Meduza przywraca organizm. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Meduza przywraca organizm

04.07.2015

Wszystkie żywe istoty mają zdolność do regeneracji, po prostu dla niektórych wyraża się to w mniejszym stopniu (na przykład nie możemy wyhodować palca lub nogi, aby zastąpić utracone), dla kogoś jest to więcej (dla traszek, dla na przykład, aby przywrócić nogę, oko lub jakiś narząd wewnętrzny, wcale nie jest problemem). Mistrzów samoleczenia można nazwać koelenteratami - hydrami, meduzami i ich krewniakami, choć tutaj należy jeszcze pamiętać, że są znacznie prostsze niż te same traszki. W badaniach regeneracji jednym z najczęstszych obiektów modelowych jest stułbia słodkowodna z podręcznika biologii, która po jakimkolwiek urazie, po jakimkolwiek uszkodzeniu, może zrobić wszystko tak, jak była.

Ale, jak się okazało, współwyznawcy nie zawsze „robią wszystko tak, jak było”. Michael Abrams (Michael Abrams) i jego koledzy z California Institute of Technology eksperymentowali z larwami-eterami meduzy Aurelia Eared. Etery są prostsze niż dorosłe meduzy: małe ciało w kształcie dysku z 8 podwójnymi płatkami na krawędziach, bez macek jako takich, układ trawienny jest słabo rozwinięty. Z larwy odcięto jedno lub więcej "ramion" - ostrzy, po czym rana zagoiła się dość szybko, w ciągu kilku godzin. Jednak nowe ostrze nie zastąpiło utraconego. Zamiast tego eter przebudował ciało tak, by znów stać się symetryczne – niezależnie od tego, ile „ramion” jej zostało, siedem, pięć, czy tylko dwa.

Jak wiadomo, meduzy są zwierzętami promieniście symetrycznymi: potrafią odróżnić górną część ciała od dolnej, ale nie można oddzielić lewej strony od prawej. Podczas ruchu meduza „trzaska” swoją kopułą i płatami jamy ustnej (oraz larwą płatami umieszczonymi wzdłuż krawędzi ciała), a to symetria w swojej własnej strukturze pozwala zwierzętom poruszać się we właściwym kierunku. Jeśli brakuje którejkolwiek z "kończyn", to z powodu powstałej pustej przestrzeni hydrodynamika zostanie zakłócona, przepływ wody po pchnięciu pójdzie w złą stronę, a meduza nie będzie w stanie kontrolować swoich ruchów. Dlatego dla larwy ważniejsze okazuje się nie tyle odrośnięcie utraconego płata, ile przywrócenie symetrycznej budowy ciała. Co więcej, asymetryczny eter dość często, w 15% przypadków, w ogóle nie mógł zmienić się w dorosłą meduzę.

W artykule w PNAS autorzy piszą, że ciało larw zostało odbudowane dzięki wysiłkom mięśni: jeśli do wody, w której żyją, dodano substancję, która rozluźnia komórki mięśniowe, wówczas symetryzacja zachodziła znacznie wolniej. Wręcz przeciwnie, jeśli mięśnie eterowe pod wpływem zwiększonego stężenia soli magnezu zaczęły szybciej się kurczyć, to szybciej przywracała się symetryczna struktura.

Oczywiście chodzi o to, że z powodu utraty ostrzy siły mechaniczne w ciele meduzy okazały się niezrównoważone, co w naturalny sposób doprowadziło do przebudowy elastycznego ciała. Jednocześnie etery działały bez pobudzania aktywnego podziału i śmierci komórek, jak to ma miejsce w procesach regeneracyjnych u innych zwierząt - oczywiście akceptowalny wynik można tu osiągnąć mechanicznie bez wysokich kosztów energii dla dynamiki komórkowej. Larwy innych gatunków meduz również okazały się zdolne do symetryzacji - oczywiście ciekawe byłoby sprawdzenie, czy dorosłe meduzy i inne promieniście symetryczne organizmy są zdolne do takiej sztuczki.

Uzyskane wyniki po raz kolejny mówią nam, że morfogeneza to tworzenie części ciała, narządów itp. - zależy nie tylko od molekularnych procesów genetycznych, ale także od czysto fizycznych interakcji między różnymi częściami ciała. Wiadomo, że komórki ludzkie wrażliwie reagują również na siły mechaniczne, które czasami mogą mieć decydujący wpływ na ich los komórkowy; możliwe, że w medycznej regeneracji naszych tkanek i narządów większy sukces można osiągnąć, jeśli zwrócimy uwagę na ich „fizykę”.

<< Powrót: System operacyjny Android M podwoi żywotność baterii smartfonów 05.07.2015

>> Naprzód: Wielokanałowy koder sieciowy o łącznej przepustowości 100 Gb/s 04.07.2015

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego 01.05.2024

Coraz częściej słyszymy o wzroście ilości śmieci kosmicznych otaczających naszą planetę. Jednak do tego problemu przyczyniają się nie tylko aktywne satelity i statki kosmiczne, ale także pozostałości po starych misjach. Rosnąca liczba satelitów wystrzeliwanych przez firmy takie jak SpaceX stwarza nie tylko szanse dla rozwoju Internetu, ale także poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa kosmicznego. Eksperci zwracają obecnie uwagę na potencjalne konsekwencje dla ziemskiego pola magnetycznego. Dr Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics podkreśla, że firmy szybko wdrażają konstelacje satelitów, a liczba satelitów może wzrosnąć do 100 000 w następnej dekadzie. Szybki rozwój tych kosmicznych armad satelitów może prowadzić do skażenia środowiska plazmowego Ziemi niebezpiecznymi śmieciami i zagrożenia dla stabilności magnetosfery. Metalowe odłamki ze zużytych rakiet mogą zakłócać jonosferę i magnetosferę. Oba te systemy odgrywają kluczową rolę w ochronie i utrzymaniu atmosfery ... >>

Zestalanie substancji sypkich 30.04.2024

W świecie nauki istnieje wiele tajemnic, a jedną z nich jest dziwne zachowanie materiałów sypkich. Mogą zachowywać się jak ciało stałe, ale nagle zamieniają się w płynącą ciecz. Zjawisko to przyciągnęło uwagę wielu badaczy i być może w końcu jesteśmy coraz bliżej rozwiązania tej zagadki. Wyobraź sobie piasek w klepsydrze. Zwykle przepływa swobodnie, ale w niektórych przypadkach jego cząsteczki zaczynają się zatykać, zamieniając się z cieczy w ciało stałe. To przejście ma ważne implikacje dla wielu dziedzin, od produkcji leków po budownictwo. Naukowcy z USA podjęli próbę opisania tego zjawiska i zbliżenia się do jego zrozumienia. W badaniu naukowcy przeprowadzili symulacje w laboratorium, wykorzystując dane z worków z kulkami polistyrenowymi. Odkryli, że wibracje w tych zbiorach mają określone częstotliwości, co oznacza, że tylko określone rodzaje wibracji mogą przemieszczać się przez materiał. Otrzymane ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Flyback bez transoptora Maxim Integrated MAX17690 15.12.2018

Maxim wypuścił nowy IC MAX17690 - kontroler flyback PWM z regulacją napięcia wyjściowego po stronie pierwotnej regulacji. Takie podejście do regulacji zmniejsza liczbę elementów na płycie o 30%. Regulacja bez izolacji transoptorowej realizowana jest poprzez pomiar odbitego napięcia wyjściowego po stronie pierwotnej.

Mikroukład można symulować w narzędziu online firmy Maxim Integrated - EE-Sim.

Parametry techniczne:

zakres napięcia wejściowego - 4,5...60 V;
implementacja algorytmu regulacji napięcia wyjściowego po stronie pierwotnej;
częstotliwość przełączania regulowana w zakresie 50...250 kHz;
prąd wyjściowy sterownika +2,0/-4,0 A;
programowalny miękki start;
wbudowane zabezpieczenie przed zwarciem (tryb „czkawki”);
ochrona przeciwprzepięciowa wejścia;
chip realizuje metodę sterowania PSR (Primary Side Regulation).

Typowe aplikacje:

izolowane przetwornice DC-DC z szerokim wejściem;
elektronika przemysłowa;
telekomunikacja;
Systemy PLC (Power Line Communication).

Typowy schemat aplikacji dla układu MAX17690

MAX17690 ma kilka wzorów wsparcia:

MAXREFDES1053 (Vin=42-56V, Vout=12V, Iout=2,5A);
MAXREFDES1040 (Vin=18-60V, Vout=54V, Iout=1,1A);
MAXREFDES1103 (Vin = 19-40 V, Vout = 24 V, Iout = 0,3 A).

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn