A Magyar Tudományos Akadémia folyóirata. Alapítva: 1840
 

KEZDŐLAP    ARCHÍVUM    IMPRESSZUM    KERESÉS


 KITEKINTÉS

X

Gimes Júlia gondozásában

 

Utángyártott szívek


A világon több mint 25 millió ember szenved szívelégtelenségben, és sok ezren várnak szívátültetésre. Amerikai kutatók (Massachusetts General Hospital) „bioszívet” konstruáltak, amely hosszú távon szinte teljesen személyre szabott szívtranszplantációt tehet lehetővé.

Harald Ott és munkatársai évekkel ezelőtt kidolgoztak egy technológiát, melynek segítségével állati szívekből szívizom- és immunsejtmentes vázat hoztak létre, amelynek azonban érellátottsága, keringése megmaradt. Most ugyanezt tették hetvenhárom, transzplantációra alkalmatlan emberi szívvel. A vázat különleges szívizomsejt-kezdeményekkel népesítették be. Az eredeti sejteket emberi bőrből nyerték, majd visszaprogramozták őket őssejtszerű állapotba. Az így létrejött, ún. indukált pluripotens sejteket elindították a szívizomsejtté történő differenciálódás útján. A kapott kardiomiociták 100 millióit a szív-váz bal kamrájának falába juttatták, majd bioreaktorban táplálták a rendszert, és igyekeztek olyan körülményeket teremteni, amelyek egy élő szervezetben a szív belsejében vannak.

A szívizomsejt-előalakok benépesítették a struktúrát, belőlük érett szívizomsejtek alakultak ki, és a rendszer rendelkezett a szív egyik fontos sajátságával: elektromos ingerre összehúzódással reagált.

A kutatók remélik, hogy módszerükkel személyre szabott szíveket lehet gyártani. A szívátültetésre szoruló beteg bőrsejtjeit őssejtszerű állapotba visszaprogramozva, majd kardiomiocitákká alakítva tulajdonképpen a páciens saját szívizom sejtjeivel lehet a vázat újra működő szívvé alakítani. A váz nem tartalmaz az immunrendszer számára felismerhető elemeket, az új sejtek pedig a beteg sajátjai, így kilökődési reakcióra nem kell számítani.

Guyette, J. P. –  Charest, J, M. – Mills, R. W. et al.: Bioengineering Human Myocardium on Native Extracellular Matrix. Circulation Research. 2016. 118, 56–72;DOI:10.1161/CIRCRESAHA. 115.306874
 



Magzatvédő őssejtek


Brit kutatók szerint (University of Warwick) a sorozatos vetélés oka, hogy a méh nyálkahártyája a szükségesnél kevesebb őssejtet tartalmaz. Az őssejtek hiánya a nyálkahártya gyors öregedéséhez vezet, így az alkalmatlanná válik az embrió tartós befogadására.

Jan Brosens professzor és munkatársai méhnyálkahártya szövettani metszeteket vizsgáltak. Ezek 183 olyan asszonytól származtak, akik lombikbébi-kezelésen vettek részt. A sorozatos vetéléssel küzdő nők mintáiban kevesebb őssejtet találtak.

A méhnyálkahártya minden egyes ciklusban megújul, és minden vetélés vagy szülés után is újra fel kell épülnie. A megújulási kapacitás az ott lévő őssejtpopulációtól függ. Ha nincs elég őssejt, a méhnyálkahártya nem tud a kívánt mértékben megújulni, öregedése felgyorsul. Az idősödő sejtek olyan gyulladásos reakciókat produkálnak, amelyek segítik a megtermékenyített petesejt méhnyálkahártyába történő beágyazódását, de az embrió fejlődése szempontjából már károsak.

A megtermékenyített petesejt beágyazódása után a méhnyálkahártyában egy speciális struktúra alakul ki. A folyamat laboratóriumi körülmények között vizsgálható. A kutatók azt találták, hogy a legalább háromszor elvetélő nők mintáiból származó öregedő sejtek nem képesek a megfelelő szerkezetet létrehozni.

Brosensék szeretnének kidolgozni egy tesztet, amellyel megbízhatóan megjósolható a sorozatos vetélés kockázata. Másfelől számos gyógyszer és beavatkozás áll rendelkezésre, amelyeket az embrió beágyazódásának támogatására használnak. A kutatók megvizsgálják, hogy van-e köztük olyan, amelyik a méhnyálkahártyában az őssejtek számát növelik.

Lucas, E. S. – Dyer, Nigel P. – Murakami, Keisuke et al: Loss of Endometrial Plasticity in Recurrent Pregnancy Loss. Stem Cells. February 2016. 34, 2, 346–356. DOI: 10.1002/stem.2222 • WEBCÍM
 


 

Élet-modell játék


Szociális dilemmák arra ösztönzik a résztvevőket, hogy a kollektív és a személyes nyereség között egyensúlyozzanak. Sok esetben azonban a döntéseket nem közvetlenül a résztvevők hozzák, hanem képviselőik. Ilyen például, mikor választott kormányok döntenek a klímaváltozást csökkentő intézkedések bevezetéséről. Német, osztrák és amerikai kutatók most modellkísérletek segítségével vizsgálták, hogy ilyen döntéshelyzetekben a választott képviselők és választóik hogyan viselkednek, és milyen döntések születnek.

A résztvevőket csoportokra (országokra) osztották. A csoportok kaptak bizonyos összeget, majd a játék során a közös célok eléréséhez ebből annyit kellett összeadniuk, amennyit csak együttműködve tudtak biztosítani. Ez kb. a kapott pénz felét jelentette. Azt, hogy egy-egy csoport mennyit adjon a közösbe, a választott képviselő döntötte el. Amennyiben a közös cél megvalósult, azaz sikerült előteremteni a hozzá való anyagi forrást, a résztvevők megtarthatták csoportjuk maradék pénzét. Kudarc esetén viszont a maradványt mindegyik társaság elveszítette.

 

 

Az összesen tízfordulós játékban a csoportok minden kör után képviselőjüket leválthatták vagy újraválaszthatták. A kísérletekben az önző, erőszakosan fellépő képviselőket, akik arra játszottak, hogy saját csoportjuk az arányos résznél kevesebbet adjon a közösbe, gyakrabban választották újra. Az ilyen önző képviselők kitartó zsarolással kevésbé erőszakos társaikat általában rá tudták venni, hogy azok az összegyűlt pénzt kiegészítsék a szükséges összegekkel, azaz a célok az esetek többségében megvalósulhattak. Mindenki jól járt, mindenki nyert, az erőszakos zsarolók kicsit jobban, illetve kicsit többet. Ugyanakkor a kontrollkísérletekben, melyekben a részvevők nem képviselőjük által, hanem közvetlen módon dönthettek, ritkábban érték el a közös célokat, azaz ritkábban sikerült összegyűjteni a szükséges pénzt.

Milinski, M. – Hilbe, Ch. – Semmann, D. et al.: Humans Choose Representatives Who Enforce Cooperation in Social Dilemmas through Extortion. Nature Communications. 07 March 2016. 7, Article number: 10915. DOI:10.1038/ncomms10915 • WEBCÍM

 



Néhány atomréteg vastagságú optikai lencsék


Ausztrál és amerikai egyetemek kutatói a világ legvékonyabb optikai lencséjét készítették el. Az emberi hajszál átmérőjénél kétezerszer vékonyabb lencsék alapjaiban változtathatják meg a miniatűr optikai alkatrészek előállításának lehetőségeit.

A 10 mikrométer átmérőjű, 6,3 nanométeres vastagságú molibdén-diszulfidból készült eszköz jelentős csökkenést jelent a korábbi világcsúcstartó 50 nanométeres aranyrudacskákból készült lencséhez képest. A molibdén-diszulfidból egyetlen réteg 0,7 nanométer, de még egy ilyen réteg esetén is olyan erősen hat a fényre, mintha ötvenszer vastagabb lenne. A most publikált eredmények szerint ennek magyarázata a molibdén-diszulfid kiemelkedően nagy refraktív indexe. Összehasonlításul: a víz refraktív indexe 1,3, a köztudottan erősen csillogó gyémánté 2,4, a molibdén-diszulfidé pedig 5,5.

A fénysugarak és az anyagok közti, energiaátadás nélküli, rugalmas kölcsönhatások befolyásolják a fény terjedését. A jó optikai alkatrészek – például lencsék – olyan anyagokból készülhetnek, amelyekben az anyag és a fény között erős rugalmas kölcsönhatások jönnek létre; ez teszi lehetővé a fénysugarak szabályozását. A kölcsönhatás nagysága függ az optikai úthossztól, ami vékony anyagok esetében értelemszerűen általában kicsi. Ezért nagy kihívást jelent az atomi méretekben is vékony, úgynevezett 2D (kétdimenziós) anyagokból olyan eszközt készíteni, amellyel a fénysugarakat befolyásolni lehet. A közepes- és távoli-infravörös hullámhossz-tartományban értek már el eredményeket grafénrétegekkel, de a technikailag fontosabb látható és közeli infravörös fénysugarak esetében eddig csak mérsékelt sikerek születtek.

Az új eredmények szerint, mivel a molibdén-diszulfid refraktív indexe elektromos térerővel hangolható, felhasználásának különleges lehetőségei is elképzelhetők. Ilyen például az elektronikus úton változtatható fókusztávolságú mikrolencsék konstruálása.

Yang, Jiong – Wang, Zhu – Wang, Fan et al.: Atomically Thin Optical Lenses and Gratings. Light: Science & Applications. 2016. Published online 11 March 2016. 5, e16046 DOI:10.1038/lsa.2016.46 • WEBCÍM
 



A csapatmunka és az egyéni siker összefüggései


Egy csoport tagjának egyéni elismerése, jutalmazása pozitív hatással van az egész csoport teljesítményére, főleg, ha a jutalmazott a csoportban kiemelt szerepet tölt be. Amerikai és kínai kutatók állapították ezt meg, két független laboratóriumi kísérletsorozat és egy terepkísérlet eredményei alapján. Ez utóbbi ötvenkettő, termelésben dolgozó csoport megfigyelésén alapult.

Sok vállalatnál alkalmaznak az egyéni teljesítmények elismerésének nagy publicitást biztosító „hónap dolgozója” , „akikre büszkék vagyunk” - típusú akciókat. A hagyományos felfogás szerint a csapatteljesítményt inkább kollektív jutalmazással lehet hatásosan ösztönözni. A most közzétett eredmények szerint azonban az egész csoport teljesítményére pozitív hatással van, ha a húzóembereket elismerésben részesítik.

Mindkét fajta kísérlet Kínában zajlott. A laboratóriumiban az egyetemi hallgatókból toborzott résztvevőknek az első szakaszban egyéni feladatként dobozokat kellett készíteniük, amelyekből a második szakaszban, immár csoportokba osztva, tornyot építettek. A megismételt kísérletben azok a csoportok, amelyekből az első forduló végén valakinek az egyéni teljesítményét kiemelték, mind a dobozkészítésben az egyéni, mind a toronyépítésben a kollektív feladat végrehajtása során jobban teljesítettek. Hasonló eredményt tapasztaltak valódi termelő csoportok megfigyelése során, a terepen is.

Li, Ning – Zheng, Xiaoming – Harris, Brad T. et al.: Recognizing “Me” Benefits “We”: Investigating the Positive Spillover Effects of Formal Individual Recognition in Teams. Journal of Applied Psychology. 10 Mar 2016. DOI: 10.1037/apl0000101