Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Oxford đã chế tạo được cảm biến từ sợi sapphire chịu được nhiệt độ khắc nghiệt với tiềm năng cải thiện đáng kể hiệu suất và giảm phát thải trong ngành hàng không vũ trụ và lĩnh vực sản xuất điện.

Công trình nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Optics Express, sử dụng sợi quang sapphire, sợi sapphire công nghiệp dày chưa đến nửa mm, có khả năng chịu nhiệt ở mức hơn 2000°C. Khi ánh sáng chiếu vào một đầu của sợi sapphire, một phần ánh sáng bị phản xạ trở lại từ một điểm dọc theo sợi đã được thay đổi để nhạy cảm với nhiệt độ. Bước sóng (màu sắc) của ánh sáng phản xạ này là thước đo nhiệt độ tại điểm đó.

Nghiên cứu đã khắc phục nhược điểm tồn tại 20 năm với các cảm biến hiện có, trong khi sợi sapphire rất mỏng nhưng lại tạo ra bước sóng ánh sáng rất lớn. Nghĩa là ánh sáng có thể di chuyển theo nhiều con đường dọc theo sợi sapphire, khiến cho nhiều bước sóng khác nhau bị phản xạ cùng một lúc. Các nhà nghiên cứu đã xử lý vấn đề này bằng cách tạo ra một kênh dọc theo chiều dài của sợi quang, sao cho ánh sáng được chứa trong một mặt cắt nhỏ, có đường kính một phần trăm milimet. Với cách tiếp cận này, nhóm nghiên cứu có thể tạo ra một cảm biến phản xạ chủ yếu một bước sóng ánh sáng.

Thử nghiệm ban đầu được thực hiện trên một đoạn sợi sapphire chỉ dài 1 cm, nhưng các nhà nghiên cứu dự đoán độ dài sẽ lên đến vài mét nhờ có một số cảm biến riêng biệt dược gắn dọc theo chiều dài của sợi. Điều đó sẽ cho phép tiến hành các phép đo nhiệt độ, ví dụ như trong động cơ phản lực. Sử dụng dữ liệu này để thích ứng với các điều kiện của động cơ trong chuyến bay có khả năng giảm đáng kể lượng khí thải nitơ oxit và cải thiện hiệu suất tổng thể, giảm tác động đến môi trường. Khả năng chống bức xạ của sợi sapphire cũng mở ra các ứng dụng trong không gian và các ngành công nghiệp năng lượng nhiệt hạch.

Rob Skilton, đồng tác giả nghiên cứu cho rằng: “Sợi quang sapphire mới sẽ có nhiều ứng dụng tiềm năng như dùng trong môi trường khắc nghiệt của nhà máy năng lượng nhiệt hạch. Công nghệ mới có tiềm năng tăng mạnh khả năng của các hệ thống bảo trì cảm biến và robot trong tương lai trong lĩnh vực này, giúp cung cấp nguồn điện tổng hợp cacbon thấp, an toàn, bền vững cho lưới điện”.

Theo https://www.sciencedaily.com/releases/2022/04/220421100135.html

Vi nhựa ở xung quanh chúng ta, trong nước uống, thức ăn và không khí chúng ta thở. Nhưng trước khi các nhà nghiên cứu có thể hiểu được tác động thực sự của các hạt vi nhựa đến sức khỏe con người, thì họ cần có những phương pháp định lượng vi nhựa nhanh và hiệu quả.

Hai nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học tại trường Đại học Toronto đã đề xuất các phương pháp mới sử dụng máy học để quá trình đếm và phân loại vi nhựa dễ dàng, nhanh chóng và ít tốn kém hơn.

Elodie Passeport, phó giáo sư tại Khoa kỹ thuật dân dụng và khoáng sản và kỹ thuật hóa học, cho biết: “Việc phân tích một mẫu nước để xác định vi nhựa thực sự mất rất nhiều thời gian. Có thể cần đến 40 giờ để phân tích đầy đủ một mẫu có kích thước bằng một lọ thủy tinh Mason. Điều đó đặc biệt khó khăn khi bạn muốn so sánh theo thời gian hoặc quan sát các mẫu từ nhiều thủy vực khác nhau".

Vi nhựa có thể mất hàng trăm đến hàng nghìn năm mới phân hủy sinh học. Tuy nhiên, vi nhựa không chỉ là rác thải, mà còn làm nảy sinh vấn đề khác. Bởi lẽ theo thời gian, nhựa phân hủy thành các mảnh nhựa nhỏ hơn. Những mảnh nhựa có kích thước nhỏ hơn 5mm nhưng lớn hơn 0,1 micromet được xác định là vi nhựa.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu tác động của vi nhựa, vẫn đang cố gắng tìm hiểu cách những mảnh nhựa nhỏ này ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường theo những cách khác với nhựa dạng khối.

Mặc dù các nghiên cứu trước đây đã chứng minh sự hiện diện của vi nhựa trong các môi trường khác nhau, nhưng các tiêu chuẩn về cách định lượng mức vị nhựa và quan trọng là cách so sánh các mẫu vi nhựa khác nhau theo thời gian và không gian, vẫn đang được đưa ra. Các phương pháp định lượng cũ sử dụng kính hiển vi ánh sáng nhìn thấy yêu cầu sử dụng nhíp để đếm từng mẫu một dưới kính hiển vi quang học, nỗ lực tốn nhiều công sức và dễ xảy ra sai sót của con người.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã sử dụng các mô hình học sâu để định lượng và phân loại tự động vi nhựa. Cụ thể, các tác giả đã sử dụng kính hiển vi điện tử quét để phân đoạn hình ảnh của vi nhựa và phân loại hình dạng của chúng. Khi so sánh với các phương pháp sàng lọc trực quan, phương pháp này cung cấp độ sâu trường ảnh lớn và chi tiết bề mặt mịn hơn giúp tránh nhận dạng sai các hạt nhựa nhỏ và trong suốt.

Bin Shi, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: “Học sâu cho phép tăng tốc độ định lượng vi nhựa, đặc biệt là vì chúng tôi phải loại bỏ các vật liệu khác có thể khiến nhận dạng sai, như khoáng chất, chất nền, chất hữu cơ và sinh vật. Chúng tôi đã phát triển các thuật toán chính xác để định lượng và phân loại hiệu quả các đối tượng trong môi trường phức tạp này".

Sự đa dạng về thành phần hóa học và hình dạng của vi nhựa có thể gây khó khăn cho nhiều nhà nghiên cứu, đặc biệt là do không có phương pháp tiêu chuẩn để định lượng vi nhựa. Nhóm nghiên cứu đã thu thập các mẫu vi nhựa với nhiều hình dạng và thành phần hóa học khác nhau, chẳng hạn như hạt, màng, sợi, xốp và mảnh, từ các nguồn như sửa rửa mặt, chai nhựa, cốc xốp, máy giặt sấy và khẩu trang y tế. Sau đó, các tác giả xử lý hình ảnh của các mẫu riêng lẻ bằng kính hiển vi điện tử quét để tạo ra một thư viện gồm hàng trăm hình ảnh.

Dự án nghiên cứu này là tập dữ liệu mã nguồn mở đầu tiên được gắn nhãn để phân đoạn hình ảnh vi nhựa, cho phép các nhà nghiên cứu trên thế giới được hưởng lợi từ phương pháp mới và phát triển các thuật toán riêng cho các mối quan tâm nghiên cứu.

Shi nói: “Nếu chúng tôi tiếp tục mở rộng thư viện hình ảnh này để bổ sung nhiều mẫu vi nhựa từ nhiều môi trường với hình dạng và hình thái khác nhau, chúng tôi có thể theo dõi và phân tích ô nhiễm vi nhựa hiệu quả hơn nhiều".

Theo https://phys.org/

Các nhà khoa học đã tạo ra vi khuẩn nhân tạo mới bằng cách kết hợp hai sinh vật rất khác nhau thành một thực thể hoạt động. Sự lai tạo giữa một loại nấm men và vi khuẩn đã bổ sung thêm bằng chứng cho giả thuyết lâu đời về việc sự sống tiến hóa đã phát triển như thế nào.

Bên trong tế bào của các dạng sống phức tạp là những cơ quan nhỏ, riêng biệt được gọi là bào quan, một số trong chúng có bộ gen riêng biệt với bộ gen của sinh vật lớn hơn. Bao gồm ti thể ở động vật và lục lạp ở thực vật, cả hai đều tạo ra năng lượng cho sinh vật. Một giả thuyết hàng đầu cho rằng những bào quan này ban đầu là những vi sinh vật riêng biệt bị các tế bào khác nhấn chìm, và cả hai sẽ có mối quan hệ cộng sinh mở đường cho sự sống phức tạp phát triển.

Một nghiên cứu mới đã tái tạo lại quá trình này, được gọi là quá trình nội cộng sinh (endosymbiosis). Các nhà nghiên cứu từ Đại học Illinois Urbana-Champaign-Hoa Kỳ đã thiết kế và tạo ra các giống lai nhân tạo của hai vi khuẩn - một loại nấm men nảy mầm và vi khuẩn lam quang hợp. Endosymbiosis là một quá trình giả thuyết giải thích nguồn gốc của tế bào nhân chuẩn từ tế bào nhân sơ. Đó là một trong những sự kiện quan trọng nhất liên quan đến quá trình tiến hóa. 

Giống lai Chimera có thể quang hợp giống như vi khuẩn để tạo ra năng lượng, và sinh sản thông qua sự nảy chồi giống như nấm men. Các sinh vật này có thể nhân giống ít nhất từ 15 đến 20 thế hệ, và nhóm nghiên cứu nói rằng thành tựu đó tạo ra sức nặng cho giả thuyết rằng sự sống phức tạp bắt đầu thông qua quá trình nội cộng sinh. Chimera được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1962, là cá thể có nhiều hơn một hệ gen (Genome) trong cùng một cơ thể người. 

Trưởng nhóm nghiên cứu Angad Mehta cho biết: “Về cơ bản, chúng tôi đã chuyển đổi một sinh vật không quang hợp thành một dạng sống quang hợp. Tôi tin rằng khả năng mới của chúng tôi trong việc xây dựng chimera nội cộng sinh tổng hợp, có kiểm soát, có thể thao tác về mặt di truyền và chuyển hóa, nghiên cứu phân tích và chụp ảnh cũng như được mô hình hóa và dự đoán bằng máy tính sẽ phá vỡ sự bế tắc trong hiểu biết của chúng ta về sự biến đổi tiến hóa đáng chú ý này”.

Đây không phải là loài lai được thiết kế đầu tiên chứng minh khả năng nội cộng sinh trong hoạt động. Một nghiên cứu trước đây vào năm 2018 đã kết hợp nấm men và vi khuẩn E. coli theo cách tương tự, điều chỉnh mỗi loại để vi khuẩn phải cung cấp vitamin từ nấm men và nấm men phải cung cấp năng lượng từ vi khuẩn.

Nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Communications.

Theo https://newatlas.com/biology/synthetic-hybrids-yeast-bacteria-evolution-symbiosis/

Bệnh đa xơ cứng (MS) là một căn bệnh suy nhược hiện chưa có thuốc chữa, nhưng các nhà khoa học đang nghiên cứu liệu pháp mới liên quan đến một loại lipid điều chỉnh tình trạng viêm. Các thử nghiệm trên chuột cho thấy việc sử dụng lipid làm giảm các triệu chứng và làm chậm sự tiến triển của bệnh, gợi ý về cơ chế tiềm ẩn của tình trạng này.

Bệnh đa xơ cứng là một bệnh tự miễn dịch trong đó hệ miễn dịch tấn công nhầm vào lớp phủ myelin bảo vệ trên tế bào thần kinh

Bệnh đa xơ cứng là rối loạn tự miễn dịch đặc trưng bởi tình trạng viêm mãn tính, do hệ miễn dịch tấn công nhầm myelin; là lớp phủ bảo vệ xung quanh tế bào thần kinh.Theo thời gian, sự phá hủy lớp phủ này cản trở việc truyền tín hiệu xung quanh hệ thần kinh, dẫn đến việc di chuyển, phối hợp và thị lực gặp trở ngại. Cho đến nay vẫn chưa có phương pháp chữa trị nào được biết đến, nhưng các phương pháp điều trị hiện có có thể làm giảm triệu chứng, ngăn ngừa bùng phát và làm chậm sự tiến triển.

Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu tại Đại học Autònoma de Barcelona (UAB)-Tây Ban Nha đã phát hiện ra một phương pháp điều trị tiềm năng mới. Đó là một loại lipid được gọi là Maresin-1, là chức năng quan trọng trong việc điều chỉnh chứng viêm.

Thông thường, viêm là một phản ứng quan trọng để chống lại nhiễm trùng, giúp hệ miễn dịch giải quyết vấn đề. Nhưng đôi khi tình trạng viêm không nhận được ghi nhớ rằng công việc của nó đã hoàn thành và tồn tại quá lâu, thường gây đau và góp phần vào các tình trạng như bệnh đa xơ cứng. Nhiệm vụ của các chất trung gian lipid, chẳng hạn như maresin-1, là ngăn chặn tình trạng viêm nhiễm trước khi nó phát triển quá mức.

Với ý nghĩ đó, các nhà nghiên cứu của UAB đã thử nghiệm sử dụng maresin-1 cho những con chuột bị bệnh đa xơ cứng. Họ phát hiện ra lipid ngăn chặn đáng kể mức độ của các cytokine gây viêm, và làm giảm mức độ của các tế bào miễn dịch khác trong tủy sống và máu của động vật. Quan trọng nhất, việc điều trị đã làm chậm quá trình suy giảm thần kinh ở chuột.

Để kiểm tra xem liệu quá ít maresin-1 có thể đóng vai trò nào đó trong sự phát triển của bệnh đa xơ cứng hay không, nhóm nghiên cứu đã kiểm tra các mẫu từ bệnh nhân mắc bệnh.Và chắc chắn, mức độ của các chất trung gian gây viêm này thấp đến mức gần như không thể phát hiện được.

Tác giả chính của nghiên cứu Tiến sĩ Rubén López-Vales cho biết: “Kết quả của chúng tôi cho thấy một trong những cơ chế giải quyết tình trạng viêm của cơ thể không hoạt động bình thường ở những bệnh nhân mắc bệnh đa xơ cứng”.

Nghiên cứu này có thể mở đường cho các phương pháp điều trị mới cho bệnh đa xơ cứng và các bệnh tự miễn dịch khác. Những bước tiếp theo là điều tra tính an toàn của việc sử dụng chất béo này, trước khi bất kỳ nghiên cứu nào trên người.

Nghiên cứu đã được công bố trên Journal of Neuroinflammation.

Theo https://newatlas.com/medical/multiple-sclerosis-therapy-inflammation-mediator/

Theo một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Frontiers in Aging, sử dụng vitamin D liều cao, axit béo omega-3 kết hợp với chương trình tập thể dục đơn giản tại nhà (SHEP) có thể làm giảm 61% nguy cơ ung thư ở những người khỏe mạnh từ 70 tuổi trở lên. Đây là nghiên cứu đầu tiên xem xét lợi ích tổng thể của ba biện pháp can thiệp y tế công cộng chi phí thấp trong việc ngăn ngừa ung thư xâm lấn. Kết quả nghiên cứu có thể ảnh hưởng đến tương lai của việc phòng chống ung thư ở người cao tuổi.

Ở châu Âu và Hoa Kỳ, ung thư được coi là căn bệnh liên quan đến tuổi tác. Đây là nguyên nhân thứ hai gây tử vong ở người cao tuổi. Theo TS. Heike Bischoff-Ferrari tại Bệnh viện Đại học Zurich, ngoài các khuyến nghị phòng ngừa như không hút thuốc và chống nắng, những nỗ lực của y tế công cộng tập trung phòng chống ung thư còn hạn chế. Nỗ lực phòng ngừa ở những người trung niên và cao niên hiện nay phần lớn giới hạn ở việc sàng lọc và tiêm chủng.

Vitamin D, omega-3 và tập thể dục

Các nghiên cứu cơ học đã chỉ ra rằng vitamin D ức chế sự phát triển của tế bào ung thư. Tương tự, omega-3 kìm hãm sự biến đổi của các tế bào bình thường thành tế bào ung thư. Tập thể dục đã được chứng minh có khả năng cải thiện chức năng miễn dịch và giảm viêm, giúp ngăn ngừa ung thư. Tuy nhiên, còn thiếu các nghiên cứu lâm sàng khẳng định hiệu quả của ba biện pháp can thiệp đơn giản này, theo cách riêng biệt hoặc kết hợp.

Vì thế, nhóm nghiên cứu của Bischoff-Ferrari đã thử nghiệm tác dụng của việc bổ sung hàng ngày vitamin D3 liều cao và omega-3 cùng với một chương trình tập thể dục đơn giản tại nhà, theo cách riêng biệt và kết hợp, trong việc chống nguy cơ ung thư xâm lấn ở những người từ 70 tuổi trở lên.

Sự kết hợp của các phương pháp điều trị đơn giản

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã tiến hành thử nghiệm DO-HEALTH kéo dài 3 năm tại 5 quốc gia châu Âu (Thụy Sĩ, Pháp, Đức, Áo và Bồ Đào Nha) với sự tham gia của 2.157 người.

Bischoff-Ferrari giải thích: “DO-HEALTH nhằm mục đích thử nghiệm các biện pháp can thiệp kết hợp triển vọng để ngăn ngừa ung thư thông qua khai thác các lợi ích tiềm năng nhỏ bé từ một số chiến lược sức khỏe cộng đồng. Trên thực tế, các phương pháp điều trị ung thư mới nhằm ngăn chặn nhiều con đường phát triển ung thư thông qua kết hợp một số tác nhân. Chúng tôi đã chuyển đổi khái niệm này thành phòng chống ung thư”.

Những người tham gia được chia ngẫu nhiên thành tám nhóm khác nhau để kiểm tra lợi ích của các biện pháp can thiệp: nhóm một được uống 2.000 IU Vitamin D3 mỗi ngày (tương đương với > 200% mức khuyến nghị hiện nay cho người cao tuổi là 800 IU mỗi ngày), 1g omega-3 mỗi ngày và mỗi tuần tập luyện 3 lần theo chương trình SHEP; nhóm hai uống vitamin D3 và omega-3; nhóm ba uống vitamin D3 và tập theo chương trình SHEP; nhóm bốn dùng omega-3 và tập theo chương trình SHEP; nhóm năm chỉ uống vitamin D3; nhóm sáu chỉ uống omega-3; nhóm bảy chỉ luyện tập theo chương trình SHEP; và nhóm tám dùng giả dược.

Những người tham gia được gọi điện thoại kiểm tra ba tháng một lần và được kiểm tra sức khỏe và chức năng tại các trung tâm thử nghiệm ở thời điểm ban đầu, năm thứ nhất, thứ hai và thứ ba.

Ngăn ngừa ung thư xâm lấn

Kết quả nghiên cứu cho thấy cả ba phương pháp điều trị (vitamin D3, omega-3 và chương trình SHEP) đều mang lại lợi ích giảm nguy cơ ung thư xâm lấn. Mỗi phương pháp điều trị mang lại một lợi ích nhỏ riêng nhưng khi cả ba phương pháp điều trị được kết hợp, các lợi ích có ý nghĩa mang tính thống kê. Cụ thể, nguy cơ mắc ung thư đã giảm tổng thể là 61%.

Bischoff-Ferrari cho rằng: “Đây là thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng đầu tiên cho thấy sự kết hợp bổ sung vitamin D3 và omega-3 hàng ngày cùng với chương trình tập thể dục đơn giản tại nhà có hiệu quả ngăn ngừa ung thư xâm lấn ở những người trưởng thành khỏe mạnh và năng động từ 70 tuổi trở lên”.

Kết quả nghiên cứu có thể ảnh hưởng đến tương lai phòng chống ung thư xâm lấn ở người lớn tuổi. Tuy nhiên, Bischoff-Ferrari cho rằng: “Các nghiên cứu trong tương lai cần xác minh lợi ích của các phương pháp điều trị kết hợp trong việc phòng ngừa ung thư và cũng cần kéo dài thời gian theo dõi lâu hơn thời gian ba năm được đánh giá trong thử nghiệm này”.

Theo https://scitechdaily.com/a-combination-of-three-simple-treatments-may-reduce-risk-of-invasive-cancer-by-61/

Nhóm các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Stevens đã chứng minh được tính hiệu quả của một loại công cụ phát hiện ung thư da không xâm lấn mới. Các thử nghiệm sơ bộ cho thấy công nghệ có thể phát hiện mô ung thư hiệu quả tới 97%. Hiện các nhà nghiên cứu đang nỗ lực làm việc để thu nhỏ hệ thống thành một thiết bị cầm tay giá rẻ.

Hệ thống mới này sử dụng công nghệ quét ảnh millimeter-wave độ phân giải cao (HR-MMWI). Công nghệ này giống như các hệ thống quét an ninh chụp toàn thân ở sân bay.

Nghiên cứu trước đó của nhóm nghiên cứu Stevens đã chứng minh được hiệu quả của công nghệ quét ảnh HR-MMWI trong việc phát hiện các mô ung thư bởi vì các sóng được tạo ra bởi thiết bị quét ảnh phản xạ trở lại da khác nhau khi chạm phải các mô ung thư.

Tuy nhiên, các nghiên cứu trước đây chỉ là một bằng chứng khái niệm hữu ích, mới chỉ được thực hiện trên các mẫu mô trong điều kiện phòng thí nghiệm chứ không phải trên bệnh nhân còn sống thời gian thực. Nghiên cứu mới đã chứng minh được khả năng của hệ thống trong việc phân biệt mô khỏe mạnh với mô ung thư ở người. Nghiên cứu ghi nhận thiết bị trả kết quả chỉ trong khoảng 20 giây.

Các nhà nghiên cứu đã tuyển chọn được 71 bệnh nhân với 136 mẫu tổn thương da đáng ngờ tham gia vào nghiên cứu. Các tổn thương đã được sinh thiết sau khi đánh giá bằng công nghệ quét ảnh HR-MMWI mới.

Kết quả cho thấy công nghệ hình ảnh mới này cho kết quả cực kỳ chính xác trong việc xác định các tổn thương lành tính từ các tổn thương ác tính. Thử nghiệm sơ bộ cho thấy hệ thống có độ đặc hiệu 98% (nghĩa là 2% kết quả là dương tính giả) và độ nhạy 97% (nghĩa là nó phát hiện chính xác tất cả, ngoại trừ 3% ung thư ác tính).

Negar Tavassolian, chuyên gia dự án nghiên cứu, cho biết hệ thống mới của họ không phải là hệ thống đầu tiên sử dụng công nghệ hình ảnh tinh vi để tự động dán nhãn các loại ung thư da nguy hiểm. Nhưng những công cụ khác rất lớn, đắt tiền và yêu cầu người vận hành phải được đào tạo. Công nghệ mới này được đề xuất chế tạo thành một thiết bị cầm tay nhỏ gọn cho các bác sĩ sử dụng trong quá trình kiểm tra lâm sàng đơn giản.

“Chúng tôi đang nỗ lực tạo ra một thiết bị giá rẻ, nhỏ gọn và dễ sử dụng như một chiếc điện thoại di động, vì vậy chúng tôi có thể mang đến những chẩn đoán nâng cao trong tầm tay cho mọi người và cuối cùng là điều trị được cho nhiều bệnh nhân hơn”, Tavassolian cho biết.

Theo Tavassolian, chỉ có 1/30 tổn thương ung thư da được sinh thiết hiện nay là ác tính. Vì vậy, thiết bị mới này không được thiết kế để thay thế cho thủ thuật sinh thiết mà chỉ là bổ sung thêm một công cụ vào bộ dụng cụ chẩn đoán cho các bác sỹ nhằm mục đích tránh phải tiến hành sinh thiết khối lượng lớn mẫu bệnh không cần thiết. 

Các cấu trúc phân đoạn hiện nay của thiết bị này không thể mang theo được nhưng các nhà nghiên cứu tin tưởng rằng có thể tạo ra các thiết bị chẩn đoán sóng mini cầm tay. Tavassolian dự đoán trong vòng vài năm tới, có thể sản xuất được thiết bị phát hiện ung thư da cầm tay giá dưới 100 đô la Mỹ.

“Con đường phía trước rất rõ ràng và chúng tôi biết chúng tôi cần phải làm gì. Từ bằng chứng về khái niệm này, chúng tôi sẽ cần phải thu nhỏ công nghệ của mình, hạ giá thành và đưa nó ra thị trường”, Tavassolian cho biết.

Những phát hiện mới này đã được công bố trên tạp chí Scientific Reports.

Theo https://newatlas.com/medical/imaging-tech-promises-cheap-handheld-noninvasive-skin-cancer-detection/

Mối liên hệ giữa vi khuẩn đường ruột và sức khỏe con người tiếp tục được phát hiện theo mọi cách thức, và một trong số những cách thú vị là cách những vi khuẩn này có thể ảnh hưởng đến các khía cạnh khác nhau của quá trình lão hóa. Một nghiên cứu mới đây không chỉ làm nổi bật các khía cạnh mới của mối quan hệ này mà còn chứng minh cho thấy các dấu hiệu lão hóa trong não, ruột và mắt thậm chí có thể bị đảo ngược thông qua phương pháp ghép phân/cấy phân (Fecal transplants).

Sự hòa thuận của các cộng đồng vi sinh vật trong đường ruột đang cho thấy hình thành nên nhiều khía cạnh khác nhau trong đời sống của chúng ta và cho thấy được tình trạng viêm nhiễm có thể đóng vai trò trung gian như thế nào khi nói đến những bệnh liên quan đến sức khỏe nhận thức.

Một nghiên cứu năm 2019 đã cung cấp một số hiểu biết thú vị trong phạm vi này bằng cách chỉ cho thấy ruột là nguồn cung cấp các tế bào miễn dịch giúp giảm viêm não trong bệnh đa xơ cứng. Cuối năm 2019 đã có một loại thuốc được thiết kế để sửa chữa lại hệ vi sinh vật đường ruột nhằm giảm chứng viêm thần kinh để điều trị chứng suy giảm nhận thức ở bệnh Alzheimer. Một nghiên cứu vào năm 2020 sau đó cũng chỉ ra rằng cấy phân từ chuột già sang chuột non có thể dẫn đến tình trạng suy giảm khả năng học tập và trí nhớ.

Kết quả từ một nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature Aging vào năm ngoái đã cung cấp bằng chứng đặc biệt thuyết phục về ảnh hưởng của vi khuẩn đường ruột đối với não bộ. Nó tập trung đặc biệt vào quá trình lão hóa não và cho thấy rằng việc cấy phân từ chuột non vào chuột già có thể đảo ngược một số khía cạnh của sự suy giảm não bộ do tuổi tác, chẳng hạn như khả năng học tập và trí nhớ dài hạn. Đây được coi là một trong những hiểu biết đầu tiên về cách vi khuẩn đường ruột có thể ảnh hưởng đến quá trình lão hóa não ở động vật có vú.

Các phát hiện mới nhất trong lĩnh vực này là của các nhà khoa học tại Viện Quadram và Trường Đại học East Anglia đã làm tăng thêm tính thuyết phục rằng vi khuẩn đường ruột có thể ảnh hưởng đến sức khỏe não bộ thông qua chứng viêm. Họ đồng thời nghiên cứu cũng chỉ ra cách các cộng đồng vi sinh vật này có thể ảnh hưởng đến một số dấu hiệu sinh học của sự lão hóa không chỉ ở não, mà còn ở chính ruột và mắt.

Các cuộc điều tra của nhóm nghiên cứu liên quan đến việc cấy phân từ những con chuột trẻ khỏe mạnh vào những con chuột già và các thí nghiệm đảo ngược, trong đó những con chuột nhỏ hơn nhận phân từ những con già hơn. Sau đó, họ phân tích một loạt các dấu hiệu sinh học gây viêm trên cơ thể của động vật và tìm ra một số hiểu biết có giá trị.

Sau những ca cấy ghép này, những con chuột non bị mất tính toàn vẹn trong niêm mạc ruột, khiến các thành phần vi khuẩn đi qua và lưu thông khắp cơ thể. Điều này kích hoạt hệ thống miễn dịch và lần lượt là gây viêm, gây kích hoạt quá mức các tế bào miễn dịch nhất định trong não và làm tăng mức độ protein liên quan đến thoái hóa võng mạc ở mắt.

Ngược lại, các nhà khoa học phát hiện ra rằng những dấu hiệu này có thể đảo ngược ở những con chuột già, bằng cách cấy phân từ những con chuột non. Điều này cũng làm tăng mức độ vi khuẩn lành mạnh trước đây được chứng minh là có liên quan đến sức khỏe khỏe mạnh ở chuột và người.

Giáo sư Simon Carding cho biết: “Nghiên cứu mang tính đột phá này cung cấp bằng chứng thú vị về sự tham gia trực tiếp của vi khuẩn đường ruột vào quá trình lão hóa và suy giảm chức năng của não và thị lực, đồng thời đưa ra một giải pháp tiềm năng dưới dạng liệu pháp thay thế vi khuẩn đường ruột.

Bên cạnh các kết quả đầy hứa hẹn này, các nhà khoa học lưu ý rằng cần phải nghiên cứu thêm trước khi có thể đưa ra kết luận tương tự đối với con người. Họ nói rằng các con đường tương tự tồn tại trong cơ thể chúng ta và hệ vi sinh vật đường ruột được biết là có thể thay đổi đáng kể khi chúng ta già đi, vì vậy có lý do để chúng ta cẩn trọng nhưng vẫn đầy lạc quan.

Tiến sĩ Aimee Parker, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Chúng tôi rất phấn khởi khi phát hiện ra rằng bằng cách thay đổi hệ vi sinh vật đường ruột của những người cao tuổi, chúng tôi có thể thay đổi các chỉ số suy giảm do tuổi tác thường thấy trong các bệnh thoái hóa của mắt và não. Kết quả của chúng tôi cung cấp thêm bằng chứng về mối liên hệ quan trọng giữa các vi sinh vật trong ruột và sự lão hóa lành mạnh của các mô và cơ quan xung quanh cơ thể. Chúng tôi hy vọng rằng những phát hiện của chúng tôi sẽ đóng góp cuối cùng vào việc hiểu cách chúng ta có thể điều khiển chế độ ăn uống và vi khuẩn đường ruột của mình để tăng cường tối đa sức khỏe khỏe mạnh trong cuộc sống sau này”.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Microbiome gần đây.

Theo https://newatlas.com/medical/fecal-transplants-aging-mouse-brains-eyes/

Một số người lựa chọn chế độ ăn thuần chay thực phẩm thô vì tin rằng ăn thực phẩm ở trạng thái tự nhiên mang lại những lợi ích sức khỏe nhất định. Ví dụ, những người ăn thực phẩm thô thuần chay cho rằng chế độ ăn này giúp giảm cân dễ dàng và cung cấp thêm năng lượng. Tuy nhiên, không phải mọi thực phẩm thuần chay ở trạng thái thô đều tốt cho bạn. Dưới đây là năm loại thực phẩm thuần chay tốt cho sức khỏe hơn khi bạn nấu chúng:

Cà chua

Nhiều người thích ăn cà chua sống. Tất nhiên, cà chua sống rất tốt cho sức khỏe vì chúng chứa vitamin C, vitamin A, canxi, kali và phốt pho. Tuy nhiên, cà chua thậm chí còn tốt hơn khi bạn nấu chúng. Cà chua khi được nấu chính sẽ tăng đặc tính chống oxy hóa. Cà chua sẽ có hàm lượng hóa chất thực vật được gọi là lycopene cao hơn. Lycopene tạo nên màu đỏ cho cà chua và cải thiện sức khỏe của tim. Nó cũng có thể làm giảm nguy cơ mắc một số loại bệnh ung thư.

Nếu bạn đang băn khoăn về cách nấu cà chua sao cho ngon, bạn có thể nướng cà chua leo với giấm balsamic, tỏi, cỏ xạ hương, hạt tiêu đen và dầu ô liu.

Nấm

Nấm sống mang lại hương vị tuyệt vời cho món salad, nhưng có lẽ bạn nên tránh chúng. Nấm sống chứa agaritine, chất gây ung thư. Cơ thể bạn cũng không thể tiêu hóa được nấm sống. Như vậy, bạn sẽ không nhận được bất kỳ lợi ích dinh dưỡng nào từ việc ăn chúng.

Nấm nấu chín chứa nhiều chất dinh dưỡng, bao gồm protein, carbohydrate, canxi, selen, kẽm, choline, vitamin D, chất xơ, kali, magiê, vitamin C và một số vitamin B, kể cả folate. Để món nấm nấu chín có hương vị ngon, hãy xào nấm với với dầu ô liu hoặc bơ tỏi.

Ớt chuông

Ớt chuông chứa carotenoid, chất chống oxy hóa mạnh. Ớt chuông có giá trị dinh dưỡng khi bạn nấu chúng. Ớt chuông khi được nấu chín sẽ phá vỡ thành tế bào, giúp cơ thể bạn hấp thụ carotenoid bên trong dễ dàng hơn. Tuy nhiên, nên cố gắng tránh nấu ớt quá kỹ để không làm mất đi một phần hàm lượng vitamin C.

Để thu được lượng dinh dưỡng tối đa từ ớt chuông, bạn hãy xào nhanh chúng và tốt nhất xào hơi giòn thay vì xào ớt mềm và quá chín.

Cà rốt

Cà rốt chứa nhiều chất chống oxy hóa. Chất chống oxy hóa giúp bảo vệ cơ thể chống lại các loại ung thư. Vì vậy, các chuyên gia dinh dưỡng thường khuyên bạn ăn cà rốt. Khi bạn nấu chín cà rốt, hàm lượng chất chống oxy hóa sẽ tăng lên đáng kể. Tuy nhiên, cà rốt chứa ít vitamin C hơn khi bạn nấu chín. Nếu bạn đang ăn cà rốt để có thêm chất chống oxy hóa, hãy nấu chín chúng. Nếu bạn muốn tăng lượng vitamin C, hãy ăn sống chúng trong món salad hoặc xà lách trộn cà rốt.

Nếu bạn thích nấu cà rốt, hãy thử rán cà rốt trong mật ong trước khi nướng trong lò. Bạn cũng có thể thêm cà rốt vào một loại súp nóng và món hầm.

Cải bó xôi

Cải bó xôi chứa vitamin C, vitamin A, vitamin K, sắt, folate và kali. Vì rất giàu chất dinh dưỡng nên các chuyên gia dinh dưỡng gọi cải bó xôi là siêu thực phẩm. Lá cải bó xôi có hương vị tuyệt vời trong món salad hoặc như một phần của bánh sandwich. Tuy nhiên, bạn sẽ nhận được nhiều giá trị dinh dưỡng hơn từ cải bó xôi bằng cách nấu chín. Ví dụ, nấu chín cải bó xôi làm tăng hàm lượng sắt đáng kể.

Cải bó xôi có hương vị thơm ngon khi bạn xào. Nó cũng rất ngon khi được bổ sung vào món mì ống hoặc trộn vào bánh kếp. Nếu bạn muốn có một bữa ăn ngon, hãy thử dùng cải bó xôi để làm món bánh ngọt chay kiểu Hy Lạp có tên là spanakopita. Bạn có thể tìm công thức nấu cải bó xôi trên mạng Internet.

N.P.D (NASATI), theo https://scitechdaily.com/five-foods-that-are-better-for-you-when-cooked/, 8/5/2022

Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương (PNNL) thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đang phối hợp với ngành công nghiệp thử nghiệm phương pháp sử dụng các hạt nano từ tính để chiết xuất các khoáng chất quan trọng như liti từ các nguồn nước khác nhau.

Liti là thành phần thiết yếu được sử dụng trong nhiều công nghệ điện tử và năng lượng, bao gồm pin liti-ion nhẹ cung cấp năng lượng cho vô số sản phẩm từ điện thoại di động đến xe điện. Thị trường liti toàn cầu dự kiến ​​sẽ đạt 8,2 tỷ USD vào năm 2028, nhưng Hoa Kỳ sản xuất được rất ít vật liệu này.

Công nghệ đang chờ cấp bằng sáng chế của PNNL không chỉ mang lại cho Hoa Kỳ cơ hội sản xuất được nhiều liti và các vật liệu quan trọng khác, mà còn cung cấp một phương thức sản xuất nhanh và ít tốn kém hơn nhiều. PNNL đang tạo ra các hạt nano từ tính được bao phủ bởi một lớp vỏ hấp phụ bám chặt vào liti và các kim loại khác có trong nước từ các quy trình công nghiệp khác nhau.

Các nguồn cung cấp liti này có thể là nước trong các nhà máy địa nhiệt, được gọi là nước muối địa nhiệt hoặc nước khai thác từ bề mặt dưới trong quá trình sản xuất dầu hoặc khí đốt. Các hạt nano từ tính có thể được sử dụng trong nước thải từ các nhà máy khử muối hoặc thậm chí trực tiếp từ nước biển. Khi các hạt nano từ tính có gốc sắt được thêm vào nước, liti sẽ bị hút ra khỏi nước và liên kết với chúng. Sau đó, nhờ có nam châm, các hạt nano được thu gom chỉ trong vài phút cùng với liti, nên không còn lơ lửng trong chất lỏng và sẵn sàng để chiết xuất. Sau khi liti được chiết xuất, các hạt nano có thể được sạc lại để tái sử dụng.

Công nghệ này cung cấp giải pháp thay thế triển vọng cho các phương pháp khai thác thông thường bơm nước ngầm vào các ao lớn làm bay hơi nước, tiêu tốn chi phí. Các quy trình này có thể diễn ra vài tháng hoặc thậm chí vài năm, ảnh hưởng đến hoạt động quản lý nước ngầm ở các vùng khô hạn.

Trong khi quy trình khai thác liti của PNNL vận hành ngay lập tức, thì các quy trình hiện nay giống như chờ nước bốc hơi từ một bình đựng nước chanh với hy vọng thu hồi hỗn hợp bột lắng ở đáy. Nếu công nghệ mới được triển khai tại các nhà máy địa nhiệt, giá trị của liti thu hồi có thể làm tăng hiệu quả chi phí của dạng năng lượng tái tạo sử dụng nước để thu nhiệt sâu dưới bề mặt Trái đất và sau đó chuyển đổi thành điện năng.

PNNL đang tiếp tục hợp tác với công ty Moselle Technologies để phát triển công nghệ khai thác liti và dự kiến sẽ tiến hành thử nghiệm tại một số địa điểm.

N.P.D (NASATI), theo https://scitechdaily.com/scientists-magically-mine-metals-from-water/, 6/5/2022

Một biến thể enzyme mới có thể phá vỡ chất thải nhựa chỉ trong vài giờ đến vài ngày, mà thông thường phải mất hàng thế kỷ để phân hủy. Đây là sản phẩm của các kỹ sư hóa học và nhà khoa học tại trường Đại học Texas, Hoa Kỳ.

Kết quả nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature, có thể giúp giải quyết một trong những vấn đề môi trường to lớn của thế giới. Đó là phải làm gì với hàng tỷ tấn chất thải nhựa đang chất đống tại các bãi chôn lấp, gây ô nhiễm đất và nước tự nhiên. Loại enzyme mới có khả năng thúc đẩy hoạt động tái chế trên quy mô lớn, cho phép các ngành công nghiệp lớn giảm tác động đến môi trường bằng cách thu hồi và tái sử dụng nhựa ở cấp độ phân tử.

Nghiên cứu tập trung vào polyethylene terephthalate (PET) có trong hầu hết các bao bì tiêu dùng như hộp đựng bánh quy, chai nước ngọt, bao bì đựng trái cây và salad cũng như một số loại sợi và vải dệt. Polime này chiếm 12% tổng lượng rác thải toàn cầu.

Enzyme có thể hoàn thành “quá trình tuần hoàn” phân tách nhựa thành các mẩu nhựa nhỏ hơn (khử trùng hợp) và sau đó kết hợp chúng lại với nhau về mặt hóa học (tái trùng hợp). Trong một số trường hợp, các mẩu nhựa có thể bị phân hủy hoàn toàn thành các monome chỉ trong vòng 24 giờ.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng mô hình học máy để tạo ra các đột biến mới cho một loại enzyme tự nhiên được gọi là PETase, cho phép vi khuẩn phân hủy nhựa PET. Mô hình dự đoán những đột biến nào trong các enzym này sẽ hoàn thành mục tiêu khử trùng hợp nhanh nhựa phế thải ở nhiệt độ thấp.

Thông qua quá trình nghiên cứu 51 hộp nhựa thải loại khác nhau, 5 loại sợi và vải polyester, và các chai nhựa PET đựng nước, các nhà nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của loại enzyme mà họ gọi là FAST-PETase (thể hiện chức năng, hoạt động, tính ổn định và khả năng dung nạp).

Tái chế rõ ràng là phương thức để giảm rác thải nhựa. Nhưng trên toàn cầu, gần 10% tổng số nhựa thải đã được tái chế. Ngoài đưa đến các bãi rác thì phương pháp phổ biến nhất để xử lý nhựa, là đốt cháy. Quy trình này đắt đỏ, tiêu tốn nhiều năng lượng và gây phát thải khí độc vào không khí. Các quy trình công nghiệp thay thế khác bao gồm đường phân, nhiệt phân và/hoặc rượu phân (methanolysis) cần nhiều năng lượng.

Các giải pháp sinh học tiêu thụ ít năng lượng hơn nhiều. Nghiên cứu về các enzyme tái chế nhựa đã được thực hiện trong suốt 15 năm qua. Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có nhà khoa học nào tìm ra cách tạo ra các enzyme hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ thấp để enzyme vừa dễ vận chuyển vừa có giá cả phải chăng ở quy mô công nghiệp lớn. FAST-PETase có thể thực hiện quá trình này ở nhiệt độ dưới 50 độ C.

Tiếp theo, nhóm nghiên cứu dự định sẽ mở rộng quy mô sản xuất enzyme để chuẩn bị cho ứng dụng trong ngành công nghiệp và môi trường. Các nhà nghiên cứu đã nộp đơn đăng ký sáng chế cho công nghệ này. Ngoài ra, các nhà khoa học đang xem xét một số phương pháp sử dụng loại enzyme mới để làm sạch các điểm ô nhiễm.

N.P.D (NASATI), theo https://scitechdaily.com/plastic-eating-enzyme-could-supercharge-recycling-and-eliminate-billions-of-tons-of-landfill-waste/, 8/5/2022