TUDOMÁNY
A Rovatból

Ultrahangos sisak jelenthet megoldást a Marsra tartó űrhajósok átmeneti hibernálására

A vadonatúj módszer a súlyos betegek kezelésében is hasznos lehet. Az emberek régóta irigylik az állatok téli hibernációs képességét, most egy lépéssel közelebb jutottak a titkához.


Kutatók ultrahanggal kezelték egerek és patkányok agyát, hogy hibernációhoz hasonló állapotba hozzák őket. A technikát reményeik szerint később kritikus állapotban lévő sérülteken vagy hosszú űrutazásra induló asztronautákon is alkalmazhatják.

A módszer lényege, hogy az ultrahangot az agy anyagcseréért és a testhőmérsékletért felelős részére irányították. A rágcsálók testhőmérsékletét ily módon akár 3,5 Celsius fokkal is csökkentették, miközben lassították a szívverésüket, és mérsékelték az oxigénfelhasználásukat is.

Az állatkísérlet eredménye hozzásegítheti a kutatókat emberek hibernációszerű állapotba hozásához, biztonságosan és kíméletesen.

A módszernek jelentős szerepe lehetne a gyógyításban, különösen olyan életveszélyes állapotokban, mint a stroke vagy a szívinfarktus – mondta a kutatás vezetője, a Washingtoni Egyetem professzora, Hong Csen. Hozzátette, hogy egy úgynevezett torporhoz hasonló állapot előidézése ezeknél a betegeknél meghosszabbíthatja a kezelésre rendelkezésre álló időt, és növelheti a túlélés esélyét.

A torpor a téli álom előszobája

Amikor kevés az élelem és nagy a hideg, néhány emlős, madár, rovar, kétéltű és hal úgy óvja az energiáit, hogy önkéntelenül torporba, egy titokzatos és átmeneti állapotba merül, amelynek legfőbb jellemzője az anyagcsere drasztikus visszaesése. Ebben a kábult állapotban az állatok testhőmérséklete és szívverése drámaian lecsökken, vérük áramlása lassul.

A hibernáció vagy téli álom idején – ami már nem önkéntelen – a torpor elmélyül és tartóssá válik: az állatok percenként százas nagyságrendről öt-tízre lassítják a szívverésüket, tízpercenként csak egyszer vesznek levegőt, és az agyi aktivitásukat fokozatosan az észrevehetetlen szintig csökkentik.

A torporban jelentkező mély fiziológiai változások drasztikusan mérséklik az életben maradáshoz szükséges energia mennyiségét.

Nem véletlen tehát, hogy a tudósok hosszú ideje próbálnak rájönni arra, hogy ez a rendkívül előnyös állapot hogyan lehetne az ember számára is elérhető.

Fotó: Hong Csen

A hipotermia jó is lehet

A hipotermiának, vagyis a testhőmérséklet normál esetben kóros csökkenésének a gyógyászatban való felhasználása már az ókori egyiptomiak fantáziáját is izgatta. A napóleoni háborúk idején, a 19. század elején pedig Baron de Larrey sebész a roncsolt lábú katonák végtagját amputálás előtt jéggel hűtötte, és megfigyelte, hogy a sebesültek a tűz melege mellett hamarabb meghaltak, mint azok, akik hűvösben voltak. A sebészek napjainkban a hipotermiás állapotot a páciens túlélési esélyének növelésére használják szív- és agyműtétek alatt.

De az, hogy az embereknél természetes úton nem jelentkező torpor állapotokat biztonsággal elő lehet-e idézni, továbbra is nyitott kérdés maradt.

Egerek ultrahangos sisakban

A mostani kutatásban apró ultrahangos fejfedőket készítettek, amelyeket az egerek fejéhez erősítettek. A szerkezet ultrahangos hullámokat küldött a hipotalamusz megfelelő részébe, ha beindították. Az egerek azonnal a torporhoz hasonló állapotba kerültek: testhőmérsékletük, szívverésük, oxigénfelvételük csökkent, mozgásuk lelassult, és jelentősen kevesebb táplálékot vettek magukhoz.

Minden alkalommal, amikor az állatok testhőmérséklete a kívánatos fölé emelkedett, megismételték az ultrahangos kezelést.

Ezzel a módszerrel 24 órán át is torporszerű állapotban tudták tartani az állatokat, anélkül, hogy bármilyen sérülésre vagy kellemetlenségre utaló jelet fedeztek volna fel náluk.

Amikor az ultrahangos fejfedőt lekapcsolták, az egerek 90 percen belül ismét a régi, aktív önmaguk voltak.

