TUDOMÁNY
A Rovatból

Anyagon áthatoló fénysugár – ez a felfedezés forradalmasíthatja az orvosi képalkotó eljárásokat

Egy új típusú fényállapot segíthet abban, hogy az orvosok sokkal nagyobb felbontással lássák a vizsgált területet – magyarázza Rácz Péter fizikus.


Nemrégiben a Nature Photonicsban jelent meg az a tanulmány, amelyben a kutatásban részvevő szerzők a holland Utrecht Egyetemről, valamint az osztrák TU Wien-ről beszámoltak arról, hogy kifejleszettek egy olyan új típusú fényállapotot, amelyet az úgynevezett “szórás-invariáns állapot”-nak neveztek el.

Ez a felfedezés forradalmasíthatja az orvosi képalkotó eljárások pontosságát.

A fény hullámok összege, amely általában minden olyan inhomogén közegen szóródik, amelyen áthatol. Például a füstöt is azért látjuk lézerfényben, mert a fény, amely megvilágítja, elhajlik, illetve szóródik, de attól a fény egy része változatlanul haladhat tovább ugyanabba az irányba.

Ez a kísérlet viszont a fény leképeződését is megváltoztatja, vagyis annak a fénynek az állapotát, amely áthalad az adott objektumon, vagy közegen. A fényhullámoknak ez egy olyan csoportja, amit nem változtat meg egy adott közeg, csupán halványítja azt az áthaladás során. Amikor áthatol valamin, majdnem olyan formában érkezik meg a túloldalra, mintha a közeg, amelyen áthatolt nem is lenne ott. Ezzel lehetővé válhat bármilyen tárgynak az alaposabb belső analizálása.

A kísérlet abból állt, hogy fényt térben moduláltak, vagyis egy olyan eszközt helyeztek egy porral beszórt üveglap elé, amely különböző tulajdonságú fényhullámokat képes létrehozni. Ezáltal megalkottak egy olyan állapotot, amely a porra szórás-invariáns állapotba kerül, vagyis nem változik meg jelentősen.

"Az, hogy egy hullám áthatol-e egy tárgyon, nemcsak a hullámhossztól, hanem a hullámformától is függ." - nyilatkozta a kutatásban Phd hallgatóként résztvevő Matthias Kühmayer.

"A szerzők azt állítják, hogy egy adott porra vonatkoztatva, ami jelen esetben cink-oxid nanorészecskékből állt, - amelyet hozzávetőlegesen 5-10 mikrométer vastagságban helyeztek fel véletlenszerű elrendezésben egy hordozó üvegre - létre tudtak hozni olyan állapotú fényt, ami ha áthalad ezen a rendezetlen közegen, akkor változatlanul ugyanazt a formát, hullámmintát kapják egy detektorra érkezve, mintha pusztán a levegőn haladt volna át a fény" - mondja Rácz Péter fizikus, a WIGNER Fizikai Kutatóintézet munkatársa.

"Jelen esetben a Göncöl-szekér csillagkép elrendeződést rajzolták ki. A különbség mindösszesen az, hogy kissé halványabb képet kapunk vissza a levegőn való áthaladáshoz képest, hiszen gyengül a fény, mert elnyelődik. De egyéb tulajdonsága alapvetően nem változik."

Stefan Rotter kutató matematikai módszerekkel írta le a fényszórási hatásokat. Először a véletlenszerűen elrendezett nanoanyag réteg fényszórását kellett leírniuk, majd ebből matematikailag kiszámolniuk, hogy milyen hullámformák lehetnek azok, amik ezen át tudnak hatolni változás nélkül.

"Kifejlesztettek egy matematikai eljárást is. A kísérlet szerint külön mérték a fény vízszintes és a függőleges polarizációjú komponenseit is. Ezeknél azt lehetett látni, hogy a fény intenzitása lecsökkenve érkezik a detektorra, amikor áthalad a porral teli nanorészecske rétegen, de az eloszlása nem változott jelentősen. Ezáltal a hullámszóródás hiányát illetve csökennését látták."

Emellett több, más fajta hullámformát is létre lehet hozni az eljárásból, hiszen nem csupán egyfajta ilyen állapotú fény létezik, mert ezeket kombinálni is lehet.

A fény, amelyet találtak, lehetőséget adhat biológiai minták jobb leképezésére, például a sejtek mikroszkópon keresztüli pontosabb vizsgálatára, vagy orvosi diagnosztikai eszközök, mint a röntgen vagy CT fejlesztésére.

"Ez a szórás-invariáns hullám sokkal pontosabban, sokkal nagyobb felbontással lenne képes leképezni a feltérképezni kívánt területet, hiszen ha élesebb képet látnak az orvosok, pontosabb diagnózist tehet lehetővé a számukra"

- magyarázza Rácz Péter.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Népszerű
Ajánljuk
Címlapról ajánljuk


TUDOMÁNY
A Rovatból
Afrika a vártnál gyorsabban szakad ketté, új óceán van születőben
Geológusok megállapították, hogy a földkéreg egy kritikus vastagság alá vékonyodott a Nagy Afrikai Hasadékvölgyben. A folyamat végén, néhány millió év múlva egy új óceán jöhet létre, ahogy az Indiai-óceán vize elárasztja a mélyedést.


Geológusok megállapították, hogy az afrikai kontinens a vártnál gyorsabban halad a kettészakadás felé. A Nature Communications című tudományos folyóiratban megjelent tanulmány szerint egy aktív hasadék Kelet-Afrikában elérte a „kritikus küszöböt”, és a folyamat végén egy új óceán születhet – írta meg a ScienceAlert. A „hamarosan” persze geológiai léptékben értendő, ami még néhány millió évet jelent.

„Azt találtuk, hogy a szakadás ebben a zónában előrehaladottabb, és a kéreg vékonyabb, mint ahogy bárki gondolta”

– mondta Christian Rowan, a Columbia Egyetem geotudósa.

A kutatók a Kelet-afrikai-árokrendszer egy meghatározott részére, a Kenyán és Etiópián áthúzódó, több száz kilométeres Turkana-hasadékra fókuszáltak. Korábbi szeizmikus mérések újraelemzésével megállapították, hogy a földkéreg a hasadék közepén mindössze 13 kilométer vastag, míg a peremeken meghaladja a 35 kilométert.

Ez a vékonyodás jelzi az úgynevezett „kivékonyodás” vagy „nyakazódás” fázisát. Amikor egy kontinens kérge 15 kilométernél vékonyabbra nyúlik, a szétszakadás gyakorlatilag elkerülhetetlenné válik. „Minél vékonyabb lesz a kéreg, annál gyengébbé válik, ami elősegíti a hasadás folytatódását” – magyarázta Rowan.

A folyamat hátterében az áll, hogy az Afrikai-lemez két részre válik: a kontinens nagyját hordozó, hatalmas Núbiai-lemezre nyugaton, és a kisebb Szomáliai-lemezre keleten. Ez utóbbihoz kapcsolódik az a térség is, amely Madagaszkár szigetét is magában foglalja, bár a geológusok itt különálló, kisebb mozgó egységeket, például Lwandle-mikrolemezt is azonosítottak.

„Elértük a kritikus küszöböt”

– erősítette meg Anne Bécel geofizikus, a tanulmány társszerzője.

Pár millió év múlva a kivékonyodás fázisát az óceánosodás követi. A kéreg annyira elvékonyodik, hogy a mélyből feltörő magma új óceáni medencét és tengerfeneket hoz létre, amelyet az Indiai-óceán vize tölt majd fel. Egy ehhez hasonló, előrehaladottabb folyamat már most is megfigyelhető az északkelet-afrikai Afar-mélyföldön.

A felfedezés legérdekesebb része az emberi evolúcióra vonatkozó következtetése. A kutatók szerint a Turkana-hasadékban a kivékonyodás körülbelül 4 millió évvel ezelőtt kezdődött, egy heves vulkáni tevékenységet követően. Ez egybeesik a térségben talált legkorábbi emberelőd (hominin) kövületek korával.

A folyamat felgyorsította az üledékképződést, ami tökéletes körülményeket teremtett a fosszíliák megőrződéséhez. Lehetséges tehát, hogy ez a terület nem azért számít az emberiség bölcsőjének, mert ott zajlottak volna kiemelkedő evolúciós események, hanem mert a geológiai folyamatok kivételesen jó állapotban konzerválták az ott élt élőlények maradványait.

„Úgy véljük, ezek a tektonikus változások alapvető szerepet játszottak a Turkana-tónál lévő Nagy Afrikai Hasadékvölgy kivételes paleoantropológiai leletanyagának kialakításában”

– írják a kutatók.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk
TUDOMÁNY
A Rovatból
A világon elsőként nálunk gyógyítják anyatejjel az oxigénhiánnyal született kisbabákat, egy márciusban született kisfiú is megkapja a kezelést
A Semmelweis Egyetem klinikáján orron keresztül juttatják be az anyatejet az agykárosodott babák szervezetébe. A kutatók szerint az anyatejben lévő őssejtek segíthetik az agy regenerációját, a módszer biztonságosságát pedig már igazolták.


Anyatejet csepegtetnek egy apró fecskendővel egy oxigénhiánnyal született kisbaba orrába a Semmelweis Egyetem klinikáján – egy világszinten is úttörő magyar módszerről számolt be csütörtök este az RTL Híradó.

A forradalminak tűnő eljárással az oxigénhiány miatt agykárosodott újszülöttek agyának regenerációját próbálják segíteni. A speciális terápiát a világon először alkalmazták így, a kezelést egy márciusban született kisfiú is megkapja. A lényege, hogy a babáknak 28 napon keresztül, naponta kétszer, orron keresztül juttatják a központi idegrendszerükbe a saját édesanyjuktól származó tejet. A márciusi kisfiú édesapja a Híradónak arról beszélt, miért éltek a felajánlott lehetőséggel.

„Nyilván az ember szívesen részt vesz ilyenkor ebben, igazából mindenben, ami egy kicsit növeli a gyermek gyógyulási esélyeit, vagy felgyorsítja ezt.”

Az apa azt is hozzátette, szimpatikus volt számukra, hogy egy teljesen természetes anyagról van szó. De hogyan is működik pontosan a módszer? A kutatók szerint az anyatejben lévő őssejtek és más értékes anyagok – például idegsejt-növekedési faktorok – így felszívódva segíthetik az agy gyógyulását. A kutatás egyik szerzője, Dr. Méder Ünőke egy szemléletes hasonlattal írta le a folyamatot.

„Mi ezt úgy képzeljük el, hogy az őssejt bejut a központi idegrendszerbe, és ott mint egy karmester, különböző faktorokat kibocsájtva segíti az idegrendszer regerenációját.”

Az eljárás nem előzmény nélküli. A Semmelweis Egyetem kutatócsoportjának megvalósíthatósági és biztonságossági vizsgálatát a Pediatric Research nevű rangos szaklap közölte. A módszert korábban már sikeres állatkísérletek is igazolták, Németországban és Kanadában pedig koraszülötteken alkalmazták. A szakemberek ugyanakkor hangsúlyozzák: a terápia jelenleg kizárólag újszülötteken alkalmazható, és ők is csak a saját édesanyjuk anyatejét kaphatják meg a kezelés során.

A hatásosságot egyelőre nem bizonyították, a jelenlegi adatok a kezelés biztonságosságát és megvalósíthatóságát igazolják.

A terápia hatékonyságát egy most is futó, nagyobb, úgynevezett randomizált, kontrollált vizsgálat (NEO-BRIGHT) fogja tisztázni a Semmelweis Egyetemen.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

TUDOMÁNY
A Rovatból
Megfejtették a rejtélyt: egy ritka mélytengeri lényé az alaszkai aranygömb
A 2023-ban talált tárgy a *Relicanthus daphneae* nevű, anemónaszerű állat sziklához rögzítő maradványa. A NOAA kutatói a felfedezéskor még teljesen tanácstalanok voltak.
F. O. - szmo.hu
2026. április 28.



Megoldódott egy többéves rejtély: kiderült, mi az a furcsa, aranyszínű gömb, amelyet az alaszkai partoknál, több ezer méter mélyen találtak. Nem tojás és nem is szivacs, hanem egy anemónaszerű állat, a Relicanthus daphneae maradványa – írta a Live Science. A felfedezés lezárta a találgatásokat, amelyek azóta folytak, hogy a tudósok először megpillantották a különös képződményt.

A történet 2023 augusztusában kezdődött, amikor a Nemzeti Óceán- és Légkörkutatási Hivatal expedíciója egy távirányítású járművel a Csendes-óceán fenekét kutatta.

Egy sziklához tapadva, nagyjából 3,2 kilométeres mélységben találtak rá a sima, puha tárgyra, amit a felszínre hoztak. A kutatók kezdetben tanácstalanok voltak, még a hajó laborjában sem tudták azonosítani.

„Mindenki csak nézte: ‘Mi a csuda? Mi ez?’”

Ezt Allen Collins, a washingtoni Smithsonian Természettudományi Nemzeti Múzeum zoológusa mondta, aki a vizsgálatokat vezette. A csapat először alapvető anatómiai jeleket keresett, de sem szájat, sem izmokat nem találtak, ami egy állatra utalt volna.

A mikroszkópos vizsgálat azonban áttörést hozott:

a szövetben csalánsejteket fedeztek fel, amelyek a medúzákra, korallokra és tengeri anemónákra jellemzőek.

A következő lépés a genetikai teszt volt, amely rengeteg mikrobán kívül egy anemónaszerű szervezet, a Relicanthus daphneae DNS-ét is kimutatta. Ekkor vonták be a kutatásba Estefanía Rodríguezt, a New York-i Amerikai Természettudományi Múzeum kurátorát, aki a szövetet kutikulaként azonosította.

Az aranygömb tehát egy olyan hátrahagyott „ragasztóalap”, amelyet az állat maga alá választ ki, hogy a sziklához rögzítse magát.

A tudósok között még vita tárgya, hogy a Relicanthus daphneae pontosan hová tartozik. A genetikai adatok alapján egy testvércsoportot alkothat a valódi anemónákkal. Rodríguez szerint azonban a morfológiai jelek egyértelműek.

„Morfológiailag anemóna, és én hiszem, hogy anemóna” – mondta. „Csak nincs még elég mintánk, hogy ezt bizonyítsuk.”

Az állat valószínűleg képes leválni a szikláról, és új helyen egy új kutikula segítségével ismét megtelepedni, hátrahagyva a régit.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

TUDOMÁNY
A Rovatból
Egy magára hagyott SpaceX-rakéta csapódik a Holdba nemsokára, új kráter képződhet miatta
Bill Gray csillagász számításai szerint egy 2025-ben indított Falcon 9 rakétafokozat éri el a Holdat. A becsapódás szerinte nem veszélyes, de egy új krátert hozhat létre a felszínen, ami később tudományos vizsgálatok tárgya lehet.


Egy tavaly útnak indított Falcon 9 rakéta felső fokozata csapódhat a Holdba augusztus 5-én, magyar idő szerint reggel 8 óra 44 perckor – számolt be róla a Rakéta.hu. A magára hagyott, sodródó űreszköz pályáját Bill Gray csillagász, a Project Pluto nevű kutatás vezetője számította ki, aki szerint a becsapódás várhatóan új krátert hoz majd létre a Hold felszínén.

A rakétafokozatot 2025 elején indították, hogy két holdszondát, a sikeresen leszálló Blue Ghostot és a leszálláskor kudarcot valló Resilience-t juttassa célba. A küldetés teljesítése után a kiégett alkatrészt a Föld–Hold rendszerben hagyták keringeni.

„Ez senkire sem jelent veszélyt, de rávilágít arra a bizonyos gondatlanságra, ahogyan a hátrahagyott űreszközöket, vagyis az űrszemetet kezeljük” – fogalmazott Bill Gray.

A Falcon 9 fokozata által létrehozott új kráter azonban később tudományos vizsgálatok tárgya lehet, segítve a kutatókat a Hold felszínének jobb megértésében.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk