Вчені кажуть, що мікропластик може спровокувати запалення в клітинах мозку людини

Все більше доказів свідчать про те, що мікропластик у нашій крові, ймовірно, здатний долати мозково-гематогенний бар’єр ссавців. Тепер попередні експерименти показують потенційний вплив, який вони можуть мати, опинившись там, виявивши, що вивітрюваний мікропластик набагато більш токсичний для клітин людського мозку, ніж свіжий.

«Наслідки шкідливості мікропластику особливо тривожні, оскільки вторинний мікропластик, що потрапляє в природне середовище, викликає більш серйозну запальну реакцію в мозку», — каже біолог Сунг-Кюн Чой з Науково-технологічного інституту Тегу Кьонбук (DGIST).

Ми повністю оточили себе пластиком. Ми одягаємося в них, спілкуємося з ними, їмо з них, п’ємо з них, живемо в їхніх пальтах, подорожуємо в них і так далі – лише за 2021 рік було вироблено 390 мільйонів тонн пластику. Кожне з цих численних джерел викидає фрагменти, відомі як мікропластик, протягом усього терміну служби, а не лише після утилізації.

Під впливом таких стихій, як дощ, вітер і сонячне світло, ці крихітні фрагменти змінюють форму та структуру, перш ніж знайти шлях назад у живі тіла. Задовго до того, як ми народжуємося, ми поглинаємо пил зі старих шматочків пластику.

У той час як попередні дослідження перевіряли вплив нововиробленого пластику на клітини нашого мозку, біолог DGIST Хі-Йон Кім та його колеги кинули їм виклик, натомість використавши вивітрені частинки. Вони уважно вивчили, як імунні клітини нашого мозку, мікроглія, реагують на мікропластик, отриманий із полістиролу, що вивітрюється, порівняно з «незайманим» подібним розміром.

Згодовування вивітрених мікропластиків мишам протягом семи днів підвищило рівень запальних частинок у їхній крові. У них також спостерігалася посилена смерть клітин у мозку. Потім дослідники порівняли шматочки вивітреного полістиролу в мікроглії людини, вирощеної в лабораторії.

Складаючи від 10 до 15 відсотків клітин мозку, мікроглія патрулює нашу центральну нервову систему в пошуках об’єктів, яких там не повинно бути. Не дивно, що попередні дослідження, проведені командою, виявили, що мікрочастинки накопичуються в мікроглії мишей.

Кім і його колеги виявили, що вивітрюваний мікропластик впливає на білки, які беруть участь у розщепленні цукру в енергію, збільшуючи їх експресію в мікрогліальних клітинах у 10-15 разів більше, ніж у клітинах контрольних груп. Вони також збільшили концентрацію білків, які беруть участь у загибелі клітин мозку, у 5 разів.

Команда підозрює, що це може бути пов’язано зі змінами, з якими стикається мікропластик під час впливу сонячного світла. Полістирол поглинає ультрафіолетові хвилі, через що пластик стає більш крихким і схильним до осколків. Кім і команда виявили, що вивітрюваний полістирол збільшив площу поверхні та змінив хімічні зв’язки; дві властивості, які впливають на їх реакційну здатність.

Все це призводить до посилення запальної реакції клітин головного мозку – набагато сильнішої, ніж те, що викликане мікропластиком, що не вивітрювався, перевіреним в еквівалентних дозах.

«Ми вперше виявили, що пластик, який потрапляє в навколишнє середовище, піддається прискореному процесу вивітрювання, перетворюючись на вторинний мікропластик, який може служити нейротоксичною речовиною, що призводить до посилення запалення та смерті клітин у мозку», — пояснює Чой.

Результати поки що спостерігалися лише на живих мишах і зразках тканин людини в лабораторних умовах, але той факт, що ці забруднювачі можуть викликати такі глибокі зміни, коли вони досягли тканини мозку, переконливо свідчить про те, що вони справді впливають на здоров’я нашого мозку.

Хоча експерименти покладалися на невеликі розміри зразків і високі концентрації мікропластику, щоб врахувати довгострокове накопичення мікропластику, дослідники зараз планують довгострокові дослідження з більшою кількістю зразків і дозами, які краще відображають умови навколишнього середовища з часом, щоб перевірити свої висновки.

Їхні результати можуть бути отримані невдовзі, оскільки компанії, що займаються викопним паливом, вклали мільярди доларів у збільшення виробництва пластику ще більше цього десятиліття, перед обличчям потенційного скорочення використання палива у відповідь на зміну клімату.

