Hasar görmüş nöronları, komşu hücreleri ile işlevsel yeni nöronlara dönüştüren basit bir ilaç kokteyli, felç, Alzheimer hastalığı ve beyin yaralanmalarını tedavi etmek için potansiyel olarak kullanılabilir. Penn State’teki bir araştırma ekibi, normal nöronlar için destek ve izolasyon sağlayan glial hücreleri yeni nöronlara dönüştürebilen dört hatta üç molekül kümesi tanımladı. Bu yaklaşımı açıklayan bir makale 7 Şubat 2019 tarihli Stem Cell Reports dergisinde yayımlandı.. Dört küçük molekül kullanılarak yapılan basit bir tedavi, sinir sistemindeki ortak bir hücre türü olan insan astrositlerini resimde gösterildiği gibi dört ay sonra karmaşık yapılar geliştiren yeni nöronlara dönüştürüyor. / Gong Chen Lab, Penn State
Biyoloji profesörü ve Verne M. Willaman Penn State Yaşam Bilimleri Kürsüsü ve araştırma lideri olan Gong Chen, “Beyin onarımı için en büyük sorun beyin hasarından sonra nöronların yenilenmemesidir” diyor. “Aksine, hasar görmüş beyin dokusunun etrafında toplanan glial hücreler, beyin hasarından sonra çoğalabilir. Ölü nöronların komşuları olan glial hücrelerin yeni nöronlara dönüştüğüne inanıyorum.” Chen’in ekibi daha önce, insan glial hücrelerini doğrudan nöronlara dönüştürebilen dokuz küçük molekül dizisini tanımlayan bir araştırma yayınladı, ancak çok sayıda molekül ve glial hücrelerin yeniden programlanması için gereken spesifik dizi, klinik bir tedaviye geçişi zorlaştırdı. Bu çalışmada ekip, bir tür glial hücre olan astrositlerin nöronlara yeniden programlanmasında aerodinamik bir yaklaşım tanımlamak için çeşitli sayı ve molekül kombinasyonlarını test etti.
Pen State’te biyoloji alanında lisansüstü bir öğrenci olan ve küçük moleküllerin ideal kombinasyonunu tanımlayan Jiu-Chao Yin, “Test ettiğimiz yüzlerce ilaç kombinasyonu arasındaki en verimli kimyasal formülü belirledik” diyor. “İnsan astrositlerinde dört kritik sinyal yolunu modüle eden dört molekül kullanarak, insan astrositlerini – yüzde 70 kadar – etkili bir şekilde işlevsel nöronlara dönüştürebiliriz.” Elde edilen kimyasal olarak dönüştürülmüş nöronlar, laboratuarda bir kültür tabağında yedi aydan fazla yaşayabildi. Güçlü sinir ağları oluştururlar ve beynin içindeki normal nöronların yaptığı gibi birbirlerine kimyasal ve elektriksel sinyaller göndedirler. Dört yerine küçük moleküllerin üçünün kullanılması, astrositlerin nöronlara dönüşmesine de yol açtı, ancak dönüşüm oranı yaklaşık yüzde 20 düştü. Ekip ayrıca moleküllerden yalnızca birini kullanmayı denedi, ancak bu yaklaşım dönüşüme yol açmadı. Chen ve ekibi daha önce astrositleri işlevsel nöronlara dönüştürmek için bir gen terapisi teknolojisi geliştirmişlerdi, ancak aşırı bir gen terapisi maliyeti nedeniyle – bir hastaya yarım milyon dolara ya da daha fazlasına mal olabilir – – glial hücreleri nöronlara dönüştürmek için ekip daha ekonomik yaklaşımlar izliyordu. Gen terapileri için sistem ayrıca daha karmaşıktır, viral partiküllerin insan vücuduna enjeksiyonunu gerektirir, oysa yeni yöntemdeki küçük moleküller kimyasal olarak sentezlenebilir ve bir hap halinde paketlenebilir. Chen, “Yeni yaklaşımın en önemli avantajı, küçük moleküller içeren bir hapın, gelişmiş hastane sistemleri olmadan kırsal alanlara bile ulaşabilmesi için dünya çapında yaygın olarak dağıtılabiliyor olmasıdır” diyor. “Nihai hayalim, hap gibi basit bir ilaç dağıtım sistemi geliştirmek ve dünyadaki Alzheimer hastalarının yeni nöronları yeniden kazanmalarına ve kaybedilen öğrenme ve hafıza yeteneklerini geri kazanmalarına yardımcı olabilmek.” Araştırmacılar, ilaç paketlemesi ve teslimatının özellikleri de dahil olmak üzere küçük moleküller kullanan bir ilacın yaratılmasından önce birçok teknik sorunun hala çözülmesi gerektiğini kabul ediyorlar.
Ayrıca, en güvenli ilaç haplarını geliştirmek için gelecekteki çalışmalarda bu yaklaşımın potansiyel yan etkilerini araştırmayı planlıyorlar. Bununla birlikte, araştırma ekibi bu molekül kombinasyonunun gelecekteki ilaç tedavilerinin nörolojik bozukluğu olan bireyleri tedavi etmeleri için umut verici sonuçlara sahip olduğundan emin. Chen, “Bu basitleştirilmiş ilaç formülünü keşfetme çabalarımız bizi hayalimize bir adım daha yaklaştırıyor” diyor. Chen ve Yin’e ek olarak, bu çalışmanın diğer ortak yazarları arasında Lei Zhang, Ning-Xin Ma, Yue Wang, Grace Lee, Xiao-Yi Hou, Zhuo-Fan Lei, Feng-Yu Zhang, Feng-Ping Dong ve Penn Eyaletinden Gang-Yi Wu da bulunmaktadır. Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri (AG045656), Alzheimer Birliği (ZEN-15-321972) ve Penn State’deki Charles H. Smith Bağış Fonu tarafından desteklenmiştir.
Çeviren: Bünyamin TAN
Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190207173226.htm
Rüya gören beyin hafızayı koruyor
Bilim insanlarının yaptığı bir araştırma, rüya gören beynin hafızayı koruduğunu ortaya koydu. Science bilim dergisinde yayımlanan makaleye göre uykunun rüya görülen kısmı olan, gözlerin hızlıca oynatıldığı REM aşamasında ritm bozulursa hafıza kayıpları yaşanabiliyor. Fareler üstünde yapılan deneylerde beyin fonksiyonları REM sırasında durdurulan fareler, hemen ardından yapılan hafıza testlerinde başarısız oldular. REM uykusu sırasında insanlar rüya görüyor ancak rüyaların, yeni anıların yerleşmesi konusunda önemli olup olmadığı bugüne kadar yanıtlanmamıştı.
Son araştırmalar REM dışı derin uykuya odaklanmıştı. Derin uyku sırasında beyin hücreleri hafızayı güçlendiriyor ve o günkü tecrübeleri yeniden yaşatan çeşitli kalıpları ateşliyor. REM uykusu sırasında gözlerimiz hareket ediyor ve kaslarımız gevşiyor ama beynin tam olarak ne yaptığı gizemini koruyor. Bu uyku türü tüm hayvanlar dünyasında, memelilerde, kuşlarda hatta sürüngenlerde bile görülebiliyor. Özellikle de hayvanlarda REM aşamaları çok kısa süreli olduğu için ve diğer komplikasyonlar nedeniyle bu uykunun etkilerini ölçmek zor. REM uykusuna dalmış insanları ve hayvanları uyandırmak strese ve hafıza testlerini de bozan sorunlara neden oluyor.
REM uykusu hafızayı güçlendiriyor
Kanada’da McGill Üniversitesi’nde çalışan Dr. Sylvain Williams doğrudan uyuyan beyne müdahale etmeye karar verdiklerini söylüyor. BBC’ye konuşan Williams “Farelerde REM uykusunu bozmak için bir yöntem kullandık” dedi. “Optogenetics” adında bir sistemi kullanan Williams ve ekibi, farelerde belli sayıda bir hücreye, beyinlerine yerleştirilen minik bir optik fiber sayesinde ışık tutmuşlar. Araştırmacılar ışığı yaktıklarında “teta titreşimleri” adı verilen belirli bir beyin ritmi büyük ölçüde azalmış. Eğer bu müdahale farenin REM uykusuna denk gelmişse bunun sonuçları olmuş.
Dr. Williams “REM uykusundaki faaliyeti durdurmak, özellikle hafızanın oluşması ve güçlenmesini engelliyor” diyor. Örneğin yeni bir nesneyle bir gün önce gördüğü nesne aynı anda fareye gösterildiğinde, fare tanımadığı nesneye odaklanacağına her ikisini de inceliyor. REM uykusunun yeni anıları yerleştirmesi için kritik olduğu görülüyor. Williams, bunun yanıtladığından daha çok soru yarattığını söylüyor. Eğer derin uyku hafızayı güçlendiriyorsa REM uykusunun asıl görevi ne?
Williams, “Şu anda iki aşama arasındaki farkı bilmiyoruz. Ama REM uykusunun ana bir rolü olduğunu öğrenmek şaşırtıcı bir haber” diyor. Araştırma bunama ve diğer hafıza sorunları yaşayan hastalarda incelenmeye değer olabilir. Williams, “Özellikle Alzheimer hastalarında bu normal faaliyetin nasıl etkilendiğini ve hafıza bozulmalarına nasıl katkısı olduğunu görmek ilginç olabilir” diyor.
Editör / Yazar: Ezgi SEMİRLİ
Kaynak: https://www.bbc.com/news/science-environment-36275143
Bilim insanları, ışık ve havayı geçiren, fakat sesin geçmesini engelleyen bir materyal geliştirdiler
Boston Üniversitesinden araştırmacılar,matematiği 3D baskı ile birleştirdiler ve mantığa meydan okuyarak, ışık ve havanın içinden sorunsuzca geçtiği fakat sesin geçemediği yeni bir malzeme geliştirdiler. Araştırmacı Xin Zhang bir basın açıklamasında ‘Biz şu anda matematiksel olarak, herhangi bir şeyin sesini engelleyebilecek bir nesneyi tasarlayabiliyoruz. “dedi –Bu da geleceğin bugünden çok daha sessiz olabileceği anlamına geliyor. Physical Review B dergisinde yayınlanan bir makalede, araştırmacılar geliştirdikleri bu işi “akustik meta malzeme” olarak tanımlıyorlar.
Bir malzemenin,hava ya da ışığı engellemeden, gelen ses dalgalarını kaynaklarına tekrar yansıtırken ihtiyaç duyabileceği özellikleri ve boyutları hesaplayarak başladılar.. Daha sonra 3D malzemeyi bir donat şeklinde bastırarak, PVC borunun bir ucuna, diğer ucu da bir hoparlöre tutturdular.
Hoparlörden yüksek perdeli bir not aldıklarında, bu donat şeklindeki materyalin borudan gelen sesin yüzde 94’ünü engellediğini gördüler. Araştırmacı Jacob Nikolajczyk basın açıklamasında:’’Bu tür sonuçları aylardır bilgisayar modellememizde görmüştük – ama bilgisayarda modellenen ses basıncı seviyelerini görmek başka bir şey, etkisini kendinizin duyması bir şey.’’ dedi. Araştırmacılar, araştırmalarının gösterdiği donatşekliyle sınırlı olmadığını iddia ettikleri akustik meta materyalleri için birçok uygulama öngörüyorlar. Zhang ve arkadaşıRezaGhaffarivardavagh; materyalin yapısının çok hafif,açık ve güzel olduğunu söylediler ve ayrıca her parçanın, ses engelleyici, geçirgen bir duvarın ölçeklendirilmesi ve inşa edilmesi için kiremit veya tuğla olarak kullanılabileceğini belirttiler. Ayrıca dronların, HVAC sistemlerinin ve hatta MRI makinelerinin sesinin azaltılması için malzemenin kullanılma potansiyelini olduğunu da belirttiler – görünüşe göre gürültü yapan herhangi bir şey bu yeni malzemenin eklenmesiyle daha az gürültü yapabilir.
Editör / Yazar: Esra KAŞ
Kaynak: https://www.sciencealert.com/scientists-create-new-material-that-can-block-sound-while-still-allowing-air-and-light
Uçan Parçacıklar Gezegenlerin Oluşum Sırrını Ortaya Çıkarabilir
Bilim insanları, robotik alanında büyük buluşlara yol açabilecek, hatta gezegenlerin ve ayın nasıl şekillendiğine dair bilgi sağlayabilecek bir deney sırasında, ilk kez tanecikleri ses kullanarak havaya kaldırdırlar. Akustik kaldırma, yoğun ses dalgalarının basıncını kullanarak nesnelerin havada askıda kalmasını sağlayan bir tekniktir. Şimdiye kadar bu teknik, su damlacıklarını, 5.08 santimetrelik polistiren topları ve yaşayan böcekleri kaldırmak için kullanılmaktaydı. Son teknoloji tanıtımında, Chicago Üniversitesi ve Bath Üniversitesi’nden bilim insanları, düz bir yüzeyde sınırlı kalmadıkları takdirde maddelerin birbirleriyle nasıl etkileşime girdiği ve kümelendiğini incelemek üzere aynı anda birkaç plastik taneciği havada tuttular. Araştırmacılar, torba ve şampuan şişesi yapımında kullanılan bir plastik olan polietilenden yapılmış yaklaşık 1 mm çaplı bir taneciği havaya kaldırmak için, insan kulağındaki işitme aralığının üstünde bir frekansa sahip olan ‘’ultrasonik’’ sesleri kullandılar. Yüksek hızda kameralar kullanarak bir konfigürasyonda sadece 5 ya da daha az taneciğin kümeleştiğini gördüler.
Karışıma bir tanecik daha eklendiğinde işler daha da ilginçleşti, 6 tanecik kümeleşerek 3 farklı şekil oluşturdu: bir chevron, bir paralelkenar ve bir üçgen. Tanecik sayısını yediye arttırmak konfigürasyonları daha da karışık bir hale getirdi, parçacıklar, bir çiçeğe, bir kaplumbağaya, bir ağaca veya bir tekneye benzeyen dört şekilden biri halinde kümelendiler. Bath Üniversite’sinde fizikçi olan araştırmanın yardımcı yazarı Dr. Anton Souslov, şu sözleri dile getirdi, ’’Ultra seslerin frekansını değiştirerek taneciklerin etrafta hareket etmesini ve yeniden düzenlenmesini sağlayabileceğimizi bulduk. Farklı şekiler arasında geçiş yapmak için en az 6 tane taneciğe ihtiyaç var.’’ Araştırmacılar, ses dalgalarının frekansı değiştikçe taneciklerden bir tanesinin bir nevi ‘’menteşe’’ gibi davrandığını ve etrafta sallanarak diğer taneciklerle kümeyi yeniden şekillendirdiğini buldular. Souslov bu durumla ilgili, ‘’ Bu karmaşık yapılar oluşturmak için nesneleri manipüle etme olanağı yaratıyor.
Belki de gözlemlediğimiz bu menteşeler; giyilebilir teknoloji veya bilim insanları ve mühendislerin, sert malzemelerden daha esnek ve uyarlanabilir robotlar oluşturmak için yumuşak, manipüle edilebilir malzemeler kullandığı yumuşak robotik alanında yeni ürünler ve aletler geliştirmek için kullanılabilir.’’ Bununla birlikte, bu teknolojinin en heyecan verici uygulaması muhtemelen astrofizik dünyasında olacaktır. Gezegenler, ay ve asteroitler gibi gök cisimleri, büyük miktarda gaz ve toz disklerinden oluşur.Bu’’ata gezegenler’’ dönmeye devam ettikçe, maddeler birbirine yapışarak topak oluşturmaya başlarlar ve bu topaklar yavaş yavaş büyüyerek etrafını saran materyale daha güçlü bir yerçekimsel kuvvet uygularlar. Bu yeni deney, astrofizikçilerin kozmik tozların nasıl yuvarlanıp topanlanarak gezegenleri ve ayı oluşturduğunu anlamak için laboratuvarda toz parçacıklarını kaldırarak, bu süreci gerçek zamanlı olarak daha küçük bir ölçekte incelemelerini sağlayabilir.
Editör / Yazar: Zeynep BİROL
Kaynak: https://www.sciencefocus.com/news/levitating-particles-could-reveal-how-planets-form/
Rüya gören beyin hafızayı koruyor
Bilim insanları, ışık ve havayı geçiren, fakat sesin geçmesini engelleyen bir materyal geliştirdiler
Uçan Parçacıklar Gezegenlerin Oluşum Sırrını Ortaya Çıkarabilir
22 milyon yıllık yolculuk Türkiye’de son buldu
Karbon Salınımı Kutuplarda Palmiye Ağaçları ve Timsahların Yaşadığı Dönemden 10 Kat Daha Fazla
Arılar Kışın Ne Yapar?
Çin, dünyanın yapay zekalı ilk kadın haber sunucusunu tanıttı
Gururumuz Türk Bilim Kadınları
Beyin Yeterince Uyuyamadığında Kelimenin Tam Anlamıyla Kendini Yemeye Başlıyor
Bilim insanları, havadaki CO2’yi kömür haline getirmenin bir yolunu buldu
Öne Çıkanlar
-
Bilim7 gün ago
Beyin Yeterince Uyuyamadığında Kelimenin Tam Anlamıyla Kendini Yemeye Başlıyor
-
Bilim1 hafta ago
Lastiğin esnekliğini ve metalin gücünü birleştiren yeni bir yüksek teknolojili fiber malzeme geliştirildi
-
Arkeoloji3 gün ago
Gizemli Bir Şekilde Ortadan Kaybolan 10 Uygarlık
-
Bilim1 hafta ago
Bilim insanları, kuantum bilgisayarla zamanın yönünü değiştirdiler