A Magyar Tudományos Akadémia folyóirata. Alapítva: 1840
 

KEZDŐLAP    ARCHÍVUM    IMPRESSZUM    KERESÉS


 KITEKINTÉS

X

Gimes Júlia gondozásában

 

Moszatból energiatároló


A barnamoszatok sejtfalában nagy mennyiségben megtalálható természetes poliszacharid felhasználásával növelték lítium-ion elemek kapacitását és élettartamát két amerikai egyetem munkatársai. A gyógyszer- és az élelmiszeriparban E400 néven gyakran használt alginsav az elemekben ma alkalmazott grafitalapú elektródok és a fejlesztési stádiumban lévő szilíciumalapú elektródok energiatároló képességét is megnövelte.

A ma használt lítium-ion elemek anódjai grafitból készülnek. A legígéretesebb anód-anyagnak tartott szilícium egy nagyságrendnyi tárolóképesség-javulást hozhat, de egyelőre túl gyorsan veszíti kiindulási kapacitását. Alginsavat adagolva a szilícium nanokristályokhoz ez az instabilitás megszűnt, és az így készült anód a kísérletek során a legjobb grafitelektródok nyolcszorosát teljesítette. Károsodás nélkül ezer töltés-kisütés ciklust bírt ki.

A kutatók céltudatosan kerestek megfelelő anyagot a tengeri növényekben, amelyek nagy sókoncentrációjú, agresszív folyadékkörnyezetben élnek.

Kovalenko, Igor – Zdyrko, Bogdan – Magasinski, Alexandre et al.: A Major Constituent of Brown Algae for Use in High-Capacity Li-Ion Batteries

Science. Published online 08. 09. 2011. doi: 10.1126/science.1209150 • WEBCÍM >

 



A leghosszabb gerjesztett állapot


A koppenhágai Niels Bohr Intézet munkatársai magnéziumatomok gerjesztett állapotának extrém hosszú élettartamát mérték meg. A több mint fél órás eredmény, melyet a közelmúltban elméleti számításokkal is megjósoltak, világcsúcs.

A kísérletek során lézersugarakkal mínusz 273 Celsius fokon, az abszolút nulla fok közelében úgynevezett magneto-optikai csapdába ejtették a magnéziumatomokat. Ezután lézerrel gerjesztették őket, amitől egyes elektronjaik az alapállapotból magasabb energiájú szintekre ugrottak.

Az elektronok gerjesztett állapota általában rendkívül instabil, és néhány nanoszekundum alatt, energialeadás közben visszatérnek eredeti pályájukra. Léteznek olyan kivételes gerjesztett állapotok is, amelyek élettartama sokkal hosszabb, akár több másodpercet is elérhet, ezeket azonban nehéz létrehozni. A magnézium 24-es izotópjának van egy ilyen úgynevezett metastabil elektronállapota, és a dán intézet kutatóinak ezt sikerült speciális körülmények között létrehozniuk. Méréseik szerint a gerjesztett állapot élettartama 2050 másodperc volt; a leghosszabb, amit valaha laboratóriumi körülmények között mértek.

A magnéziumatom hosszú életű gerjesztett állapotának a különlegesen pontos atomórák fejlesztésében lehet jelentősége. A most előállított állapot lehetővé teheti olyan atomóra előállítását, amely 900 millió év alatt késik egy másodpercet. Ilyen pontosságot például a fizikai állandók időbeli állandóságának ellenőrzésére lehet használni.

Jensen, Brian B. – Ming, He – Westergaard, P. G. et al.: Experimental Determination of the 24Mg I (3s3p)3P2 Lifetime. Physical Review Letters. 2011. 107, 113001.

doi:10.1103/PhysRevLett.107.113001
 



Örökletes emlőrák még fiatalabb korban


Az örökletes emlőrák jóval korábbi életkorban jelenik meg, mint az előző generációknál – állítják amerikai kutatók az Amerika Ráktársaság lapjában, a Cancer-ben.

Évek óta ismert, hogy azok a hölgyek, akik a BRCA–1 és BRCA–2 gén mutációit hordozzák, sokkal nagyobb eséllyel betegszenek meg emlő- vagy petefészekrákban. Mivel ezek a mutációk örökletesek, azokban a családokban, amelyekben a nők körében halmozottan fordul elő ötven év alatti korban rák, már fiatal korban javasolják a genetikai vizsgálatok elvégzését, és pozitivitás esetén a mammográfiás és egyéb szűrővizsgálatokon történő rendszeres megjelenést.

Jennifer Litton onkológusnak és munkatársainak (University of Texas MD Anderson Cancer Center, Houston) gyógyító munkájuk során az a feltételezésük támadt, hogy az örökletes emlőrák mostanában korábbi életkorban jelentkezik. Ennek ellenőrzésére végeztek tudományos vizsgálatot.

Retrospektív tanulmányukba 132, emlőrákkal diagnosztizált asszonyt vontak be, akiknél a BRCA-gén valamilyen mutációját is igazolták. A családfákat áttekintve 106 nőnek volt az előző generációban olyan rokona, akiknél a BRCA-géncsaláddal összefüggő emlő- vagy petefészekrákot igazoltak. A fiatalabb generáció tagjainál átlagosan hat évvel korábban jelent meg a betegség. A becsléshez használt új matematikai modellel 7,9 évnek találták az időeltolódást.

 

 

Littonék elismerik, hogy a tanulmány viszonylag kevés asszony adatait dolgozta fel, és további vizsgálatokra van szükség, de hangsúlyozzák: az érintett családokban a nőknek és az őket gondozó orvosoknak a rendszeres szűrővizsgálatokat komolyan kell venni, és talán még a jelenleginél is fiatalabb életkorban kell megkezdeni a korai felismerés, illetve a megelőző műtét elvégzésének mérlegelése érdekében.

Breast Cancer Patients with BRCA Gene Diagnosed Almost Eight Years Earlier than Generation Before. MD Anderson News Release 09/12/2011. • WEBCÍM >

 



A kommunikáció ritmusa


Kilencmilliárd telefonhívást elemeztek spanyol kutatók az emberi kommunikáció és az információterjedés sajátosságainak felderítése céljából. Az anonim adatbázisban húszmillió ember tizenegy hónap alatt lebonyolított telefonhívásai szerepeltek, a vizsgálatokat végzők szerint a minta méretei miatt megállapításaik általános érvényűnek tekinthetők.

Az elemzés legfontosabb megállapítása, hogy az emberek közötti kommunikáció az időben nem egyenletes, hanem hosszabb csendes szakaszok és rövid, intenzív kommunikációs „robbanások” váltják egymást. Hasonló jellegzetességet egyébként megfigyeltek már az e-mail-forgalomban, a honlaplátogatások gyakoriságában vagy a tőzsdei ügyletek számában is.

A kutatók szerint ezek az eredmények fontosak a hirdetés- és marketingiparon kívül is, például vélemények, politikai nézetek vagy a rémhírek terjedésének megértésében.

Miritello, Giovanna – Moro, Esteban – Rubén Lara: Dynamical Strength of Social Ties in Information Spreading. Physical Review E. 2011. 83, 045102(R)
doi: 10.1103/PhysRevE.83.045102
 



Magas vérnyomás és a gének


Egy huszonnégy ország kutatóiból álló nemzetközi konzorcium tagjai több mint kétszázezer ember örökítő anyagának elemzésével húsz olyan szakaszt azonosítottak a genomban, amelyek szerepet játszanak a vérnyomás szabályozásában. Az eredmények hosszútávon lehetőséget adnak új típusú vérnyomáscsökkentők fejlesztésére.

Régóta ismert, hogy a magas vérnyomás betegség öröklődhet, de ismert az is, hogy megfelelő életmóddal jelentősen befolyásolható. A rendszeres fizikai aktivitás, túlsúly esetén a normál testsúly elérése, a sószegény étrend mind-mind segítik a vérnyomás normalizálódását.

A kutatók azt egyelőre nem tudják, hogy ezek a tényezők hogyan befolyásolják a vérnyomással összefüggő most felfedezett gének működését, sőt, sok most azonosított régiónak a vérnyomás szabályozásában vagy kialakításában játszott szerepét sem ismerik, de hangsúlyozzák: a genetikai háttér megértése kulcsfontosságú az emberek százmillióit érintő magas vérnyomás betegség megértéséhez. A kór oka ugyanis a betegek kb. 90–95 százalékánál nem ismert.

Genetic Variants in Novel Pathways Influence Blood Pressure and Cardiovascular Disease Risk. The International Consortium for Blood Pressure Genome-Wide Association Studies. Nature. Published online 110 09. 2011. • doi:10.1038/nature10405

Wain, Louise V. – Verwoert, Germaine C.– O’Reilly, Paul F.: Genome-wide Association Study Identifies Six New Loci Influencing Pulse Pressure and Mean Arterial Pressure. Nature Genetics. Published online 11. 09. 2011. • doi:10.1038/ng.922
 



Mikroszkóp az agyban


A kaliforniai Stanford University kutatói olyan parányi, mindössze 1,9 gramm tömegű fluoreszcens mikroszkópot fejlesztettek ki, amelyet egerek agyába ültetve még a mozgásban sem zavarta az állatokat.

Bár a készülék felbontása messze elmarad hagyományos asztali társaitól, hiszen 2,5 mikron, míg azoké 0,5, a fejlesztők szerint az agynak ez a fajta vizsgálata teljesen új lehetőségeket nyit a kutatók számára, hiszen az állatok agyát mozgás közben lehet vizsgálni. A mikroszkóp az agy kb. fél négyzetmilliméternyi területét képes a neuronok szintjén nagy sebességgel „letapogatni”.

A számítógép-vezérelte miniatűr készülék felvételeit külső monitor segítségével lehet elemezni. A kutatók már céget is alapítottak az eszköz fejlesztésére.

Ghosh, Kunal K. – Burns, Laurie D. – Cocker, Eric D. et al.: Miniaturized Integration of a Fluorescence Microscope. Nature Methods. Published online: 11. 09. 2011.

doi:10.1038/nmeth.1694