Yazar -Nigar

Nature Aging’de yayımlanan yeni bir çalışma, Alzheimer hastalığının tedavisi için genetik bir varyantın ortadan kaldırılmasının yeni bir tedavi edici rolü olduğunu ortaya koydu. NIA tarafından finanse edilen çalışmada yer alan araştırmacılar, yapılan çalışma ile nöronlarda APOE ε4 genini çıkararak Alzheimer hastalığının ayırt edici özelliklerinde ciddi ölçüde bir azalma olduğunu keşfetti.

Gladstone Institutes’den bir araştırma ekibi, genin sinir sistemi boyunca sinyal gönderen hücreler olan nöronlardaki aktivitesini araştırdı. Araştırmanın sonucunda; nöronlarda yer alan APOE ε4 geninin çıkarılmasının, hücre ölümü ve tau yumağı çoğalması da dahil olmak üzere Alzheimer hastalığının ayırt edici özelliklerinde azalma gerçekleştirdiği belirtildi. Buna bağlı olarak, genetik bir risk faktörünün ortadan kaldırılmasının Alzheimer hastalığının patolojik özelliklerini azalttığı tespit edildi.

Mevcut şartlar için bazı genetik faktörler, Alzheimer da dahil olmak üzere bunama olasılığını artırma özelliği gösteriyor. Alzheimer riskini etkilediği bilinen apolipoprotein E (APOE) geni de bunlardan birini oluşturuyor ve alel olarak nitelendirilen farklı formlarda yer alıyor. APOE ε4 aleli de Alzheimer için en güçlü genetik risk faktörü olarak biliniyor ancak bir kişinin hastalık riskini nasıl artırdığı bugüne dek net olarak anlaşılamamış durumdadır. Bazı çalışmalardan elde edilen sonuçlar ise APOE ε4’ün aktivitesinin beyne zarar vermede aktif rol oynadığını öne sürüyor. Bu çalışmayla birlikte bilim insanları, genetik mühendisliği aracılığıyla nöronlardan APOE ε4 genini çıkararak sonuca ulaştılar. Ancak bu çalışma, APOE ε4 ile ilişkili Alzheimer için tedavi edici hedefler hakkında yeni bilgiler sağlasa da APOE ε4’ün Alzheimer’daki rolünü iyi anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyuluyor.

Kaynak: https://scitechdaily.com/new-hope-in-alzheimers-battle-how-removing-a-genetic-variant-could-be-key/

Nature Geoscience’da yayımlanan yeni bir çalışma, zemin veya kayaların üzerinde bulunan yosunların iklim değişikliğine karşı sanılandan çok daha fazla katkı verdiğini ortaya koydu. 16 ülkeden bilim insanlarının oluşturduğu bir araştırma ekibi tarafından ortaya koyulan sonuçlara göre yosunların biyoçeşitliliğe sağladığı faydaların ormandaki ağaçlarınkine benzer olduğu öne sürüldü.

Avustralya’daki New South Wales Üniversitesi’nden kurak alan ekoloğu David Eldridge ve İspanya’daki Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla’dan ekosistem ekoloğu Manuel Delgado-Baquerizo liderliğinde gerçekleştirilen çalışma, yosunların altlarındaki toprakta büyük miktarda karbon depolama potansiyeline sahip olduğuna dair kanıtları ortaya koydu. Ortak yazarları arasında Michigan Üniversitesi Çevre ve Sürdürülebilirlik Okulu Küresel Değişim Biyolojisi Enstitüsü direktörü orman ekoloğu Peter Reich’ın da yer aldığı ve Nature Geoscience’da yayımlanan çalışma, toprakta veya kayaların üzerinde sıkça görülen yosunların iklim değişikliği ve yüksek karbon salınımına karşı önemli bir panzehir olabileceğini öne sürüyor.

Bu bulgulara ulaşmak için, 16 ülkeden gelen bilim insanlarından oluşan araştırma ekibi, her kıtaya yayılan çeşitli ekosistemlerden toprak örneklerini inceledi ve sadece karbon depolamayı değil, biyoçeşitliliğin korunması ve çeşitli ekosistem hizmetleriyle de ilişkili 23 özelliği analiz ettiler. Bunun ardından da yosun ve ağaç gibi damarlı bitkilerin 24 toprak örneğinin biyoçeşitliliğine ve işlevsel özelliklerine olan katkılarını hesapladılar. Araştırmadan elde edilen sonuç, yosunla kaplı toprağın yalnızca karbon depolamakla kalmayıp, aynı zamanda daha yüksek yaşamsal besin seviyelerine, hızlandırılmış organik madde ayrışma oranlarına ve düz, yosunsuz toprağa kıyasla ortalama olarak daha az toprak kaynaklı bitki patojeni örneğine sahip olduğunun da verisini sundu.

Kaynak: https://news.umich.edu/study-modest-moss-supports-billions-of-tons-of-carbon-storage/

Tarım sektöründe faaliyet gösteren teknoloji firması Plenty, Amerika Birleşik Devletleri’nin Kaliforniya eyaletinde faaliyet gösteren dikey tarım tesisi sayesinde yatak ve geniş bir alana yayılan tarlalar yerine dikey ve yüksek kulelerde üretim gerçekleştiriyor. Küresel ısınma kaynaklı gelecekte yaşanması muhtemel gıda krizine karşı geleneksel tarıma kıyasla daha az arazi kullanan Plenty, ürünleri tüketiciye daha yakın yerde yetiştirdiği için de ulaşım maliyetlerini minimum düzeye indiriyor.

Dünya nüfusunun sürekli olarak artması sebebiyle, sağlıklı bir şekilde beslenme ihtiyacı da gittikçe zorlaşıyor. Küresel iklim değişimi de düşünüldüğünde, uzmanlar geleceğin dikey tarımda olduğunu açıklıyor. Nate Storey tarafından San Francisco’da kurulan bir tarım teknolojisi girişimi olan Plenty de dikey çiftlikleri ile şimdiden dikkatleri üzerine çekmeyi başardı. Kaliforniya Compton’daki dikey tarım tesisinde gıdaları tarlalar yerine kulelerde yetiştiren Plenty, bu tarz tarım konusundaki uzmanlığıyla daha fazla verim elde ediyor. Küresel ısınmadan kaynaklı iklim değişikliği ve ekstrem hava olayları nedeniyle gıda güvenliğinin tehdit altında olduğu günümüzde Plenty çalışanları, geleneksel tarıma göre daha az arazi kullanarak tarıma alternatif getiriyor.

Enerji maliyetlerinden tasarruf birinci öncelik

Plenty, mevcut tarımsal üretimini tüketicilere daha yakın konumda gerçekleştirdiği için de ürünlerin taşınması için harcanan enerjinin de maliyetlerini düşürerek tasarruf ediyor. Üretimde kullanılan bu dikey sistem, sera yönteminde olduğu gibi tarımsal ürünlerin yılın herhangi bir ayında bulunamayacağı aşamada yetiştirilmesini mümkün kılıyor. Tüm bu olumlu gelişmelere karşın tarımsal ürünleri iç mekânda yetiştirmenin de ortaya çıkardığı bazı zorluklar oluyor. Doğada güneş enerjisi her ne kadar ücretsiz olsa da iç mekânda işleyiş daha farklı ilerliyor. Plenty bunun için gereken gücü, şebekeden satın alarak elde ediyor. Bu maddi sorunu aşmak için çalışmalarını sürdüren Plenty, özellikle rüzgâr ve güneş gibi yenilenebilir enerjinin hazır olduğu ya da gelecekte şebeke için önemli bir kaynak haline geleceği alanların araştırmasını gerçekleştiriyor. Plenty’nin yakın gelecekteki hedefleri arasında ise dikey olarak çilek ve domates yetiştirmek bulunuyor.

UC San Diego mühendisleri, insan kalbinin hem yapısını hem de işlevini değerlendirebilen giyilebilir bir ultrason cihazı geliştirdiler. Kabaca bir posta pulu büyüklüğünde olan taşınabilir cihaz, 24 saate kadar takılabiliyor ve yorucu egzersiz sırasında bile çalışıyor.

Kardiyak fonksiyonlarının sürekli olarak görüntülenmesi; uzun vadeli kardiyovasküler sağlığın değerlendirilmesi, akut kardiyak disfonksiyonun tespiti ve kritik hasta veya cerrahi hastaların klinik yönetimi için oldukça önemli… Öte yandan kardiyak fonksiyonu görüntülemeye yönelik geleneksel non-invaziv yaklaşımlar, cihazın hacmi nedeniyle sürekli ölçümler sağlayamıyor ve mevcut giyilebilir kardiyak cihazlar ise yalnızca ciltteki sinyalleri yakalayabiliyor. Bu sorunları çözmek isteyen California San Diego Üniversitesi’nden mühendis ve doktorlar, insan kalbinin hem yapısını hem de işlevini değerlendirebilen giyilebilir bir ultrason cihazı geliştirdiler. Projeye liderlik eden California San Diego Üniversitesi’nde Nanomühendislik Profesörü Sheng Xu, amaçlarının ultrasonu geniş kitleler için daha erişilebilir hale getirmek olduğunu söylüyor. Xu, aynı zamanda teknolojinin herkesin hareket halindeyken ultrason görüntülemeyi kullanmasına olanak tanıdığını da belirtiyor. 

Gerçek zamanlı bilgiler sağlayabiliyor

Özel bir yapay zekâ algoritması sayesinde cihaz, kalbin ne kadar kan pompaladığını ölçebiliyor. Uzmanlara göre bu nokta oldukça kritik zira kalbin yeterince kan pompalamaması çoğu kardiyovasküler hastalığın kökeninde bulunuyor. Üstelik kalp işleviyle ilgili sorunlar çoğu zaman yalnızca vücut hareket halindeyken ortaya çıkıyor. Geliştirilen bu yeni giyilebilir, non-invaziv kalp monitörü ise bir kişi egzersiz yaparken bile kalbin yakalanması zor olan pompalama aktivitesi hakkında gerçek zamanlı ve otomatik bilgiler sağlayabiliyor.

Health care researchers working in life science laboratory, medical science technology research work for test a vaccine, coronavirus covid-19 vaccine protection cure treatment

Proje, ekibin derin dokular için giyilebilir görüntüleme teknolojilerindeki önceki ilerlemelerini temel alıyor. Giyilebilir kalp izleme sistemi, kalbin dört odasının farklı açılardan görüntülerini yakalamak için ultrason kullanıyor. Ardından da özel olarak geliştirilen yapay zekâ teknolojisi kullanarak görüntüleri gerçek zamanlı olarak analiz ediyor. Xu’nun ekibi tarafından geliştirilen giyilebilir teknoloji, güvenli, non-invaziv ve yüksek kaliteli kardiyak görüntüleme elde ediyor. Böylece yüksek uzamsal çözünürlüğe, zamansal çözünürlüğe ve kontrasta sahip görüntüler sağlıyor. Araştırma ekibinden olan doktora öğrencisi Hao Huang ise geliştirdikleri teknolojinin hasta rahatsızlığını en aza indirdiğini söyleyerek, “Aynı zamanda CT ve PET gibi hastaları radyasyona maruz bırakabilecek invaziv olmayan teknolojilerin bazı sınırlamalarının üstesinden gelebiliyor” diye konuşuyor. 

Bilgiler giyilebilir bir yama aracılığıyla toplanıyor

Yeni sistem, optimum yapışma sağlıyor ve insan derisi kadar yumuşak giyilebilir bir yama aracılığıyla bilgi topluyor. Yamanın boyutları ise yaklaşık bir posta pulu kadar… Gerçek zamanlı olarak, kalbin yapısının sürekli bir görüntü akışını oluşturmak için kullanılan ultrason dalgalarını gönderip alabiliyor. Sistem, ultrason kullanarak kalbin sol ventrikülünü ayrı çift düzlemli görüntülerde inceleyebiliyor, aynı zamanda klinik açıdan yararlı görüntüler üretebiliyor. Xu, bu teknolojiyi mühendis Shu Xiang ile kurduğu Softsonics aracılığıyla ticarileştirmeyi planlıyor ve teknolojiyi farklı organların görüntülenmesini sağlayacak şekilde genişletmeyi amaçlıyor. 

https://www.sciencedaily.com/releases/2023/01/230125121552.htm

Çin’deki Northwestern Polytechnical Üniversitesi’ndeki (NPU) araştırmacılar “süresiz” havada kalabilmek için lazerle çalışan bir dron geliştirdiklerini açıkladılar. Sistem, ışık enerjisini elektriğe dönüştürerek optik güdümlü insansız hava aracına uzaktan güç sağlamak için lazer ışını kullanıyor. Araştırma ekibi, geliştirdikleri teknolojiyle şimdiye kadar kullanımları sınırlanan dronları uzun süre havada tutma sorununu çözdüklerini söylüyor. 

Çin’in kuzeybatısındaki bir araştırma ekibi, insansız hava araçlarını “süresiz” havada tutmak için yüksek enerjili lazer ışınları kullanmanın bir yolunu geliştirdiler. Bu sistem, lazerden enerji yakalamak için dronun altında bulunan bir fotoelektrik dönüştürücüyü kullanıyor. Her ne kadar bu tür sistemler, verimlilik olarak çok iyi olmasalar da oldukça iyi bir kablosuz güç iletimi sağlıyor.

Akıllı görsel izleme algoritması kullanılıyor

NPU ekibi, çalışma kapsamında ışını insansız hava aracı üzerinde hedeflemek için bir “akıllı görsel izleme algoritması” ve ayrıca atmosferik yoğunluktaki değişiklikleri telafi edebilen uyarlanabilir bir ışın şekillendirme sistemi geliştirdi. Aynı zamanda engelleri belirlemek ve ışının gücünü güvenli bir seviyeye hızla ayarlamak için de bir yöntem tasarladı.

Araştırma ekibi, geliştirdikleri teknolojiyi küçük bir quadcopter ile test ettiler. Bununla beraber iç mekân, dış mekân gündüz uçuşu ve dış mekân gece uçuşu olmak üzere üç saha testi de gerçekleştirdiler. Ekip tarafından kayda alınan videoda dronun 10 m irtifalara ulaştığı aynı zamanda ışıklar açık ve kapalıyken, geceleri de dışarıda çalışırken çalıştığı görülüyor.

Dronun laboratuvar prototipi olduğu düşünülüyor

NPU, cihazın askeri potansiyeline atıfta bulunarak lazerin güç çıkışını, sistemin menzilini veya verimliliğini açıklamadı. Bununla beraber açıklamaya göre geliştirilen dronun erken aşamadaki bir laboratuvar prototipi olduğu düşünülüyor. Uzmanlara göre yerden havaya şarj sistemi, diğer askeri olmayan uygulamalarla birlikte bir insansız hava aracı sürüsünün menzilini ve etkinliğini potansiyel olarak artırabilecek. Aynı zamanda bilim insanları, söz konusu dronların sürekli uçuş gerektiren sel, deprem gibi acil durumlarda son derece önemli olacağına dikkat çekiyor. Öte yandan kimi araştırmacılar da teknolojiye şüpheli yaklaşıyor ve insansız hava araçlarını bu şekilde şarj etmenin çok fazla enerji, çok sayıda İHA ve lazer ışını gerektireceğinden “önlenemeyecek kadar pahalı” olabileceğini düşünüyor. 

https://newatlas.com/drones/laser-charged-chinese-drone/

Michigan Üniversitesi’nde geliştirilen yeni bir tür güneş paneli, doğal fotosentezde çok önemli bir adımı kullanarak suyu hidrojen ve oksijene dönüştürmede yüzde 9 verimlilik elde etti. Yüksek sıcaklıklara dayanabilen katalizör, kendinden önceki güneş enerjisiyle çalışan su ayrıştırma cihazlarından 10 kat daha verimli çalışıyor. 

Dünyadaki en bol doğal kaynaklardan ikisi olan güneş ışığından ve sudan hidrojen yakıtı üretimi, karbon nötrlüğü için en umut verici yollardan birini sunuyor. İnsanlık kendini fosil yakıtların zararlı yan etkilerinden kurtarmaya çalışırken, araştırmacılar da yapay fotosentez teknikleri geliştirerek doğal döngünün gelişmesine yardımcı olmaya çalışıyorlar. Bu konu üzerine yoğunlaşan Michigan Üniversitesi araştırmacıları, güneş enerjisiyle çalışan su ayrıştırma cihazlarından 10 kat daha verimli çalışan ve onların sadece yüzde biri boyutunda yapay bir fotosentez cihazı geliştirmeyi başardılar. Buna göre ekip, cihazın en pahalı parçası olan yarı iletkenin boyutunu küçültmeyi başararak, 160 güneşin yaydığı ışığa eş değer, konsantre ışığa dayanabilen ve kendi kendini iyileştiren bir yarı iletken geliştirdi. Uzmanlara göre bu teknoloji, birçok kimyasal işlem için gerekli olan ve bağımsız bir yakıt olarak da kullanılabilen sürdürülebilir hidrojenin maliyetini önemli ölçüde azaltma potansiyeline sahip… Michigan Üniversitesi Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Profesörü Zetian Mi, konuya ilişkin yaptığı açıklamada yapay fotosentez cihazlarının doğal fotosentezden çok daha verimli olacağına inandıklarını söyleyerek, “Bu da karbon nötrlüğüne giden yolu sağlayacak” diyor.

Yarı iletkenlerin boyutları 100 kattan fazla küçültüldü

Cihaz, güneş ışığını yoğunlaştırmak için pencere boyutunda bir mercek kullanılarak test edildi. Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği’nde Araştırma Görevlisi ve çalışmanın baş yazarı Peng Zhou, “Yarı iletkenin boyutunu, yalnızca düşük ışık yoğunluğunda çalışan bazı yarı iletkenlere kıyasla 100 kattan fazla küçülttük” derken, bu teknoloji tarafından üretilen hidrojenin çok daha ucuz olabileceğinin altını çiziyor. Yeni teknoloji, yoğunlaştırılmış güneş ışığı kullanıyor. Öte yandan bu özellik diğer yapay fotosentez cihazlarında bulunmuyor çünkü yüksek yoğunluklu ışık ve yüksek sıcaklıklar bu cihazların bozulmasına neden olabiliyor. Bu teknolojide ise daha fazla ısı, hidrojen ile oksijenin ayrı kalmasını teşvik ediyor ve ayırma sürecini hızlandırıyor. Böylece ekip, bu sayede fazladan hidrojen toplayabiliyor. Çalışmalar ise şimdiden umut verici… Buna göre cihaz, arıtılmış su kullanarak ideal hale getirilmiş laboratuvar testlerinde yüzde 9’luk bir verimlilik elde etti. Musluk suyuna taşındığında, bu oran yaklaşık yüzde 7’ye ulaştı. Çok değişken, doğal güneş ışığıyla çalışan büyük ölçekli bir fotokatalitik su ayırma sistemini simüle eden bir dış mekân testinde ise yüzde 6,2 verimlilik sağladı.

Teknolojinin verimliliğini artıracaklar

Araştırmacılara göre bu cihazın kaderini belirleyen ise “ticari uygulanabilirlik” olacak. Yeşil hidrojen, yalnızca metan gazı kullanılarak üretilen kirli hidrojene karşı değil, aynı zamanda ucuz fosil yakıtlarla da maliyet açısından rekabetçi olmalı… Her ne kadar bu yöntem, galyum ve indiyum açısından bazı nadir metallere dayanıyor olsa da buradaki maliyet, yarı iletkenlerin küçük boyutu nedeniyle büyük ölçüde azalıyor. Bu noktada ekip, teknolojinin verimliliğini artırmaya ve doğrudan yakıt hücrelerinde kullanılabilecek ultra yüksek saflıkta hidrojen üretmeye devam etmeyi planlıyor.

https://news.umich.edu/cheap-sustainable-hydrogen-through-solar-power/?utm_source=substack&utm_medium=email

California Üniversitesi’nden bilim insanları, nehirleri tıkayan ve okyanuslarımızı kirleten yüz milyonlarca ton plastik atık için alternatif kullanım alanı bulmaya bir adım daha yaklaştılar. Buna göre ekip; plastik atığı, gram kütle başına yaklaşık 400 metrekarelik devasa bir yüzey alanına sahip gözenekli bir kömür formuna dönüştürmek için bir yöntem keşfetti. 

Plastik ucuzdur, hafiftir ve aynı zamanda inanılmaz derecede çok yönlüdür. Öte yandan bu nitelikleri onu ciddi bir çevre sorunu haline getiriyor. Her yıl yüz milyonlarca ton plastik atık üretiliyor ve bu da nehirleri tıkayarak okyanuslarımızı kirletiyor. Şimdilerde Riverside’da bulunan California Üniversitesi’nden (UCR) araştırmacılar, plastik atıklar için alternatif kullanım alanı bulmaya bir adım daha yaklaştılar. Buna göre plastik atıklarını, gram kütle başına yaklaşık 400 metrekarelik devasa bir yüzey alanına sahip oldukça gözenekli bir kömür veya kömür formuna dönüştürmek için yeni bir yöntem geliştirdiler. Araştırmacılara göre plastik atıklardan oluşan bu kömür, karbonu tutabiliyor ve toprağın su tutmasını ve tarım alanlarının havalanmasını iyileştirmek için toprağa eklenebiliyor. Aynı zamanda doğal olarak parçalandığı için toprağı da gübreleyebiliyor.

Çok yararlı bir biyokömür olabilir

Plastiğin kömüre dönüştürülmesi süreci, mısır hasadından sonra tarlada kalan saplar, yapraklar, kabuklar ve koçanlar gibi iki yaygın plastik türünden birinin mısır atıklarıyla karıştırılmasını içeriyor. Karışım daha sonra “hidrotermal karbonizasyon” olarak bilinen bir işlem olan yüksek oranda sıkıştırılmış sıcak su ile pişiriliyor. Oldukça gözenekli kömür, polistiren veya polietilen tereftalat (PET) kullanılarak üretiliyor. UCR Kimya ve Çevre Mühendisliği Yardımcı Doçenti Kandis Leslie Abdul-Aziz, keşiflerinin çok yüksek yüzey alanlı bir malzeme olduğu için yararlı bir biyokömür olabileceğine dikkat çekerek “Malzememizi aktif karbona dönüştürmezsek, onu kullanmanın birçok yararlı yolu olduğunu düşünüyorum” diyor. 

Geri dönüşüme farklı bir yaklaşım

Plastik esasen onu yanlışlıkla yutan başta balıklar ve kuşlar olmak üzere hayvanları öldüren katı bir petrol şekli… Aynı zamanda insan vücuduna girebilen ve hücrelere zarar verebilen veya bağışıklık reaksiyonlarını tetikleyebilen mikro parçacıklara da ayrılabiliyor. Üstelik doğaya ve insanlara verdiği zarara rağmen ne yazık ki, kullanılmış plastiği geri dönüştürmek, petrolden yeni plastik yapmaktan çok daha pahalıya mal oluyor.  Bu açıdan UCR Kimya ve Çevre Mühendisliği Yardımcı Doçenti Kandis Leslie Abdul-Aziz’in laboratuvarı, geri dönüşüme farklı bir yaklaşım getirmesiyle öne çıkıyor. 

https://news.ucr.edu/articles/2023/01/05/turning-plastic-waste-valuable-soil-additive