26 Ιουν 2012

Χάπι υπερήχων "θα καταργήσει τα ενέσιμα φάρμακα"


Το uPill προσφέρει λύση
Αμερικανική εταιρεία συνεργάζεται με το ΜIΤ για την τελειοποίηση ενός ηλεκτρονικού χαπιού που εκπέμπει υπερήχους και θα μπορούσε μια μέρα να καταργήσει τις ενέσεις.
Αρκετά φάρμακα περιέχουν ως δραστικές ουσίες μόρια πρωτεϊνών, τα οποία διασπώνται από τα οξέα του στομάχου πριν προλάβουν να απορροφηθούν στο αίμα. Ορισμένα αντικαρκινικά φάρμακα, καθώς και η ινσουλίνη και άλλες ορμόνες, περιλαμβάνονται στη μεγάλη λίστα των φαρμάκων που πρέπει αναγκαστικά να χορηγούνται με ένεση, συχνά σε καθημερινή βάση.
Τη λύση θα μπορούσε να δώσει το uPill, μια συσκευή που αναπτύσσει η αμερικανική Zetroz σε συνεργασία με τον Ντάνιελ Άντερσον του Τεχνολογικού Ινστιτούτου Μασαχουσέτης. Η εταιρεία έχει ήδη αναπτύξει επιθέματα και άλλες συσκευές υπερήχων που επιτρέπουν σε φαρμακευτικά μόρια να περνούν μέσα από το δέρμα.
Όπως έχουν δείξει προηγούμενες μελέτες, οι υπέρηχοι θερμαίνουν τους ιστούς και αυξάνουν έτσι τη διαπερατότητα της μεμβράνης των κυττάρων.
Η Zetroz ελπίζει τώρα ότι το uPill επιτρέπει την απορρόφηση πρωτεϊνικών φαρμάκων από τα κύτταρα του γαστρεντερικού συστήματος. Η φαρμακευτική ουσία καλύπτει το χάπι ως επίστρωση και διαχέεται στα κύτταρα με τη βοήθεια των ηχητικών κυμάτων.
"Είναι ακόμα νωρίς για να πούμε ότι πετύχαμε, είμαστε όμως ενθουσιασμένοι με τις πιθανές εφαρμογές. Θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη μιας εντελώς νέας κατηγορίας φαρμάκων" σχολιάζει στο New Scientist ο Δρ Άντερσον.
Όπως ανακοίνωσε η ερευνητική ομάδα στο συνέδριο IdeaStream που πραγματοποιήθηκε στο MIT, το χάπι δοκιμάζεται τώρα σε πειραματόζωα προκειμένου να επιβεβαιωθεί ότι διέρχεται με ασφάλεια από το πεπτικό σύστημα.
Αν οι δοκιμές ολοκληρωθούν με επιτυχία, το uPill θα μπορούσε να φτάσει στην αγορά τα επόμενα δύο-τρία χρόνια, με τιμή 20 με 30 δολάρια έκαστο.
Είναι βέβαια ακριβό, το πιθανότερο όμως είναι ότι οι ασθενείς δεν θα ήταν διατεθειμένοι να ανακτούν το χάπι μετά από κάθε χρήση και να το ξαναχρησιμοποιούν...

Η εταιρεία Zetroz 

22 Ιουν 2012

Ψηφιακά βακτήρια : Πείραμα μετατρέπει το DNA σε μνήμη RAM


Μια πειραματική μέθοδος που επιτρέπει την εγγραφή ψηφιακής πληροφορίας στο γενετικό υλικό βακτηρίων είναι το τελευταίο ορόσημο στο χώρο της συνθετικής βιολογίας.
Ερευνητές του Πανεπιστημίου Στάνφορντ στην Καλιφόρνια χρησιμοποίησαν ένα συνδυασμό ενζύμων για να κωδικοποιήσουν 1 bit πληροφορίας στο γενετικό υλικό του βακτηρίου Escherichia coliΗ αποθήκευση ενός και μόνο bit δεν ακούγεται σημαντικό επίτευγμα, στην πραγματικότητα όμως ήταν ένας τεχνικός άθλος που ίσως ανοίγει το δρόμο για τους πρώτους βιολογικούς υπολογιστές. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση PNAS.
Ψηφιακό DNA
Από τα τέλη της δεκαετίας του 1950, οι βιολόγοι γνωρίζουν ότι η γενετική πληροφορία είναι κυριολεκτικά ψηφιακή. Σε αντίθεση όμως με τους υπολογιστές, οι οποίοι κωδικοποιούν την πληροφορία με δύο μόνο ψηφία (στο δυαδικό σύστημα του "0" και του "1"), το αλφάβητο του DNA αποτελείται από τέσσερα ψηφία, τις χημικές βάσεις Α, Τ, C, G.
Θεωρητικά, είναι δυνατό να χρησιμοποιήσει κανείς αυτά τα τέσσερα γράμματα για να κωδικοποιήσει οποιαδήποτε πληροφορία (πχ λέξεις) σε μόρια DNA. Όμως, το πρόβλημα με αυτού του είδους τη μνήμη είναι ότι το περιεχόμενό της δεν μπορεί να διαγραφεί και να επανεγγραφεί κατά βούληση, όπως συμβαίνει με τη μνήμη RAM των υπολογιστών.
Αντίθετα, η νέα βιολογική μνήμη του Στάνφορντ είναι πραγματικά επανεγγράψιμη -το αποθηκευμένο bit πληροφορίας μπορεί να αλλάξει τιμή ("0" ή "1") μέχρι και 16 φορές χωρίς να αλλοιωθεί.
Σε αυτή την περίπτωση, όμως, η πληροφορία δεν κωδικοποιείται στην αλληλουχία των βάσεων του μορίου DNA, αλλά στον προσανατολισμό του μορίου. Συγκεκριμένα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δύο ένζυμα που προέρχονται από ιούς, τα οποία μπορούν να αποκόπτουν τμήματα του DNA, να αντιστρέφουν τον προσανατολισμό τους και να τα επανασυνδέουν πίσω στην αρχική τους θέση.
Για παράδειγμα, αν η αλληλουχία του DNA έχει προσανατολισμό από το A στο Β, το bit λαμβάνει την τιμή "1". Όταν αργότερα ο προσανατολισμός της αλληλουχίας αλλάξει από Β σε Α, το bit παίρνει την τιμή "0".
Ο προσανατολισμός της αλληλουχίας μπορεί να αλλάζει κατά βούληση με τον προσεκτικό έλεγχο των δύο ενζύμων, τα οποία αποκόπτουν, αντιστρέφουν και επανασυνδέουν την αλληλουχία στο DNA του βακτηρίου.
Και αλλαγή του προσανατολισμού γίνεται αμέσως ορατή, καθώς αλλάζει την έκφραση (λειτουργία) ορισμένων γονιδίων, έτσι ώστε το βακτήριο να αλλάζει χρώμα ανάλογα με το εάν το bit λαμβάνει την τιμή "0" ή "1".
Η λειτουργία του συστήματος ακούγεται απλή, στην πραγματικότητα όμως οι ερευνητές πειραματίζονταν επί τρία χρόνια με 750 διαφορετικούς σχεδιασμούς, πριν καταφέρουν τελικά να δημιουργήσουν τη ζωντανή RAM.
Σκοπεύουν τώρα να συνεχίσουν τις προσπάθειες, ακόμα και για μια δεκαετία αν χρειαστεί, προκειμένου να αυξήσουν το μέγεθος της μνήμης στο 1 byte, το οποίο περιλαμβάνει 8 bit.



21 Ιουν 2012

Τα διαμάντια είναι παντοτινά...


Ήταν το 1797, όταν, προς μεγάλη έκπληξη όλων, ανακαλύφθηκε ότι τα διαμάντια ήταν καθαρός άνθρακας. Θα μπορούσε λοιπόν ο γραφίτης – η άλλη μορφή του άνθρακα – να μετατραπεί στον πολύτιμο "ξάδερφό" του ;
Οι προσπάθειες ήταν πάρα πολλές, αλλά χωρίς αποτέλεσμα.
Το 1938 παρουσιάστηκε μια πλήρης θερμοδυναμική ανάλυση του προβλήματος, αποδεικνύοντας ότι είναι αδύνατο σε συνθήκες ατμοσφαιρικής πίεσης να παρασκευαστούν διαμάντια από γραφίτη.
Αλλά υπήρχαν κάποιες συνθήκες στις οποίες η μετατροπή του γραφίτη σε διαμάντι ήταν τουλάχιστον θεωρητικά δυνατή. Τελικά το 1955 η General Electric ανακοίνωσε ότι οι επιστήμονές της είχαν παρασκευάσει συνθετικά διαμάντια, χρησιμοποιώντας πίεση 100.000 ατμόσφαιρες και θερμοκρασίες πάνω από 2800 βαθμούς Κελσίου. Σήμερα η General Electric παρασκευάζει πάνω από 1.000.000 καράτια (καράτι : 200 χιλιοστά του γραμμαρίου) ετησίως, χρησιμοποιώντας διαφορετικές πρώτες ύλες και συνθήκες. Τα διαμάντια αυτά είναι κατώτερης ποιότητας από τα ορυκτά και χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία, λόγω της σκληρότητάς τους, ως εργαλεία κοπής.
Η εξαγωγή διαμαντιών, που συχνά γίνεται σε εμπόλεμες ζώνες της Αφρικής, θεωρείται μια από τις πιο "αιματοβαμμένες" και ηθικά αμφισβητούμενες οικονομικές δραστηριότητες διεθνώς ("blood diamonds"). Τα διαμάντια, εκτός από κοσμήματα, χρησιμοποιούνται σε διάφορα προϊόντα, όπως κοπτικά εργαλεία, ιατρικά κ.ά.
Το πάθος για τα διαμάντια ξεπερνάει κάθε αλλαγή καταστάσεων και αντέχει στο πέρασμα των καιρών, παραμένοντας απόδειξη ισχύος, ή, όπως έθιξε το ζήτημα η Μέριλιν Μονρόε, τραγουδώντας σε μια ταινία της "diamonds are the girls' best friends"...

Εκατομμύρια διαμάντια γεννιούνται και πεθαίνουν, ενώ καίει η φλόγα ενός κεριού
Η μαγεία που εκπέμπει το φως το κεριών μπορεί να ερμηνευθεί πλέον με άλλο μάτι, καθώς μια νέα βρετανική επιστημονική έρευνα ανακάλυψε ότι στις μικρές φλόγες του δημιουργούνται και καταστρέφονται κάθε στιγμή εκατομμύρια μικροσκοπικά διαμάντια.
Οι ερευνητές του πανεπιστημίου του Σεν Άντριους στη Σκωτία, με επικεφαλής τον καθηγητή χημείας Γουζόνγκ Τσου, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό "Chemical Communications" της βρετανικής Βασιλικής Εταιρίας Χημείας, βρήκαν ότι περίπου ενάμισι εκατομμύριο νανοσωματίδια διαμαντιών δημιουργούνται κάθε δευτερόλεπτο, καθώς το κερί καίγεται, και συνεχώς εξαφανίζονται για να ξαναεμφανιστούν.
Είναι τόσο μικρά, που 300.000 από αυτά θα χωρούσαν στο κεφάλι μιας καρφίτσας, πριν περάσουν στην ανυπαρξία μέχρι να ανοιγοκλείσουν τα μάτια του παρατηρητή.
Ίχνη διαμαντιών επίσης ανακαλύφθηκαν σε πειράματα που έγιναν κατά την καύση του φυσικού αερίου και του ξύλου. Οι ερευνητές ανέφεραν ότι αν καταστεί δυνατό να βρεθεί ένας τρόπος να εξαχθούν αυτά τα νανο-διαμάντια από τις φλόγες, τότε θα ανακαλυφθούν νέες μέθοδοι παραγωγής διαμαντιών, πιο φθηνές, αλλά και πιο φιλικές στο περιβάλλον.
Προηγούμενες έρευνες είχαν δείξει ότι τα μόρια υδρογονανθράκων στη βάση της φλόγας του κεριού μετατρέπονται σε διοξείδιο του άνθρακα ωσότου φθάσουν στην κορυφή της φλόγας, όμως δεν ήταν γνωστό τί συμβαίνει στην ενδιάμεση περιοχή. Απομακρύνοντας σωματίδια από το μέσον της φλόγας, όπου η θερμοκρασία φθάνει τους 1400 βαθμούς Κελσίου, για πρώτη φορά οι χημικοί ανακάλυψαν ίχνη και από τις τέσσερις γνωστές μορφές άνθρακα, συμπεριλαμβανομένων των διαμαντιών (επίσης βρήκαν φουλλερένια, γραφίτη και άμορφο άνθρακα). Ο καθαρός άνθρακας δημιουργεί διαφορετικές δομές ανάλογα με τον τρόπο διάταξης και διασύνδεσης των μορίων του.
"Δυστυχώς τα σωματίδια διαμαντιού καίγονται στην πορεία και μετατρέπονται σε διοξείδιο του άνθρακα, παρόλα αυτά η ανακάλυψή μας θα αλλάξει για πάντα τον τρόπο που βλέπουμε μια φλόγα κεριού" δήλωσε ο Τσου, ο οποίος θέλει τώρα να εξετάσει αν και η φλόγα του μπάρμπεκιου περιέχει νανο-διαμάντια.

2 Ιουν 2012

Επίσημα βαφτίσια για τα στοιχεία 114 και 116

Σχεδόν ένα χρόνο μετά την πρώτη τους καταχώριση στον Περιοδικό Πίνακα της χημείας, δύο ακόμα στοιχεία που δημιουργήθηκαν από τον άνθρωπο πήραν τα επίσημα ονόματά τους. Είναι το φλερόβιο (Fl) και το λιβερμόριο (Lv), δυο ουσίες βαρέων βαρών που δεν μπορούν να υπάρξουν στη φύση παρά για λίγα δευτερόλεπτα, αφού διασπώνται αυθόρμητα σχεδόν αμέσως μετά το σχηματισμό τους, γι΄αυτό και οι χημικές ιδιότητές τους είναι δύσκολο να μελετηθούν.
Οι ονομασίες των νέων στοιχείων είχαν προταθεί πέρυσι από τους ερευνητές που τα ανακάλυψαν και εγκρίθηκαν οριστικά στις 30 Μαΐου  από την  IUPAC  (Διεθνή Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας).