối độc đáo của chúng trong các bào tử đang phát triển.

Nhóm nghiên cứu đã phát triển một mô hình về cách thức chất độc hoạt động để tiêu diệt bào tử-tương đương với trứng ở người hoặc tinh trùng trong nấm men. Kết quả cho thấy các protein độc tập kết lại với nhau, có khả năng phá vỡ các protein thiết yếu cho tế bào hoạt động khác. Bởi vì gen wtf4 mã hóa cả chất độc và thuốc giải độc nên thuốc giải độc có hình thức tương tự và cùng nhóm với chất độc. Tuy nhiên, thuốc giải độc có một bộ phận mở rộng có thể cô lập các cụm thuốc giải độc bằng cách đưa chúng đến “ngăn chứa rác” của tế bào, không bào.

Để hiểu rõ hơn cách thức hoạt động của các gen vị kỷ trong quá trình sản sinh này, các nhà nghiên cứu đã xem xét thời điểm bắt đầu hình thành bào tử và tìm thấy protein độc biểu hiện trong tất cả các bào tử đang phát triển và túi bao quanh chúng, trong khi protein giải độc chỉ được tìm thấy trong túi với nồng độ thấp. Trong quá trình phát triển sau này, thuốc giải độc được làm giàu bên trong các bào tử kế thừa wtf4 từ tế bào nấm men mẹ.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các bào tử thừa hưởng trình điều khiển đã sản xuất thêm protein giải độc bên trong bào tử để trung hòa chất độc và đảm bảo sự sống sót của chúng.

Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng một “công tắc” phân tử cụ thể kiểm soát nhiều gen khác liên quan đến sự hình thành bào tử cũng kiểm soát biểu hiện của chất độc, nhưng không phải thuốc giải độc, từ gen wtf4. “Công tắc” này rất cần thiết cho sự sinh sản của nấm men và được liên kết chặt chẽ với wtf4, giúp giải thích tại sao gen vị kỷ này lại thành công trong việc trốn tránh mọi nỗ lực vô hiệu hóa công tắc của vật chủ.

Nuckolls cho biết: “Nếu chúng ta có thể điều khiển các ký sinh ADN này biểu thị ở loài muỗi và thúc đẩy sự tiêu diệt của chúng, thì đó có thể là một cách để kiểm soát các loài gây hại”.

Các tác giả khác bao gồm tiến sỹ Anthony Mok, María Angélica Bravo Núñez, Jeffery Lange, Todd J. Gallagher, và Chris W. Seidel.

P.T.T (NASATI), theo https://phys.org/news/2022-12-elish-genes-yeast-succeed.html, 9/12/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/nhung-hieu-biet-quan-trong-ve-cach-thuc-hoat-dong-va-ton-tai-cua-mot-gen-ky-sinh-6039.html)

Việc đặt thiết bị ốc tai điện tử là một quy trình phức tạp, trong đó một số dây thần kinh có thể bị tổn thương nếu bác sĩ phẫu thuật không hết sức cẩn thận. Mũi khoan phẫu thuật “thông minh” mới được phát triển gần đây có thiết kế mới có thể trợ giúp các bác sỹ bằng cách tự động tắt nếu nó đến quá gần các dây thần kinh đó.

Thiết bị này được trang bị hệ thống hỗ trợ rô-bốt, có hướng dẫn bằng hình ảnh hiện có, trong đó thiết bị cấy ghép được đưa vào tai trong thông qua một kênh hẹp được khoan trong hộp sọ. Kênh này được định vị cực kỳ chính xác, nó hoàn toàn không gây tổn hại khi đi xuyên qua khoảng cách 3 mm giữa các dây thần kinh chính trên khuôn mặt và dây thần kinh vị giác.

Hiện tại, khi kênh này đã được khoan độ vài mm vào hộp sọ, mũi khoan sẽ được rút ra và một đầu dò điện khí hóa sẽ được đưa vào. Miễn là đầu dò đó không tiến lại đủ gần gây kích thích dây thần kinh trên mặt – bằng chứng là co giật cơ mặt – thì việc khoan có thể tiếp tục đi sâu hơn nữa.

Mặc dù sử dụng đầu dò là một bước quan trọng trong quy trình cấy ốc tai nhưng nó khiến cuộc phẫu thuật kéo dài hơn và tốn nhiều công sức hơn so với cách khác. Đây là lý do để máy khoan thông minh ra đời. Máy khoan thông minh được thiết kế bởi các nhà khoa học tại Viện nghiên cứu Empa của Thụy Sĩ, nó có một bit được phủ titan-nitride/silicon-nitride đồng thời khoan vào hộp sọ và tạo ra một dòng điện nhẹ. Nếu các điện cực trên mặt bệnh nhân phát hiện sự kích thích của dây thần kinh mặt, thì máy khoan sẽ tự động dừng lại… còn nếu không nó tiếp tục khoan tiếp.

Tiến sĩ Kerstin Thorwarthm, Viện Empa cho biết: “Máy khoan của chúng tôi kết hợp giữa máy khoan và đầu dò, vì vậy quá trình khoan không bị gián đoạn và có thể giám sát liên tục trong quá trình khoan”.

Người ta hy vọng rằng công nghệ cuối cùng có thể được sử dụng không chỉ trong phẫu thuật cấy ghép ốc tai điện tử mà còn trong bất kỳ thủ thuật nào diễn ra gần dây thần kinh, chẳng hạn như ở cột sống. Empa hiện đang tìm kiếm các đối tác công nghiệp để giúp thương mại hóa máy khoan thông minh này.

P.T.T (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/smart-drill-cochlear-implants/ 10/12/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/may-khoan-thong-minh-tang-toc-do-va-don-gian-hoa-phau-thuat-cay-ghep-oc-tai-dien-tu-6030.html)

Khả năng phòng vệ tự nhiên của não bộ có thể khiến các khối u ở phần cơ thể này khó điều trị, nhưng các nhà khoa học đã đạt được một số thành công ban đầu khi sử dụng điện trường trong các mô hình phòng thí nghiệm. Kỹ thuật này liên quan đến việc sử dụng năng lượng điện để nhắm mục tiêu có chọn lọc các tế bào ung thư trong khi không làm tổn thương đến các tế bào khỏe mạnh và các nhà khoa học cũng chứng minh việc áp dụng kỹ thuật này để mở hàng rào máu não cũng giúp điều trị hóa trị đạt hiệu quả hơn. Công trình được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Saskatchewan.

Nhóm nghiên cứu đã tìm cách tận dụng phương pháp công nghệ sử dụng dòng điện để điều trị ung thư ở những bộ phận khác trong cơ thể. Một trong số đó là xung điện không thể đảo ngược (IRE hoặc NanoKnife) dùng để điều trị các khối u mô mềm ở phổi, tuyến tiền liệt, tuyến tụy và các vị trí khó tiếp cận khác kể từ năm 2009. Phương pháp khác nữa là xung điện không thể đảo ngược tần số cao (H-FIRE) cũng đã cho thấy nhiều hứa hẹn trong các mô hình phòng thí nghiệm.

Cả hai kỹ thuật này đều được thiết kế để tiêu diệt tế bào mục tiêu bằng cách sử dụng các xung điện rất ngắn nhằm làm mất ổn định màng tế bào, thông qua các điện cực được đưa vào khối u. Trong điều trị ung thư não, nó sẽ liên quan đến việc xuyên những chiếc kim dài qua hộp sọ để điều trị khối u có mục tiêu.

Tiến sĩ Mike Moser, đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết: “Phương pháp điều trị ung thư an toàn hơn và hiệu quả hơn có thể khả thi về mặt lâm sàng. Bệnh nhân bị u não giờ đây có thể có thêm lựa chọn khác để có thể điều trị tại chỗ mà không cần mở hộp sọ và không cần dùng nhiệt hoặc bức xạ”

Mặc dù những phương pháp điều trị như vậy vẫn là những lựa chọn phù hợp trong điều trị nhưng Moser và nhóm của ông đã thực hiện được một số bước đầu tiên đầy hứa hẹn. Nghiên cứu liên quan đến ba loại tế bào não: một dòng tế bào ung thư não và hai dòng tế bào khỏe mạnh từ hàng rào máu não, màng não kín bảo vệ não khỏi các mầm bệnh có hại trong máu và chỉ cho phép các phân tử nhỏ đi qua.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm hàng loạt các điện trường với các cường độ khác nhau và đánh giá khả năng tồn tại của các tế bào khác nhau sau đó. Qua đó họ biết được ngưỡng gây chết tế bào ung thư não thấp hơn đáng kể so với các tế bào khỏe mạnh, đây là tín hiệu tốt cho việc nhắm mục tiêu có chọn lọc vào chúng để điều trị khối u. Nhưng các nhà khoa học cũng nhận thấy kỹ thuật này có thể dùng để phá vỡ tạm thời các tế bào hàng rào máu não và mở ra hàng rào vận chuyển thuốc.

Trước đây chúng ta đã thấy các nhà khoa học thành công trong việc sử dụng siêu âm để phá vỡ rào cản để thuốc hóa trị có thể đi qua, trong khi các hạt nano đặc biệt cũng có thể đóng một vai trò nào đó. Mặc dù chỉ được chứng minh trên các tế bào trong phòng thí nghiệm, nghiên cứu mới này một ngày nào đó có thể chứng kiến ​​một phương pháp khác được bổ sung thêm vào danh sách công cụ điều trị của các nhà khoa học.

Tiến sĩ Chris Zhang, đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết: “Hàng rào máu não ngăn cản thuốc điều trị đến được khối u. Kỹ thuật này của chúng tôi cũng có thể giúp mở hàng rào này, vì vậy não có thể tiếp nhận được các phương pháp điều trị khác tốt hơn như hóa trị hoặc thuốc giúp tăng phản ứng miễn dịch và giúp bệnh nhân chống lại khối u một cách có hệ thống”.

Công trình nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí the Journal of Biomechanical Engineering gần đây.

P.T.T (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/electrical-zapping-brain-cells-tumor-death/, 27/11/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/phat-trien-thanh-cong-phuong-phap-moi-tieu-diet-cac-te-bao-ung-thu-nao-5974.html)

Liệu pháp miễn dịch là một phương pháp điều trị ung thư đầy hứa hẹn, nhưng nó luôn tỏ ra khó có thể tấn công các khối u rắn. Một nghiên cứu mới đây, không chỉ xác định được loại thuốc có hiệu quả chống lại các khối u rắn mà còn có thể phát hiện ra nguyên nhân khiến liệu pháp miễn dịch này thường xuyên thất bại.

Hệ thống miễn dịch của con người là một vũ khí mạnh mẽ, nhưng ung thư che giấu nó và nó có thể tự tạo ra một môi trường xung quanh chính nó để ngăn chặn các tế bào miễn dịch. Liệu pháp miễn dịch là một phương pháp điều trị mới nổi cho phép các nhà khoa học tăng cường hệ thống miễn dịch chống lại bệnh ung thư và mặc dù nó đã đạt được một số thành công trong việc chống lại các khối u ác tính và bệnh bạch cầu, nhưng kỹ thuật này vẫn chưa hiệu quả đối với các khối u rắn.

Tuy nhiên, nghiên cứu mới về một loại thuốc dùng điều trị ung thư tuyến tiền liệt dường như đã giúp các nhà khoa học tìm thấy cơ chế gây lỗi của liệu pháp miễn dịch, và gợi ý cách khắc phục cho nó.

Các nhà khoa học tại Trường Đại học Washington – St. Louis đã tiên hành thử nghiệm một hợp chất tân dược có tên gọi là (R)-9b, chất này trong các nghiên cứu trước đây được chứng minh là rất có triển vọng chống lại được ung thư. Do thuốc này có khả năng ngăn chặn một gen có tên là ACK1, cho nên, nhóm nghiên cứu đã tạo ra những con chuột hoàn toàn không có gen này và điều tra xem xét chúng phản ứng với ung thư tốt như thế nào.

Nupam Mahajan, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Ở hầu hết những con chuột không có gen ACK1 này, khi chúng tôi đưa tế bào ung thư vào cơ thể chúng như cách chúng tôi thường làm thì hầu như không có dấu vết của khối u. Ở một số ít có phát triển khối u, nhưng khối u khá nhỏ so với những con chuột hoang dã. Đây là manh mối đầu tiên cho thấy điều gì đó quan trọng đang xảy ra ở những con chuột thiếu gen này. Chúng tôi thấy rằng chúng có thể tạo ra một phản ứng miễn dịch mạnh mẽ chống lại các tế bào ung thư”.

Tiếp theo, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm (R)-9b trên chuột có gen ACK1. Khi cấy các tế bào ung thư tuyến tiền liệt ở người vào những con chuột này, kết quả cho thấy tương tự như những con chuột hoàn toàn thiếu gen. Nhóm nghiên cứu cũng thấy được mức độ gia tăng của các tế bào T nhắm mục tiêu ung thư và phát tín hiệu cho các phân tử giúp chúng thâm nhập vào các khối u để tiêu diệt chúng hiệu quả hơn. Nhánh thứ ba của cuộc tấn công là cắt đứt nguồn cung cấp nhiên liệu cho ung thư tuyến tiền liệt – testosterone.

Nhóm nghiên cứu lại tiếp tục kiểm tra xem loại thuốc này có hoạt động tốt hơn nữa khi họ kết hợp nó với các loại thuốc trị liệu miễn dịch có tên là chất ức chế điểm kiểm soát miễn dịch hay không. Chúng hoạt động bằng cách giải phóng hệ thống “phanh” tự nhiên của hệ thống miễn dịch. Điều thú vị là, không có sự cải thiện nào cả. Trên thực tế, thuốc trị liệu miễn dịch dường như hoạt động tích cực chống lại (R)-9b. Điều này gợi ý về lý do tại sao liệu pháp miễn dịch có thể thất bại ở nhiều khối u rắn và cách tiềm năng để vượt qua nó.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Communications gần đây.

P.T.T (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/prostate-Cancer-drug-improved-immunotherapy/, 29/11/2022

Bột xử lý vi nhựa là sản phẩm do các nhà khoa học tại Đại học RMIT, Ôxtrâylia tạo ra, lý tưởng nhất để trộn vào nước thải chưa xử lý tại các nhà máy xử lý nước thải hiện có. Mặc dù bằng mắt thường bột xử lý vi nhựa trông giống loại bột trắng đơn giản, nhưng trên thực tế nó được tạo thành từ các “cấu trúc trụ nano” sắt từ, siêu nhỏ.

Mỗi cấu trúc nano đó bao gồm hai tấm vật liệu khung hữu cơ kim loại (MOF) với một dãy trụ nano oxit sắt bọc cacbon được kẹp vào khoảng trống ở giữa. Sự sắp xếp này tạo ra diện tích bề mặt lớn để ngay cả những hạt vi nhựa nhỏ nhất đi qua cũng bám vào.

Khi bột cuộn xoáy trong nước thải một thời gian ngắn, một nam châm sẽ được sử dụng để loại bỏ tất cả các cấu trúc trụ nano cùng với các hạt vi nhựa mà chúng đã hấp phụ. Trong các thử nghiệm tại phòng thí nghiệm, quá trình này đã loại bỏ thành công tất cả các hạt vi nhựa khỏi các mẫu nước bị ô nhiễm chỉ trong một giờ. Hơn nữa, các cấu trúc đó có thể được tái sử dụng tới sáu lần. Và như một lợi ích bổ sung, các cấu trúc cũng hấp thụ xanh metylen, chất được bổ sung vào nước để đại diện cho các chất ô nhiễm hòa tan truyền thống. Trái lại, các kỹ thuật lọc thông thường mất nhiều ngày để hoàn thành và thậm chí lọc không triệt để.

GS. Nicky Esthiaghi, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: “Phụ gia dạng bột của chúng tôi loại bỏ các hạt vi nhựa nhỏ hơn 1.000 lần so với những hạt mà các nhà máy xử lý nước thải hiện nay có thể phát hiện được. Chúng tôi đang tìm kiếm các cộng tác viên trong ngành công nghiệp để đưa phát minh sang các bước tiếp theo, tiến tới triển khai ứng dụng trong các nhà máy xử lý nước thải“.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Chemical Engineering.

N.P.D (NASATI), theo https://newatlas.com/environment/nanopillared-structures-microplastics-water-magnetism/, 29/11/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/vat-lieu-moi-loai-bo-cac-hat-vi-nhua-khoi-nuoc-bang-tu-tinh-5938.html)

VI KHUẨN TỪ TÍNH HƯỚNG VÀO CÁC KHỐI U ĐỂ CUNG CẤP CÁC LOẠI THUỐC CHỐNG UNG THƯ

Cập nhật: ngày 12/11/2022

MÀNG MỎNG CHUYỂN ĐỔI TIA UV THÀNH ÁNH SÁNG ĐỎ ĐỂ THÚC ĐẨY SỰ SINH TRƯỞNG CỦA THỰC VẬT

Cập nhật: ngày 5/11/2022

MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU MỚI VỀ BỆNH SARCOMA EWING Ở RUỒI DROSOPHILA

Cập nhật: ngày 21/10/2022

BỆNH NHÂN TĂNG NHÃN ÁP CÓ NGUY CƠ MẮC BỆNH ALZHEIMER

Cập nhật: ngày 12/10/2022

Theo các nhà nghiên cứu tại Trường Y Perelman thuộc Trường Đại học Pennsylvania, một thiết bị cỡ nhỏ để phát hiện hoạt động não liên quan đến thèm ăn ở vùng não quan trọng và phản ứng lại bằng cách kích thích điện vùng đó, cho thấy có nhiều hứa hẹn trong một thử nghiệm lâm sàng thí điểm ở hai bệnh nhân mắc chứng rối loạn ăn uống vô độ (BED).

Thử nghiệm, được mô tả trong một bài báo công bố mới đây trên tạp chí Nature Medicine, đã theo dõi hai bệnh nhân trong suốt sáu tháng. Trong thời gian đó, thiết bị được cấy ghép này – loại thường được sử dụng để điều trị chứng động kinh kháng thuốc – giám sát hoạt động trong vùng não được gọi là hạt nhân accumbens. Các hạt nhân accumbens có liên quan đến việc xử lý niềm vui và phần thưởng, và có liên quan đến chứng nghiện. Bất cứ khi nào thiết bị cảm nhận được tín hiệu hạt nhân accumbens dùng để dự đoán cảm giác thèm ăn trong các nghiên cứu trước đây, nó sẽ tự động kích thích vùng não đó, làm gián đoạn các tín hiệu liên quan đến cảm giác thèm ăn. Trải qua hơn sáu tháng điều trị, các bệnh nhân báo cáo rằng các cơn buồn nôn ít hơn nhiều và cân nặng giảm.

“Đây là một nghiên cứu khả thi giai đoạn sớm, trong đó chúng tôi chủ yếu đánh giá mức độ an toàn, nhưng chắc chắn những lợi ích lâm sàng mạnh mẽ mà những bệnh nhân này đã báo cáo cho chúng tôi thực sự rất ấn tượng và thú vị“, tiến sỹ Casey Halpern, phó giáo sư về phẫu thuật thần kinh, Giám đốc phẫu thuật lập thể và thần kinh chức năng tại Penn Medicine, tác giả của nghiên cứu cho biết.

BED được coi là chứng rối loạn ăn uống phổ biến nhất ở Hoa Kỳ, ảnh hưởng đến ít nhất vài triệu người. Bệnh nhân thường có các đợt ăn uống vô độ thường xuyên và nó thường liên quan đến béo phì. Những cá nhân khi say rượu có cảm giác mất kiểm soát trong việc ăn uống, do đó họ tiếp tục ăn vượt quá mức bình thường của cảm giác say.

Các đợt BED được bắt đầu bằng cảm giác thèm ăn các loại thức ăn mong muốn cụ thể. Trong một nghiên cứu đăng trên kỷ yếu năm 2018 của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia với các thí nghiệm trên chuột và con người, Halpern và các đồng nghiệp đã tìm thấy bằng chứng cho thấy hoạt động điện tần số thấp đặc biệt trong hạt nhân accumbens tăng lên ngay trước những cơn thèm ăn – không phải trước khi ăn uống bình thường. Các nhà nghiên cứu đã kích thích hạt nhân accumbens ở chuột để làm gián đoạn hoạt động liên quan đến cảm giác thèm ăn này bất cứ khi nào nó xảy ra, và phát hiện ra rằng những con chuột trở nên ăn ít hơn đáng kể đồ ăn ngon, có chứa nhiều calo mà chúng có thể ăn.

Thiết bị mà nhóm nghiên cứu đã sử dụng để ghi lại các tín hiệu từ và kích thích não của những con chuột có sẵn trên thị trường và được phê duyệt để điều trị chứng động kinh kháng thuốc. Nó được đặt bên dưới da đầu, với các dây dẫn chạy qua hộp sọ đến các hạt nhân accumbens trong mỗi bán cầu não.

Nghiên cứu mới là một thử nghiệm sơ bộ về cùng một thiết bị và chiến lược trên các đối tượng là con người. Nhóm của Halpern đã lắp thiết bị kích thích não cho bệnh nhân BED, hai bệnh nhân béo phì nghiêm trọng, và trong sáu tháng, họ đã ghi lại được các tín hiệu từ các thiết bị này. Thi thoảng, các bệnh nhân ở trong nghiên cứu phòng thí nghiệm, sẽ được thưởng thức những món ăn tự chọn (đồ ăn nhanh và bánh kẹo là những món phổ biến) nhưng chủ yếu họ thực hiện việc này ở nhà. Các nhà nghiên cứu có thể quay lại các đợt ăn uống vô độ của bệnh nhân trong phòng thí nghiệm và khi bệnh nhân ở nhà, họ sẽ tự báo cáo thời gian các đợt ăn của họ. Các nhà khoa học đã quan sát thấy rằng, giống như trong nghiên cứu trước đây của họ, tín hiệu tần số thấp đặc biệt trong hạt nhân accumbens xuất hiện trong vài giây trước khi bệnh nhân ăn bữa ăn vô độ đầu tiên của họ.

Trong giai đoạn tiếp theo của nghiên cứu, các thiết bị kích thích não này sẽ tự động truyền kích thích điện tần số cao đến các hạt nhân accumbens bất cứ khi nào các tín hiệu tần số thấp liên quan đến sự thèm xuất hiện. Trong khoảng thời gian sáu tháng này, các bệnh nhân cho biết cảm giác ăn mất kiểm soát của họ giảm rõ rệt và tần suất các cơn say xỉn ở mỗi người cũng giảm hơn 11 pound. Một người trong số này cho biết có sự cải thiện nhiều đến mức cô không còn đáp ứng các tiêu chí về chứng rối loạn ăn uống vô độ. Dường như cũng không có tác dụng phụ bất lợi đáng kể nào xảy ra.

Các nhà khoa học tiếp tục theo dõi các đối tượng trong sáu tháng nữa, và bắt đầu thu nhận những bệnh nhân mới cho một nghiên cứu lớn hơn. Họ lưu ý rằng, về nguyên tắc, phương pháp điều trị tương tự có thể được áp dụng cho các chứng rối loạn liên quan đến mất kiểm soát khác bao gồm chứng cuồng ăn bulimia.

P.T.T (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2022-08-deep-brain-binge-disorder.html, 30/8/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/kich-thich-nao-sau-hua-hen-chong-lai-chung-an-vo-do-5475.html)

Cách hệ miễn dịch của trẻ nhỏ phản ứng với vắc-xin sốt rét

Cập nhật: ngày 5-9-2022

Nghiên cứu của các nhà khoa học tại Viên nghiên cứu Burnet – Úc đã cung cấp những hiểu biết mới về cách mà hệ miễn dịch của trẻ nhỏ phản ứng với vắc-xin sốt rét (RTS,S) bao gồm cả tác động của việc tiếp xúc với bệnh sốt rét trong quá khứ đối với phản ứng đó.

Các kháng thể triệu tập những tế bào bạch cầu hấp thụ vi-rút có thể đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ trẻ sơ sinh khỏi nhiễm trùng bẩm sinh nghiêm trọng tiềm ẩn với cytomegalovirus ở người (HCMV). Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Journal of Clinical Investigation của Trung tâm Y tế Weill Cornell Medicine và Bệnh viện Nhi đồng NewYork-Presbyterian, là phân tích toàn diện nhất về HCMV.

Virus cytomegalo (CMV) là một loại virus gây nhiễm trùng thường gặp. Nhiễm trùng cytomegalovirus có thể tấn công bất kỳ ai, đặc biệt là phụ nữ mang thai, trẻ em, những người có hệ miễn dịch kém, suy giảm hệ miễn dịch. Virus cytomegalo (CMV) là giống virus thuộc họ Herpesviridae hoặc Herpesviruses. Cái tên cytomegalo bắt nguồn từ Hy Lạp, có nghĩa là tế bào lớn. Đây là loại virus được nghiên cứu nhiều nhất của tất cả cytomegoliviruses.

Các nhà khoa học đã kiểm tra kháng thể trong máu của 81 bà mẹ bị nhiễm HCMV, so sánh các đặc tính của kháng thể ở những bà mẹ đã truyền với chưa truyền HCMV cho con của họ. Một phát hiện quan trọng là những phụ nữ trong nhóm không lây truyền có xu hướng biểu hiện mức độ cao hơn về cơ chế triệu tập bạch cầu, được gọi là quá trình thực bào tế bào phụ thuộc vào kháng thể, chống lại HCMV.

Tiến sĩ Sallie Permar và Giáo sư Nancy C. Paduano cho biết: Những phát hiện này chắc chắn có ý nghĩa đối với các loại đáp ứng miễn dịch mà vắc-xin HCMV nên nhắm mục tiêu. HCMV và các vi-rút liên quan trong họ herpesvirus được cho là đã lây nhiễm sang người và các động vật có vú khác trong ít nhất hàng chục triệu năm. Trong thời gian đó, những loại vi-rút này đã phát triển vô số công cụ và chiến lược để trốn tránh hệ phòng thủ miễn dịch của vật chủ và gây nhiễm trùng lâu dài. HCMV được cho là lây nhiễm hầu như tất cả mọi người ở các nước đang phát triển. Mặc dù hầu hết các bệnh nhiễm trùng không được chú ý, nhưng HCMV khi nó âm ỉ trong cơ thể-thường là suốt đời; và được cho là có thể thúc đẩy một cách tinh vi nhiều loại bệnh ở người, từ ung thư đến bệnh tim. Hơn nữa, hệ miễn dịch kém với HIV, thuốc ức chế miễn dịch, hoặc già hoặc trẻ, có thể kích hoạt lây lan HCMV và bệnh tật có khả năng tử vong.

HCMV tự duy trì trú ngụ trong cộng đồng người một phần do lây truyền từ mẹ sang con khi mang thai. Những trường hợp nhiễm HCMV bẩm sinh này có thể gây ra thai chết lưu; mất thính giác; bất thường về phát triển não và các tình trạng khác ở trẻ nhỏ. Nhưng các chiến lược điều trị bằng vắc-xin và kháng thể thông thường cho đến nay được chứng minh là không hiệu quả trong việc chống lại nhiễm HCMV bẩm sinh; nhấn mạnh sự cần thiết phải hiểu cách hệ miễn dịch có thể chống lại loại vi-rút này một cách hiệu quả.

Tiến sĩ Permar cho biết: “Hiện tại khi một người mẹ bị nhiễm CMV cấp tính, hoặc được biết là có thai nhi bị nhiễm bệnh, chúng tôi không có vắc-xin hoặc liệu pháp miễn dịch để hỗ trợ”. Đối với nghiên cứu này, nhóm tác giả đã sử dụng các mẫu máu cuống rốn của bà mẹ và trẻ sơ sinh có ngân trong Ngân hàng máu Carolinas tại Trường Y Đại học Duke – nơi Tiến sĩ Permar đã đặt trụ sở ngay từ đầu nghiên cứu. 41 trong số các bà mẹ nhiễm HCMV đã truyền vi-rút cho trẻ sơ sinh của họ; 40 người khác thì không.

Một phát hiện đáng chú ý liên quan đến “kháng thể trung hòa“. Đây là các kháng thể liên kết với những vị trí dễ bị tổn thương trên vi-rút và do đó trực tiếp phá vỡ – vô hiệu hóa – khả năng lây nhiễm của vi-rút đối với các tế bào, sinh sản và lây lan trong các xét nghiệm đĩa tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy bằng chứng rằng những bà mẹ không truyền vi-rút có mức độ thực bào tế bào phụ thuộc vào kháng thể cao hơn. Điều đó cho thấy phương thức miễn dịch kháng thể gián tiếp này, trong đó các protein của kháng thể sử dụng phần “đuôi” của chúng, được gọi là vùng Fc, để triệu tập các đại thực bào ăn vi-rút và những tế bào bạch cầu khác, là phương thức mà HCMV không giỏi thoát ra ngoài.

Tiến sĩ Permar nói: “HCMV vốn rất tốt trong việc né tránh hệ thống miễn dịch, để chống lại, chúng ta phải vượt ra ngoài khái niệm đơn giản là trung hòa kháng thể để xem xét các kháng thể hoạt động theo những cách khác”.

Kết quả chắc chắn sẽ định hướng cho các nỗ lực vắc xin HCMV với tốc độ phát triển mới sau thành công của vắc xin SARS-CoV-2. Tiến sĩ Permar và các đồng nghiệp hiện đang áp dụng những phát hiện này trong công việc với công ty vắc-xin Moderna, để phát triển vắc-xin HCMV ứng viên sử dụng nền tảng mRNA đa năng.

Đ.T.V (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2022-07-clues-maternal-antibodies-babies-cytomegalovirus.html, 22/7/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/khang-the-cua-me-co-the-bao-ve-tre-so-sinh-khoi-cytomegalovirus-5289.html)

Hầu hết các không gian hiện nay từ máy bay đến các căn hộ, đều được thiết kế bằng vật liệu cách âm, giúp giảm thiểu âm thanh của cuộc sống thường nhật. Tuy nhiên, đa số các vật liệu cách âm này được làm từ bọt nhựa không dễ tái chế hoặc phân hủy. Giờ đây, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Kanpur, Ấn Độ đã tạo ra loại màng phân hủy sinh học từ rong biển có khả năng hấp thụ hiệu quả âm thanh. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Kiểm soát và tối ưu hóa cách âm thanh di chuyển trong phòng là chìa khóa để tạo ra các không gian chức năng. Tấm cách âm bằng bọt là giải pháp phổ biến và có nhiều loại với độ dày phù hợp với các yêu cầu cách âm cụ thể. Tuy nhiên, hầu hết các loại bọt này được tạo thành từ polyurethane và các polyme khác có nguồn gốc từ dầu thô hoặc khí đá phiến.

Để tránh sử dụng các sản phẩm hóa dầu, các nhà khoa học đã nghiên cứu khám phá các giải pháp thay thế có nguồn gốc tái tạo và có thể phân hủy sinh học. Nhưng nhiều vật liệu cách âm hiện nay được làm từ sợi thực vật, không làm giảm tiếng ồn hiệu quả trong phạm vi dải tần số âm thanh hữu ích nhất hoặc chúng quá dày hoặc cồng kềnh nên khó chế tạo. Vì vậy, Chindam Chandraprakash cùng các cộng sự tại Viện Công nghệ Kanpur muốn chế tạo loại vật liệu phân hủy sinh học từ thực vật và dễ sản xuất với khả năng hấp thụ một dải âm thanh.

Nhóm nghiên cứu đã tạo ra các màng thạch mỏng, vật liệu giống thạch có nguồn gốc từ rong biển, cùng với các chất phụ gia khác có nguồn gốc thực vật và thay đổi cả độ dày và độ xốp của màng. Trong các thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã đo lường hiệu quả khả năng giảm âm lượng của màng trong dải tần số âm thanh từ tiếng vo ve trầm đến tiếng rên rỉ chói tai.

Để làm được điều đó, các nhà khoa học đã tạo ra một ống âm thanh, trong đó một đầu ống gắn loa và đầu kia gắn màng thử nghiệm. Các micrô ở giữa ống đo âm lượng do người nói phát ra và âm lượng phản xạ khỏi màng. Kết quả thí nghiệm cho thấy màng xốp được tạo ra với nồng độ thạch cao nhất, có chất lượng hấp thụ âm thanh lớn nhất và hoạt động tương tự như các loại bọt cách âm truyền thống.

Các tác giả dự kiến nghiên cứu cách thay đổi màng thạch để tạo ra các đặc tính mong đợi như chống cháy và sẽ khám phá các vật liệu màng khác có nguồn gốc sinh học.

N.P.D (NASATI), theo https://phys.org/news/2022-07-eco-friendly-absorbers-seaweed.html, 14/7/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/su-dung-rong-bien-de-san-xuat-vat-lieu-cach-am-than-thien-voi-moi-truong-5252.html)

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Nam Úc đã phát hiện ra mối liên hệ giữa thiếu hụt vitamin D với tăng nguy cơ sa sút trí tuệ và đột quỵ. Tỷ lệ khá lớn các trường hợp sa sút trí tuệ có thể được ngăn ngừa bằng cách tăng nồng độ hormone.

Vitamin D đóng vai trò quan trọng trong cơ thể, chủ yếu giúp hấp thu canxi và phốt pho. Phần lớn vitamin D của một người không phải do thực phẩm cung cấp, mà do da sản sinh khi tiếp xúc với tia UV.

Tuy nhiên, có đến một tỷ người trên thế giới thiếu vitamin D. Thiếu vitamin D không chỉ dẫn đến làm cho cơ và xương yếu hơn mà còn gây ra nhiều bệnh khác như một số bệnh ung thư, bệnh tự miễn dịch và bệnh nghiện opioid. Các nghiên cứu thậm chí còn đi đến kết luận, phụ nữ mang thai thiếu vitamin D có thể làm tăng khả năng trẻ sinh ra mắc bệnh tâm thần phân liệt hoặc tự kỷ sau này.

Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học Ôxtrâylia đã bổ sung các bệnh mới vào danh mục các bệnh do thiếu vitamin D. Nhóm nghiên cứu đã phân tích dữ liệu từ 294.514 người tham gia dự án Biobank tại Vương quốc Anh và so sánh nồng độ vitamin D với tỷ lệ mất trí nhớ và đột quỵ. Họ đã kiểm tra ảnh hưởng của biến đổi gen đến bệnh tật, đồng thời tính đến các yếu tố như tuổi tác, giới tính, dân tộc, lối sống và các tình trạng sức khỏe khác.

Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ vitamin D thấp được định nghĩa là dưới 25 nmol/L, có liên quan đến thể thích não nhỏ hơn khi đo thông qua hình ảnh hệ thần kinh, cũng như làm tăng nguy cơ sa sút trí tuệ và đột quỵ. Các phân tích di truyền cho thấy mối liên hệ nhân quả giữa thiếu hụt vitamin D và chứng sa sút trí tuệ, trong đó, những bệnh nhân có nồng độ vitamin D ở mức 25 nmol/L có nguy cơ mắc bệnh cao hơn 54% so với những bệnh nhân có nồng độ vitamin D 50 nmol/L.

GS. Elina Hyppönen, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi là nghiên cứu đầu tiên kiểm tra tác động của nồng độ vitamin D rất thấp với nguy cơ sa sút trí tuệ và đột quỵ thông qua sử dụng các phân tích di truyền mạnh mẽ trong bộ phận lớn dân số. Trong một số tình huống thiếu vitamin D tương đối phổ biến, phát hiện của chúng tôi có ý nghĩa quan trọng với nguy cơ sa sút trí tuệ. Ở Anh, chúng tôi quan sát thấy khả năng tránh được tới 17% các trường hợp sa sút trí tuệ bằng cách tăng cường vitamin D ở mức bình thường“.

Nghiên cứu mới được công bố trên Tạp chí Clinical Nutrition.

N.P.D (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/vitamin-d-deficiency-dementia-risk/, 14/6/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/thieu-vitamin-d-lam-tang-nguy-co-sa-sut-tri-tue-5174.html)

Để sản xuất các sản phẩm thân thiện với môi trường thay thế cho bao bì và hộp nhựa đựng thực phẩm, các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Rutgers và Đại học Havard đã tạo ra một lớp phủ thực vật có thể phân hủy sinh học dùng để bọc thực phẩm nhằm chống lại các vi sinh vật gây bệnh và làm hỏng thực phẩm, cũng như bảo quản thực phẩm trong quá trình vận chuyển. Lớp phủ khi được mở rộng quy mô sản xuất, có thể làm giảm tác động xấu của bao bì làm bằng nhựa đến môi trường và bảo vệ sức khỏe con người.

Philip Demokritou, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Chúng ta cần loại bỏ bao bì thực phẩm làm từ dầu mỏ và thay thế bằng vật liệu bền vững, phân hủy sinh học và không độc hại. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã đưa ra một công nghệ có thể mở rộng quy mô, cho phép biến đổi các polime sinh học thành các sợi thông minh, có thể bọc thực phẩm trực tiếp như một phần của nền kinh tế tuần hoàn từ chất thải thực phẩm. Đây là một phần của bao bì thực phẩm thông minh và xanh thế hệ mới”.

Trong bài báo công bố trên tạp chí khoa học Nature Food, nhóm nghiên cứu đã mô tả loại hình công nghệ đóng gói mới sử dụng sợi polysaccharide/polime sinh học. Vật liệu dạng sợi này có thể được kéo từ một thiết bị sưởi ấm giống như máy sấy tóc và “bọc” các loại thực phẩm có hình dạng và kích cỡ khác nhau như quả bơ hoặc miếng thịt thăn bò. Màng sợi bọc chắc chắn đến mức bảo vệ được thực phẩm khỏi bị thâm và chứa các chất kháng khuẩn để thực phẩm không bị hỏng và chống lại các vi sinh vật gây bệnh như E. coli và listeria.

Các đánh giá định lượng cho thấy màng bọc thực phẩm đã kéo dài thêm 50% dài thời hạn sử dụng của quả bơ. Sau đó, màng bọc có thể được rửa sạch bằng nước và phân hủy dưới đất trong vòng ba ngày. Sự ra đời của loại bao bì mới nhằm mục tiêu giải quyết vấn đề môi trường nan giải, đó là tình trạng gia tăng các sản phẩm nhựa được sản xuất từ dầu mỏ trong dòng chất thải.

Demokritou nói: “Tôi không phản đối đồ nhựa. Tôi phản đối nhựa làm từ dầu mỏ mà chúng ta vẫn tiếp tục thải ra môi trường, vì chỉ một phần nhựa rất nhỏ được tái chế. Trong 50 đến 60 năm qua, chúng ta đã thải loại 6 tỷ tấn chất thải nhựa ra môi trường. Số nhựa đó đang phân hủy từ từ. Và những mảnh nhựa nhỏ này đang xâm nhập vào nguồn nước uống, thức ăn và bầu không khí. Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy chúng tác động xấu đến sức khỏe con người”.

Bài báo nghiên cứu mô tả cách màng sợi mới bọc thực phẩm được bổ sung các thành phần kháng khuẩn tự nhiên – dầu cỏ xạ hương, axit xitric và nisin. Màng sợi có thể được điều chỉnh để hoạt động như cảm biến có tác dụng kích hoạt và tiêu diệt các chủng vi khuẩn để thực phẩm không bị nhiễm khuẩn. Như vậy sẽ giải quyết được mối lo ngại ngày càng tăng về các bệnh truyền nhiễm qua thực phẩm, cũng như giảm tỷ lệ thực phẩm bị hỏng.

N.P.D (NASATI), theo https://phys.org/news/2022-06-scientists-antimicrobial-plant-based-food-plastic.html, 20/6/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/mang-boc-thuc-pham-khang-khuan-co-nguon-goc-tu-thuc-vat-duoc-thiet-ke-de-thay-the-nhua-5154.html)

Nghiên cứu mới nhất đến từ các nhà khoa học tại Đại học Baptist Hồng Kông, họ đã xác định được một loại enzym là chất điều chỉnh chính của cảm giác no và thèm ăn, và chỉ ra cách ức chế hoạt động của nó có thể bảo vệ chống lại sự tăng cân ở những con chuột có nguy cơ béo phì.

Trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu đã khám phá ra nhiều thông tin hữu ích về cách thức hoạt động của quá trình trao đổi chất ở bệnh béo phì và với sự hiểu biết mới này đã đưa ra một loạt các mục tiêu thuốc mới tiềm năng để điều trị béo phì. Bao gồm các enzym ngăn chặn những tác động bất lợi của đường, ảnh hưởng đến việc tiêu thụ năng lượng, giúp chúng ta tích trữ chất béo và ngăn chặn sự thèm ăn khi chúng ta no.

Khám phá từ nghiên cứu mới này có liên quan đến sự thèm ăn và khả năng cảm thấy no sau khi ăn lượng thức ăn phù hợp. Các tác giả đã nghiên cứu trục truyền tín hiệu quan trọng trong việc điều chỉnh năng lượng và trọng lượng cơ thể, liên quan đến một loại hormone được gọi là yếu tố tăng trưởng và biệt hóa 15 (GDF15- Growth Differentiation Factor) và một thụ thể thần kinh ở não sau được gọi là GDNF-family receptor α-like (GFRAL).

GDF15 được biết là gửi tín hiệu no bằng cách liên kết với GFRAL, can thiệp vào quá trình này chính là suy nghĩ, thuốc có thể giúp điều chỉnh lượng thức ăn. Tuy nhiên, hiện chưa được hiểu rõ, vì vậy các nhà khoa học đã tiến hành thí nghiệm để làm sáng tỏ cơ chế hoạt động.

Nhóm nghiên cứu đã tạo ra một nhóm chuột thiếu enzyme trong các tế bào thần kinh cảm giác no này được gọi là MT1-MMP. Chúng được ăn chế độ ăn giàu chất béo để béo phì, cùng với nhóm kiểm soát là những con chuột khỏe mạnh. Sau 16 tuần, những con chuột bị suy kiệt MT1-MMP ăn ít thức ăn hơn 10% và tăng trọng lượng ít hơn 50%. Họ cũng cho thấy mức độ glucose và insulin huyết tương giảm. Kết quả chỉ ra rằng sự suy giảm MT1-MMP bảo vệ chống lại bệnh béo phì cho những con chuột đang ăn kiêng nhiều chất béo.

Đi sâu vào nghiên cứu cho thấy những con chuột béo phì có nồng độ MT1-MMP tăng cao trong ở hai vùng não trong não bộ:  vùng nhận cảm hóa học (area postrema), còn được gọi là “trung tâm gây buồn nôn” và trung bộ sợi trục bó đơn (Solitary Tract Nucleus) , nơi các neuron thần kinh giúp điều chỉnh sự thèm ăn và cân nặng ở người. Các nhà khoa học cũng chỉ ra rằng enzyme ngăn chặn tín hiệu cảm giác no bằng cách tách thụ thể GFRAL khỏi bề mặt tế bào thần kinh, ngăn không cho GDF15 liên kết với nó.

Trong thử nghiệm khác, các nhà nghiên cứu đã khám phá tiềm năng điều trị của việc nhắm mục tiêu MT1-MMP bằng cách sử dụng một kháng thể để ngăn chặn hoạt động của nó thay vì sử dụng kỹ thuật di truyền. Điều này tạo ra một loạt những cải thiện trong các dấu hiệu trao đổi chất bao gồm dung nạp glucose, trọng lượng cơ thể và lượng thức ăn.

Tác giả nghiên cứu Tiến sĩ Xavier Wong Hoi-leong cho biết: “Các kết quả nghiên cứu đã xác định vai trò của MT1-MMP trong việc điều chỉnh cảm giác no và chúng cung cấp những dấu hiệu sơ bộ cho thấy enzyme phân giải protein là một mục tiêu đầy hứa hẹn để điều trị bệnh béo phì. Sự ức chế dược lý đối với MT1-MMP có thể là một chiến lược khả thi để phát triển liệu pháp dược lý hiệu quả để điều trị bệnh béo phì”.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Metabolism. 

Đ.T.V (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/enzyme-depletion-suppress-appetite-stop-weight-gain-obese-mice/, 30/5/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/su-suy-giam-enzyme-co-the-lam-giam-su-them-an-5104.html)

Glucose là đường chúng ta hấp thụ từ thực phẩm. Đây là nhiên liệu cung cấp năng lượng cho mọi tế bào trong cơ thể chúng ta. Liệu glucose có thể cấp năng lượng cho mô cấy y tế trong tương lai hay không?

Các kỹ sư tại Viện Công nghệ Massachusets (MIT) và Đại học Kỹ thuật Munich đã thiết kế loại pin nhiên liệu glucose mới, có thể chuyển đổi glucose trực tiếp thành điện năng. Thiết bị này nhỏ gọn hơn các pin nhiên liệu glucose khác vì chỉ dày 400 nanomet hay có đường kính khoảng 1/100 sợi tóc người. Thiết bị đạt mật độ năng lượng hơn so với các loại pin nhiên liệu glucose hiện có trong điều kiện môi trường xung quanh.

Thiết bị mới cũng có khả năng đàn hồi và chịu mức nhiệt 600 độ C. Nếu được lồng ghép vào thiết bị cấy ghép trong y tế, pin nhiên liệu vẫn duy trì ổn định thông qua quy trình khử trùng ở nhiệt độ cao cần cho tất cả các thiết bị cấy ghép.

Điểm cốt lõi của thiết bị mới là được làm từ gốm, loại vật liệu vẫn giữ được tính chất điện hóa ngay cả ở nhiệt độ cao và trên quy mô nhỏ. Các nhà nghiên cứu cho rằng thiết kế mới có thể được gắn vào các màng hoặc lớp phủ siêu mỏng và bao xung quanh các mô cấy để cung cấp năng lượng thụ động cho các thiết bị điện tử nhờ có nguồn cung cấp glucose dồi dào của cơ thể.

“Glucose có ở khắp mọi nơi trong cơ thể và ý tưởng của nghiên cứu là thu và sử dụng nguồn năng lượng sẵn có này để cấp điện cho các thiết bị cấy ghép“, Philipp Simons, đồng tác giả nghiên cứu nói. “Trong nghiên cứu, chúng tôi đã chứng minh một phương pháp điện hóa pin nhiên liệu glucose mới“.

Jennifer L. M. Rupp, một trong các tác giả nghiên cứu cho biết: “Thay vì sử dụng pin có thể chiếm 90% thể tích mô cấy, bạn có thể tạo ra một thiết bị màng mỏng và một nguồn điện không chiếm diện tích”.

Thiết kế cơ bản của pin nhiên liệu glucose bao gồm ba lớp: cực dương trên cùng, chất điện phân ở giữa và cực âm dưới cùng. Cực dương phản ứng với glucose trong chất dịch của cơ thể, biến đổi đường thành axit gluconic. Chuyển đổi điện hóa này giải phóng một cặp proton và một cặp electron. Chất điện phân ở giữa có tác dụng tách các proton khỏi các electron, dẫn các proton đi qua pin nhiên liệu, nơi chúng kết hợp với không khí để tạo thành các phân tử nước, sản phẩm phụ vô hại lưu thông cùng chất dịch của cơ thể. Trong khi đó, các electron tách ra di chuyển ra mạch ngoài và được dùng để cấp điện cho thiết bị điện tử.

Nhóm nghiên cứu đã tìm cách cải tiến các vật liệu và thiết kế hiện có bằng cách thay đổi lớp điện phân, thường được làm từ polime. Cụ thể, chất điện phân đã được làm từ xeria, vật liệu gốm có độ dẫn điện bằng ion ở mức cao, bền về mặt cơ học và do đó, được sử dụng rộng rãi làm chất điện phân trong pin nhiên liệu hydro. Nó cũng đã được chứng minh là tương thích sinh học.

Các nhà khoa học đã kẹp chất điện phân giữa cực dương và cực âm làm bằng bạch kim, vật liệu ổn định dễ phản ứng với glucose. Kết quả cho ra đời 150 pin nhiên liệu glucose riêng lẻ trên một con chip, mỗi pin mỏng khoảng 400 nanomet và rộng khoảng 300 micromet. Nhóm nghiên cứu đã tạo khuôn mẫu pin trên các tấm silic, cho thấy các thiết bị này có thể được ghép nối với một vật liệu bán dẫn thông thường. Sau đó, các tác giả đã đo dòng điện sản sinh bởi mỗi pin khi họ cho dung dịch glucose chảy qua mỗi tấm wafer trong một trạm thử nghiệm được chế tạo riêng.

Kết quả là nhiều pin sản xuất điện áp cao nhất khoảng 80 milivôn. Với kích thước rất nhỏ của mỗi pin, sản lượng điện này có mật độ năng lượng cao nhất so với bất kỳ thiết kế pin nhiên liệu glucose nào hiện có. Theo các tác giả, nguồn điện này đủ để cung cấp cho các thiết bị cấy ghép.

N.P.D (NASATI), theo https://techxplore.com/news/2022-05-ultrathin-fuel-cell-body-sugar.html, 13/5/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/pin-nhien-lieu-sieu-mong-su-dung-duong-trong-co-the-de-san-xuat-dien-5013.html)

Một số người lựa chọn chế độ ăn thuần chay thực phẩm thô vì tin rằng ăn thực phẩm ở trạng thái tự nhiên mang lại những lợi ích sức khỏe nhất định. Ví dụ, những người ăn thực phẩm thô thuần chay cho rằng chế độ ăn này giúp giảm cân dễ dàng và cung cấp thêm năng lượng. Tuy nhiên, không phải mọi thực phẩm thuần chay ở trạng thái thô đều tốt cho bạn. Dưới đây là năm loại thực phẩm thuần chay tốt cho sức khỏe hơn khi bạn nấu chúng:

Cà chua

Nhiều người thích ăn cà chua sống. Tất nhiên, cà chua sống rất tốt cho sức khỏe vì chúng chứa vitamin C, vitamin A, canxi, kali và phốt pho. Tuy nhiên, cà chua thậm chí còn tốt hơn khi bạn nấu chúng. Cà chua khi được nấu chính sẽ tăng đặc tính chống oxy hóa. Cà chua sẽ có hàm lượng hóa chất thực vật được gọi là lycopene cao hơn. Lycopene tạo nên màu đỏ cho cà chua và cải thiện sức khỏe của tim. Nó cũng có thể làm giảm nguy cơ mắc một số loại bệnh ung thư.

Nếu bạn đang băn khoăn về cách nấu cà chua sao cho ngon, bạn có thể nướng cà chua leo với giấm balsamic, tỏi, cỏ xạ hương, hạt tiêu đen và dầu ô liu.

Nấm

Nấm sống mang lại hương vị tuyệt vời cho món salad, nhưng có lẽ bạn nên tránh chúng. Nấm sống chứa agaritine, chất gây ung thư. Cơ thể bạn cũng không thể tiêu hóa được nấm sống. Như vậy, bạn sẽ không nhận được bất kỳ lợi ích dinh dưỡng nào từ việc ăn chúng.

Nấm nấu chín chứa nhiều chất dinh dưỡng, bao gồm protein, carbohydrate, canxi, selen, kẽm, choline, vitamin D, chất xơ, kali, magiê, vitamin C và một số vitamin B, kể cả folate. Để món nấm nấu chín có hương vị ngon, hãy xào nấm với với dầu ô liu hoặc bơ tỏi.

Ớt chuông

Ớt chuông chứa carotenoid, chất chống oxy hóa mạnh. Ớt chuông có giá trị dinh dưỡng khi bạn nấu chúng. Ớt chuông khi được nấu chín sẽ phá vỡ thành tế bào, giúp cơ thể bạn hấp thụ carotenoid bên trong dễ dàng hơn. Tuy nhiên, nên cố gắng tránh nấu ớt quá kỹ để không làm mất đi một phần hàm lượng vitamin C.

Để thu được lượng dinh dưỡng tối đa từ ớt chuông, bạn hãy xào nhanh chúng và tốt nhất xào hơi giòn thay vì xào ớt mềm và quá chín.

Cà rốt

Cà rốt chứa nhiều chất chống oxy hóa. Chất chống oxy hóa giúp bảo vệ cơ thể chống lại các loại ung thư. Vì vậy, các chuyên gia dinh dưỡng thường khuyên bạn ăn cà rốt. Khi bạn nấu chín cà rốt, hàm lượng chất chống oxy hóa sẽ tăng lên đáng kể. Tuy nhiên, cà rốt chứa ít vitamin C hơn khi bạn nấu chín. Nếu bạn đang ăn cà rốt để có thêm chất chống oxy hóa, hãy nấu chín chúng. Nếu bạn muốn tăng lượng vitamin C, hãy ăn sống chúng trong món salad hoặc xà lách trộn cà rốt.

Nếu bạn thích nấu cà rốt, hãy thử rán cà rốt trong mật ong trước khi nướng trong lò. Bạn cũng có thể thêm cà rốt vào một loại súp nóng và món hầm.

Cải bó xôi

Cải bó xôi chứa vitamin C, vitamin A, vitamin K, sắt, folate và kali. Vì rất giàu chất dinh dưỡng nên các chuyên gia dinh dưỡng gọi cải bó xôi là siêu thực phẩm. Lá cải bó xôi có hương vị tuyệt vời trong món salad hoặc như một phần của bánh sandwich. Tuy nhiên, bạn sẽ nhận được nhiều giá trị dinh dưỡng hơn từ cải bó xôi bằng cách nấu chín. Ví dụ, nấu chín cải bó xôi làm tăng hàm lượng sắt đáng kể.

Cải bó xôi có hương vị thơm ngon khi bạn xào. Nó cũng rất ngon khi được bổ sung vào món mì ống hoặc trộn vào bánh kếp. Nếu bạn muốn có một bữa ăn ngon, hãy thử dùng cải bó xôi để làm món bánh ngọt chay kiểu Hy Lạp có tên là spanakopita. Bạn có thể tìm công thức nấu cải bó xôi trên mạng Internet.

N.P.D (NASATI), theo https://scitechdaily.com/five-foods-that-are-better-for-you-when-cooked/, 8/5/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/nam-loai-thuc-pham-tot-cho-suc-khoe-hon-khi-duoc-nau-chin-4980.html)

Cácnhà nghiên cứu tại trường Đại học Oxford đã chế tạo được cảm biến từ sợi sapphire chịu được nhiệt độ khắc nghiệt với tiềm năng cải thiện đáng kể hiệu suất và giảm phát thải trong ngành hàng không vũ trụ và lĩnh vực sản xuất điện.

Công trình nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Optics Express, sử dụng sợi quang sapphire, sợi sapphire công nghiệp dày chưa đến nửa mm, có khả năng chịu nhiệt ở mức hơn 2000°C. Khi ánh sáng chiếu vào một đầu của sợi sapphire, một phần ánh sáng bị phản xạ trở lại từ một điểm dọc theo sợi đã được thay đổi để nhạy cảm với nhiệt độ. Bước sóng (màu sắc) của ánh sáng phản xạ này là thước đo nhiệt độ tại điểm đó.

Nghiên cứu đã khắc phục nhược điểm tồn tại 20 năm với các cảm biến hiện có, trong khi sợi sapphire rất mỏng nhưng lại tạo ra bước sóng ánh sáng rất lớn. Nghĩa là ánh sáng có thể di chuyển theo nhiều con đường dọc theo sợi sapphire, khiến cho nhiều bước sóng khác nhau bị phản xạ cùng một lúc. Các nhà nghiên cứu đã xử lý vấn đề này bằng cách tạo ra một kênh dọc theo chiều dài của sợi quang, sao cho ánh sáng được chứa trong một mặt cắt nhỏ, có đường kính một phần trăm milimet. Với cách tiếp cận này, nhóm nghiên cứu có thể tạo ra một cảm biến phản xạ chủ yếu một bước sóng ánh sáng.

Thử nghiệm ban đầu được thực hiện trên một đoạn sợi sapphire chỉ dài 1 cm, nhưng các nhà nghiên cứu dự đoán độ dài sẽ lên đến vài mét nhờ có một số cảm biến riêng biệt dược gắn dọc theo chiều dài của sợi. Điều đó sẽ cho phép tiến hành các phép đo nhiệt độ, ví dụ như trong động cơ phản lực. Sử dụng dữ liệu này để thích ứng với các điều kiện của động cơ trong chuyến bay có khả năng giảm đáng kể lượng khí thải nitơ oxit và cải thiện hiệu suất tổng thể, giảm tác động đến môi trường. Khả năng chống bức xạ của sợi sapphire cũng mở ra các ứng dụng trong không gian và các ngành công nghiệp năng lượng nhiệt hạch.

Rob Skilton, đồng tác giả nghiên cứu cho rằng: “Sợi quang sapphire mới sẽ có nhiều ứng dụng tiềm năng như dùng trong môi trường khắc nghiệt của nhà máy năng lượng nhiệt hạch. Công nghệ mới có tiềm năng tăng mạnh khả năng của các hệ thống bảo trì cảm biến và robot trong tương lai trong lĩnh vực này, giúp cung cấp nguồn điện tổng hợp cacbon thấp, an toàn, bền vững cho lưới điện”.

N.P.D (NASATI), theo https://www.sciencedaily.com/releases/2022/04/220421100135.htm, 21/4/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/cam-bien-tu-soi-sapphire-cai-thien-hieu-suat-va-san-xuat-nang-luong-sach-4957.html)

Một nghiên cứu mang tính bước ngoặt đã xác định được 5 loại vi khuẩn có liên quan đến bệnh ung thư tuyến tiền liệt. Hiện vẫn chưa rõ vi khuẩn có trực tiếp gây ra ung thư hay không nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng họ có thể phát triển các xét nghiệm mới để xác định ung thư tuyến tiền liệt bằng cách theo dõi sự hiện diện của những vi khuẩn này.

Trưởng nhóm nghiên cứu Colin Cooper giải thích: “Chúng ta đã biết về một số mối liên hệ chặt chẽ giữa nhiễm trùng và ung thư. Ví dụ, sự hiện diện của vi khuẩn Helicobacter pylori trong đường tiêu hóa có thể dẫn đến loét dạ dày và liên quan đến ung thư dạ dày, và một số loại vi rút HPV có thể gây ung thư cổ tử cung. Chúng tôi muốn tìm hiểu xem liệu vi khuẩn có thể liên quan đến cách ung thư tuyến tiền liệt phát triển và lây lan hay không”.

Để điều tra mối quan hệ giữa vi khuẩn và ung thư tuyến tiền liệt, các nhà nghiên khoa học đã thu thập mô tuyến tiền liệt và mẫu nước tiểu của hơn 600 nam giới. Nhiều phương pháp đã được triển khai để phát hiện vi khuẩn trong các mẫu, từ giải trình tự DNA toàn bộ bộ gen đến nuôi cấy thông khí và kính hiển vi huỳnh quang. Năm loại vi khuẩn cuối cùng đã được tìm thấy có liên quan đến các dạng ung thư tuyến tiền liệt mạnh nhất, ba trong số đó là những loài hoàn toàn mới. Sự hiện diện của một hoặc nhiều vi khuẩn này có thể liên quan đến sự tiến triển nhanh hơn của bệnh.

Tác giả đầu tiên của nghiên cứu mới Rachel Hurst nhấn mạnh rằng vẫn còn rất sớm cho nghiên cứu và những phát hiện này đặt ra rất nhiều câu hỏi mới. Ngay cả khi mối liên hệ giữa những vi khuẩn này và ung thư tuyến tiền liệt được xác minh trong các nghiên cứu trong tương lai thì vẫn chưa thể hiểu được mối quan hệ có phải là nhân quả hay không. Chúng tôi cũng đã xác định các cơ chế sinh học tiềm năng về cách những vi khuẩn này có thể liên quan đến ung thư. Trong số những điều chúng ta chưa biết là cách mọi người tiếp nhận những vi khuẩn này, liệu chúng có gây ung thư hay không, hoặc liệu phản ứng miễn dịch kém có cho phép vi khuẩn phát triển hay không.

Đồng tác giả Daniel Brewer cho biết, có thể tạo ra một xét nghiệm nhanh chóng và dễ dàng để phát hiện những vi khuẩn này, từ đó có thể hướng dẫn các quyết định điều trị tốt hơn. Ngoài một thử nghiệm chẩn đoán mới, triển vọng thú vị nhất đến từ nghiên cứu này là khả năng những vi khuẩn này trực tiếp đóng một vai trò trong việc gây ra ung thư tuyến tiền liệt. Các nhà nghiên cứu cho rằng có khả năng vi khuẩn đóng một số loại vai trò trong việc kích hoạt sự phát triển của ung thư hoặc tăng tốc độ phát triển của khối u. Một số giả thuyết được đưa ra để giải thích vi khuẩn có thể gây ra ung thư tuyến tiền liệt như thế nào nhưng tất cả đều chỉ mang tính chất suy đoán vào thời điểm này.

Nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí European Urology Oncology.

Đ.T.V (NASATI), theo https://newatlas.com/science/aggressive-prostate-cancer-association-with-bacteria/, 20/4/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/phat-hien-nam-loai-vi-khuan-moi-co-lien-quan-den-benh-ung-thu-tuyen-tien-liet-4912.html)

Từ TV, pin mặt trời, đến những phương pháp điều trị ung thư tiên tiến, các chấm lượng tử đang bắt đầu thể hiện tiềm năng độc đáo của chúng trong nhiều lĩnh vực, nhưng việc sản xuất chúng ở quy mô lớn sẽ gây ra một số vấn đề liên quan đến môi trường. Các nhà khoa học tại Đại học Hiroshima của Nhật Bản đã chứng minh một con đường xanh hơn trong lĩnh vực này, bằng cách sử dụng trấu để sản xuất đèn LED chấm lượng tử silicon đầu tiên trên thế giới.

Các nhà khoa học đã khai thác vỏ trấu để tạo ra một chấm lượng tử thân thiện với môi trường

Tác giả nghiên cứu Giáo sưu Ken-ichi Saitow tại Đại học Hiroshima cho biết: “Vì các chấm lượng tử điển hình thường liên quan đến vật liệu độc hại, chẳng hạn như cadmium, chì hoặc các kim loại nặng khác, nên các mối quan tâm về môi trường thường được cân nhắc khi sử dụng vật liệu nano. Chúng tôi đã đề xuất quy trình và phương pháp chế tạo chấm lượng tử để giảm thiểu những lo ngại này“.

Loại chấm lượng tử trong nghiên cứu này là chấm lượng tử silicon, loại chấm lượng tử này tránh kim loại nặng và mang lại một số lợi ích khác. Tính ổn định và hoạt động ở nhiệt độ cao hơn khiến chúng trở thành một trong những ứng cử viên hàng đầu để sử dụng trong tính toán lượng tử, đồng thời tính chất không độc hại cũng khiến chúng thích hợp để sử dụng trong các ứng dụng y tế.

Nghiên cứu đã tìm cách phát triển loại chấm lượng tử silicon mới sử dụng các vật liệu phế thải, có khoảng 100 triệu tấn chất thải trấu trên toàn cầu được thải ra mỗi năm.  Những vỏ trấu này thực sự là một nguồn silicon tuyệt vời mà các nhà khoa học có thể thu được nhờ một phương pháp chế biến mới. Được xử lý bằng cách xay xát vỏ trấu và đốt cháy hợp chất hữu cơ để chiết xuất bột silica, sau đó được nung trong lò. Những hạt bột silica tinh khiết thu được sau đó được giảm kích thước hơn nữa và thêm vào dung môi để “chức năng hóa” bề mặt của chúng. Thành phẩm là các chấm lượng tử silicon có kích thước 3 nanomet phát quang trong dải màu đỏ cam. Sau đó, một lớp của các chấm lượng tử silicon này được kết hợp với các lớp vật liệu khác, bao gồm chất nền thủy tinh indi thiếc oxit có vai trò là cực dương và một màng nhôm là cực âm, để tạo thành đèn LED.

Giáo sưu Ken-ichi Saitow cho biết: “Đây là nghiên cứu đầu tiên phát triển đèn LED từ trấu thải. Từ đây, hy vọng sẽ cải thiện hiệu suất của đèn LED để làm cho chúng phát quang hiệu quả hơn và phát triển các phiên bản có màu sắc khác ngoài màu đỏ cam”.

Trong tương lai các nhà khoa học mong muốn kỹ thuật này đang được điều chỉnh để tận dụng các chất thải thực vật khác, chẳng hạn như chất thải từ lúa mì, lúa mạch và cỏ. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Đ.T.V (NASATI), theo https://newatlas.com/electronics/world-first-led-light-discarded-rice-husks/, 12/4/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/den-led-cham-luong-tu-dau-tien-tren-the-gioi-duoc-lam-tu-trau-4889.html)

Trong một thế kỷ qua, những bệnh nhân có vấn đề về tim đã được yêu cầu giảm lượng muối ăn, nhưng cho đến nay có rất ít bằng chứng khoa học đằng sau khuyến cáo này. Gần đây, kết quả của thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên lớn nhất về tình trạng giảm natri và suy tim đã được báo cáo ở Tuần san y khoa The Lancet và tại Phiên họp khoa học thường niên lần thứ 71 của Đại học Tim mạch Hoa Kỳ.

Khi giảm lượng muối ăn thì bệnh nhân suy tim không phải đi cấp cứu, nhập viện hoặc tử vong ít hơn, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy sự cải thiện các triệu chứng như sưng tấy, mệt mỏi và ho, cũng như chất lượng cuộc sống tổng thể tốt hơn.

Tác giả nghiên cứu Justin Ezekowitz – giáo sư tại Khoa Y & Nha khoa của Đại học Alberta và là đồng giám đốc của Trung tâm VIGOR Canada – cho biết: “Chúng tôi không hẳn đưa ra một khuyến nghị chung cho tất cả các bệnh nhân và nói rằng hạn chế lượng natri tiêu thụ sẽ làm giảm nguy cơ tử vong hoặc phải nằm viện, nhưng có thể nói khẳng định rằng nó có thể cải thiện chất lượng cuộc sống của mọi người nói chung”.

Nhóm thực hiện đã theo dõi 806 bệnh nhân tại 26 trung tâm y tế ở Canada, Hoa Kỳ, Columbia, Chile, Mexico và New Zealand. Tất cả đều bị suy tim, khi tim trở nên quá yếu để bơm máu hiệu quả. Một nửa số người tham gia nghiên cứu được chỉ định ngẫu nhiên để được chăm sóc bình thường, số còn lại được tư vấn dinh dưỡng về cách giảm lượng muối ăn trong khẩu phần ăn của họ. Các bệnh nhân trong nhóm tư vấn dinh dưỡng của thử nghiệm được đưa ra các gợi ý thực đơn do chuyên gia dinh dưỡng thiết kế sử dụng các loại thực phẩm từ vùng của họ và được khuyến khích nấu ăn ở nhà mà không thêm muối và tránh các thành phần có nhiều muối.

Mức tiêu thụ natri là 1.500 miligam mỗi ngày hoặc tương đương với khoảng 2/3 thìa cà phê muối là giới hạn khuyến nghị của Bộ Y tế Canada cho hầu hết người Canada cho dù họ có bị suy tim hay không. Trước khi nghiên cứu, bệnh nhân tiêu thụ trung bình 2.217 mg mỗi ngày, hoặc chỉ dưới một muỗng cà phê. Sau một năm nghiên cứu, nhóm chăm sóc thông thường tiêu thụ trung bình 2.072 mg natri mỗi ngày, trong khi những người được hướng dẫn dinh dưỡng tiêu thụ 1.658 mg mỗi ngày.

Sau đó, các nhà khoa học đã so sánh tỷ lệ tử vong do bất kỳ nguyên nhân nào, nhập viện tim mạch và đến khám tại khoa cấp cứu tim mạch ở hai nhóm nghiên cứu nhưng không tìm thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê. Họ đã tìm thấy những cải thiện nhất quán cho nhóm natri thấp bằng cách sử dụng ba công cụ đánh giá chất lượng cuộc sống khác nhau, cũng như phân loại suy tim của Hiệp hội Tim mạch New York, một thước đo mức độ nghiêm trọng của suy tim.

Bác sĩ tim mạch Justin Ezekowitz nói rằng ông sẽ tiếp tục khuyên bệnh nhân suy tim cắt giảm lượng muối và kêu gọi các bác sĩ lâm sàng nhận ra rằng thay đổi chế độ ăn uống có thể là một biện pháp can thiệp hữu ích cho một số bệnh nhân của họ.

Nhóm tác giả sẽ tiến hành nghiên cứu sâu hơn để cô lập một chất đánh dấu trong máu của những bệnh nhân được hưởng lợi nhiều nhất từ ​​chế độ ăn ít natri, với mục đích có thể đưa ra nhiều đơn thuốc dành cho cá nhân được nhắm mục tiêu trong tương lai. Và tiến tới sẽ theo dõi các bệnh nhân thử nghiệm ở giai đoạn 24 tháng và 5 năm để xác định xem liệu có đạt được thêm lợi ích về lâu dài hay không.

Đ.T.V (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2022-04-salt-reveals-sodium-intake-patients.html, 3/4/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/giam-luong-natri-tot-cho-benh-nhan-tim-mach-4853.html)

Trước đây, bã cà phê đã được dùng làm siêu tụ điện cacbon xốp để lưu trữ năng lượng. Nhưng giờ đây, nhóm nghiên cứu tại trường Đại học Cincinnati ở Hoa Kỳ do TS. Ashley Ross dẫn đầu, đã sử dụng bã cà phê theo hướng sinh học. Cụ thể, các tác giả đã chứng minh được rằng các điện cực phủ cacbon làm từ chất thải này, có thể phát hiện dấu vết của các phân tử sinh học trong ống nghiệm. Đây là ví dụ đầu tiên về việc tái sử dụng bã cà phê cho các ứng dụng cảm biến sinh học.

Các vi điện cực truyền thống mà các nhà khoa học thần kinh sử dụng, thường được làm từ sợi cacbon – những sợi cacbon rắn và mịn được bó lại với nhau. Quá trình tạo ra chúng thường khó khăn và tốn kém, bao gồm nhiều bước và cần có hóa chất độc hại. Do đó, nhóm nghiên cứu muốn chế tạo toàn bộ điện cực cacbon từ bã cà phê vì phương pháp này sẽ không tốn kém và thân thiện với môi trường. Trong bước đầu tiên để hiện thực hóa mục tiêu đó, các nhà nghiên cứu đã điều chỉnh vật liệu này thông qua sử dụng bã cà phê làm lớp phủ cho các điện cực thông thường.

Trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã sấy khô bã cà phê đã qua sử dụng và đun nóng trong lò ống. Tiếp theo, vật liệu này được cho vào dung dịch kali hydroxit để kích hoạt cacbon và mở ra các lỗ trong cấu trúc. Sau đó, các nhà nghiên cứu đun nóng hỗn hợp một lần nữa trong điều kiện khí nitơ để loại bỏ các sản phẩm phụ ngoài mong đợi. Những gì còn sót lại là bùn sệt chứa đầy những mảng cacbon xốp. Bước cuối cùng, các nhà nghiên cứu pha loãng bùn với nước, sau đó nhúng các điện cực sợi cacbon để phủ lên chúng một lớp cacbon xốp mỏng hơn gần một trăm lần đường kính sợi tóc người.

Các nhà nghiên cứu đã so sánh hiệu suất của các điện cực có lớp phủ và không có lớp phủ trong việc cảm biến một lượng nhỏ dopamine, chất dẫn truyền thần kinh, nhờ phép đo vôn kế theo chu kỳ quét nhanh. Với kỹ thuật này, nhóm nghiên cứu đã dẫn điện áp thay đổi nhanh vào điện cực để luân phiên oxy hóa và khử dopamine. Kỹ thuật này đủ nhanh để phát hiện khả năng giải phóng chất dẫn truyền thần kinh trong não chưa đến một giây. Kết quả cho thấy các điện cực được phủ cacbon xốp, đạt mức oxy hóa cao hơn ba lần so với sợi cacbon trần khi có sự xuất hiện của dopamine. Như vậy, điện cực được phủ có bề mặt nhạy hơn trong việc phát hiện dopamine. TS. Ross cho biết, cấu trúc xốp không chỉ cho phép nhiều phân tử dopamine tham gia vào phản ứng hơn do diện tích bề mặt lớn của lớp phủ, mà còn bẫy các phân tử dopamine trong các kẽ hở của điện cực trong giây lát. Những đặc tính này làm tăng độ nhạy và cho phép các nhà nghiên cứu thực hiện các phép đo nhanh.

Tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ chế tạo các điện cực sợi cacbon bằng cacbon xốp từ bã cà phê thải, để tạo ra độ xốp đồng nhất cho các điện cực không chỉ trên bề mặt mà còn xuyên suốt cả bên trong. TS. Ross dự đoán điều này sẽ thúc đẩy khả năng phát hiện chất dẫn truyền thần kinh vì tổng diện tích bề mặt điện cực thậm chí lớn hơn sẽ được tiếp xúc để hấp phụ các phân tử dopamine. Ngoài ra, các tác giả dự định đưa các điện cực phủ bã cà phê vào thử nghiệm trong não chuột sống.

N.P.D (NASATI), theo https://phys.org/news/2022-03-coffee-grounds-brain.html, 20/3/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/ba-ca-phe-thai-co-the-giup-phat-hien-song-nao-4815.html)

Các nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Johns Hopkins đã phát triển thành công một loại vật liệu hấp thụ va chạm mới (vật liệu chống sốc) trọng lượng siêu nhẹ nhưng vẫn cung cấp khả năng bảo vệ giống như kim loại. Vật liệu này có thể giúp cho mũ bảo hiểm, áo giáp và các bộ phận của xe nhẹ hơn, cứng hơn và quan trọng là có thể tái sử dụng.

Cốt lõi của vật liệu mới là một chất liệu có tên gọi là chất đàn hồi tinh thể lỏng (LCEs). Đây là mạng lưới các polyme đàn hồi trong pha tinh thể lỏng tạo ra sự kết hợp hữu ích giữa độ đàn hồi và độ ổn định cho chúng. LCEs thường được dùng để chế tạo thiết bị truyền động và các múi cơ nhân tạo cho robot, nhưng đối với nghiên cứu mới này, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu khả năng hấp thụ năng lượng của vật liệu.

Nhóm nghiên cứu đã tạo ra một vật liệu có các dầm nghiêng của LCE, được kẹp giữa các cấu trúc hỗ trợ rắn và lặp đi lặp lại trên vật liệu đa lớp do đó chúng sẽ uốn cong ở các tốc độ khác nhau khi va chạm và có thể tiêu tán năng lượng một cách hiệu quả.

Trong một loạt các thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã kiểm tra khả năng chịu tác động của vật liệu với các vật thể có trọng lượng khác nhau ở các tốc độ khác nhau như thế nào. Các vật liệu này được va chạm với các vật thể nặng từ 4 đến 15 lb (1,8 và 6,8 kg) ở tốc độ lên tới 22 dặm/giờ (35,4 km/h). Không có gì ngạc nhiên khi vật liệu nhiều lớp tế bào hơn này lại hoạt động tốt hơn. Cấu trúc bốn lớp có mật độ hấp thụ năng lượng gần như gấp đôi so với cấu trúc một lớp.

Mặc dù các vật liệu cho đến nay chỉ được thử nghiệm với tác động lên đến 22 dặm/giờ (mph) nhưng nhóm nghiên cứu cho biết chúng cũng có thể hấp thụ các tác động ở tốc độ cao hơn.

Vật liệu này có thể dùng để cải thiện độ an toàn của mũ bảo hiểm, áo giáp, hãm xung ô tô và các bộ phận khác của xe cộ và máy bay, giúp tiêu tán năng lượng hiệu quả khỏi các va chạm trong khi đó lại có trọng lượng rất nhẹ.

Sung Hoon Kang, Phó giáo sư kỹ thuật cơ khí, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi rất vui mừng với những phát hiện của mình về khả năng hấp thụ năng lượng cực lớn của vật liệu mới. Vật liệu này mang lại khả năng bảo vệ tốt hơn, trọng lượng nhẹ hơn nên có thể giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và tác động môi trường của xe cộ và thoải mái hơn cho những người mặc đồ bảo hộ”.

Ứng dụng đầu tiên của vật liều sẽ là mũ bảo hiểm bởi vì hiện tại nhóm nghiên cứu đang phối hợp với một công ty để thiết kế và thử nghiệm loại đồ bảo hộ này cho các vận động viên và quân đội.

Công trình nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Advanced Materials mới đây.

P.T.T (NASATI), theo https://newatlas.com/materials/liquid-crystal-elastomer-impact-energy-absorb/, 10/3/2022

(Nguồn:https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/vat-lieu-giam-soc-moi-cung-nhu-kim-loai-nhung-nhe-nhu-mut-4791.html)

Các nhà sinh vật học đã khám phá chủng vi khuẩn lớn nhất từng được tìm thấy, với một tế bào đơn khổng lồ dài 2cm (0,8 in). Loài mới này có thể nhìn thấy bằng mắt thường, có một số đặc điểm kỳ lạ khiến nó giống như là một mắt xích còn thiếu trong quá trình tiến hóa của các tế bào phức tạp như ở người.

Hầu hết các loài vi khuẩn có chiều dài từ 1 đến 5 micromet và loài lớn nhất được biết đến trước đây là Thiomargarita namibiensis, có kích thước lớn nhất là 750 micromet hoặc 0,75 mm. Nhưng loài mới được xác định này đã ;ập kỷ lục với chiều dài trung bình là 9.000 micromet (0,9 cm/0,4 in), với mẫu vật lớn nhất được ghi nhận là 2 cm. Tổ chức đơn bào này có kích thước dài hơn con ruồi nhà.

Sinh vật này đã được phát hiện lần đầu tiên vào khoảng một thập kỷ trước, dưới dạng những bó sợi trắng mọc trên lá rừng ngập mặn đang thối rữa ở một vùng đầm lầy Caribe. Nhưng vào thời điểm đó, người phát hiện ra nó, nhà sinh vật học biển Olivier Gros, không nhận ra chúng là vi khuẩn. Việc xác định đó chỉ mới xuất hiện gần đây, với các phân tích chi tiết về nó.

Kích thước vật lý của nó không phải là thứ khổng lồ duy nhất về loại vi khuẩn này. Phân tích gen cho thấy bộ gen của nó cũng rất lớn, chứa 11 triệu bases và khoảng 11.000 gen, lớn hơn gần 3 lần so với hầu hết các bộ gen của vi khuẩn. Khi kiểm tra kỹ hơn, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng bộ gen này khá lặp lại, với hơn nửa triệu bản sao của các trình tự nhất định.

Loài vi khuẩn kỳ lạ chỉ trở nên xa lạ ở chỗ, ADN được bọc bên trong một túi màng, thứ đặc trưng cho các dạng sống phức tạp hơn. Ở các loài vi khuẩn thông thường, ADN của chúng trôi nổi tự do trong tế bào. Điều này làm mờ ranh giới giữa hai phân loại chính của dạng sống, sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn.

Nghiên cứu hiện vẫn chưa được công bố trên tạp chí, nhưng đã có trên bioRxiv.

P.T.T (NASATI), theo https://newatlas.com/biology/thiomargarita-magnifica-largest-bacterium-ever/, 27/2/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/vi-khuan-lon-nhat-tung-duoc-phat-hien-co-kich-thuoc-dai-hon-con-ruoi-nha-4748.html)

Khả năng kích thích hoặc kiểm soát các tế bào trong não có thể cung cấp cho chúng ta những cách mạnh mẽ mới để có thể hiểu và điều trị chứng rối loạn thần kinh. Hiện tại, một số công nghệ thú vị cho thấy có thể giúp cho điều này có thể đạt được.

Hình ảnh miêu tả của một nghệ sĩ về công nghệ kích thích magnetomechanical stimulation mới được phát triển đang kích thích các tế bào não cụ thể được nhắm mục tiêu bằng các hạt từ tính. Nguồn Yichao Yu and Mark Lythgoe at UCL

Thực hiện nghiên cứu trên loài gặm nhấm, các nhà khoa học tại Trường Đại học College London (UCL) đã chứng minh được một loại “nam châm vi tính” mới có thể hoạt động như một công tắc cơ học thu nhỏ để bật các tế bào cảm ứng, mang đến một phương pháp kiểm soát các vùng cụ thể của não mới.

Điểm tương đồng giữa đột phá này và một nhánh nghiên cứu tập trung vào việc kiểm soát thận trọng các tế bào trong cơ thể khác là di truyền quang học. Kỹ thuật này bao gồm việc chèn các gen vào các lệnh yêu cầu thông thường để làm cho chúng nhạy cảm với ánh sáng, cho phép chúng được kích thích để nhắm mục tiêu đến điều trị tê liệt, giảm đau và phục hồi thị lực.

Mặc dù đã có những câu chuyện cho thấy sự thành công, chẳng hạn như trường hợp di truyền quang học được sử dụng để phục hồi một phần thị lực ở người lần đầu tiên vào năm ngoái, nhưng việc điều chỉnh công nghệ này để sử dụng trong lâm sàng là rất khó do cần phải chỉnh sửa gen của các tế bào. Nhóm nghiên cứu của UCL đã đưa ra một cách khác để kiểm soát hoạt động của não mà không cần đến các biện pháp như vậy.

Tiến sĩ Yichao Yu, Trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: “Công nghệ mới của chúng tôi sử dụng các hạt từ tính và nam châm để điều khiển từ xa và chính xác hoạt động của tế bào não và quan trọng là không cần đưa bất kỳ thiết bị hoặc gen ngoại lai nào vào não để thực hiện điều này”.

Phương pháp lấy nam châm làm trung tâm của nhóm nghiên cứu bao gồm nhắm mục tiêu các tế bào não là tế bào hình sao, nằm giữa các mạch máu của não và các tế bào thần kinh, cung cấp các tế bào thần kinh hỗ trợ trao đổi chất và cấu trúc, đồng thời điều chỉnh hoạt động của các mạch tế bào thần kinh. Điều thuận lợi cho các nhà khoa học là các tế bào này cũng có khả năng cảm ứng.

Nhóm nghiên cứu đã đặt tên cho công nghệ của mình là “magnetomechanical stimulation” (MMS) và nó bao gồm các hạt từ tính đã được phủ một lớp kháng thể có kích cỡ rất nhỏ. Chúng liên kết có chọn lọc với các tế bào hình sao (điều này đã được chứng minh khi tiêm vào các vùng não nhắm mục tiêu ở chuột) và sau đó nó được bật lên bằng một thiết bị từ tính đặt gần đầu ở bên ngoài cơ thể. Kết quả là nó đã kích hoạt một loạt các con đường tín hiệu điều chỉnh nhiều chức năng của não.

“Khả năng điều khiển các tế bào hình sao trong não bằng từ trường mang lại cho các nhà nghiên cứu một công cụ mới để nghiên cứu chức năng của các tế bào này đối với sức khỏe và bệnh tật, có thể quan trọng đối với sự phát triển của các phương pháp điều trị mới trong tương lai và hiệu quả cho một số rối loạn thần kinh phổ biến, chẳng hạn như động kinh”, Lythgoe nói.

Các hạt từ tính cũng phát sáng khi quét MRI, cho phép nhóm nghiên cứu xác định được chính xác vị trí của chúng trong não. Cùng với tính chất không xâm lấn của công nghệ, điều này khiến các nhà khoa học rất lạc quan về tiềm năng của công nghệ này.

Lythgoe cho biết: “Chúng tôi rất hào hứng với công nghệ này vì tiềm năng lâm sàng của nó. Ngược lại với các phương pháp hiện có, MMS tận dụng độ nhạy đáng kể khi chạm vào các tế bào não nhất định, do đó không cần chỉnh sửa gen hay cấy ghép thiết bị”.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Advanced Science.

P.T.T (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/magnetic-microparticles-switches-selected-brain-cells/, 27/2/2022

(Nguồn:https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/cac-vi-hat-tu-tinh-cho-phep-dieu-khien-tu-xa-cac-te-bao-nao-chon-loc-4733.html)

Amoniac thường được sử dụng làm phân bón cho cây trồng thương mại, có thể gây ô nhiễm nguồn nước khi được thải loại. Tuy nhiên, nghiên cứu mới của trường Đại học Washington cho thấy vi khuẩn biến đổi gen có thể thay thế các loại phân bón từ amoniac.

Nhóm nghiên cứu của PGS. Florence Mus đã biến đổi gen các chủng vi khuẩn mới trong đất có tên là Azotobacter vinelandii. Mặc dù các vi khuẩn đã được biết đến có khả năng chuyển đổi khí nitơ xung quanh thành amoniac, nhưng các chủng khuẩn mới có thể sản sinh và bài tiết amoniac theo cách ổn định ở nồng độ cao hơn nhiều, mà không bị tác động của điều kiện môi trường. Trong các thử nghiệm tại lab, khi vi khuẩn A. Nholandii đã biến đổi, được bón cho cây lúa đang sinh trưởng, cây lúa hấp thụ amoniac do vi khuẩn tạo ra.

Các nhà khoa học hiện đang nghiên cứu tạo ra thêm các loại vi khuẩn A. vinelandii với khả năng sản sinh amoniac với tốc độ khác nhau. Các chủng đó sẽ được sử dụng trên các loại cây trồng cụ thể, dựa vào nhu cầu amoniac của cây trồng. Theo đó đảm bảo cây trồng sẽ sử dụng hết amoniac. Như vậy sẽ không còn amoniac dư thừa thoải loại từ đất và đi vào các đường nước gần đó. Ngoài ra, người nông dân sẽ không trả tiền để sử dụng thêm lượng phân bón thậm chí không cần thiết.

PGS. Mus cho rằng: “Việc sử dụng rộng rãi các loại phân bón sinh học này trong ngành nông nghiệp sẽ giảm thiểu ô nhiễm môi trường, cung cấp các phương thức bền vững để quản lý chu trình nitơ trong đất, làm giảm chi phí sản xuất và tăng tỷ suất lợi nhuận cho nông dân và tăng cường sản xuất lương thực bền vững bằng cách cải thiện độ phì nhiêu của đất”.

Nghiên cứu mới đây đã được công bố trên tạp chí Applied and Environmental Microbiology.

N.P.D (NASATI), theo https://newatlas.com/science/engineered-ammonia-producing-bacteria-crop-fertilizers/, 2/2022

(Nguồn:https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/vi-khuan-bien-doi-gen-san-sinh-amoniac-co-the-thay-the-phan-bon-cay-trong-4721.html)

Các nhà nghiên cứu thuộc Tổ chức nghiên cứu Khoa học & Công nghiệp của khối thịnh vượng chung (CSIRO) ở Ôxtrâylia đã chứng minh một phương pháp mới để bảo vệ tính toàn vẹn của vắc xin trước nhiệt độ cao. Nghiên cứu bước đầu đã chứng tỏ khả năng bảo quản vắc xin ở mức nhiệt 37 độ C trong ba tháng.

Daniel Layton, đồng tác giả nghiên cứu giải thích: “Tiêm chủng chắc chắn là một trong những can thiệp y tế hiệu quả nhất, cứu sống hàng triệu người mỗi năm. Tuy nhiên, việc phân phối vắc xin, đặc biệt là cho các nước đang phát triển, đang gặp khó khăn thường là do thiếu các dây chuyền cung cấp bảo quản lạnh để vắc xin không bị hỏng”.

Theo ước tính của Tổ chức Y tế Thế giới, mỗi năm, hơn 50% vắc xin bị vứt bỏ. Một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sự lãng phí đó, là khó bảo quản lạnh vắc xin ở mức nhiệt ổn định.

Hầu hết các loại vắc xin cần được lưu giữ trong phạm vi nhiệt độ từ 20 – 80 độ C để không làm mất tác dụng của vắc xin. Một số loại vắc xin, đặc biệt là vắc xin mRNA mới, cần được giữ ở nhiệt độ thậm chí còn lạnh hơn, dưới 0 độ C rất nhiều.

Đột phá mới sử dụng vật liệu tinh thể xốp, có thể hòa tan được gọi là khung hữu cơ kim loại (MOF). Vật liệu này bao phủ các phân tử vắc xin để bảo vệ chúng khỏi bị phân huỷ do nhiệt cho đến khi vắc xin được sử dụng. Tại thời điểm sử dụng, chỉ cần bổ sung một loại dung dịch để hòa tan các lớp phủ MOF và vắc xin được tiêm như bình thường.

Cara Doherty, đồng tác giả dự án nghiên cứu cho rằng: “MOF là vật liệu tinh thể xốp có thể hình thành xung quanh vắc xin để tạo nên giàn khung bảo vệ chống lại sự thay đổi nhiệt độ. MOF hoạt động tương tự như một giàn khung mà bạn có thể đặt xung quanh nhà của mình. Sau khi bạn dỡ bỏ khung, ngôi nhà của bạn vẫn còn. Đó là điều sẽ xảy ra khi chúng ta hòa tan MOF trong một loại vắc xin”.

Để kiểm tra kỹ thuật mới, các nhà nghiên cứu đã xem xét hai loại vắc xin thông dụng được phát triển từ vi rút sống. Một loại vắc xin dành cho bệnh gia cầm và loại còn lại dùng cho bệnh cúm, thường bị hỏng trong vòng vài ngày nếu không được bảo quản lạnh.

Các thí nghiệm thành công cho thấy lớp phủ MOF bảo vệ hai loại vắc xin trong 12 tuần ở cả nhiệt độ phòng và mức nhiệt 37 độ C. Hình ảnh tổng thể cho thấy vắc xin vẫn còn sử dụng được sau ba tháng không được bảo quản lạnh.

Tuy nhiên, các tác giả lưu ý vẫn cần nghiên cứu thêm trước khi lớp phủ có thể được thương mại hóa và triển khai trong thế giới thực vì lớp phủ MOF cần được tối ưu hóa và thử nghiệm trên các loại vắc xin khác như mRNA.

Dù vậy, Ruhani Singh, trưởng nhóm nghiên cứu vẫn lạc quan cho rằng phương pháp mới sẽ tăng cường đáng kể khả năng tiếp cận vắc xin trên toàn thế giới. Kỹ thuật này có giá thành rẻ và dễ mở rộng, nghĩa là có thể nhanh chóng được đưa vào các quy trình sản xuất vắc xin hiện nay.

N.P.D (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/vaccine-warm-storage-for-months-csiro-mofs/, 2/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/phuong-phap-moi-khong-can-bao-quan-lanh-vac-xin-trong-nhieu-thang-4711.html)

Dù bia không cồn có một số ưu điểm vượt trội hơn bia truyền thống, nhưng nhiều người cho rằng hương vị vẫn không ngon bằng. Các nhà khoa học Đan Mạch hiện nay đã khắc phục được hạn chế đó bằng cách sử dụng men làm bánh biến đổi gen.

Các loại bia thường được làm từ ít nhất hai loại hoa bia: hoa bia đắng, đủ để tạo vị đắng cho bia và hoa bia thơm, mang lại cho bia cả mùi thơm lẫn hương vị đắng. Theo các nhà khoa học tại Đại học Copenhagen, phần lớn hương thơm và mùi vị đó bị mất đi khi bia truyền thống được đun nóng để trung hòa hàm lượng cồn. Nếu bia được sản xuất không chứa cồn bằng cách giảm thiểu quá trình lên men sinh ra cồn, thì tác dụng của hoa bia thơm vẫn bị giảm. Đó là do cồn đóng vai trò quan trọng trong việc truyền hương thơm và mùi vị từ hoa bia vào bia.

Nhóm nghiên cứu tại trường Đại học Copenhagen hiện đã giải quyết vấn đề đó bằng cách tạo ra nấm men Saccharomyces cerevisiae phổ biến theo cách mà peroxisome của nấm – bào quan thường oxy hóa axit béo – thay vào đó, lại tạo ra các phân tử monoterpenoit. Các phân tử này khi được cho thêm vào bia đã khử cồn ở cuối quá trình sản xuất bia, sẽ làm cho bia có được trở lại hương thơm và mùi vị hấp dẫn.

Trên thực tế, các nhà khoa học tuyên bố hoa bia thơm thậm chí không còn cần thiết nữa, vì các monoterpenoit có thể thay thế. Họ thậm chí có thể làm như vậy trong việc nấu bia thông thường.

Công nghệ hiện đang được phát triển thông qua công ty spinoff EvodiaBio với mục tiêu vừa tạo ra bia không cồn có hương vị ngon hơn, vừa cung cấp giải pháp thay thế thân thiện với môi trường cho việc trồng, vận chuyển và chế biến hoa bia thơm. Công nghệ đã được thử nghiệm tại một số nhà máy bia của Đan Mạch và sẵn sàng để áp dụng thương mại vào tháng 10 tới.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Biotechnology.

N.P.D (NASATI), theo https://newatlas.com/science/yeast-flavor-non-alcoholic-beer/, 2/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/men-bien-doi-gen-lam-tang-huong-vi-cua-bia-khong-con-4696.html)

Nhóm nghiên cứu của TS. Mehran Ghasemlou tại trường Đại học RMIT đã tạo ra loại nhựa sinh học mới rất lý tưởng để bao gói thực phẩm tươi sống và đồ ăn mang về. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science of the Total Environment.

TS. Ghasemlou cho rằng: “Rác thải nhựa là một trong những thách thức môi trường lớn nhất nhưng các giải pháp thay thế mà chúng ta phát triển, cần phải thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí để có cơ hội được sử dụng rộng rãi. Chúng tôi đã thiết kế ra loại nhựa sinh học mới để được sản xuất trên quy mô lớn, theo phương thức đơn giản và dễ dàng tích hợp với các quy trình sản xuất công nghiệp“.

Các nhà nghiên cứu đã mô phỏng cấu trúc không thấm nước khác lạ của lá sen để tạo ra một loại nhựa sinh học độc đáo vừa bền lại dễ phân hủy. Nguyên liệu sản xuất có giá thành rẻ và phổ biến, bao gồm tinh bột và xenlulô để đảm bảo chi phí sản xuất thấp và khả năng phân hủy sinh học nhanh. Quy trình chế tạo không đòi hỏi thiết bị phức tạp hoặc gia nhiệt và còn đơn giản để nâng cấp thành dây chuyền sản xuất.

Có thể phân hủy tự nhiên

Mặc dù nhựa phân hủy sinh học là thị trường đang phát triển, nhưng không phải tất cả các loại nhựa sinh học đều giống nhau. Hầu hết các loại nhựa phân hủy sinh học thông dụng đều cần trải qua một quy trình công nghiệp và nhiệt độ cao để phân hủy. Nhựa sinh học mới không cần can thiệp công nghiệp với các thử nghiệm cho thấy nhựa phân hủy nhanh theo cách tự nhiên trong đất.

TS. Ghasemlou cho biết: “Giữa các nguyên liệu từ thực vật có sự khác biệt lớn vì sản phẩm được làm từ nguyên liệu xanh không có nghĩa là dễ phân hủy. Chúng tôi đã lựa chọn cẩn thận các nguyên liệu để có thể làm phân trộn. Điều đó được phản ánh trong kết quả từ các nghiên cứu về đất của chúng tôi, cụ thể, nhựa sinh học nhanh chóng bị phân hủy chỉ đơn giản là khi tiếp xúc với vi khuẩn trong đất“.

Cấu trúc lấy cảm hứng từ hoa sen

Lá sen nổi tiếng là một trong số các bề mặt chống thấm nước tốt nhất trên trái đất và gần như không bị bám bẩn. Bí mật nằm ở cấu trúc bề mặt của lá, bao gồm các trụ nhỏ được phủ một lớp sáp.

Mọi loại nước rơi vào lá sen, đều vẫn ở dạng giọt và chỉ lăn qua lăn lại dưới tác động của trọng lực hoặc gió. Các giọt nước cuốn theo bụi bẩn khi chúng trượt xuống, giữ cho lá luôn sạch.

Để tạo ra vật liệu mô phỏng bề mặt lá sen, đầu tiên, các tác giả đã tổng hợp một loại nhựa từ tinh bột và các hạt nano xenlulô. Bề mặt của loại nhựa sinh học này được in hình hoa văn mô phỏng cấu trúc lá sen, sau đó được phủ lớp bảo vệ PDMS, loại polime hữu cơ làm từ silicon.

Các thử nghiệm cho thấy nhựa sinh học không chỉ đẩy chất lỏng và bụi bẩn một cách hiệu quả mà còn giữ được đặc tính tự làm sạch sau khi bị trầy xước do chất mài mòn và tiếp xúc với nhiệt, axit và etanol.

GS. Benu Adhikari, đồng tác giả nghiên cứu cho biết thiết kế này khắc phục những nhược điểm chính của vật liệu làm từ tinh bột. Tinh bột là một trong những polime tự nhiên linh hoạt và triển vọng nhất, nhưng tương đối mỏng manh và rất dễ bị ẩm. Thông qua kỹ thuật sinh học mô phỏng “hiệu ứng lá sen”, nhóm nghiên cứu đã tạo ra loại nhựa phân hủy sinh học từ tinh bột hiệu quả cao.

Nhóm nghiên cứu tại RMIT mong muốn hợp tác với các đối tác tiềm năng để triển khai các ứng dụng thương mại cho nhựa sinh học. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science of the Total Environment.

N.P.D (NASATI), theo https://phys.org/news/2022-02-self-cleaning-bioplastics-repel-liquid-dirt.html, 8/2/2022

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/nhua-sinh-hoc-tu-lam-sach-chong-bam-bui-va-chat-long-4684.html)

Các nhà nhà khoa học từ Đại học Osaka – Nhật Bản đã tìm thấy một đột biến gen chưa từng được biết đến trước đây có thể gây ra tình trạng bệnh tim không thể chữa khỏi được gọi là bệnh cơ tim giãn nở. Gen này có tên BAC5, rất quan trọng đối với sự di chuyển của các ion canxi trong cơ tim và ion canxi là yếu tố thúc đẩy quá trình bơm máu của tim. Nhóm nghiên cứu cũng đã tìm ra cách sửa chữa đột biến thông qua phương pháp trị liệu gen mới, cho thấy đây là phương pháp điều trị tiềm năng cho căn bệnh quái ác này.

Tim đập trung bình 100.000 lần mỗi ngày. Tuy nhiên, các tình trạng khiến tim ngừng bơm máu hiệu quả có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng và cuối cùng cần phải cấy ghép tim.

Suy tim là tình trạng không thể chữa khỏi khi tim không còn khả năng đáp ứng nhu cầu cung cấp máu của cơ thể. Đây là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây tử vong và ảnh hưởng đến gần 40 triệu người trên toàn thế giới, gây ra vấn đề sức khỏe cộng đồng rất lớn. Một trong những yếu tố chính dẫn đến suy tim là một căn bệnh được gọi là bệnh cơ tim giãn (hay DCM). DCM được đặc trưng bởi sự giãn của các buồng tim và sự rối loạn chức năng bơm. Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng DCM thường là di truyền và có cơ sở di truyền. Tuy nhiên, đến 80% các trường hợp DCM gia đình, chúng ta vẫn không biết đột biến di truyền gây ra bệnh.

Nhóm nghiên cứu đã xác định được gen có tên BAG5 là gen gây bệnh mới cho bệnh cơ tim giãn. Đầu tiên, họ nghiên cứu bệnh nhân từ các gia đình khác nhau, làm nổi bật mối tương quan giữa đột biến mất chức năng trong gen BAG5 và DCM. Kết quả cho thấy, đột biến này có khả năng xâm nhập hoàn toàn, có nghĩa là 100% cá nhân có biểu hiện của nó sẽ phát triển bệnh. Sau đó, họ phát hiện ra trên một mô hình chuột bị bệnh cơ tim giãn; những con chuột không có BAG5 có cùng các triệu chứng của bệnh DCM ở người, chẳng hạn như giãn các buồng tim và nhịp tim không đều. Điều này chỉ ra rằng các đột biến xóa bỏ chức năng của BAG5 có thể gây ra bệnh cơ tim.

Tác giả nghiên cứu, Tiến sĩ Hideyuki Hakui, cho biết: “Ở đây, chúng tôi đã chỉ ra rằng việc mất BAG5 làm ảnh hưởng đến quá trình xử lý canxi trong tế bào cơ tim của chuột. BAG5 quan trọng đối với việc xử lý canxi trong tế bào cơ tim và canxi cần thiết cho nhịp điệu đều đặn và sức khỏe tổng thể của cơ tim, giải thích tại sao mất BAG5 lại dẫn đến bệnh cơ tim”.

Tiến sĩ Yoshihiro Asano, cho biết: Sau khi chứng minh rằng đột biến BAG5 dẫn đến mất protein BAG5 chức năng, chúng tôi cũng chỉ ra rằng việc sử dụng vectơ AAV9-BAG5 trong mô hình chuột có thể phục hồi chức năng tim. Phát hiện này gợi ý rằng liệu pháp gen với các vi-rút liên quan đến adeno (AAV) nên được nghiên cứu thêm như một phương pháp điều trị có thể thay thế cho việc cấy ghép tim cho những bệnh nhân thiếu BAG5. Liệu pháp gen AAV là một hình thức trị liệu sáng tạo nhằm sửa chữa các gen đột biến trong những bệnh có nguyên nhân di truyền như DCM. Do đó, những phát hiện này sẽ mở đường cho phương pháp điều trị y học chính xác tiềm năng dựa trên liệu pháp gen.

Đ.T.V (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2022-01-calcium-important-bones-heart.html, 19/1/2022

(Nguồn:https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/phat-hien-dot-bien-gen-co-the-gay-ra-tinh-trang-benh-tim-khong-the-chua-khoi-4672.html)

Trong bài báo nghiên cứu mới nhất xuất bản trên tạp chí Molecular Neuroscience, Anne Robinson, Trưởng Khoa Kỹ thuật Hóa học của Carnegie Mellon đã giải thích lý do việc tìm hiểu quá trình tiến triển của thoái hóa thần kinh trong bệnh Alzheimer và cách điều trị nó phức tạp hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây của các nhà nghiên cứu.

Hiện cứ 10 người Mỹ trên 65 tuổi thì có 01 người mắc bệnh Alzheimer, tăng lên 1/3 ở những người trên 80 tuổi. Đây là nguyên nhân gây tử vong đứng hàng thứ sáu ở Hoa Kỳ và hơn 5 triệu người hiện đang sống chung với căn bệnh này. Trên toàn thế giới, con số này tăng vọt lên gần 50 triệu người. Yếu tố nguy cơ được biết đến nhiều nhất của bệnh Alzheimer’s là do tuổi tác. Mặc dù thông tin chẩn đoán bệnh ngày càng cải tiến nhưng vẫn chưa có cách chữa trị hoặc phương pháp điều trị nào có thể làm chậm hoặc ngăn chặn sự tiến triển của bệnh.

Trong tất cả các bệnh thoái hóa thần kinh, thoái hóa bắt đầu ở một phần của não và lan sang các khu vực khác, gây tổn thương và mất mô não trên diện rộng. Trong bệnh Alzheimer, một số vấn đề như sự hiện diện của peptide A-beta hoặc chấn thương, có thể khiến một loại protein tau (một nhóm gồm sáu đồng phân protein hòa tan cao được tạo ra bằng cách ghép nối thay thế từ gen MAPT) trong các tế bào thần kinh chịu trách nhiệm ổn định các tế bào thần kinh đó – bắt đầu tự định hình theo các dạng rối loạn chức năng. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn chưa biết rõ cách thức gây bệnh này lan từ tế bào này sang tế bào khác, lan rộng khắp não và tàn phá não. Nếu biết được cách thức mà có thể ngăn chặn sự lan truyền đến một vùng nhỏ của não của nó, có thể giúp làm chậm sự tiến triển của bệnh và ngăn chặn quá trình thoái hóa nhận thức liên quan đến bệnh Alzheimer.

Robinson nói: “Một số mô hình bệnh Alzheimer đã cố gắng giải thích cách các dị dạng lan từ phần này sang phần khác của não. Trong đó, nhiều mô hình này tiếp cận vấn đề theo quan điểm “protein tau” bình thường chỉ dịch chuyển theo một cách; protein tau dị dạng chỉ đi theo cách kia hoặc tau dị dạng xâm nhập vào tế bào theo cách này; tau bình thường xâm nhập theo cách khác. Tuy nhiên, các mô hình trong lịch sử này đã tạo ra các dữ liệu có vẻ mâu thuẫn với nhau do đó dữ liệu nghiên cứu về bệnh Alzheimer của các nhà khoa học khó có thể dung hòa được”.

Bằng chứng từ nghiên cứu mới của Robsinson đã phát hiện ra những cách tế bào có thể hấp thụ protein tau khác, cuối cùng ảnh hưởng đến cách tế bào phản ứng. Theo Robinson, mặc dù các mô hình trong quá khứ có thể mâu thuẫn với những phát hiện của nhà khoa học nào đó, nhưng chúng đều có khả năng đúng và chỉ đơn giản là chưa nhìn vào mức độ hấp thụ của chúng một cách tổng thể. Ngoài ra, không có bằng chứng nào cho thấy các tế bào có bất kỳ cách thức phân biệt và sắp xếp giữa tau bình thường và dị dạng.

Robinson nói: “Mọi người thường nghĩ rằng có một loại protein nào đó trên bề mặt tế bào chịu trách nhiệm cho việc hấp thụ tau. Nhưng thực tế là, những gì chúng tôi phát hiện ra là nó có một số con đường để tau xâm nhập vào các tế bào. Trong khi tau gây bệnh có thể hấp thụ nhanh hơn một chút so với tau bình thường, các tế bào thần kinh và các tế bào khác trong não lại sử dụng cả hai hình thức nhanh chóng (trong vài phút). Điều này có nghĩa là hỗ trợ các tế bào thần kinh vượt qua tau khỏe mạnh, thay vì tau dị dạng, sẽ mang lại một phương pháp điều trị tinh tế hơn nhiều”.

Dữ liệu mới cho thấy rằng, những nỗ lực tạo ra phương pháp điều trị bệnh Alzheimer trong quá khứ bị sai lầm. Theo các mô hình trước đây, nếu các nhà khoa học có thể tìm thấy một con đường duy nhất, enzyme hoặc protein chịu trách nhiệm đối với sự hấp thụ tau dị dạng, họ có thể “tắt” nó đi, giống như một công tắc đèn bằng cách sử dụng một liệu pháp duy nhất. Mặc dù cách tiếp cận này có vẻ phù hợp do các chiến lược tương tự thành công đối với các bệnh như xơ nang và tiểu đường nhưng nghiên cứu của Robinson chứng minh rằng cách tiếp cận này sẽ không phù hợp cho điều trị bệnh Alzheimer.

“Dựa trên những phát hiện này của chúng tôi, bệnh Alzheimer cần một cách tiếp cận tương tự như điều trị HIV – cần có một hỗn hợp thuốc được sử dụng để giải quyết các yếu tố khác nhau của bệnh. Đồng thời, những loại thuốc này hoạt động hướng tới mục tiêu lớn hơn, điều trị các triệu chứng của bệnh Alzheimer cho bệnh nhân cụ thể”.

Dữ liệu mới giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về bệnh Alzheimer và cách nó lây lan – giúp chúng ta tiến gần hơn một bước tới phương pháp điều trị căn bệnh ảnh hưởng đến rất nhiều cuộc sống này.

P.T.T (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2022-01-alzheimer-longer.html, 21/1/2022

(Nguồn:https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/ly-do-chua-benh-alzheimer-mat-nhieu-thoi-gian-hon-du-kien-4659.html)

Nghiên cứu từ Trường Đại học Y Virginia cho thấy cách thức liệu pháp gen mới được phát triển có thể điều trị hội chứng Dravet, một dạng động kinh nghiêm trọng và có khả năng kéo dài thời gian sống sót cho những người mắc bệnh này. Liệu pháp gen này, do Stoke Therapeutics phát triển, hiện đang được thử nghiệm lâm sàng.

Hầu hết các trường hợp hội chứng Dravet là do đột biến gen SCN1A dẫn đến giảm sản xuất protein SCN1A. Phương pháp mới được thiết kế để có thể thúc đẩy sản xuất SCN1A đạt mức bình thường. Nếu thành công, phương pháp này, được gọi là phương pháp tăng sản lượng gen hạt nhân có mục tiêu (TANGO), sẽ là phương pháp điều trị đầu tiên cho nguyên nhân cơ bản của bệnh này – thiếu hụt protein SCN1A trong các tế bào não chuyên biệt.

Nghiên cứu mới này của Manoj K. Patel của UVA, Eric R. Wengert và các cộng sự cho thấy cách liệu pháp thử nghiệm khôi phục chức năng thích hợp của tế bào và giảm co giật ở chuột thí nghiệm. Nghiên cứu xây dựng trên công việc đã được thực hiện trên những con chuột ở nghiên cứu khác do đó cho thấy rằng phương pháp này có thể mang lại lợi ích cho bệnh nhân. Nghiên cứu cũng cung cấp cái nhìn sâu sắc hơn về cơ chế tại sao và cách thức hoạt động, đồng thời gợi ý (quan trọng) phương pháp điều trị này có thể giải quyết nguyên nhân gốc rễ của bệnh chứ không chỉ là điều trị các triệu chứng.

Patel, Khoa Gây mê của UVA, cho biết: “Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng, một lần điều trị duy nhất với phương pháp TANGO trên chuột sơ sinh đã ngăn chặn hoàn toàn các cơn co giật và tử vong sớm thường thấy trong mô hình chuột hội chứng Dravet của chúng tôi. Hơn nữa, nghiên cứu của chúng tôi cung cấp bằng chứng đầu tiên cho thấy phương pháp điều trị TANGO nhắm mục tiêu và cứu vãn tình trạng suy giảm chức năng sinh lý của một nhóm tế bào não – nguyên nhân gây co giật trong hội chứng Dravet”.

Hội chứng Dravet là một dạng động kinh hiếm gặp nhưng nghiêm trọng, thường xuất hiện lần đầu ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ. Bệnh nhân lên cơn co giật thường xuyên, kéo dài; gặp các vấn đề hành vi; chậm phát triển; vấn đề chuyển động, thăng bằng và các vấn đề khác. Những người mắc bệnh này thường cần được chăm sóc liên tục và đối mặt với nguy cơ đột tử cao hơn. Căn bệnh này ảnh hưởng khoảng 1 trong số 15.700 người.

Các phương pháp điều trị hội chứng Dravet hiện tại bao gồm dùng thuốc, kích thích dây thần kinh phế vị và áp dụng chế độ ăn ketogenic low-carb. Tuy nhiên, không có phương pháp điều trị nào giải quyết trực tiếp nguyên nhân cơ bản của căn bệnh này đó là thiếu protein trong các tế bào thần kinh có tên gọi là interneurons. Liệu pháp gen của Stoke nhằm mục tiêu thay đổi điều đó bằng cách thúc đẩy gen chịu trách nhiệm sản xuất protein này.

Patel và nhóm của ông muốn biết việc khôi phục lượng protein bị thiếu có thể có ảnh hưởng gì đến hoạt động của các tế bào thần kinh. Nghiên cứu trên mô hình chuột mắc hội chứng Dravet, họ phát hiện ra rằng, một lần điều trị duy nhất với liệu pháp TANGO đã giải cứu được những thiếu hụt protein trong các tế bào thần kinh đệm và khiến chúng hoạt động như những người có đầy đủ lượng protein tự nhiên. Các interneurons, có chức năng hạn chế sự hưng phấn của não và bảo vệ chống lại các cơn co giật, trở nên phản ứng nhanh hơn, năng động hơn và có thể thực hiện công việc của mình tốt hơn. Phương pháp điều trị TANGO cũng làm giảm co giật và những con chuột mắc hội chứng Dravet có thể sống lâu hơn.

Những phát hiện cũng cho thấy phương pháp này có thể hữu ích trong việc điều trị các dạng động kinh khác do đột biến gen SCN1A gây ra, các nhà khoa học của UVA cho biết.

“Có thể khó tìm được lựa chọn điều trị tốt cho bệnh nhân mắc hội chứng Dravet vì nhiều phương pháp điều trị thông thường không ngăn chặn được hoàn toàn các cơn co giật và ngăn ngừa đột tử. Quá trình phát triển và xác thực các phương pháp tiếp cận liệu pháp gen giải quyết trực tiếp cơ chế cốt lõi của hội chứng động kinh di truyền là công việc thú vị mà chúng tôi hy vọng sẽ giúp được nhiều người. Những kết quả này đưa chúng tôi tiến gần hơn một bước đến thực tế đó”, Wengert cho biết.

Sau khi các thử nghiệm lâm sàng TANGO hoàn tất, liệu pháp này cần được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm liên bang phê duyệt trước khi có thể được cung cấp cho bệnh nhân.

Các nhà nghiên cứu đã công bố phát hiện này của họ trên tạp chí khoa học Brain Research. Nhóm nghiên cứu bao gồm Wengert, Pravin K. Wagley, Samantha M. Strohm, Nuha Reza, Ian C. Wenker, Ronald P. Gaykema, Anne Christiansen, Gene Liau và Patel.

P.T.T (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2022-01-boosts-case-gene-therapy-severe.html, 18/1/2022

(Nguồn:https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/lieu-phap-gen-moi-co-the-dieu-tri-dang-dong-kinh-nghiem-trong-4647.html)

Việc tìm kiếm giải pháp thay thế bền vững cho các loại nhựa thông thường đã giúp các nhà nghiên cứu đưa ra phương thức mới sản xuất nhựa từ các nguồn khác ngoài dầu mỏ. Giờ đây, nhóm nghiên cứu tại trường Đại học Birmingham ở Anh và Đại học Duke ở Mỹ đã phối hợp sản xuất được loại nhựa mới từ các nguyên liệu có nguồn gốc từ đường. Nhựa từ đường có các đặc tính cơ học “chưa từng có“, được duy trì trong suốt các quy trình tái chế thông thường.

Trong quá trình nghiên cứu loại nhựa bền vững, các nhà nghiên cứu đã chuyển sang sử dụng rượu đường. Các hợp chất hữu cơ này có cấu trúc hóa học tương tự như đường nhưng các nhà khoa học phát hiện chúng mang lại một số lợi ích độc đáo cho việc sản xuất nhựa.

Hai hợp chất được đề cập là isoidide và isomannide, đều có các vòng nguyên tử cứng có thể được sử dụng làm nguyên liệu tạo nên một dòng polyme mới. Polime từ isoidide cứng và dễ uốn như nhựa thông thường với độ bền tương đương với nhựa kỹ thuật cao cấp.

Trong khi đó, polime từ isomannide có độ bền và độ dẻo tương tự, nhưng với độ đàn hồi cao cho phép polime trở lại hình dạng sau khi bị biến dạng. Đặc điểm của cả hai loại polime đều được duy trì sau khi trải qua các quá trình tái chế phổ biến là nghiền thành bột và xử lý nhiệt.

Các nhà khoa học đã sử dụng mô hình máy tính để nghiên cứu cách sắp xếp không gian độc đáo của các nguyên tử trong các hợp chất mang lại cho chúng những tính chất đa dạng này. Bước tiếp theo, các nhà khoa học đã tạo ra nhựa từ các khối vật liệu cấu thành, cho phép điều chỉnh các đặc tính cơ học và tốc độ phân hủy theo cách khác nhau. Điều này làm tăng triển vọng sản xuất loại nhựa bền vững với tốc độ phân hủy như mong đợi, mà không ảnh hưởng đến hiệu suất cơ học của chúng.

Nhóm nghiên cứu đã nộp đơn đăng ký bằng sáng chế cho công nghệ này và đang tìm kiếm các đối tác công nghiệp để triển khai thương mại hóa. Nhựa sản xuất từ đường được kỳ vọng là lựa chọn thay thế bền vững không chỉ trong hoạt động sản xuất mà cả xử lý. Trong khi, nhựa từ dầu mỏ phải mất hàng thế kỷ mới phân hủy được.

GS. Andrew Dove, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Nghiên cứu này thực sự cho thấy những gì có thể xảy ra với nhựa bền vững. Mặc dù chúng ta cần phải giảm chi phí và nghiên cứu tác động môi trường tiềm ẩn của những vật liệu này, nhưng về lâu dài những loại vật liệu này có thể thay thế nhựa có nguồn gốc dầu mỏ khó phân hủy trong môi trường“.

Nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí Journal of the American Chemical Society.

N.P.D (NASATI), theo https://newatlas.com/materials/eco-friendly-plastics-sugars-unprecedented-properties/, 1/2022

Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/loai-nhua-moi-than-thien-voi-moi-truong-duoc-lam-tu-duong-4633.html

Trong một nghiên cứu mới mang tính đột phá, các nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Minnesota Twin Cities đã sử dụng máy in tùy chỉnh in 3D hoàn toàn một màn hình đi-ốt phát quang hữu cơ linh hoạt (OLED). Khám phá này có thể mang lại các màn hình OLED giá rẻ trong tương lai mà có thể được sản xuất rộng rãi bằng máy in 3D bởi bất kỳ ai, tại bất kỳ đâu, thay vì bởi các kỹ thuật viên trong các cơ sở đúc vi mô đắt tiền. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science Advances gần đây.

Nguyên mẫu màn hình đi-ốt phát quang hữu cơ (OLED) linh hoạt được in 3D hoàn toàn có kích thước khoảng 1,5inch mỗi cạnh và có 64 pixel. Mỗi pixel đều hoạt động và hiển thị ánh sáng. Màn hình in 3D này cũng rất linh hoạt, có thể hữu ích cho nhiều ứng dụng, chẳng hạn như màn hình điện thoại thông minh có thể gập. Nguồn: McAlpine Group, Đại học Minnesota

Công nghệ màn hình OLED hoạt động dựa trên sự chuyển đổi điện năng thành ánh sáng bằng việc sử dụng một lớp vật liệu hữu cơ. OLED có chức năng như màn hình kỹ thuật số chất lượng cao, được chế tạo linh hoạt và được sử dụng trong cả các thiết bị kích thước lớn như màn hình quảng cáo và màn hình tivi cũng như các thiết bị điện tử cầm tay như điện thoại thông minh. Màn hình OLED rất phổ biến vì chúng có khối lượng nhẹ, tiết kiệm điện, mỏng và linh hoạt, đồng thời cung cấp góc nhìn rộng và tỷ lệ tương phản cao.

Giáo sư Michael McAlpine, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Minnesota Kuhrmeyer, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Màn hình OLED thường được sản xuất trong các cơ sở chế tạo lớn, siêu sạch, đắt tiền. Chúng tôi muốn biết xem liệu chúng tôi có thể cô đọng tất cả những điều đó về cơ bản và in một màn hình OLED trên máy in 3D để bàn của chúng tôi, được chế tạo tùy chỉnh và có giá rẻ tương đương với Tesla Model S hay không”.

Trước đây, nhóm nghiên cứu đã thử sử dụng màn hình OLED in 3D, nhưng họ gặp phải khó khăn do không có sự đồng đều của các lớp phát sáng. Mặc dù, các nhóm nghiên cứu khác đã in được một phần màn hình nhưng phải dựa vào lớp phủ spin hoặc bay hơi nhiệt để lắng đọng các thành phần nhất định để tạo ra các thiết bị chức năng.

Trong nghiên cứu mới này, nhóm nghiên cứu của Trường Đại học Minnesota đã kết hợp hai chế độ in khác nhau để in 6 lớp thiết bị tạo ra màn hình diode phát sáng hữu cơ linh hoạt, hoàn toàn bằng công nghệ in 3D. Các điện cực, mối liên kết, lớp cách nhiệt và lớp bọc đều được in đùn, trong khi các lớp hoạt động được in phun bằng cùng một máy in 3D ở nhiệt độ phòng. Nguyên mẫu màn hình có kích thước khoảng 1,5inch mỗi cạnh và có 64 pixel. Mỗi pixel đều hoạt động và hiển thị ánh sáng.

Ruitao Su, Tiến sĩ kỹ thuật cơ khí tốt nghiệp năm 2020 của Trường Đại học Minnesota, nhà nghiên tại MIT, tác giả đầu tiên của nghiên cứu, cho biết: “Tất cả các pixel đều hoạt động và tôi có thể hiển thị văn bản do mình tạo ra. Màn hình in 3D rất linh hoạt và có thể sử dụng vật liệu để đóng gói, hữu ích với nhiều ứng dụng khác nhau”.

Thiết bị phát xạ ổn định trong 2.000 lần uốn cong màn hình. Điều này cho thấy rằng OLED in 3D hoàn toàn có thể sử dụng được cho những ứng dụng quan trọng trong các thiết bị điện tử dẻo, linh hoạt và thiết bị điện tử mang đeo.

Các nhà nghiên cứu cho biết bước tiếp theo sẽ tạo ra màn hình OLED in 3D có độ phân giải cao hơn với độ sáng nâng cao. “Do quá trình sản xuất đều được xây dựng sẵn, vì vậy có thể tự in tất cả các loại màn hình tại nhà hoặc khi đang di chuyển chỉ trên một máy in di động nhỏ”, McAlpine nói.

Ngoài McAlpine và Su, nhóm nghiên cứu bao gồm nhà nghiên cứu kỹ thuật cơ khí Xia Ouyang, Trường Đại học Minnesota; Sung Hyun Park, Nghiên cứu viên cấp cao tại Viện Công nghệ Công nghiệp Hàn Quốc; Song Ih Ahn, Phó giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Trường Đại học Quốc gia Pusan, Hàn Quốc.

P.T.T (NASATI), theo https://techxplore.com/news/2022-01-ly-3d-printed-flexible-oled.html, 8/1/2022

(Nguồn:https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/phat-trien-man-hinh-oled-linh-hoat-hoan-toan-bang-cong-nghe-in-3d-dau-tien-4626.html)

Cholesterol cao và chứng viêm là những nguyên nhân chính gây bệnh tim. Sự tích tụ các lipid viêm có thể cắt nguồn cung cấp máu qua động mạch vành gây cơn đau tim. Vì các tế bào bạch cầu, tế bào có chức năng chống nhiễm trùng, lại gây viêm trong những trường hợp này, do đó, gần đây một nhóm nghiên cứu do các nhà khoa học tại Bệnh viện Đa khoa Massachusetts (MGH) dẫn đầu đã tiến hành xem xét các khía cạnh liên quan đến quá trình sản sinh của tế bào này. Những hiểu biết sâu sắc của nhóm nghiên cứu, đã được công bố trên tạp chí Nature Cardio Heart Research, có thể mang lại các chiến lượ bảo vệ sức khỏe tim mạch mới.

Giáo sư, Tiến sỹ Matthias Nahrendorf, Trung tâm Sinh học Hệ thống của MGH, Giáo sư X quang tại Trường Y Harvard, Tác giả của nghiên cứu cho biết: “Ở những bệnh nhân mắc bệnh tim, số lượng tế bào bạch cầu có nhiều hơn. Nhiều tế bào trong số đó được phát hiện thấy trong các mảng bám – mảng tích tụ chất béo, cholesterol và các chất khác trong mạch máu, chúng xuất hiện sau khi được sản sinh trong tủy xương và di chuyển qua mạch máu. Tuy nhiên, điều gì dẫn đến sự gia tăng sản lượng tủy xương của chúng hiện vẫn chưa rõ ràng”.

Thông qua các thí nghiệm được tiến hành trên tủy xương người và chuột, Nahrendorf và các đồng nghiệp của ông phát hiện ra rằng tình trạng huyết áp cao, chứng xơ vữa động mạch và sự xuất hiện của cơn đau tim đều có thể gây ra những thay đổi về số lượng mạch máu trong tủy xương. Những dấu hiệu nhận biết bệnh tim mạch này cũng làm thay đổi cấu trúc và chức năng của các mạch máu tủy xương và ảnh hưởng đến việc giải phóng các yếu tố điều chỉnh quá trình sản xuất và di chuyển tế bào bạch cầu. Nahrendorf giải thích: “Điều này dẫn đến có nhiều tế bào bạch cầu có sẵn hơn trong cơ thể. Sự gia tăng này, được gọi là sự gia tăng bạch cầu, làm đẩy lùi chứng viêm ở khắp mọi nơi, kể cả trong động mạch và tim. Nghiên cứu này sẽ cho phép chúng tôi xem xét cách thức làm giảm sản sinh bạch cầu về giá trị bình thường, từ đó làm giảm các mảng bị viêm ở bất kỳ vị trí nào trong cơ thể”.

“Nghiên cứu này cung cấp bằng chứng chắc chắn rằng bệnh tim mạch ảnh hưởng đến mạch máu tủy xương, vì vậy ảnh hưởng đến hoạt động của tế bào gốc máu. Nghiên cứu này cũung làm sáng tỏ vai trò quan trọng của mạch máu tủy xương và cách tình trạng viêm xảy ra. Nó có thể dẫn đến các mục tiêu và phương pháp điều trị mới cho bệnh tim, nguyên nhân gây tử vong hàng đầu hiện nay”, Tiến sĩ Michelle Olive, Phòng Khoa học Tim mạch tại Viện Tim, Phổi và Máu quốc gia, cho biết.

Đồng tác giả của nghiên cứu bao gồm Tiến sỹ David Rohde, Tiến sỹ Katrien Vandoorne của MGH và một số chuyên gia khác.

P.T.T (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2021-12-uncover-inflammation-heart-disease.html, 27/12/2021

(Nguồn:https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/kham-pha-chi-tiet-moi-dang-sau-chung-viem-thuc-day-benh-tim-4597.html)

Khi bị nóng và toát mồ hôi, chúng ta chỉ thích mặc những loại quần áo mang lại cảm giác mát mẻ nhờ các chất liệu như dạng lưới nhưng vải lưới lại không giúp giữ ấm cơ thể. Để xử lý vấn đề này, nhóm nghiên cứu tại trường Đại học Duke, North Carolina do PGS. Po-Chun Hsu dẫn đầu, đã tạo ra loại vải đáp ứng mục đích kép vì vải có các lỗ thông hơi làm mát mở ra khi thấm mồ hôi. Về cơ bản, đây là nylon với một mặt được phủ lớp bạc mỏng và có những dãy nắp nhỏ được cắt.

Khi bề mặt hướng vào trong, không tráng bạc hút nước như nước có trong mồ hôi, nylon sẽ phồng lên. Hiện tượng này làm cho các nắp nhỏ cong ra ngoài. Sau đó, khi vật liệu khô đi, nylon sẽ đóng các nắp và trở lại trạng thái ban đầu.

Lớp bạc dày 50 nanomet đã được tráng để phản xạ nhiệt cơ thể trở lại phía người mặc, giúp giữ ấm cơ thể khi các nắp đóng lại. Ban đầu, PGS. Hsu tự hỏi liệu khối lượng kim loại tăng thêm có cản trở hiệu ứng cong (của các nắp). Tuy nhiên, bạc thực sự làm tăng khả năng này. Do lớp bạc ở bề mặt trên của mỗi nắp không phồng lên nên nylon ở phía dưới buộc phải mở rộng nhiều hơn phía trên, khiến nó thậm chí còn cong hơn lên phía trên.

Thay vì may toàn bộ quần áo bằng chất liệu này, nhóm nghiên cứu cho rằng chỉ nên tạo ra các miếng vải từ chất liệu đó và may vào những vị trí có xu hướng đổ mồ hôi nhiều. Để kiểm tra hiệu quả làm mát, các nhà khoa học đã tạo ra một tấm vải hình vuông cỡ 6cm x 6cm với mỗi nắp dài vài mm.

Kết quả cho thấy so với tấm vải kín được tạo ra từ hỗn hợp polyester/spandex truyền thống, tấm vải có lỗ thông hơi ấm hơn 16% khi các lỗ thông hơi được đóng lại và mát hơn 14% khi tác động của độ ẩm khiến chúng mở ra.

Các nhà khoa học hiện đang tìm cách thu nhỏ các nắp thông hơi và hy vọng thay thế bạc bằng nanocompozit có màu sắc đa dạng. Nghiên cứu đã được công bố tạp chí Science Advances.

N.P.D (NASATI), theo https://newatlas.com/materials/material-cooling-vents-sweat/, 12/2021 

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/vai-cong-nghe-cao-mo-cac-lo-thong-hoi-lam-mat-khi-tham-mo-hoi-4591.html)

Một nhóm các nhà khoa học từ Trung tâm Khoa học Y tế Tích hợp RIKEN đã phát hiện ra rằng tế bào B, một loại tế bào miễn dịch, tiết ra chất dẫn truyền thần kinh GABA, và cũng phát hiện ra rằng GABA do tế bào B tiết ra đã thúc đẩy sự xuất hiện của các đại thực bào chống viêm, làm giảm phản ứng của tế bào T gây độc tế bào của cơ thể đối với các khối u. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature, có thể giúp phát triển của các liệu pháp có tác dụng điều chỉnh phản ứng miễn dịch.

Các nhà nghiên cứu đã xem xét các chất chuyển hóa nhỏ trong hạch bạch huyết, nơi tế bào miễn dịch tập hợp lại. Đầu tiên, họ kích thích phản ứng miễn dịch ở chuột bằng cách tiêm ovalbumin cho chúng, sau đó xem các hạch bạch huyết đã được kích hoạt ở cùng một bên cơ thể với vết tiêm, so với các hạch bạch huyết ở phía bên kia chưa được kích hoạt, để xác định ảnh hưởng của phản ứng đối với các chất chuyển hóa nhỏ. Một phát hiện đáng ngạc nhiên của nghiên cứu ban đầu là việc phát hiện ra một lượng lớn GABA; là chất chuyển hóa được sử dụng trong não như một chất dẫn truyền thần kinh có thể giúp làm dịu các cảm giác như lo lắng, căng thẳng và sợ hãi.

Đi vào nghiên cứu sâu hơn, liên quan đến việc so sánh những con chuột bị thiếu tế bào T hoặc tế bào B hoặc không, xác định rằng GABA đang được giải phóng bởi tế bào B miễn dịch.

Tác giả đầu tiên của nghiên cứu, Baihao Zhang, đến từ Trung tâm RIKEN, cho biết: Chúng tôi muốn xem xét tầm quan trọng GABA. Thông qua các thí nghiệm sâu hơn, ở những con chuột thiếu tế bào B có khối u, việc cấy một viên thuốc giải phóng GABA dẫn đến khối u phát triển nhanh hơn, vì vậy GABA có tác động tiêu cực đến việc kiểm soát khối u. GABA dẫn đến giảm các tế bào T gây độc tế bào, những nhân tố đóng vai trò quan trọng trong việc chống lại khối u, và các loại thuốc ngăn chặn GABA, hiện đang được sử dụng trong y học tâm thần. Ngoài ra, GABA kích thích sự biệt hóa của bạch cầu đơn nhân thành các đại thực bào chống viêm, được biết là làm giảm phản ứng của tế bào T đối với các khối u. Do đó GABA gây ra sự gia tăng các đại thực bào chống viêm, dẫn đến giảm hoạt động của các tế bào T gây độc tế bào. Thật ngạc nhiên khi biết các tế bào miễn dịch điều hòa lẫn nhau thông qua chất chuyển hóa hòa tan nhỏ do chính chúng tạo ra.

Theo trưởng nhóm nghiên cứu Sidonia Fagarasan: GABA được biết là được tạo ra trong thực vật để đối phó với áp lực môi trường. Ngoài ra, GABA được tạo ra bởi vi khuẩn trong ruột. Chúng tôi đã chứng minh được các tế bào miễn dịch, đặc biệt Tế bào B tiết ra chất dẫn truyền thần kinh GABA, làm nổi bật vị trí của chất chuyển hóa này ở giao điểm giữa thần kinh học; miễn dịch học; cộng sinh học và sinh lý học. Qua đó, nhận thấy rằng trong não nơi GABA có thể ức chế tín hiệu thần kinh, GABA có nguồn gốc từ tế bào B có chức năng điều hòa miễn dịch. Trong một số trường hợp, sự ức chế này có thể có hại. Đặc biệt, chúng tôi đã chỉ ra rằng GABA do tế bào B tạo ra hạn chế phản ứng miễn dịch đối với ung thư. Trong các trường hợp khác, chẳng hạn như phản ứng viêm tự miễn dịch hoặc viêm do vi rút kích hoạt, tác dụng ức chế của GABA có thể có lợi. Chúng tôi đang cố gắng tìm hiểu cơ chế phân tử mà qua đó GABA điều chỉnh sự biệt hóa bạch cầu đơn nhân, với mục đích phát triển hoặc cải thiện liệu pháp miễn dịch cho các bệnh nhiễm trùng, bệnh tự miễn, và các bệnh ung thư.

Các loại thuốc hiện đang được sử dụng để ức chế tín hiệu GABA để điều trị những bệnh thần kinh như động kinh, có thể được sử dụng lại để tăng cường khả năng của hệ thống miễn dịch chống lại một số loại ung thư.

Đ.T.V (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2021-11-gaba-b-cells-blunts-immune-response.html, 19/11/2021

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/gaba-do-te-bao-b-tiet-ra-lam-mo-phan-ung-mien-dich-doi-voi-cac-khoi-u-4561.html)

Một nghiên cứu về tổ chức mạng lưới chức năng quy mô lớn của não, do các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Tuổi thọ Vital (CVL) dẫn đầu, đã xác định được một dấu ấn sinh học mới của bệnh Alzheimer. Phát hiện được công bố trực tuyến trên tạp chí Nature Aging, mô tả mức độ của sự suy giảm trong tổ chức mạng lưới não trước sự suy giảm nhận thức ở người lớn tuổi. Các nhà nghiên cứu cũng khám phá ra rằng sự suy giảm mạng lưới não bộ nhiều hơn ở những người không có trình độ đại học, cho thấy rằng những khía cạnh trong môi trường của một cá nhân có thể đẩy nhanh quá trình lão hóa não.

Phó giáo sư Gagan Wig – Giám đốc Phòng thí nghiệm CVL, tại Đại học Texas ở Dallas-Hoa Kỳ, cho biết: “Điều thú vị về nghiên cứu này là chúng tôi đã xác định được một phép đo chức năng não có vẻ nhạy cảm với sự tiếp xúc với môi trường trong quá khứ và hiện tại của một cá nhân trong thời kỳ trưởng thành. Tổ chức mạng lưới não đó cũng có liên quan duy nhất đến tiên lượng về chứng sa sút trí tuệ. Khả năng kết hợp biện pháp này với các dấu hiệu khác về nguy cơ và bệnh lý của bệnh Alzheimer trong môi trường lâm sàng”.

Những người lớn tuổi có trình độ học vấn thấp hơn có nguy cơ mắc chứng sa sút trí tuệ cao hơn. Nhưng không rõ tại sao một số lại có nhiều khả năng bị sa sút trí tuệ hơn những người khác. Kết quả từ nghiên cứu này làm sáng tỏ một dấu hiệu sinh học quan trọng của sự suy giảm lâm sàng bằng cách chỉ ra rằng quỹ đạo của tổ chức mạng lưới não của một người thay đổi tùy theo trình độ học vấn của họ và là một chỉ số duy nhất về sức khỏe của lão khi lão hóa.

Tiến sĩ Micaela Chan cho biết:”Chúng tôi đã nghiên cứu phương pháp tổ chức mạng lưới não trong một thời gian dài và biết rằng nó thay đổi liên quan đến tuổi tác và khả năng nhận thức, nhưng chúng tôi không chắc nó thay đổi như thế nào theo thời gian ở mọi người”.

Nghiên cứu đã phân tích dữ liệu về những người trưởng thành trong độ tuổi từ 40 đến 80, họ được quét từ hai đến năm lần MRI và nhiều lần khám lâm sàng (lần sau lên đến 10 năm sau lần chụp MRI cuối cùng). Các nhà nghiên cứu đã xem xét mối quan hệ giữa trình độ học vấn của người tham gia và những thay đổi trong tổ chức mạng lưới não bộ theo thời gian, đồng thời tính toán nhân khẩu học và các biện pháp khác nhau về sức khỏe và bệnh lý.

Thay đổi mạng lưới não được đánh giá liên quan đến quỹ đạo của sự suy giảm lâm sàng. Trong khi có những yếu tố dự báo khác đã biết về sự phát triển của bệnh Alzheimer, chẳng hạn như di truyền và bệnh lý, không phải tất cả những người có nguy cơ di truyền hoặc thậm chí sự hiện diện của bệnh lý đều biểu hiện các triệu chứng của chứng sa sút trí tuệ. Tuy nhiên, mức độ thay đổi mạng lưới não bộ được quan sát trong nghiên cứu này độc lập với những dấu hiệu rủi ro khác đã biết.

Quan trọng hơn, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng mối quan hệ giữa suy giảm mạng lưới não và suy giảm nhận thức được quan sát thấy không liên quan đến trình độ học vấn của một cá nhân, và có nhiều khía cạnh cụ thể hơn trong môi trường của một cá nhân làm thay đổi tổ chức mạng lưới của não.

Tiến sĩ Micaela Chan nói: “Chúng tôi sử dụng trình độ học vấn như một chỉ số về môi trường của một cá nhân vì nó đại diện cho những thứ như khả năng tiếp cận các nguồn lực và hành vi sức khỏe; mặc dù nó là một thước đo thô, nhưng nó dự đoán rất nhiều kết quả quan trọng trong cuộc sống“. Thiết lập mối liên hệ giữa trình độ học vấn và những thay đổi cụ thể của não khi lão hóa không chỉ là một bước quan trọng để hiểu các yếu tố quyết định môi trường gây ra bệnh não mà còn có thể dẫn đến việc khám phá và kết hợp tổ chức mạng lưới não như một dấu ấn sinh học về sức khỏe não bộ.

Đ.T.V (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2021-11-biomarker-alzheimer-disease.html, 19/11/2021

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/cac-nha-nghien-cuu-xac-dinh-dau-an-sinh-hoc-moi-cua-benh-alzheimer-4552.html)

Theo một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences, nhóm các nhà điều tra đã phát hiện ra rằng sự thiếu biểu hiện của một loại enzym chuyển hóa cụ thể là đặc điểm điều hòa biểu sinh bất lợi và phổ biến trong ung thư biểu mô tế bào trong thận (ccRCC).

Các phát hiện chứng minh rằng sự thiếu hụt chức năng của enzym, succinate dehydrogenase (SDH), là một đặc điểm chung của ccRCC, chiếm 80% tổng số ca ung thư thận và không chỉ giới hạn ở 0,05 đến 0,5% ca ung thư thận có đột biến dòng gen SDH, theo phân loại hiện tại của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO).

Tiến sĩ Niraj Shenoy tại Khoa Huyết học và Ung thư đồng thời là tác giả của nghiên cứu cho biết: “Trước đây, giảm hoạt động SDH được coi là có liên quan đến bệnh lý chỉ trong 0,05 đến 0,5% các ca ung thư thận liên quan đến đột biến dòng mầm trong các gen mã hóa tiểu đơn vị SDH. Chúng tôi đang chứng minh là giảm hoạt động của SDH thực sự có liên quan đến bệnh lý ở phần lớn ccRCC, thông qua sự thiếu biểu hiện của các tiểu đơn vị SDH, và ccRCC chiếm khoảng 80% tất cả các trường hợp ung thư thận”.

SDH là enzym chuyển hóa duy nhất được biết là có vai trò trong cả chu trình axit tricarboxylic (TCA) và chuỗi vận chuyển điện tử, những quá trình cần thiết cho tế bào để tạo ra và giải phóng năng lượng. Hoạt động SDH giảm ngăn cản sự chuyển đổi trao đổi chất của succinate thành fumarate trong chu trình TCA, và dẫn đến sự tích tụ của succinate, có tác dụng gây ung thư thông qua điều biến biểu sinh, điều này được nhấn mạnh thêm trong nghiên cứu hiện tại.

Phân loại khối u thận năm 2016 của WHO xác định “ung thư biểu mô thận thiếu SDH” là một thực thể riêng biệt, chủ yếu đề cập đến ung thư thận liên quan đến đột biến dòng mầm trong bất kỳ tiểu đơn vị SDH nào, chiếm 0,05 đến 0,5% các trường hợp ung thư thận.

Để xác định rõ hơn vai trò tổng thể của mất SDH trong quá trình sinh bệnh và tiến triển ung thư thận, Shenoy và các cộng sự đã sử dụng một số kỹ thuật sinh học phân tử để nghiên cứu các dòng tế bào khối u ccRCC, các mẫu khối u nguyên phát, cũng như dữ liệu từ chương trình Bản đồ bộ gen ung thư thông qua Viện Ung thư Quốc gia Hoa Kỳ.

Các nhà điều tra phát hiện ra rằng tình trạng thiếu hụt SDH phổ biến ở phần lớn bệnh nhân mắc chứng ccRCC, chiếm khoảng 80% tổng số ca ung thư thận và góp phần gây ra các tác động ngoại di truyền. Hơn nữa, sự thiếu hụt SDH có liên quan đến tỷ lệ sống sót về tổng thể và không bệnh ở những bệnh nhân này kém hơn. Sau đó, các tác giả tiếp tục làm sáng tỏ các cơ chế phân tử dẫn đến giảm điều hòa SDH trong ccRCC và các hậu quả sinh học bất lợi của điều hòa giảm này.

Phát hiện này đã khiến các nhà điều tra kêu gọi WHO đổi tên thực thể “ung thư biểu mô thận thiếu SDH” thành “ung thư biểu mô thận liên quan đến đột biến gen SDH“, vừa để đảm bảo độ chính xác về mặt danh pháp vừa tránh nhầm lẫn trong việc nhận biết một nhóm nhỏ bệnh nhân ung thư thận; những người có biểu hiện lâm sàng và bệnh lý rõ ràng.

Đ.T.V (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2021-10-role-metabolic-enzyme-kidney-cancer.html, 21/10/2021

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/vai-tro-cua-enzym-chuyen-hoa-trong-ung-thu-than-4180.html)

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Toledo đã phát triển thử nghiệm một loại vắc-xin cho thấy nhiều hứa hẹn trong việc ngăn ngừa bệnh viêm khớp dạng thấp, là căn bệnh tự miễn gây đau đớn hiện chưa được chữa khỏi.

Phát hiện này được trình bày chi tiết trong bài báo đăng trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences, là một bước đột phá lớn trong nghiên cứu về bệnh viêm khớp dạng thấp và các bệnh tự miễn dịch nói chung.

Một trong những bệnh tự miễn phổ biến nhất, viêm khớp dạng thấp xảy ra khi hệ miễn dịch của cơ thể tấn công và phá vỡ các mô khỏe mạnh; đáng chú ý nhất là lớp niêm mạc của khớp ở bàn tay; cổ tay; mắt cá chân và đầu gối. Bệnh viêm khớp dạng thấp ảnh hưởng đến 1% dân số toàn cầu.

Nhà khoa học-Tiến sĩ Ritu Chakravarti đến từ Đại học UToledo và là tác giả chính của bài báo, cho biết: “Mặc dù tỷ lệ phổ biến cao, không có cách chữa trị và chúng tôi không hoàn toàn biết điều gì sẽ xảy ra. Điều này đúng với gần như tất cả các bệnh tự miễn, khiến việc điều trị hoặc ngăn ngừa chúng trở nên rất khó khăn. Nếu chúng tôi có thể đưa vắc-xin này vào phòng khám thành công, đó sẽ là một cuộc cách mạng”.

Tiến sĩ Ritu Chakravarti trong nhiều năm đã nghiên cứu một loại protein có tên 14-3-3 zeta và vai trò của nó trong các bệnh lý miễn dịch, bao gồm chứng phình động mạch chủ và interleukin-17 – một cytokine liên quan đến các bệnh tự miễn dịch. Dựa trên nghiên cứu trước đây, nhóm nghiên cứu đã tập trung vào protein như một tác nhân tiềm ẩn gây ra bệnh viêm khớp dạng thấp.

Thay vì ngăn ngừa bệnh viêm khớp dạng thấp, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng việc loại bỏ protein thông qua công nghệ chỉnh sửa gen gây ra chứng viêm khớp khởi phát sớm nghiêm trọng ở các mô hình động vật. Làm việc theo một lý thuyết mới rằng protein 14-3-3 zeta bảo vệ chống lại bệnh viêm khớp dạng thấp, các nhà khoa học đã phát triển một loại vắc-xin dựa trên protein sử dụng protein 14-3-3 zeta tinh khiết được nuôi cấy trong tế bào vi khuẩn. Họ nhận thấy vắc-xin đã thúc đẩy phản ứng mạnh mẽ và tức thì nhưng lâu dài; từ hệ miễn dịch bẩm sinh của cơ thể, giúp bảo vệ chống lại căn bệnh này.

Ông Ritu Chakravarti cho biết: “Thật ngạc nhiên, bệnh viêm khớp dạng thấp đã hoàn toàn biến mất ở những động vật được tiêm vắc-xin”. Hiện nay, viêm khớp dạng thấp được điều trị chủ yếu bằng corticosteroid, thuốc ức chế miễn dịch trên diện rộng hoặc các loại sinh học mới hơn, nhắm mục tiêu vào một quá trình viêm cụ thể. Trong khi các phương pháp điều trị đó có thể làm giảm đau và làm chậm sự tiến triển của bệnh, chúng cũng có thể khiến bệnh nhân dễ bị nhiễm trùng hơn và trong trường hợp điều trị bằng phương pháp sinh học, có thể tốn kém.

Tiến sĩ Ritu Chakravarti giải thích thêm: “Chúng tôi đã không có bất kỳ khám phá thực sự lớn nào về việc điều trị hoặc ngăn ngừa bệnh viêm khớp dạng thấp trong nhiều năm. Cách tiếp cận của chúng tôi hoàn toàn khác. Đây là một chiến lược dựa trên vắc-xin dựa trên một mục tiêu mới mà chúng tôi hy vọng có thể điều trị hoặc ngăn ngừa bệnh viêm khớp dạng thấp. Tiềm năng ở đây là rất lớn”.

Các nhà nghiên cứu đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho phát hiện của họ và đang tìm kiếm các đối tác trong ngành dược phẩm để hỗ trợ nghiên cứu về tính an toàn và độc tính với hy vọng thiết lập một thử nghiệm tiền lâm sàng.

Đ.T.V (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2021-10-experimental-vaccine-rheumatoid-arthritis.html, 4/10/2021

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/thu-nghiem-vac-xin-chong-lai-benh-viem-khop-dang-thap-4092.html)

Theo ước tính, khoảng một phần ba dân số thế giới không được sử dụng nước sạch và một nửa dân số sẽ sinh sống tại các khu vực bị thiếu nước vào năm 2025. Tìm giải pháp cho vấn đề này có thể giúp cứu vãn và cải thiện cuộc sống cho hàng triệu người. Đây là ưu tiên hàng đầu của các nhà khoa học và kỹ sư trên toàn cầu.

Các nhà khoa học và kỹ sư tại trường Đại học Texas ở Austin, Hoa Kỳ đã tạo ra viên hydrogel, có thể nhanh chóng làm sạch nước ô nhiễm. Thời gian xử lý 1 lít nước sông ô nhiễm chỉ mất khoảng 1 giờ.

“Hydrogel đa chức năng có thể tạo sự khác biệt lớn trong việc giảm thiểu tình trạng khan hiếm nước trên toàn cầu vì dễ sử dụng, mang lại hiệu quả cao và có khả năng mở rộng để sản xuất hàng loạt“, PGS. Guihua Yu, đồng tác giả nghiên cứu nói.

Hiện nay, phương pháp xử lý nước chủ yếu là đun sôi hoặc thanh trùng. Tuy nhiên, phương pháp này cần sử dụng năng lượng, mất thời gian và cần nhiều lao động. Như vậy, sẽ không thực tế đối với những người dân ở nhiều nơi trên thế giới không có nguồn lực cho các quy trình này.

Hydrogel đặc biệt tạo ra hydro peroxit để vô hiệu hóa vi khuẩn với tỷ lệ hiệu quả hơn 99,999%. Hydro peroxit hoạt động cùng với các hạt than hoạt tính để tấn công các thành phần tế bào thiết yếu của vi khuẩn và phá vỡ quá trình trao đổi chất của chúng. Quá trình này không cần đến năng lượng đầu vào và không tạo ra các sản phẩm phụ có hại. Hydrogel có thể dễ dàng được loại bỏ và không tồn dư.

Ngoài xử lý nước, hydrogel cũng có thể cải thiện quy trình chưng cất bằng năng lượng mặt trời đã tồn tại hàng nghìn năm, sử dụng ánh nắng mặt trời để tách nước khỏi các chất ô nhiễm có hại thông qua quá trình bay hơi.

Hệ thống chưng cất bằng năng lượng mặt trời thường gặp phải các vấn đề về sự tích tụ của vi sinh vật, khiến thiết bị hoạt động không hiệu quả. Hydrogel diệt khuẩn có thể ngăn chặn tình trạng này.

Các nhà khoa học đang nghiên cứu để cải thiện hydrogel bằng cách tăng số lượng nhiều loại mầm bệnh và vi rút trong nước, có thể bị hydrogel vô hiệu hóa. Nhóm nghiên cứu cũng đang trong quá trình thương mại hóa một số nguyên mẫu.

Các nhà nghiên cứu cho biết việc mở rộng quy mô sản xuất hydrogel sẽ rất đơn giản. Nguyên liệu sản xuất không đắt. Quá trình tổng hợp rất đơn giản và vẫn duy trì như vậy trên quy mô lớn. Hơn nữa, việc dễ dàng kiểm soát hình dạng và kích thước của hydrogel, làm tăng tính linh hoạt cho các mục đích sử dụng khác nhau.

N.P.D (NASATI), theo https://phys.org/news/2021-10-hydrogel-tablet-purify-liter-river.html, 5/10/2021

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/vien-hydrogel-moi-xu-ly-nuoc-o-nhiem-4082.html)

Tiêm vắc xin chống lại một số protein được tìm thấy trên tế bào ung thư, có thể giúp tăng cường phản ứng của tế bào T đối với các khối u.

Trong thập kỷ qua, các nhà khoa học đã phát hiện ra tiêm chủng như là cách giúp chống lại căn bệnh ung thư. Các vắc xin ung thư được thiết kế để kích thích hệ miễn dịch của chính cơ thể tiêu diệt khối u, bằng cách tiêm các đoạn protein ung thư được tìm thấy trên khối u.

Cho đến nay, chưa có loại vắc xin nào trong số đó được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA) Hoa Kỳ chấp thuận, nhưng một số loại vắc xin ung thư có triển vọng trong các thử nghiệm lâm sàng để điều trị khối u ác tính và một số loại ung thư phổi. Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học tại MIT đã phát hiện ra rằng việc tiêm vắc xin chống lại một số protein ung thư có thể tăng cường phản ứng tổng thể của tế bào T và giúp thu nhỏ khối u ở chuột. Cụ thể, việc tiêm vắc xin chống lại các loại protein xác định có thể giúp tái sinh các quần thể tế bào T bất hoạt nhằm vào các protein đó và tăng cường phản ứng miễn dịch tổng thể.

Tế bào T cạnh tranh

Khi các tế bào bắt đầu chuyển thành ung thư, chúng sinh ra các protein đột biến, không có ở các tế bào khỏe mạnh. Các protein ung thư này, còn được gọi là neoantigen, sẽ cảnh báo cho hệ miễn dịch của cơ thể về sự cố xảy ra và các tế bào T khi nhận ra các neoantigen đó, bắt đầu tiêu diệt các tế bào ung thư. Cuối cùng, các tế bào T rơi vào tình trạng được gọi là “cạn kiệt tế bào T”, xảy ra khi khối u tạo ra môi trường ức chế miễn dịch vô hiệu hóa các tế bào T, cho phép khối u phát triển không kiểm soát.

Các nhà khoa học hy vọng vắc xin ung thư có thể giúp trẻ hóa các tế bào T và giúp chúng tấn công khối u. Trong những năm gần đây, nhóm nghiên cứu đã đưa ra các phương pháp xác định neoantigen trong các khối u của bệnh nhân để đưa vào sử dụng loại vắc xin ung thư được cá nhân hóa. Một số loại vắc xin này đã cho thấy có triển vọng trong các thử nghiệm lâm sàng để điều trị u ác tính và dạng ung thư phổi không phải tế bào nhỏ.

Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng trong số hàng trăm neoantigen được tìm thấy trong hầu hết các khối u, chỉ số ít tạo ra phản ứng tế bào T. Nghiên cứu mới của MIT đã giải thích lý do vì sao. Trong các nghiên cứu trên chuột bị u phổi, khi tế bào T nhắm vào khối u phát sinh, các tập hợp con của tế bào T nhằm vào các protein ung thư khác nhau sẽ cạnh tranh với nhau, cuối cùng dẫn đến sự xuất hiện của một quần thể tế bào T chiếm ưu thế. Sau khi các tế bào T này “kiệt sức”, chúng vẫn ở trong môi trường và ngăn chặn bất kỳ quần thể tế bào T cạnh tranh nào nhằm vào các protein khác nhau được tìm thấy trên khối u.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng nếu tiêm vắc xin chứa các neoantigen là mục tiêu của các tế bào T bị ức chế cho chuột, họ có thể trẻ hóa các quần thể tế bào T đó.

Thu nhỏ khối u

Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã thành công nhất định khi tiêm vắc xin neoantigen cho chuột bị u phổi. Các khối u của chuột thu nhỏ trung bình 27%. Sau khi tiêm, quần thể tế bào T bao gồm một loại tế bào có tiềm năng liên tục thúc đẩy phản ứng, cho phép kiểm soát lâu dài khối u.

Trong tương lai, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ thử nghiệm các phương pháp kết hợp giữa chiến lược tiêm vắc xin neoantigen này với các loại thuốc điều trị ung thư được gọi là chất ức chế điểm kiểm soát để loại bỏ các tế bào T đang “kiệt sức”, kích thích chúng tấn công các khối u.

N.P.D (NASATI), theo https://scitechdaily.com/mit-biologists-identify-new-targets-for-cancer-vaccines/, 25/9/2021

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/xac-dinh-cac-muc-tieu-moi-cho-vac-xin-ung-thu-4062.html)

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Central Florida lần đầu tiên thiết kế được loại vật liệu nano, có thể tách nước biển thành oxy và nhiên liệu hydro sạch, thông qua quy trình điện phân nước. Tuy nhiên, để thực hiện quy trình này một cách hiệu quả cho đến nay vẫn là thách thức.

Theo Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, hydro là dạng năng lượng sạch và tái tạo, nếu được sản xuất với giá thành rẻ và dễ dàng hơn, có thể đóng vai trò quan trọng trong việc chống biến đổi khí hậu. Hydro có thể được chuyển đổi thành điện năng để sử dụng trong công nghệ pin nhiên liệu, sản xuất nước và tạo ra một chu trình năng lượng tổng thể bền vững.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã tạo ra một vật liệu màng mỏng có cấu trúc nano trên bề mặt, được làm bằng niken selenua có thêm sắt và phốt pho. Sự kết hợp này mang lại hiệu suất cao và độ ổn định cần thiết cho quá trình điện phân quy mô công nghiệp, nhưng điều đó khó đạt được, do các vấn đề như các phản ứng cạnh tranh trong hệ thống ảnh hưởng đến hiệu quả.

PGS. Yang Yang, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: vật liệu mới cân bằng các phản ứng cạnh tranh theo cách tiêu tốn chi phí thấp và mang lại hiệu suất cao. Sử dụng thiết kế mới, các nhà nghiên cứu đã đạt được hiệu quả cao và độ ổn định lâu dài trong hơn 200 giờ.

Hiệu suất điện phân nước biển có được nhờ màng pha tạp kép, vượt xa hiệu suất của các chất xúc tác điện phân hiện đại và đáp ứng các yêu cầu khắt khe để có thể được ứng dụng thực tế trong các ngành công nghiệp.

Các tác giả sẽ tiếp tục nghiên cứu để cải thiện hiệu suất điện của vật liệu nano mới. Bên cạnh đó, họ cũng đang tìm kiếm cơ hội và nguồn vốn để đẩy nhanh tiến độ và thương mại hóa sản phẩm.

N.P.D (NASATI), theo https://scitechdaily.com/new-nanomaterial-produces-clean-energy-hydrogen-fuel-from-seawater/, 14/9/2021

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/vat-lieu-nano-moi-san-xuat-nhien-lieu-hydro-sach-tu-nuoc-bien-4017.html)

PM là viết tắt của chất dạng hạt (cũng được gọi là ô nhiễm dạng hạt). Chất dạng hạt (PM) là thành phần chính của ô nhiễm không khí ngày càng có liên quan đến những hậu quả lâu dài đối với sức khỏe và sự phát triển của trẻ em. Trong một nghiên cứu gần đây được công bố trên Tạp chí Y tế Dự phòng và Sức khỏe Môi trường của Nature, Tiến sĩ Natalie Johnson tại Trường Y tế Công cộng Đại học Texas A&M và các đồng tác giả đã tổng hợp những phát hiện của các nghiên cứu, đánh giá và phân tích tổng hợp trước đó, về ảnh hưởng có hại đến sức khỏe của hai loại hạt nhỏ nhất (PM): Bụi mịn pm 2.5 (là hạt có đường kính khí động học nhỏ hơn 2,5 μm) và siêu mịn pm 1.0 (là hạt có đường kính khí động học nhỏ hơn 1 μm). Cả hai loại bụi mịn này đều có thể được hít vào sâu trong phổi. Loại siêu mịn 1.0 pm gần đây đã được chứng minh là có khả năng đi qua hệ tuần hoàn và thậm chí vượt qua hàng rào nhau thai, trực tiếp đến thai nhi đang phát triển.

Những kết quả có hại cho sức khỏe liên quan đến việc tiếp xúc với bụi siêu mịn pm 1.0 đã được báo cáo trong các nghiên cứu và đánh giá dữ liệu về con người, bao gồm cân: nặng khi sinh thấp; hen suyễn và các tình trạng hô hấp mãn tính khác; vấn đề về nhận thức và hành vi; béo phì và tiểu đường. Nghiên cứu về ảnh hưởng của việc tiếp xúc với bụi siêu mịn pm 1.0 trước khi sinh chưa được sâu rộng, nhưng ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy nhiều điểm tương đồng với những ảnh hưởng liên quan đến việc tiếp xúc với bụi siêu mịn. Các nghiên cứu và đánh giá dữ liệu thu được từ mô hình động vật đã hỗ trợ các phát hiện từ một số nghiên cứu trên người.

Ngoài ra, còn có nghiên cứu xem xét cách ô nhiễm dạng hạt có thể gây ra nhiều tác động xấu đến sức khỏe được quan sát thấy. Hai cơ chế rộng rãi được ghi nhận trong tài liệu là trực tiếp (bụi siêu mịn đi qua nhau thai và đi vào tuần hoàn thai nhi) và gián tiếp (ô nhiễm dạng hạt gây ra các tương tác dẫn đến stress oxy hóa, viêm nhiễm, thay đổi biểu sinh và rối loạn nội tiết).

Các nhà nghiên cứu cũng xem xét nhiều phương pháp điều trị và chính sách khả thi để có thể giảm thiểu những tác hại liên quan đến việc phơi nhiễm với ô nhiễm dạng hạt trước khi sinh. Như không gian xanh ở công viên; các khu vực khác có cây cối và tán lá mang lại nhiều lợi ích cho cộng đồng; bao gồm cả việc tiếp xúc ít hơn với ô nhiễm dạng hạt. Các can thiệp dinh dưỡng, bao gồm thay đổi chế độ ăn của bà mẹ và bổ sung chất chống oxy hóa và vitamin, có thể mang lại hiệu quả bảo vệ cũng liên quan đến kết quả sức khỏe tốt hơn cho trẻ em tiếp xúc với ô nhiễm không khí trước khi sinh.

Đ.T.V (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2021-09-air-pollution-exposure-pregnancy-long-term.html,

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/tiep-xuc-voi-o-nhiem-khong-khi-khi-mang-thai-lam-anh-huong-den-suc-khoe-va-su-phat-trien-cua-tre-4010.html)

Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã phát triển được một cách để tạo ra các nguồn điện từ không bức xạ. Trong bài báo đăng trên tạp chí Physical Review Letters, nhóm nghiên cứu đã mô tả kỹ thuật này và cách hoạt động hiệu quả của nó khi họ thực hiện thử nghiệm mô hình thiết kế dựa trên ý tưởng này.

 Các cách tiếp cận khái niệm để nhận ra (a) điện vô cực, (b) nguồn điện NR, và (c) nguồn từ trường NR.  Nguồn: DOI: 10.1103 / PhysRevLett.127.096804

Trong nhiều năm, các nhà vật lý đã phải “vật lộn” với ý tưởng về các “siêu nguyên tử”, vật thể vĩ mô có dòng điện xoay chiều ngăn chặn sự phát xạ năng lượng điện từ. Năm 1957, Yakov Zel’dovich đưa ra ý tưởng về trạng thái không cực, trong đó phá vỡ trạng thái tương đồng trong dòng điện sẽ tạo ra mômen điện không có cực. Kể từ thời điểm đó, một số nhà vật lý thiên văn đã gợi ý rằng những trạng thái như vậy có thể giải thích cách vật chất tối luôn bị che giấu.

Trong nỗ lực mới này, các nhà nghiên cứu đã hình dung ra một hệ thống có thể cho phép họ quan sát được các trạng thái không đồng cực, sau đó mô hình hóa chúng và sau đó tạo ra một thiết bị trình diễn. Thiết bị này bao gồm một ăng-ten bức xạ đơn giản được đặt bên trong một đĩa điện môi hõm sâu có hằng số điện môi cao – một thiết lập cho phép đĩa nhỏ hơn bước sóng của bức xạ phát ra. Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng thiết kế của thiết bị này là để sao cho bức xạ điện từ phát ra từ ăng-ten sẽ can thiệp theo cách triệt tiêu các sóng tạo ra trong đĩa điện môi, tại đây chúng sẽ triệt tiêu lẫn nhau. Tiếp theo, nhóm nghiên cứu đã lập mô hình thiết lập đơn giản trên máy tính cho phép mô phỏng hoạt động của điện từ. Họ phát hiện ra rằng bằng cách thay đổi tần số của ăng-ten, họ có thể điều chỉnh nó đến mức có thể triệt tiêu sóng do đĩa tạo ra. Tiếp theo, nhóm nghiên cứu sử dụng kết quả từ các mô phỏng của họ để tạo ra một thiết bị thực tế để thử nghiệm.

Do những hạn chế trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu buộc phải tạo ra một thiết bị dựa trên vi sóng chứ không phải là tần số vô tuyến – họ đặt một ăng-ten 18 mm bên trong một đĩa 6,4 mm và đưa chúng vào một buồng chống dội âm. Họ đã sử dụng một ăng-ten khác để đo lượng khí thải từ thiết bị sau khi nó được bật. Cuối cùng, họ nhận thấy thiết bị này có thể hỗ trợ triệt tiêu hoàn toàn bức xạ trường xa (far-field radiation). Các nhà nghiên cứu cho rằng thiết bị của họ có thể mở đường cho sự phát triển của các loại thiết bị truyền điện không dây mới.

P.T.T (NASATI), theo https://phys.org/news/2021-09-non-radiating-source-electromagnetism.html, 7/9/2021

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/tao-nguon-dien-tu-khong-buc-xa-3983.html)

Một nghiên cứu mới do các nhà nghiên cứu của Đại học California, Irvine (UCI) dẫn đầu đã xác định được hai cách mà APOBEC3A – là loại enzym quan trọng chịu trách nhiệm về những thay đổi di truyền dẫn đến nhiều loại bệnh ung thư trong khi lại bảo vệ được tế bào chống lại sự lây nhiễm vi-rút.

(Hình minh họa)

Enzyme APOBEC3A là một phần quan trọng của hệ miễn dịch bẩm sinh, có tác dụng bảo vệ tế bào khỏi bị nhiễm virus bằng cách gây ra nhiều đột biến để ngăn chặn virus sao chép. Tuy nhiên, APOBEC3A cũng gây đột biến bằng cách tấn công trực tiếp vào hệ gen của tế bào ung thư, làm tăng mức độ đột biến DNA dẫn đến ung thư tiến triển, di căn và kháng thuốc.

Rémi Buisson cho biết: Trong các nghiên cứu trước đây, chúng tôi đã chứng minh rằng đột biến DNA do APOBEC3A gây ra rất thường xuyên ở bệnh nhân ung thư. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications với tựa đề là “Căng thẳng độc tố gen và nhiễm vi-rút gây ra biểu hiện thoáng qua của APOBEC3A và gen tiền viêm thông qua hai con đường riêng biệt”.

Trong nghiên cứu này, nghiên cứu sinh Sunwoo Oh và Elodie Bournique, tại Trường Y UCI, đã mô tả cách thức mà cả nhiễm vi-rút và căng thẳng nhiễm độc gen do thuốc hóa trị liệu gây ra trong quá trình điều hòa APOBEC3A. Nhóm nghiên cứu đã minh họa cách thức nhiễm vi-rút kích hoạt phản ứng miễn dịch bẩm sinh cụ thể để kích hoạt biểu hiện APOBEC3A trong tế bào người và đây là một bước quan trọng trong việc loại bỏ vi-rút như thế nào. Sau đó họ cũng cho thấy cách các loại thuốc hóa trị liệu khác nhau kích thích APOBEC3A, nhưng thông qua một loại phản ứng miễn dịch hoàn toàn khác, lần này, gây ra các đột biến làm tăng thêm khả năng mắc bệnh ung thư.

Rémi Buisson cho biết: “Khi kết hợp, kết quả cho thấy những cách khác nhau để các tế bào điều chỉnh sự biểu hiện APOBEC3A nhằm giải quyết nhiều loại căng thẳng khác nhau mà tế bào có thể gặp phải. Bằng cách hiểu được cách các tế bào ung thư và nhiễm vi-rút điều chỉnh sự biểu hiện của APOBEC3A, chúng tôi đã sẵn sàng thực hiện một bước quan trọng đối với việc phát triển cả hai chiến lược điều trị mới để chống lại bệnh ung thư và các liệu pháp chống vi-rút mới”.

Cần nhiều nghiên cứu hơn để phát triển các chiến lược ngăn chặn sự hình thành các đột biến DNA do APOBEC3A gây ra trong hệ gen ung thư làm tăng tính không đồng nhất của khối u, thúc đẩy sự tiến triển của bệnh và kháng lại các liệu pháp điều trị. Đối với nhiễm vi-rút, bước tiếp theo là xác định xem một số loại đột biến được phát hiện trước đây ở vi-rút như SARS-CoV-2 (COVID-19) có phải là kết quả của hoạt động APOBEC3A và ảnh hưởng đến sự nhân lên của vi-rút trong tế bào hay không.

Đ.T.V (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2021-08-vital-enzyme-key-cancer-viral.html, 13/8/2021

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/enzyme-giu-chia-khoa-chong-lai-benh-ung-thu-va-nhiem-virus-3915.html)

Các tế bào ung thư có khả năng phân chia mạnh mẽ và nhanh chóng lan tỏa khắp cơ thể con người, nhưng chúng cũng có một số điểm yếu mà các nhà khoa học đang nỗ lực khai thác. Nhóm nghiên cứu tại trường Đại học British Columbia, Canada hiện đã xác định được lỗ hổng mới trong một loại enzym được coi là “gót chân Achilles” của các tế bào khối u rắn và chứng minh cách tiêu diệt enzym này.

(Hình minh họa)

Nghiên cứu tập trung vào enzym Carbonic Anhydrase IX (CAIX). Đây là một trong số các enzym mà các tế bào khối u rắn tiết ra để phản ứng với tình trạng tăng axit trong khối u. Điều kiện môi trường axit này xuất hiện khi khối u to ra và các mạch máu không thể cung cấp cho tất cả các bộ phận của nó lượng oxy và chất dinh dưỡng cần thiết để tồn tại.

CAIX và các enzym khác mà tế bào ung thư tiết ra, đóng vai trò quan trọng trong việc trung hòa các điều kiện môi trường có tính axit đó và không chỉ cho phép tế bào ung thư tồn tại, mà còn khiến khối u chuyển sang dạng xâm lấn và lây lan bệnh sang các cơ quan khác xung quanh cơ thể.

TS. Shoukat Dedhar, trưởng nhóm nghiên cứu, giải thích: “Tế bào ung thư phụ thuộc vào enzym CAIX để tồn tại, nên cuối cùng biến nó thành gót chân Achilles”

Nghiên cứu đang được thực hiện để phát triển các hợp chất ức chế enzym CAIX nhằm ngăn chặn sự phát triển của khối u, bao gồm một hợp chất có tên SLC-0111 hiện đang trong giai đoạn 1 thử nghiệm lâm sàng. Mặc dù đầy hứa hẹn, nhưng các đặc tính khác của tế bào ung thư lại cản trở hiệu quả của hợp chất. Do đó, các tác giả đã nghiên cứu để tìm kiếm các con đường tấn công thay thế.

Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã sử dụng màn hình tổng hợp gây chết người trên toàn bộ gen để phân tích di truyền các tế bào ung thư và xác định vai trò sinh học của các gen cụ thể. Trong trường hợp này, các nhà khoa học đã khám phá các cơ chế tồn tại được điều chỉnh bởi CAIX, để xem liệu gót chân của Achilles này có thể bị tấn công bằng một cú huých có một không hai hay không.

Nghiên cứu đã đưa các nhà khoa học đến quá trình ferroptosis, một hình thức tế bào chết theo chương trình, diễn ra khi sắt tích tụ trong tế bào ung thư, làm suy yếu màng tế bào và quá trình trao đổi chất của khối u. CAIX xem ra bảo vệ các tế bào ung thư khỏi tác động của quá trình ferroptosis. Các nhà khoa học đã chỉ ra cách nhằm vào mục tiêu CAIX, đồng thời, phát triển các hợp chất thúc đẩy quá trình ferroptosis, khiến tế bào ung thư chết và ức chế sự phát triển của khối u.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science Advances.

N.P.D (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/genetic-screening-weakness-achilles-heel-solid-cancers/, 29/8/2021

Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/sang-loc-di-truyen-tiet-lo-diem-yeu-cua-benh-ung-thu-the-ran-3951.html

Các kỹ sư tại trường Kỹ thuật Y sinh thuộc Đại học New South Wales, Úc đã tìm ra một phương pháp mới đơn giản để phát hiện những vi khuẩn nhỏ trong nước, gây rủi ro lớn đến sức khỏe và thậm chí có thể gây tử vong. Công nghệ sửa gen CRISPR siêu nhạy có thể xác định sự hiện diện của Cryptosporidium parvum trong các mẫu nước ngay tại chỗ bằng thiết bị đơn giản.

(Hình minh họa)

Cryptosporidium là loại ký sinh trùng siêu nhỏ, có thể gây rối loạn tiêu hóa nghiêm trọng và đặc biệt xuất hiện phổ biến ở những nơi có nguồn nước bị ô nhiễm do động vật nuôi và cả động vật hoang dã. Những đợt hạn hán kéo dài tiếp sau trận mưa lớn, là hiện tượng thời tiết ngày càng điển hình ở Úc, thường dẫn đến tình trạng ô nhiễm thủy vực gia tăng.

Cho đến nay, việc phát hiện Cryptosporidium phổ biến nhất đòi hỏi phải sử dụng thiết bị phòng thí nghiệm đắt tiền, kính hiển vi chuyên dụng và đào tạo kỹ năng cho chuyên gia để xác định vi khuẩn trong mẫu nước. Tuy nhiên, phương pháp mới được đề xuất có chi phí rẻ, dễ thực hiện và cần ít hoặc không cần đào tạo đặc biệt để phân tích kết quả. Bởi lẽ, hệ thống sẽ phát ra ánh sáng huỳnh quang trong mẫu nước khi phát hiện ra Cryptosporidium.

Công nghệ CRISPR có thể phát hiện các protein cụ thể trên bề mặt của vi khuẩn Cryptosporidium (được gọi là tế bào trứng) và sau đó liên kết với nó. Khi chất huỳnh quang được bổ sung vào hỗn hợp phản ứng, sau đó kết hợp với các mẫu nước. Kết quả là một tín hiệu rõ ràng có thể được phát hiện bằng đầu đọc đĩa tiêu chuẩn. Đầu đọc này thích hợp để sàng lọc nhiều mẫu trên quy mô lớn, đồng thời, làm cho quá trình phát hiện diễn ra nhanh và hiệu quả hơn.

Hệ thống dựa vào CRISPR/Cas12a có thể cho kết quả trong khoảng 2,5 giờ với độ nhạy tối đa đến cỡ một tế bào trứng Cryptosporidium trên mỗi mililit nước. Công nghệ mới cũng có tiềm năng được phát triển hơn nữa để cải thiện khả năng phát hiện các vi khuẩn và vi rút khác, như xác định COVID-19 trong các mẫu nước thải.

N.P.D (NASATI), theo https://phys.org/news/2021-08-method-microscopic-parasites.html, 24/8/2021

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/phuong-phap-moi-tang-cuong-phat-hien-cac-ky-sinh-trung-sieu-nho-gay-hai-trong-nuoc-3930.html)

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học RMIT và Đại học Hàng không và Vũ trụ Bắc Kinh đã phát triển được nguyên mẫu công nghệ, có thể tăng gấp đôi nguồn năng lượng khai thác từ sóng biển. Trong tương lai, đây sẽ là giải pháp năng lượng tái tạo thay thế khả thi.

(Hình minh họa)

Theo ước tính, tiềm năng lớn chưa được khai thác của năng lượng sóng biển trên các đại dương trong một năm, tương đương với sản lượng điện hàng năm trên toàn cầu. Tuy nhiên, những thách thức trong việc phát triển các công nghệ khai thác hiệu quả nguồn năng lượng tự nhiên này với khả năng chống chịu môi trường đại dương khắc nghiệt, đã khiến hoạt động nghiên cứu chỉ dừng lại ở giai đoạn thử nghiệm.

Giờ đây, nhóm nghiên cứu do các nhà khoa học tại trường Đại học RMIT dẫn đầu, đã tạo ra một bộ chuyển đổi năng lượng sóng, có thể thu năng lượng hiệu quả cao gấp đôi so với các công nghệ hiện có. Thiết bị này dựa vào thiết kế tuabin kép chưa từng có.

Hoạt động của bộ chuyển đổi năng lượng sóng

Một trong những phương pháp thử nghiệm phổ biến nhất là thu năng lượng sóng qua bộ chuyển đổi dạng phao được gọi là “thiết bị hấp thụ điểm“, lý tưởng để sử dụng cho các địa điểm ngoài khơi. Thiết bị này thu năng lượng từ chuyển động lên, xuống của sóng, nên thường tiết kiệm chi phí sản xuất và lắp đặt. Tuy nhiên, bộ chuyển đổi cần được đồng bộ hóa chính xác với chuyển động đi đến của sóng để thu năng lượng một cách hiệu quả. Điều này thường liên quan đến hoạt động của rất nhiều cảm biến, bộ truyền động và bộ xử lý điều khiển, khiến cho thiết kế hệ thống phức tạp, có thể làm giảm hiệu suất, cũng như đặt ra các vấn đề về độ tin cậy và hoạt động bảo trì.

Mẫu thiết bị mới không cần công nghệ đồng bộ hóa đặc biệt, vì nó tự nổi và chìm theo độ phồng của sóng. Thiết bị được thiết kế đơn giản và tiết kiệm chi phí. Hai bánh tua bin xếp chồng lên nhau và quay ngược chiều nhau, được kết nối với máy phát điện thông qua các trục và hệ thống truyền động bằng dây đai puli. Máy phát điện được đặt bên trong phao cao hơn mực nước biển để tránh bị ăn mòn và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

Nguyên mẫu đã được thử nghiệm thành công ở quy mô phòng thí nghiệm. Nhóm nghiên cứu mong muốn hợp tác với các đối tác trong ngành công nghiệp để thử nghiệm mô hình trên quy mô lớn và hướng tới khả năng thương mại. Các nhà khoa học cũng hy vọng công nghệ này có thể trở thành nền tảng phát triển ngành năng lượng tái tạo mới, mang lại những lợi ích kinh tế và môi trường to lớn.

N.P.D (NASATI), theo https://techxplore.com/news/2021-08-energy-tech-power-ocean.html, 8/2021

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/cong-nghe-moi-khai-thac-nang-luong-tu-song-bien-3921.html)

Khi bệnh nhân được cấy ghép nội tạng, họ phải dùng thuốc để hệ miễn dịch của cơ thể không đào thải bộ phận đó. Thuốc chống đào thải thường gây ra những tác dụng phụ nghiêm trọng. Tuy nhiên, loại thuốc này sẽ không còn cần thiết khi có lớp phủ mạch máu mới.

(Hình minh họa)

Thông thường, thành bên trong của các mạch máu trong các cơ quan được phủ các loại đường đặc biệt có tác dụng ngăn chặn phản ứng miễn dịch của cơ thể. Tuy nhiên, khi các cơ quan được tách ra và lưu trữ để cấy ghép, lớp đường phủ bên trong các mạch máu bị hỏng và mất tác dụng. Kết quả là khi bộ phận đó được cấy ghép, hệ miễn dịch của người nhận sẽ coi mô cấy ghép như một vật thể lạ. Vì thế, các tế bào bạch cầu của bệnh nhân sẽ tấn công bộ phận cấy ghép, thông qua các thành mạch máu.

TS. Jayachandran Kizhakkedathu cùng nhóm nghiên cứu tại trường Đại học British Columbia, Canada hiện đã phát triển thành công một loại polime tương hợp sinh học có thể dùng cho động mạch, tĩnh mạch và mao mạch của các cơ quan đã được tách ra để cấy ghép. Polime này đóng vai trò bảo vệ tương tự như các loại đường phủ ở thành bên trong của mạch máu.

Theo kết quả thử nghiệm tại lab của trường Đại học Simon Fraser, sau khi được phủ một lớp polime và được cấy ghép, động mạch của chuột “có khả năng kháng viêm và chống đào thải mạnh mẽ và lâu dài“. Các thí nghiệm bổ sung được thực hiện tại Đại học Northwestern cho thấy, lớp phủ này đã ngăn chặn tình trạng đào thải thận được cấy ghép trên chuột. Lớp phủ cuối cùng sẽ tự tan biến. Mặc dù còn vài năm nữa các thử nghiệm lâm sàng trên người mới bắt đầu, nhưng nhóm nghiên cứu tin rằng công nghệ sẽ tạo ra sự khác biệt lớn và cải thiện chất lượng cuộc sống cho những bệnh nhân được cấy ghép và kéo dài tuổi thọ của các cơ quan cấy ghép.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Biomedical Engineering.

N.P.D (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/blood-vessel-coating-transplanted-organs/, 10/8/2021

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/lop-phu-mach-mau-co-the-thay-the-thuoc-chong-dao-thai-trong-cay-ghep-mo-3893.html)

Việc tách rời các mảnh ghép tinh vi tạo nên các thiết bị điện tử hiện đại, không phải là chuyện dễ. Để tái chế thì cần phải tách chúng ra. Trên thực tế, những khó khăn cố hữu của quá trình này đã gây phát sinh hàng triệu tấn rác thải điện tử mỗi năm, nhưng một nghiên cứu mới của trường Đại học Thiên Tân, Trung Quốc có thể giải quyết vấn đề này bằng cách cho các linh kiện điện tử hòa tan trong nước.

(Hình minh họa)

Trước đây, nhóm nghiên cứu đã phát triển được loại vật liệu nanocompozit kẽm mới có thể hòa tan trong nước. Vật liệu này được kỳ vọng có thể dùng cho các mạch điện tử tạm thời, nhưng họ nhận thấy nó không đủ độ dẫn điện để sử dụng trong các thiết bị tiêu dùng.

Để khắc phục, các nhà nghiên cứu đã biến đổi vật liệu nanocompozit kẽm bằng cách bổ sung các dây nano bạc để vật liệu có tính dẫn điện cao. Sau đó, vật liệu được in lụa lên loại polime có thể phân hủy được gọi là polyvinyl alcohol và các mạch được đông đặc lại thông qua các phản ứng hóa học được kích hoạt bởi các giọt nước.

Tiếp đó, bảng mạch tổng hợp nanocompozit được bọc trong một lớp vỏ từ polyvinyl alcohol, trong khi các cảm biến đo nhịp tim, nồng độ oxy trong máu và đếm bước chân của một người được bổ sung để hoàn thiện thiết kế đồng hồ thông minh. Trong quá trình thử nghiệm, mẫu đồng hồ thông minh cho kết quả khả quan với khả năng chịu được mồ hôi, nhưng không chống nước.

Khi toàn bộ thiết bị được ngâm dưới nước, lớp vỏ polime và các mạch điện bị hòa tan hoàn toàn trong vòng 40 giờ. Những thứ còn lại có thể thu hồi chỉ đơn giản là màn hình OLED và bộ vi điều khiển, cùng với các điện trở và tụ điện được tích hợp vào các mạch. Các tác giả tin rằng kết quả nghiên cứu đặt nền móng cho ra đời mẫu đồng hồ thông minh hòa tan trong nước và có hiệu quả tương đương các mẫu thương mại, giúp giải quyết những vấn đề về chất thải điện tử.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí ACS Applied Materials & Interfaces.

N.P.D (NASATI), theo https://newatlas.com/electronics/dissolvable-smartwatch-water-easy-recycling/, 5/8/2021

(Nguồn:https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/dong-ho-thong-minh-hoa-tan-trong-nuoc-tao-thuan-loi-cho-viec-tai-che-3877.html)

Các nguồn năng lượng tái tạo và không liên tục như năng lượng gió và mặt trời luôn cần có các giải pháp sáng tạo để lưu trữ. Pin muối nóng chảy là giải pháp tiềm năng vượt trội hơn pin lithium, nhưng cũng có những hạn chế nhất định. Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia, Hoa Kỳ đã đưa ra một thiết kế pin muối nóng chảy không chỉ có chi phí sản xuất thấp, mà còn lưu trữ được nhiều năng lượng hơn so với các phiên bản hiện có. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Cell Reports Physical Science.

Mẫu pin muối nóng chảy mới tại phòng thí nghiệm

Lưu trữ nguồn điện năng lớn hiệu quả với chi phí thấp đủ để cung cấp cho toàn thành phố là công việc khó khăn. Công nghệ pin lithium đắt đỏ dù có nhiều thế mạnh, nhưng cũng không thể sử dụng trong trường hợp này. Pin muối nóng chảy là giải pháp hiệu quả về chi phí, sử dụng các điện cực được duy trì ở trạng thái nóng chảy nhờ nhiệt độ cao. Đó là khía cạnh mà các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Sandia tập trung nghiên cứu để thay đổi.

Leo Small, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi đang nghiên cứu để giảm nhiệt độ hoạt động của pin natri nóng chảy xuống mức thấp nhất có thể. Để tiết kiệm toàn bộ chi phí đi kèm với việc giảm nhiệt độ của pin, bạn có thể sử dụng các vật liệu giá rẻ. Pin cần cách điện ít hơn và hệ thống dây kết nối tất cả các pin có thể mỏng hơn rất nhiều“. Ở dạng thương mại, đây chính là pin natri-lưu huỳnh, thường hoạt động ở nhiệt độ 270 – 350 độ C.

Thiết kế pin mới bao gồm kim loại natri lỏng được đặt ở mặt sau của vật liệu phân tách bằng gốm cùng với một hỗn hợp chất lỏng mới từ natri iodua và gali clorua, được gọi là catholyte. Khi pin giải phóng điện, các phản ứng hóa học xảy ra, tạo nên các ion natri và điện tử đi qua vật liệu phân tách có tính chọn lọc cao và tạo ra muối iotua nóng chảy ở mặt bên kia.

Pin natri-lưu huỳnh mới được chứng minh có khả năng hoạt động ở nhiệt độ chỉ 110 độ C và đã trải qua hơn 400 lần sạc và xả sạc trong tám tháng thử nghiệm tại lab. Hơn nữa, pin hoạt động ở mức điện áp 3,6 V, cao hơn khoảng 40% pin muối nóng chảy thương mại. Pin còn lưu trữ nhiều năng lượng hơn.

Các nhà khoa học hiện đang tính đến việc giảm giá thành của pin thông qua thay thế gali clorua, đắt gấp khoảng 100 lần muối ăn. Công nghệ mới an toàn và không gây nguy cơ cháy nổ, sẽ được thương mại hóa trong vòng từ 5-10 năm tới.

N.P.D (NASATI), theo https://newatlas.com/energy/molten-salt-battery-grid-scale-storage-low-temp/, 21/7/2021

(Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/pin-muoi-nong-chay-moi-co-gia-thanh-re-va-luu-tru-nhieu-nang-luong-3860.html)

Ngày càng có nhiều người tiêu dùng lựa chọn các loại protein có nguồn gốc thực vật, nhưng đồ uống lợi khuẩn có hàm lượng protein cao lại được sản xuất từ protein động vật.

(Hình minh họa)

Các nhà khoa học thực phẩm tại Viện nghiên cứu Pháp (INRS) đã đưa ra sự lựa chọn thuần chay cho những người thích đồ uống lợi khuẩn giàu protein. Trên thực tế, hầu hết các protein thực vật đều có hàm lượng dinh dưỡng thấp.

Tuy nhiên, sau khi thực hiện các thử nghiệm toàn diện tại lab, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng chất lượng protein từ đậu và gạo có thể sánh ngang protein động vật như casein, loại protein có trong sữa. Một số axit amin không thể được sản sinh bởi cơ thể con người nên cần được cung cấp qua thực phẩm. Hầu hết các protein thực vật không cung cấp đầy đủ các axit amin thiết yếu như protein động vật.

Bằng cách kết hợp protein từ hạt đậu và gạo, nhóm nghiên cứu đã tạo ra sự kết hợp hoàn chỉnh hơn giữa các axit amin. Ngoài tạo ra cấu hình axit animo không đầy đủ, protein thực vật thường khó tiêu hóa. GS. Monique Lacroix, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Chúng thường không hòa tan trong nước và ở dạng hình cầu. Điều đó có nghĩa là các enzym tiêu hóa của chúng ta khó phá vỡ chúng. Mặt khác, protein động vật thường ở dạng sợi kéo dài nên các enzym tiêu hóa dễ xử lý”.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã bổ sung các protein thực vật vào trước quá trình lên men. Vi khuẩn axit lactic được nuôi cấy trong quá trình lên men, đã giúp tiêu hóa một phần protein thực vật. Quá trình tiêu hóa trước tạo ra các peptit hoặc các đoạn protein, giúp các protein thực vật được hấp thụ dễ dàng hơn trong quá trình tiêu hóa.

Để phát triển công thức đồ uống mới, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các chủng khuẩn do công ty Bio-K + nuôi cấy, bao gồm Lactobacillus acidophilus CL1285, L. casei LBC80R và L. rhamnosus CLR2. Cả ba chủng khuẩn này đều đã được kiểm tra kỹ lưỡng và được sử dụng trong các sản phẩm đồ uống lợi khuẩn do Bộ Y tế Canada thông qua. Điều quan trọng là những chế phẩm sinh học này và tính khả dụng sinh học của chúng không bị ảnh hưởng bởi quá trình làm giàu protein.

N.P.D (NASATI), theo https://www.upi.com/Science_News/2021/07/28/france-probiotics-plant-proteins-vegan-drink/9641627477318/, 28/7/202

Nguồn: https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/san-xuat-do-uong-chay-loi-khuan-dua-vao-nguon-protein-tu-gao-va-dau-3848.html