Щобільше, цей вибух виробництва пластику підтримується державними субсидіями з використанням власних грошей платників податків. Якщо на карту поставлено наше здоров’я, як все частіше свідчать дослідження, потрібно буде приділяти більше уваги тому, як ми виробляємо, використовуємо та утилізуємо пластик. Джерело

В гробниці китайського імператора знайшли скелет гігантського звіра

Китайські археологи виявили в одній із гробниць некрополя імператора Ван Цзяня скелети різних тварин, у тому числі гігантських панд та малайського тапіра.

Останки тварин датуються II століттям до нашої ери, тобто тварини жили понад 2000 років тому. Повідомляється, що тварини були принесені в жертву під час похоронної церемонії та поховані недалеко від імператора.

Розкопки некрополя імператора Ван Цзяня

Виявлення залишків тапіра говорить про те, що зникла з цього регіону тварина могла мешкати тут 2000 років тому. Знайдені рештки належать малайському тапіру. Найбільші особини цього виду досягають довжини у два з половиною метри і можуть важити до 300 кілограмів. Знахідка підтверджує дані письмових джерел та манускриптів того часу, в яких зображені або згадуються тапіри.

Також було знайдено останки гаурів (підвид бізонів), тигрів, зелених павичів, яків та золотих кирпатих мавп. Раніше ми писали, чому вчені досі не наважилися відкрити гробницю першого імператора Китаю.

В гробниці китайського імператора, якій 2000 років, знайшли повністю недоторканий скелет великої панди

Наявність численних жертовних тварин свідчить про їхню роль у похоронній церемонії. На думку дослідників, вони відбивали соціальний статус похованих. Передбачалося, що жертовні тварини створюватимуть у потойбічному житті звичні для похованої умови. У ті часи в імператорських садах традиційно містилося безліч панд та інших тварин.

“Розташування мавзолеїв, що імітують житлові приміщення, втілює традиційну похоронну віру в те, що померлих слід обслуговувати так, ніби вони були живими”, – пишуть дослідники.

Турбулентна плазма: розкриття джерела магнітних полів Всесвіту

Не тільки на вашому холодильнику є магніти. Земля, зірки, галактики та простір між галактиками також намагнічені. Чим більше місць у Всесвіті вчені шукали магнітні поля, тим більше вони їх знаходили. Але питання про те, чому це так і звідки беруться ці магнітні поля, залишається загадкою і предметом постійних наукових досліджень.

Магнітне поле в галактиці Вир (M51), зняте літаючою стратосферною обсерваторією НАСА для інфрачервоної астрономії (СОФІЯ), накладене на зображення галактики, зроблене телескопом Хаббла. На зображенні показано інфрачервоні зображення частинок пилу в галактиці M51. Їх магнітна орієнтація здебільшого повторює спіральну форму галактики, але вона також тягнеться в напрямку сусідньої галактики в правій частині кадру. Авторство зображення: NASA, наукова група SOFIA, А. Борлафф; NASA, ESA, С. Беквіт (STScI) і команда Спадщини Хаббла (STScI/AURA)

Уявлення про походження магнітного поля

Нова дослідницька стаття вчених Колумбійського університету пропонує зрозуміти джерело цих полів. Дослідницька група використовувала моделі, щоб показати, що магнітні поля можуть спонтанно виникати в турбулентній плазмі .

Плазма — це вид матерії, який часто зустрічається в надгарячому середовищі, наприклад біля поверхні Сонця, але плазма також розсіяна по всьому Всесвіту в середовищах з низькою щільністю, як-от великий простір між галактиками; Дослідження команди було зосереджено на середовищах з низькою щільністю.

Їхнє моделювання показало, що, окрім створення нових магнітних полів, турбулентність цієї плазми також може посилювати магнітні поля після їх створення. Це допомагає пояснити, як магнітні поля, що виникають у невеликих масштабах, іноді можуть досягати величезних відстаней.

Зведене зображення, що ілюструє народження та зростання магнітних полів у турбулентній плазмі, від слабких полів у малих масштабах (угорі ліворуч) до сильних полів у великих масштабах (внизу праворуч). Авторство: Колумбійський університет

«Це нове дослідження дозволяє нам уявити види просторів, де народжуються магнітні поля: навіть у найбільш незайманих, величезних і віддалених просторах нашого Всесвіту, хвилюючі частинки плазми в турбулентному русі можуть спонтанно породжувати нові магнітні поля», — Сіроні. сказав.

«Пошук «насіння», яке може посіяти нове магнітне поле, тривав довго, і ми раді представити нові докази цього оригінального джерела, а також дані про те, як магнітне поле, колись народившись, може рости». Джерело

Вчені проливають нове світло на давню практику модифікації черепа

Міжнародна група дослідників знайшла докази того, що громада Хірота, яка проживала на острові Танегасіма на півдні Японії з пізньої ери Яйоі до епохи Кофун (3-7 століття нашої ери), практикувала модифікацію черепа. Дослідники з Університету Кюсю та Університету Монтани оприлюднили нове розуміння давньої практики навмисної модифікації черепа. Це явище, яке спостерігалося в різних стародавніх цивілізаціях у всьому світі, також було виявлено серед народу Хірота.

Відповідно до звіту, нещодавно опублікованого в PLOS ONE , ці жителі Танегасіма, південного японського острова, практикували модифікацію черепа між 3-м і 7-м століттями нашої ери. Цікаво, що дослідження не показує помітних відмінностей між статями, що свідчить про те, що цією практикою займаються як чоловіки, так і жінки.

Модифікація черепа — це форма зміни тіла, коли голова людини тисне або зв’язується, зазвичай у ранньому віці, для остаточної деформації черепа. Ця практика виникла ще до писемної історії, і дослідники теоретизують, що її використовували для позначення групової приналежності або демонстрації соціального статусу.

3D-зображення черепів, викопаних із місць Хірота та Дойгахама, які дослідники використали для порівняння морфології черепів між двома групами. Зверніть увагу, що череп із місця Хірота (праворуч) має більш сплощену потилицю порівняно з черепами з місця Дойгахама (ліворуч), що вказує на навмисну ​​модифікацію черепа. Авторство: лабораторія Сегучі/Університет Кюсю

«Одне місце в Японії, яке вже давно асоціюється з деформацією черепа, — це місце Хірота на японському острові Танегасіма в префектурі Кагосіма. Це велике місце поховання людей Хірота, які жили там наприкінці періоду Яйої, приблизно в 3 столітті нашої ери, до періоду Кофун, між 5 і 7 століттями нашої ери». пояснює Норіко Сегучі з факультету соціальних і культурних досліджень університету Кюсю, яка керувала дослідженням.

«Це місце розкопували з 1957 по 1959 рік і знову з 2005 по 2006 рік. Після початкових розкопок ми знайшли останки з черепними деформаціями, які характеризуються короткою головою та сплощеною задньою частиною черепа, зокрема потиличною кісткою та задньою частиною тім’яної кістки. кістки». Однак, незважаючи на те, що сайт надав ідеальну можливість вивчити це явище, залишалося незрозумілим, чи були ці черепні зміни навмисними, чи просто ненавмисним результатом інших звичок.

Для проведення дослідження дослідницька група застосувала гібридний підхід, використовуючи 2D-зображення для аналізу форми контурів черепів, а також 3D-сканування їх поверхні. Група також порівняла дані про черепи з інших археологічних пам’яток Японії, таких як народ Дойгахама Яйої в Західному Ямагуті та народ Джомон з острова Кюсю, який був мисливцем-збирачем, попередником народу Яйої. Разом із візуальною оцінкою морфології черепа команда зібрала всі ці дані та статично проаналізувала контури та форми між черепами.

Фотографія місця Хірота сьогодні в Танегасімі, Японія. Кожен маркер вказує, де були знайдені поховання разом із примітками щодо їх статі та приблизної вікової групи. Авторство: Музей університету Кюсю

«Наші результати виявили чітку морфологію черепа та значну статистичну варіабельність між особинами Хірота зі зразками Джомон на острові Кюсю та Дойгахама Яйой», — продовжує Сегучі. «Наявність сплощеної задньої частини черепа, що характеризується змінами в потиличній кістці, разом із западинами в частинах черепа, які з’єднують кістки разом, зокрема, у сагітальному та ламбдоподібному швах, переконливо свідчить про навмисну ​​модифікацію черепа».

Мотиви такої практики залишаються незрозумілими, але дослідники припускають, що люди Хірота деформували свій череп, щоб зберегти групову ідентичність і потенційно сприяти торгівлі молюсками на великі відстані, що підтверджується археологічними доказами, знайденими на місці.

«Наші відкриття значно сприяють нашому розумінню практики навмисної модифікації черепа в стародавніх суспільствах», — підсумовує Сегучі. «Ми сподіваємося, що подальші дослідження в регіоні запропонують додаткове розуміння соціального та культурного значення цієї практики у Східній Азії та світі». Джерело

Система Maglev на Місяці може зробити місячну логістику простою

Maglevs є однією з тих технологій, які все ще виглядають як магія, навіть через роки після того, як вони були вперше розгорнуті. Хоча вони вже давно є робочою конячкою транспортних систем деяких великих міст, вони не часто впливають на повсякденне життя людей, які не використовують їх для поїздок. Але вони можуть бути неоціненними в іншому місці – дослідженні Місяця. Тривають дебати щодо найкращого способу переміщення речей по поверхні Місяця, і команда з JPL і компанії під назвою SRI International вважають, що у них є рішення – розгорнути на Місяці магнітофон.

Проєкт, відомий як система FLOAT (Flexible Levitation on a Track), простий за концепцією. Він заснований на концепції, розробленій в SRI, яка демонструє здатність парити маленьких роботів над платформою та точно контролювати їхні рухи за допомогою форми магнітної левітації. У масштабі, як видно на відео нижче, технологія поки що невелика. Однак команда FLOAT отримала грант від Інституту передових концепцій NASA (NIAC) на дослідження того, як масштабування технології працюватиме на Місяці.

Мабуть, найважливішою частиною технології є доріжка. Він складається з двох обов’язкових і третього додаткового шару. Основним шаром є графіт, що дозволяє роботам використовувати силу, яка називається діамагнітною левітацією, щоб плавати над доріжкою. Другий рівень — це серія ланцюгів, які контролюють магнітні поля навколо колії, дозволяючи користувачам штовхати або зупиняти візки, які рухаються по ній. Додатковий третій шар – це серія сонячних панелей, які можуть збирати сонячну енергію, поки денне світло знаходиться на тій стороні Місяця.

Важливим моментом є те, що самі візки не повинні мати мізків. Потужність і керування візками надходять від самої траси – на самих візках немає батарей, логіки чи чогось іншого. Це зменшує фактичну вагу візка, дозволяючи йому мати більшу вантажопідйомність.

Ще одна захоплююча ідея, описана в остаточному звіті команди, полягає в тому, що трек FLOAT можна виготовити на підприємстві, а потім розгорнути марсоходом, розгорнувши його з котушки. Матеріали, з яких виготовлена ​​гусениця, є гнучкими, що робить котушку ідеальним методом розгортання та значно знижує вартість, особливо порівняно зі звичайним будівництвом доріг тут, на Землі.

Ще одна перевага системи FLOAT полягає в тому, що вона не буде підіймати пил після того, як її розкладуть, а це потенційно одна з найнебезпечніших частин дослідження Місяця. Розрахунки команди припускають, що вони могли б підняти візки вдвічі вище типової частинки місячного пилу, дозволяючи їм рухатися по доріжці, не порушуючи пил, який на ній уже є. На відміну від Землі, на поверхні Місяця немає повітря, тож великі візки, що підіймаються, не заважатимуть пилу з обох боків колії, коли вони проїжджатимуть повз.

Однак існує ймовірність того, що трохи пилу осідає на доріжці, особливо коли її вперше розгортають або якщо поблизу відбуваються інші дії (наприклад, видобуток льоду). Якщо це станеться, система FLOAT може використовувати спеціально розроблений візок із прикріпленою до передньої частини мітлою, щоб змітати пил із доріжки, перш ніж звичайні візки продовжать свою роботу.

Навіть пагорби, здається, не є великою проблемою – розрахунки в остаточній статті показують, що візки можуть рухатися з розумною швидкістю як вгору, так і вниз на 30% ухилу, не вимагаючи надто великої потужності. Ця здатність може значно збільшити площі, які може охопити трек, і дозволить під’єднати до мережі FLOAT ще більше сайтів.

З’єднання – це назва гри тут, оскільки технологія буферизації дозволить розгортати треки на будь-якій кількості сайтів, будь то економічні, наукові чи логістичні. Однак одна з головних проблем, з якою стикається розширення масштабів технології, полягає в тому, як зв’язати всі ці спиці разом. З’єднання двох частин плавучої доріжки залишається проблемою, яка стане ключовою для вирішення, якщо цю технологію колись запровадять.

Ймовірно, до прийняття ще далеко, оскільки до місій Artemis, які б розпочали будівництво місячної інфраструктури, яка потребувала б такої системи, ще багато років. Команда зазначає, що вони можуть мати робочу систему до середини 2030-х років – приблизно тоді, коли буде запущена постійна місячна база. Але наразі незрозуміло, яке майбутнє у проекту – наразі немає жодних загальнодоступних джерел фінансування, про які варто відзначити. Однак, безсумнівно, існує потреба в надійній транспортній системі на Місяці, коли ми встановимо там постійну присутність – і, можливо, майбутня версія FLOAT забезпечить це. Джерело

Вчені розробляють масиви кристалів, які передають ефективну бездротову енергію

Уявіть собі людину на землі, яка керує безпілотником у повітрі, який використовує енергію від лазерного променя, усуваючи потребу носити громіздкий бортовий акумулятор. Це бачення групи вчених Університету Колорадо в Боулдері з дослідницької групи Хейворда.

У новому дослідженні дослідники Департаменту хімічної та біологічної інженерії розробили новий і еластичний фотомеханічний матеріал, який може перетворювати світлову енергію в механічну роботу без тепла чи електрики, пропонуючи інноваційні можливості для енергоефективних, бездротових і дистанційно керованих систем. Його широкий потенціал охоплює різноманітні галузі, включаючи робототехніку, аерокосмічну та біомедичну техніку.

«Ми, так би мовити, вирізаємо проміжну людину, беремо енергію світла й перетворюємо її безпосередньо на механічну деформацію», — сказав професор Райан Гейворд.

Гейворд і його команда описують новий матеріал у звіті, опублікованому 27 липня в Nature Materials.

Матеріал складається з крихітних органічних кристалів, які під дією світла починають згинатися та підіймати речі. Дослідження показують, що ці фотомеханічні матеріали пропонують багатообіцяючу альтернативу приводам з електричним проводом, з потенціалом для бездротового керування або живлення роботів або транспортних засобів. Крім того, підвищення ефективності прямого перетворення світла на роботу дає можливість уникнути громіздких систем керування температурою, а також важких електричних компонентів.

Дослідження контрастує з попередніми спробами, пов’язаними з делікатними кристалічними твердими речовинами, які змінювали форму через фотохімічну реакцію, але часто тріскалися під впливом світла, і їх було важко переробити в корисні приводи.

«Що цікаво, це те, що ці нові приводи набагато кращі, ніж ті, які ми мали раніше. Вони швидко реагують, служать довго і можуть підіймати важкі речі».

Інноваційний підхід лабораторії Hayward’s Lab передбачає використання масивів крихітних органічних кристалів усередині полімерного матеріалу, який нагадує губку завдяки своїм крихітним отворам. Коли кристали ростуть у порах полімеру мікронного розміру, їх довговічність і виробництво енергії під впливом світла значно підвищуються. Їх гнучкість і легкість формування роблять їх дуже універсальними для широкого спектра застосувань.

Орієнтація кристалів дозволяє їм виконувати завдання під дією світла, наприклад згинати або підіймати предмети. Коли матеріал змінює форму з прикріпленим вантажем, він працює як двигун або привід і переміщує вантаж. Кристали можуть рухати об’єкти, набагато більші за них самих. Наприклад, як видно на зображенні вище, смужка кристалів .02 мг успішно підіймає нейлонову кульку вагою 20 мг, піднімаючи масу, що в 10 000 разів перевищує власну масу.

Дослідники CU Boulder також включають провідного автора Венвен Сю, колишнього докторанта в групі Хейворда (тепер у Сичуаньському університеті-Піттсбурзькому інституті) та Хантао Чжоу (тепер у Western Digital), одного з аспірантів Хейворда. У роботі також брали участь співробітники з Університет Каліфорнії Ріверсайд і Стенфордський університет.

Заглядаючи вперед, команда прагне покращити контроль над рухом матеріалу. В даний час матеріал може переходити від плоского до вигнутого стану лише шляхом згинання та розгинання. Їх метою також є підвищення ефективності, максимізація кількості виробленої механічної енергії в порівнянні з надходженням енергії світла.

«У нас ще є багато чого, особливо з точки зору ефективності, перш ніж ці матеріали справді зможуть конкурувати з існуючими приводами», — говорить Хейворд. «Але це дослідження є важливим кроком у правильному напрямку та дає нам дорожню карту того, як ми можемо досягти цього в найближчі роки». Джерело

Exit mobile version