Patkány és ember

Miután patkányokkal is megismételték a kísérletet, kiderült, hogy az eszköz náluk is csökkentette a testhőmérsékletet, de kisebb mértékben, csupán 2 Celsius fokkal. A kutatók szerint ez azt jelentheti, hogy a fejfedő azoknál az emlősöknél is működne, akiknél természetes úton nem jelentkezik a torpor állapot.

További vizsgálatokra van szükség ahhoz, hogy megállapítsák, a módszer biztonságosan alkalmazható-e embereken, de a kutatók már látják maguk előtt az űrhajósokat ezzel a sisakszerű eszközzel a fejükön, amint torporszerű kábulatba esnek.

(Forrás: Live Science, Nature Metabolism)


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Népszerű
Ajánljuk
Címlapról ajánljuk


TUDOMÁNY
A Rovatból
Itt a lista: Kapu Tibor ezeket a kísérleteket végzi el a Nemzetközi Űrállomáson
A magyar űrhajós 14 napot tölt a Nemzetközi Űrállomáson, és minden percét tudományos munkára fordítja. Olyan dolgokat vizsgál, amik a jövő űrutazásait és az életünket is befolyásolhatják.


Paracetamol, VR-szemüveg, növények és gyümölcslegyek – Kapu Tibor magyar űrhajós nemcsak utazik, hanem aktívan kutat is a Nemzetközi Űrállomáson. A kéthetes misszió alatt lenyűgözően sokrétű kísérletekben vesz részt, amelyek közül több nemcsak az űrkutatásban, de a földi életben is hasznos lehet, írja a hvg.hu.

A kutatások egy része az emberi test működésére fókuszál. Vizsgálják például, hogyan változik meg a hang az űrben, illetve milyen hatással van a mikrogravitáció az agyi vérkeringésre. Egy másik kísérlet azt figyeli, miként reagál a szervezet a stresszre a világűrben, ehhez pedig VR-eszközt, nyál- és könnymintákat is használnak.

Kapu Tibor egy különleges szemészeti eszközt is kipróbál, amely a hosszú űrutazások során jelentkező neurookuláris tünetek kezelését segítheti. A hatóanyag nélküli eszközt öt napig alkalmazza majd, tapasztalatairól pedig részletes beszámolót készít.

A növények sem maradnak ki a vizsgálatokból. A VITAPRIC projekt során mikrozöldségek csírázását és fejlődését figyelik, valamint azt is kutatják, hogy az alacsony szeléntartalom milyen hatással van a növényi tápanyagtartalomra.

Az emberi mikrobiom sem marad ki: a MAGOR kutatás nyál-, széklet- és vizeletmintákon keresztül követi nyomon az űrhajósok bélrendszerében, szájüregében és húgyutakban zajló változásokat az űrutazás előtt, alatt és után.

A navigáció és térérzékelés is kiemelt szerepet kap. Az egyik projekt a mobiltelefonok érzékelőit – például giroszkópot és gyorsulásmérőt – vizsgálja mikrogravitációban.

Egy másik kutatás a Földről készült űrfotók alapján teszteli, milyen pontossággal működhet a geolokáció az űrben.

A térérzékelést külön is vizsgálják: az ENPERCHAR és a szerzett ekvivalencia teszt a kognitív feldolgozást és az érzékelés torzulásait méri. A kutatók figyelik a szóbeli beszámolókat is, hogy megértsék a pszichológiai hatásokat extrém környezetben.

Kapu Tibor egy apró, de sokoldalú műszerrel is dolgozik, amely többek közt a sugárzási szintet, páratartalmat és fényintenzitást is monitorozza. Ez a HUNOR RANDAM projekt, amely fontos adatokat szolgáltat az űrhajósok biztonságához.

A folyadékok viselkedése is fókuszban lesz. A DiRoS-B nevű kísérlet egy forgó vízcsepp belsejében vizsgálja a mikrorészecskék mozgását. Egy másik vizsgálat, az M4D, a mikrofluidikai rendszerek működését és a gyógyszerek – például a paracetamol – stabilitását elemzi mikrogravitációban.

Az élőlények DNS-ének sérüléseit is tanulmányozzák. Gyümölcslegyek és lárvák segítségével próbálják feltérképezni, hogy az űrbéli sugárzás milyen genetikai károsodásokat okoz, és hogy bizonyos enzimek képesek-e ezt ellensúlyozni.

A 3D nyomtatott anyagokat érő változásokat is vizsgálják. A kutatás célja, hogy a Földön és az űrben tárolt polimerek közti különbségeket feltárva fejlettebb űrtechnológiát lehessen kifejleszteni.

A ruházat viselkedését is elemzik. A kutatók arra kíváncsiak, hogyan befolyásolja a hőleadást az, amit az űrhajós visel – akár a jövő űrruháinak tervezéséhez, akár sport- vagy egészségügyi célokra a Földön.

A magyar űrhajós végül az UHU nevű kísérletben az úgynevezett tranziens fényjelenségeket figyeli.

Ezek a zivatarokhoz kapcsolódó villanások akár 100 km magasba is elérhetnek. A méréseket az űrből és a Földről is végzik.

Kapu Tibor június 25-én reggel indult el a SpaceX Dragon kapszulájában az Ax-4 küldetés keretében. A fellövést követően magyar nyelvű üzenetet mondott az űrkapszula fedélzetéről. A rakétafokozat sikeresen visszatért a kijelölt landolási zónába.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

TUDOMÁNY
A Rovatból
Emberi hamvak és marihuána is odaveszett a Csendes-óceánba zuhant űrkapszulában
Az ejtőernyők meghibásodtak, így a különleges küldetést teljesítő „Mission Possible” névre keresztelt űreszköz a vízbe zuhant. A cég azt ígérte, hogy felveszik a kapcsolatot a családokkal.


Június 23-án indította útjára a SpaceX a Falcon 9 rakétát a kaliforniai Vandenberg Űrbázisról. A Transporter-14 nevű küldetés során összesen 70 hasznos terhet szállítottak alacsony Föld körüli pályára. A rakomány legnagyobb darabja a Nyx nevű visszatérő kapszula volt, amelyet a német The Exploration Company fejlesztett, és amely 1,45 tonnát nyomott.

A „Mission Possible” névre keresztelt kapszula a vállalat első próbálkozása volt arra, hogy körülbelül 300 kilogramm rakományt juttasson el az űrbe, majd onnan vissza is hozza.

A fedélzeten 166 ember hamvai és DNS-mintái is helyet kaptak, amelyeket az amerikai Celestis biztosított. A cég célja az volt, hogy az elhunytak földi maradványait eljuttassa a világűrbe, majd egy rövid küldetés után visszajuttassa azokat a családtagokhoz.

A kapszula sikeresen pályára állt, azonban a visszatérés során meghibásodtak az ejtőernyők, és az űreszköz a Csendes-óceánba csapódott. A Celestis közleményben számolt be a történtekről: „A váratlan esemény következtében úgy véljük, hogy nem fogjuk tudni visszaszerezni a fedélzeten lévő kapszulákat. Osztozunk a családok csalódottságában, és őszinte hálánkat fejezzük ki a bizalmukért. Az elkövetkező napokban csapatunk minden családdal külön-külön felveszi a kapcsolatot, hogy támogatást nyújtson és megbeszélje a lehetséges következő lépéseket.”

A küldetés során nemcsak emberi maradványokat, hanem kísérleti célú marihuánamagokat is szállítottak az űrbe. A kutatók arra voltak kíváncsiak, hogy a mikrogravitáció miként hat a növények csírázására és ellenálló képességére. A Martian Grow szerint a kannabisz azért alkalmas erre, mert ellenálló, többcélú és biológiailag összetett, így ideális alany az űrbéli növénykutatáshoz.

A Celestis számára nem ez volt az első sikertelen küldetés. 2023 májusában egy UP Aerospace rakéta néhány másodperccel az indítás után felrobbant. A fedélzeten akkor egy NASA-űrhajós hamvait, valamint több mint egy tucat NASA-kísérleti terhet szállítottak - írja a 24.hu.


Link másolása
KÖVESS MINKET:


TUDOMÁNY
A Rovatból
Megdöbbentő felfedezés: létezik egy új vércsoport – de mindössze egyetlen ilyen embert ismernek a világon
A tudósok több mint tíz éve vizsgálták a rejtélyes esetet, mire kiderült az igazság. Az új vércsoportot egy francia nőnél azonosították, akinek különleges genetikai öröksége van.


Egy francia nőnél felfedeztek egy teljesen új vércsoportot, amit most hivatalosan is elismertek. Ő az egyetlen ismert ember a világon, akinek ilyen van.

A különleges felfedezés mögött több mint tíz évnyi kutatómunka áll. A francia vérellátó intézet, az EFS szakemberei még 2011-ben, egy műtét előtti rutinellenőrzés során vették észre, hogy valami szokatlan van a nő vérében. Akkoriban azonban még nem álltak rendelkezésre a szükséges technológiák, hogy pontosabb vizsgálatokat végezzenek – számolt be a Gizmodo.

Az áttörés végül 2019-ben jött el, amikor a nő DNS-ét alaposan elemezték. Kiderült, hogy egy nagyon ritka genetikai mutációt örökölt mindkét szülőjétől.

Ez a mutáció olyan különleges, hogy a nő vércsoportját hivatalosan is újként kellett elismerni. A testvéreinél is jelen van a mutáció, de csak az egyik változatban – emiatt nekik „hétköznapibb” vérük van.

A nő vércsoportját „Gwada-negatívnak” nevezték el – ez a Guadeloupe-szigetekre utal, ahol a nő született. A rendszeresítés után ez lett a világ 48. ismert vércsoportja. Június elején a Nemzetközi Vértranszfúziós Társaság is megerősítette a felfedezést.

Thierry Peyrard, a kutatás egyik vezetője úgy fogalmazott: „Ő az egyetlen személy a világon, aki kompatibilis önmagával.”

Ezért is lenne fontos, hogy találjanak még olyan embereket, akik hasonló vércsoporttal rendelkeznek, mert a hölgy jelenleg senkitől nem kaphat vért, ami vérátömlesztéssel járó betegség vagy baleset esetén kritikus lehet . A keresést elsősorban Guadeloupe térségében kezdik meg, ahol remélhetőleg akad majd még hasonló genetikai háttérrel rendelkező véradó.

A vércsoport pontos ismerete nemcsak véradásnál, hanem terhesség esetén is létfontosságú lehet – hiszen a szervezet képes lehet idegenként azonosítani és megtámadni az „ismeretlen” vérsejteket. Ezért is számít igazi tudományos mérföldkőnek ez a mostani felfedezés.

(via hvg.hu)


Link másolása
KÖVESS MINKET:


TUDOMÁNY
A Rovatból
„Talpra áll, mint egy keljfeljancsi!” – magyar kutatók világszenzációt alkottak a BME-n
A különleges testet egy építészhallgató és egy világhírű professzor közösen hozta létre. A találmány akár a Holdon fekvő űreszközök problémáját is megoldhatja.


Új geometriai testet találtak a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) kutatói, a világ első monostabil tetraédere a gyakorlatban többek között űrmissziók leszállógységeinek tervezésekor hozhat áttörést - közölte a BME az MTI-vel szerdán.

A BME és a HUN-REN kutatói megtervezték és fizikailag meg is építették az első olyan 4 lapú testet, amely vízszintes felületre téve „keljfeljancsiként” mindig ugyanarra a lapjára billen vissza - írták a közleményben, amely szerint a matematikai és mérnöki bravúr egy korszakos matematikus, John Horton Conway 1984-es sejtésének igazolása. A testnek a kutatók a Bille nevet adták.

A feladaton Almádi Gergő építészmérnök hallgató és Domokos Gábor, a BME professzora, a Gömböc egyik felfedezője, a BME-HUN-REN Morfodinamika Kutatócsoport vezetője Conway tanítványával, Robert Dawsonnal, a halifaxi St. Mary’s Egyetem professzorával dolgozott együtt. Almádi Gergő június 24-én védte meg a témában írt diplomamunkáját a BME Építészmérnöki Karán.

A felfedezés jelentősége, hogy

a most megalkotott eljárás és az azon alapuló módszerek segítségével nagyon sok térbeli formánál meg lehet akadályozni a felborulást pusztán geometriai eszközökkel.

Minél kevesebb lapú egy test, annál nehezebb olyan modellt építeni belőle, amely minden helyzetből ugyanarra a lapjára tér vissza.

Az említett brit matematikuson kívül eddig nem sokan gondolták, hogy ez egy, a lehető legkevesebb, 4 lap által határolt testtel is lehetséges. Az egyetlen ilyen a Bille, egy könnyű karboncső vázból és nagy sűrűségű wolfram-karbid magból épített precíziós szerkezet - magyarázták.

„Ezen a területen ennél nincs nehezebb feladvány: ha ezt meg lehet csinálni, akkor az általunk kidolgozott elvek alapján bármilyen lapszámú poliéderből lehet hasonló tárgyat készíteni” - idézi a közlemény Domokos Gábort. Úgy fogalmazott, a Bille megalkotásával megnyílt egy új konstrukciós irány, a felfedezést pedig a mérnököknek kell továbbgondolni, hogy a módszer a gyakorlatban is hasznosíthatóvá váljon.

„A Bille geometriai feladat megoldása, amely talpra álló szerkezetek, így akár űrkompok tervezéséhez is hasznosítható lehet a jövőben”

- mondott egy példát a BME professzora, utalva arra, hogy a Holdon jelenleg is van három használhatatlan, az oldalára dőlve fekvő eszköz. Megjegyezte, míg egy matematikai bizonyításról kiderülhet, hogy valami nem stimmel vele, „erről nem fog, hiszen a modellje a valóságban is működik”.

A mértani testről készült tanulmány a Quanta magazinban jelent meg június 25-én. A BME-n szerdán mutatták be a monostabil tetraédert.


Link másolása
KÖVESS MINKET: