hirdetés

TUDOMÁNY
A Rovatból
hirdetés

Transzplantációs szervek készülhetnek az űrben 3D-s nyomtatásban

Globális hiány van az átültetésre alkalmas szervekből, ezért veszik fontolóra ezt az újszerű megoldást

Link másolása

hirdetés

Csak 70 évvel kellene visszaforgatni az idő kerekét ahhoz, hogy az űrutazásról és a szervátültetésről jövő időben beszéljünk, az élő szövet 3D-ben való nyomtatása pedig egyenesen a legvadabb sci-fi kategóriájába kerülne. Most e három tevékenység akár össze is fonódhat, hála a tudomány és technika rohamos fejlődésének, és a szükség szülte találékonyságnak.

Az egész világon hiány van a válságos állapotban lévő betegek megmentésére alkalmas szervekből, és ezt a helyzetet a koronavírus pandémia csak tovább súlyosbította. Nem véletlenül nőtte ki magát igen jövedelmező üzletággá az utóbbi évtizedekben az illegális szervkereskedelem. A tudósok éppen ezért egy radikális újítást vettek fontolóra.

Az ötlet egyik atyja Andrew Morgan amerikai katonaorvos, aki számos súlyos harctéri sérültet kezelt, köztük olyanokat, akik robbanások következtében elvesztették a végtagjaikat, vagy pedig belső szerveik roncsolódtak életveszélyesen. Miután látta, hogy milyen lassan gyógyulnak, arra gondolt, mi lenne, ha új szöveteket vagy akár egész szerveket nyomtatnának a sérült testrész pótlására? Elképzelései szerint ezek különösen akkor lennének hasznosak, ha e szöveteket a sérült személy saját sejtjeiből állítanák elő – idézte a

BBC

Morgannek alkalma nyílt hónapokon keresztül e téren kísérleteznie – méghozzá egyenesen a világűrben. Az orvos ugyan egyben űrhajós is, aki 2019-20-ban több mint egy évet töltött a Nemzetközi Űrállomáson (ISS). Itt épített fel asztronauta kolleginájával, Christina Koch-hal sejtről sejtre élő szövetet egy 3D-s nyomtató és úgynevezett „biotinta” segítségével. Ennek a patronjába ültette be a sejteket, hagyta a kultúrát kifejlődni, majd kivette a szövetmintát elemzésre.

Miért voltak a kísérlethez jobbak az űrbeli körülmények, mint a földiek? Mert ez utóbbi esetben, mondja Morgan, ha 3D-ben nyomtatunk szövetkultúrát, a gravitáció miatt összeomolhat. „A szöveteknek szükségük van egy ideiglenes, szerves állványzatra, hogy minden a helyén maradjon, különösen az üreges szerveknél, mint például szívkamrák esetében. Ezek a hatások nem érvényesülnek viszont egy mikrogravitációs környezetben.

hirdetés

Az ISS tehát ideális volt a 2019-ben űrbe küldött Bio Fabrication Facility program tesztelésére. A Techshot és a NScrypt amerikai cégek által kifejlesztett technológia célja, hogy emberi sejteket nyomtasson szerv-formájú szövetekbe. Morgan nagy sűrűségű, szív-szerű szövetekkel végzett kísérleteket. Az NScrypt közreműködésében személyes indokok is szerepet játszottak: a cégvezető Ken Church 27 éves lánya fél tüdővel született és így él ma is és apja bízik abban, hogy sikerül egy nyomtatott tüdőt adni neki. A csapat reméli, hogy a technológia mielőbb eljut odáig, hogy olyan teljes emberi szerveket tudnak nyomtatni az űrben, amelyeket fel lehet használni szervátültetésre.

Az emberi szervek nyomtatásával ma már több biotechnológiai cég is foglalkozik. A legtöbben a sejteket programozzák át olyan őssejtekké, amelyek megfelelő tápanyagokkal képesek fejlődni az emberi szervezet bármely részében. Ezért az eljárásért kapott 2012-ben orvosi Nobel-díjat John B. Gurdon és Jamanka Sinja. Az őssejteket hidrogélre akasztják, amely állványként szolgál, hogy a fejlődő struktúra ne omoljon össze, aztán a kívánt sejttípust rétegről rétegre bele lehet nyomtatni az élő, működő szövetbe.

A biotintát forgalomba hozó Cellink cég már gyártott olyan szövetet, amelyet sikeresen beültettek állatokba, például bőrtranszplantáció céljából. Már próbálkoztak lézer segítségével nyomtatott erekkel is. Itedale Redwan, a Cellink vezető kutatója szerint 10-15 év kell ahhoz, hogy teljesen működőképes nyomtatott szöveteket és szerveket lehessen beültetni emberekbe.

A tudósok már bebizonyították, hogy lehetséges alapszöveteket, sőt, miniatűr szerveket is nyomtatni. 2018-ban a newcastle-i egyetem csapata elsőként nyomtatott emberi szaruhártyát, míg a Tel-Avivi egyetemen miniatűr szívet állítottak elő egy szívbeteg ember szövetéből. A michigani állami egyetem kutatói még tovább mentek: az általuk nyomtatott miniszívhez egy olyan őssejt-keretet használtak, amely egy magzat fejlődési környezetét utánozza, lehetővé téve ezzel mindenféle sejttípusok és azoknak a bonyolult struktúráknak a létrehozását, amelyek egy szív működéséhez szükségesek. De figyelemre méltó a winston-salem-i (Észak-Karolina) Wake Forest intézet kísérlete is, amelynek során idegsejteket integráltak nyomtatott izmokba. Ez fontos lépés az izomműködések helyreállításához a jövőbeli transzplantációkban.

Nagy kérdés, hogy ezek a módszerek működnek-e olyan összetett szervek esetében, mint a máj és a vese, mivel ezekben sokféle sejtek keverednek, amelyeket ér- és ideghálózatok szőnek át. Jennifer Lewis, a Harvard biomérnök-professzora, aki maga is kísérletezett szövetnyomtatással, óvatosságra int e kérdésben.

Úgy véli, ahhoz, hogy egy szerv funkcióját teljes egészében újrateremtsék – például a szívműködés szinkronicitását, vagy a vese szűrő szerepét – az organogenézis folyamatát kellene megismételni, amelynek során az emberi szövetek és szervek soksejtes szerkezetei létrejönnek az embrióban és általuk kialakulnak a különböző szervi funkciók.

A BioLife4D olyan biológiai alkotóelemek nyomtatását célozta meg, amelyekkel javítani lehet az ember szívet. Ezek lennének az előhirnökei egy teljes egészében nyomtatott, átültethető szívnek, de úgy gondolják, hogy óriási piaca lenne a különböző „alkatrészeknek” is, például a szívbillentyűknek. Steve Morris, a cég ügyvezető igazgatója szerint még olyan szívet is érdemes lenne megalkotni, amelynek valamilyen különleges baja van, és rajta lehetne tesztelni a gyógymódot. Redwan is egyetért azzal, hogy a nyomtatott szervekkel már rövid távon is hatékonyabban lehetne modellezni a betegségeket a laboratóriumban és ezzel segítenék a gyógyszerek kifejlesztését, miközben kevesebbet kellene kísérletezni állatokon. Középtávon pedig már a hatalmas donorigények kielégítésére kell gondolni.

Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) becslései szerint évente mintegy 130 ezer szervátültetést hajtanak végre, de ez a várólistáknak csupán 10%-át jelenti. Azok a szerencsések pedig, akiknek jut egy donor, életük hátralévő részét olyan immunelnyomó gyógyszereket kell szedniük, amelyek megakadályozzák szervezetüket, hogy kivessék magukból az „idegen” testet. Ha viszont olyan új szervet kapnak, amelyet saját sejtjeikből nyomtattak, nagyban csökkenne a kilökés kockázata.

Mindazonáltal az űrben való szervnyomtatás meglehetősen költséges dolog. A Bio Fabrication Facility működtetése a Nemzetközi Űrállomáson alapjáraton 7 millió dollárba kerül és nehéz lesz a nagybani gyártás sem. De már vannak olyan kísérletek, amelyek azt célozzák, hogy a Földön hozzanak létre alacsony gravitációjú teret összetett, érzékeny szervek kitenyésztésére. Az orosz 3D PBioprinting Solutions például egy olyan rendszert gyártott, amely mágneses mezőben lebegteti a szövetet, míg felveszi a kívánt szerkezetet. Gene Boland, a Techshot főnöke szerint már a 2030-as, vagy 40-es években telepíteni lehet bionyomtató üzemeket az alacsony földi légkörben, ahol a mikrogravitációs környezet előnyeit kihasználva összetettebb emberi szöveteket is lehet nyomtatni. A NScrypt most egy biorektort fejleszt ki, amely úgy előzné meg a nyomtatott szövet belsejében fenyegető elhalást, hogy megpörgeti, megrázza, vagy pedig oxigént táplál bele.

Nem biztos, hogy ezt a rendkívüli orvostechnológiai újítást, ha széles körben elterjed, mindenki lelkesen fogadja. Gondoljunk várható társadalmi hatására. Ma a nyugati világban minden harmadik ember szív- és érrendszeri betegségekben hal meg. Ha viszont az öreg, beteg szíveket helyettesíteni lehet egy fiatalabb, egészséges szívvel, az emberek akár évtizedekkel tovább élhetnének.

Steven Morris, a BioLife4D vezérigazgatója elárulta, hogy kaptak már olyan levelet, amelyben a céget a „megtestesült gonosznak” nevezték, és úgy vélték: az élet meghosszabbítása nyomtatott szervekkel helytelen, tekintettel arra, hogy a Föld forrásainak szűkössége már így épp elég szenvedést okoz az emberiségnek, és az emberi élet meghosszabbítása további szenvedésekhez vezetne. De felmerülnek más, borotvaélen táncoló etikai kérdések: mi van akkor, hogy egy szülő azt kéri, hogy 12 éves gyermekének szívét egy nagyobbra, erősebbre cseréljék, hogy ő lehessen az iskola bajnoka? „Ha képesek vagyok szívet nyomtatni két billentyűvel, miért ne tudnánk olyant, amelynek van két plusz billentyűje? Én úgy gondolom, hogy ha az evolúció nem adott nekünk extra szívbillentyűket, akkor nekünk sem kell ezt tennünk. De ha már mindenképpen ki kell cserélni egy szervet, akkor nem idegenkednék attól, hogy egy valamiképpen javítottat tegyünk a helyére” – mondta Morris.

Az eljárás vélhetően drága lesz, különösen, ha űrbéli készítményekkel hajtják végre, ezért jó ideig azokat vonzza majd, akik tudnak és akarnak erre áldozni. De eljöhet az az idő, miként erre Ravi Birla, a BioLife 4D szövetmérnöke figyelmeztetett, hogy valaki valamennyi szervét ki akarja cserélni, és a végén már semmi nem marad abból az emberből, aki megszületett, hanem egy másik lény lesz.

Jelenleg ugyan a kutatók előtt még az életmentő transzplantációk lebegnek, de számolni kell azzal, hogy odajutnak, mint a plasztikai sebészet, vagy pedig doppingszer-használat. Ugyanakkor, ha már az űrkutatásnál maradunk, nagy jövő várhat a bioprintingre a bolygóközi utazások korában, amikor fogytán lesz az élelmiszer, és állati sejtekből állíthatják elő az ennivalót.


hirdetés
Link másolása
KÖVESS MINKET:

Címlapról ajánljuk

Címlapról ajánljuk


hirdetés
TUDOMÁNY
A Rovatból
hirdetés

Tízszer annyi antitestet termel a Pfizer oltóanyaga, mint az egyik kínai vakcina egy tanulmány szerint

Egy harmadik oltás lehet a megoldás a már teljesen beoltottak esetében a hongkongi tudósok szerint.

Link másolása

hirdetés

Jelentős különbség van a koronavírus ellen termelt antitestek mennyiségében az mRNS- és az inaktivált vírust tartalmazó vakcinák esetében, írja egy hongkongi tanulmány alapján a Bloomberg.

A The Lancet orvosi szakfolyóiratban csütörtökön megjelent kutatás arra a megállapításra jutott, hogy a városban teljesen beoltott egészségügyi dolgozók esetében tízszer annyi az antitest a Pfizer/BioNTech-vakcinával oltottak esetében, mint akik a kínai Sinovac oltóanyagát kapták. Utóbbi inaktivált vírust tartalmaz.

A kutatók hangsúlyozzák, hogy a Covid-19-cel szemben nem az antitestek adják a teljes védelmet, ugyanakkor a tanulmányban "azonosított semlegesítő antitestek koncentrációinak különbsége jelentős eltérést eredményezhet a vakcinák hatékonyságában". Ez pedig egy újabb bizonyítéka lehet annak, hogy az mRNS vakcinák hatékonyabban lépnek fel a világjárványt okozó SARS-CoV-2 vírus ellen, mint például az olyan hagyományos technológiát alapuló oltóanyagok, melyek inaktivált vírust tartalmaznak.

A lap kiemeli, hogy Izraeltől az Egyesült Államokig bezárólag jelentősen csökkent azokban az országokban a fertőzések száma, ahol a Pfizer/BioNTech és Moderna mRNS-vakcináival oltottak. Ezzel szemben ott, ahol a kínai Sinovac és Sinopharm oltásokat részesítették előnyben, nem tapasztaltak akkora visszaesést, holott mindegyik oltóanyag jelentősen csökkenti a betegség súlyos lefolyását és a halálozást is.

hirdetés

Az inaktivált vírust tartalmazó oltóanyagok alacsonyabb hatékonysága több országot, köztük Thaiföldet és az Egyesült Arab Emírségeket is arra késztette, hogy a már teljesen beoltott embereknek egy emlékeztető oltást javasoljanak. Erre elsősorban az Indiából indult, roppant agresszívan terjedő delta variáns miatt van szükség.

A csütörtökön megjelent hongkongi tanulmány is azt sugallja, hogy ez lehet a hosszú távú megoldás a már teljesen beoltott emberek esetében.


hirdetés
Link másolása
KÖVESS MINKET:

hirdetés
TUDOMÁNY
A Rovatból
hirdetés

Komoly áradások várhatóak a 2030-as években a Hold keringési pályájának apró módosulása miatt

Eddig is váltakozott a Hold keringési pályája, de a felmelegedéssel együtt akár rendkívül komoly károkat is okozhat a következő évtizedben.
Fotó: Bruno/Germany / Pixabay - szmo.hu
2021. július 13.


Link másolása

hirdetés

A 2030-as évek közepétől több partmenti város arra készülhet, hogy rendszeresen elönti a tenger. A következő évtizedre várható súlyos áradásokat a klímaváltozás hatásai mellett a Hold keringési pályájának kis mértékű átalakulása idézi elő - idéz a Qubit egy, a témában készült tanulmányt.

A Hold keringési pályájának apró módosulása nem újkeletű dolog: tudósok évszázadok óta megfigyelik, hogy nagyjából 18,6 éves ciklusokban ismétlődik. Ennek az időtartamnak a felében a Hold gravitációs ereje kevésbé hat, ezért dagálykor nem emelkedik annyira, apálykor pedig nem csökken olyan nagy mértékben a vízszint. A ciklus második felében azonban emelkedik a gravitációs erő, aminek hatása így akkor éppen ellentétes.

A Nature Climate Change-ben június végén publikált tanulmány szerint a következő évtizedben azért lesz ez a helyzet súlyosabb, mert a 18 éves Hold-ciklus felerősödött gravitációjú fázisa következik,

most azonban a felmelegedés miatt már megnövekedett tengerszint mellett jöhetnek a nagy áradások.

Ezért arra számítanak, hogy nagyobb, pusztítóbb erejű árhullámok következhetnek. Az Egyesült Államokban különösen az atlanti-óceáni partvonalon lesz számottevő a hatás.

hirdetés



hirdetés
Link másolása
KÖVESS MINKET:


hirdetés
TUDOMÁNY
A Rovatból
hirdetés

Különleges hét következik: a Hold és az óriásbolygók, de a Perseidák hullócsillagzápora is jól látszanak majd az égbolton

Augusztus 9 és 15. között tehát csillagvizsgálók és amatőrcsillagászok, egyesületek és szakkörök országszerte várják majd programjaikkal az érdeklődőket a csillagos ég alatt.
Forrás:Csillagvizsgáló blog, Címkép: Photo by Jason Blackeye on Unsplash - szmo.hu
2021. augusztus 03.


Link másolása

hirdetés
Egy csillagász ismeretterjesztő blogja csillagászatról, űrutazásról, science fiction-ről és még sok más Földön túli dologról, amik kellően érdekesek ahhoz, hogy többet akarjunk tudni róluk.

A csillagászat páratlanul szerencsés tudományterület: értő művelői ugyanis rendkívüli látványosságok sokaságán keresztül tudják közelebb hozni az űr világát az erre fogékonyak számára. Augusztus második teljes hetében különösen jó alkalom nyílik arra, hogy részesei legyünk ennek ennek az élménynek, ugyanis

nemcsak a Hold és az óriásbolygók, de szemet gyönyörködtető mélyég-objektumok, és a Perseidák hullócsillagzápora is színesítik majd az éjszakai égboltot.

Ilyen remek időszakokban amatőrök és profik egyaránt távcsövet ragadnak, hogy saját maguk vizsgálhassák a csillagos égboltot vagy, amennyiben lehetséges, mások számára is megmutathassák azt. A számos kisebb-nagyobb rendezvény rendre sokakat mozgat meg a helyi csillagvizsgálókban. A tapasztalat ugyanakkor azt mutatja, hogy sokakhoz sajnos el sem jut ezen események híre, pedig igény lenne a csillagászati élményekre. Ebből az okból kifolyólag idén másodjára szervezzük meg az országos kampányt, amelynek címe "Egy hét a csillagok alatt".

A kezdeményezés fő célja, hogy minél többen élhessék át a csillagászati megfigyelések élményét.

Tavaly nyáron első alkalommal szerveztük meg az Egy hét a csillagok alatt programsorozatot és az eredmény felülmúlta minden várakozásunkat: a hét éjszaka folyamán országszerte több mint huszonöt helyszínen várták csillagászati bemutatók az érdeklődőket, akik közül több ezren tapasztalhatták meg elsőkézből a csillagászati megfigyelések élményét.

Hajdúböszörményben a Magyar Csillagászati Egyesület helyi csoportjának rendezvényére több százan látogattak ki.

Az elmúlt hetekben újra egy programsorozatba gyűjtöttük össze a csillagászati eseményeket, hogy aztán minél szélesebb körhöz juttathassuk el ezek hírét. Az egyes programokról pedig itt a Csillagvizsgáló Blogon kedvcsinálókat is olvashattok. Ilyen módon remélhetőleg olyanokat is ki tudunk csalogatni a csillagos égbolt alá, akiket egyébként nem érnek el a tudománynépszerűsítő események – vagy éppen olyanok kapnak kedvet a közösségi csillagászkodáshoz, akik eddig egyedül szemlélték a csillagokat.

hirdetés

Augusztus 9 és 15. között tehát csillagvizsgálók és amatőrcsillagászok, egyesületek és szakkörök országszerte várják majd programjaikkal az érdeklődőket a csillagos ég alatt. A kezdeményezéshez már 30 bemutatóhelyszín csatlakozott. IDE KATTINTVA választatjátok ki azt, ahonnan legszívesebben kémlelhetitek az égboltot.

A térképen a helyszíneket láthatjátok

Gyál határába tavaly Ruszkai Ákos amatőrcsillagász másodmagával szervezett távcsöves bemutatót, a város melletti helyszínre pedig több mint ötvenen látogattak ki a késői órákon.

A csillagvizsgáló helyek listája reményeink szerint még messze nem teljes. A következő napokban még számos csillagvizsgálóval és csillagászati csoporttal fog bővülni a programsorozat. Továbbá várjuk mindazok jelentkezését, akik közelebb szeretnék hozni a csillagok és bolygók világát az érdeklődőkhöz. Ha rendelkezel távcsővel és szívesen osztanád meg az élményedet másokkal, írj nekünk itt vagy a [email protected] email címre.

Ha nem szeretnél lemaradni a programokról, érdemes ellátogatni az Egy hét a csillagok alatt Facebook eseményére, a kezdeményezés oldalán pedig további hasznos tippeket, információkat találhattok hamarosan.

hirdetés
Link másolása
KÖVESS MINKET:

hirdetés
Ajánljuk

hirdetés
TUDOMÁNY

Megmérték: 1600 fokos is lehet a Föld belsejének a hőmérséklete a víz alatti vulkanikus területeken

A térkép segítségével a tudósok jobban megérthetik a víz alatti vulkánokat működtető olvadási folyamatokat, és azt, hogy ezek miként befolyásolják a lemeztektonikai mozgások ütemét.
MTI, - szmo.hu
2021. július 29.


Link másolása

hirdetés

Megmérték a Föld belsejének hőmérsékletét az óceáni hátságok mentén, a víz alatti vulkanikus területeken a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) kutatói. Itt viszonylag állandó, mintegy 1350 Celsius-fokos a hőmérséklet, de egyes forró hőpontoknál elérheti az 1600 Celsius-fokot is.

A tudósok eredményeikről a Journal of Geophysical Research: Solid Earth című tudományos lapban számoltak be, és bemutatták a Föld belsejének hőmérsékleti térképét az óceáni hátságok mentén.

A térkép segítségével a tudósok jobban megérthetik a víz alatti vulkánokat működtető olvadási folyamatokat, és azt, hogy ezek miként befolyásolják a lemeztektonikai mozgások ütemét

- olvasható a PhysOrg tudományos-ismeretterjesztő hírportálon.

"A hőáramlás és a lemeztektonika nagyon fontos folyamatok a Föld formálódásában. A hátságok láncolata mentén uralkodó hőmérsékletek ismerete alapvető kritérium a bolygó mint hőtermelő megértéséhez, és annak megértéséhez, miként különbözik a Föld más bolygóktól, és hogyan képes az élet fenntartására" - mondta Stephanie Brown Krein, az MIT föld-, légkör- és bolygókutató karának munkatársa.

hirdetés

A Föld belső hőmérséklete kritikus szerepet játszott a bolygó felszínének alakulásában több százmillió év alatt. Képtelenség azonban közvetlenül mérni a hőmérsékletet több tízezernyi kilométerrel a felszín alatt.



hirdetés
Link másolása
KÖVESS MINKET: