bẢn tin sỐ 09/2019lib.iuh.edu.vn/wp-content/uploads/2019/12/bantin_khcn-tg... · 2019-12-24 ·...
TRANSCRIPT
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 1/65
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
TRUNG TÂM THÔNG TIN – THƯ VIỆN
BẢN TIN SỐ 09/2019
ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Lớp gỉ sét siêu mỏng sản xuất điện từ
nước chảy
Cải thiện hiệu quả, độ sáng của đèn
LED perovskite
Phát hiện ra graphene dùng để chế tạo
chất siêu dẫn
Bước đột phá trong phát triển robot
hỗ trợ chuyển động của con ngườiTrung
Quốc triển khai sử dụng rô bốt cảnh sát
giao thông đầu tiên
Cải tiến vật liệu sản xuất pin mặt trời
Điện mặt trời ở Trung Quốc rẻ hơn
điện lưới
Công nghệ pin nhiên liệu hiệu quả
Cảm biến không pin làm nhiệm vụ
thám hiểm đại dương
CƠ KHÍ – CHẾ TẠO MÁY
Mô phỏng cho thấy sự gia nhiệt ion
bằng dao động plasma dành cho
năng lượng nhiệt hạch
NASA chế tạo thiết bị phát hiện sol
khí dùng cho vệ tinh nhỏ
VẬT LIỆU – HÓA CHẤT
Màng thế hệ mới thu giữ cacbon
Chế tạo thành công lá vàng mỏng
nhất thế giới
Các nhà khoa học tạo ra chất xúc tác
nhân tạo lấy cảm hứng từ các
enzyme sống
Đường phố có thể hạ nhiệt cho các
thành phố đang nóng lên hay không?
Sản phẩm cải thiện làn da, chống lão
hóa từ tinh dầu Laserpitium siler L.
CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Nghiên cứu mới phát hiện mầm bệnh
truyền qua thực phẩm được che chở bởi vi
khuẩn vô hại
Phát triển phương pháp phân tích thực
phẩm mới
CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Các nhà sinh học có bước tiến đáng
kể trong việc tìm kiếm "gen trường thọ"
Sử dụng virus diệt khuẩn để sản xuất
gel tự sửa chữa
Tế bào nhân tạo có thể cảm nhận và
phản ứng với môi trường xung quanh
Các yếu tố chính hỗ trợ một số loài
tảo khai thác năng lượng mặt trời
Bộ gien của quả bơ đã được giải mã
thành công
Nuôi cấy thành công san hô Đại Tây
Dương có nguy cơ tuyệt chủng
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 2/65
Y DƯỢC
Hình xăm nghệ thuật có thể theo dõi
sức khỏe và chẩn đoán bệnh
Máy in 3D tạo ra các bộ phận chức
năng của tim không có collagen
Phương pháp ghép tế bào gốc mới có
thể giúp phục hồi tim bị tổn thương
Phương pháp mới cho phép thử
nghiệm tiền lâm sàng rộng rãi hơn của
thuốc và liệu pháp tim
Tìm ra cách mới để chọn giới tính khi
thụ tinh
Nghiên cứu mới giải thích cơ chế
phân tử trong tác dụng chống động kinh
của rau mùi
Hợp chất chống oxy hóa từ đậu tương
có thể ngăn ngừa tổn thương mạch máu
do cần sa
Xét nghiệm máu chẩn đoán chính xác
Alzheimer trước 20 năm
Xét nghiệm máu theo phương pháp
mới có thể giúp dự đoán nguy cơ tử vong
AI phân tích sự co bóp và nhịp tim
giúp phát hiện sớm bệnh tự kỷ ở trẻ
AI có thể phát hiện chính xác chấn
thương thận cấp tính trước cả các bác sĩ
Máy theo dõi sức khỏe mang theo
người sử dụng các thiết bị điện tử dẻo
Cảm biến thông minh giúp ‘đo đạc’
quá trình lành vết thương
Thiết bị cảm biến phát hiện những
vấn đề sức khỏe qua... mồ hôi
Sử dụng toán học để giúp điều trị
bệnh Alzheimer, Parkinson và các bệnh
khác
Quần áo chống muỗi đốt đặc biệt
được tạo từ siêu vật liệu graphene
Hydrogel được tạo ra bởi vi khuẩn
giúp chữa lành vết thương bên trong
Thuốc tiêm hormone mới giúp giảm
cân ở bệnh nhân béo phì
Robot cây gậy giúp cải thiện ổn định
khi đi bộ
Phát hiện nguyên nhân mới gây lão
hóa tế bào
"Tiên dược" giúp bệnh nhân ung thư
tuyến tiền liệt kéo dài sự sống
Các nhà khoa học phát triển vắc-xin
nano mới chống ung thư hắc tố
Các nhà nghiên cứu tìm ra loại thuốc
mới điều trị ung thư
Israel phát triển công nghệ mới tăng
hiệu quả điều trị ung thư
Thuốc tăng tốc độ phục hồi hệ thống
máu sau hóa trị, xạ trị
Phương pháp điều trị ung thư mới
bằng hạt Nano cho kết quả khả quan
NÔNG NGHIỆP
Nghiên cứu cho thấy tàn thuốc lá làm
hại cây trồng
Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trên di động
nhằm giải quyết dịch bệnh trồng chuối
Khám phá có thể mở đường cho cây
lúa không mắc bệnh
Các nhà khoa học đề xuất thực hành
kiểm soát thân thiện với môi trường đối
với bệnh có hại ở cà chua
Nghiên cứu giải pháp cải thiện năng
suất cây trồng
Thức ăn cho cá được chiết xuất từ gỗ
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 3/65
Xác định các gien quan trọng nhằm tăng năng suất nuôi cá tráp (seabream)
MÔI TRƯỜNG
Úc phát triển phương pháp mới phân
hủy hạt vi nhựa trong nước
Chế tạo thành công 'lò xo nano' giúp
phân hủy nhựa dưới biển
Thái Lan phát triển robot thông minh
để thu gom rác thải nhựa
Vi hạt phân hủy sinh học làm từ
xenlulô có thể ngăn chặn 30.000 tấn nhựa
đổ vào đại dương mỗi năm
Sử dụng virus diệt khuẩn để sản xuất
gel tự sửa chữa
Phương pháp thông minh phát hiện và
loại bỏ phenol nguy hại
Phát hiện quy trình mới phân hủy
hoàn toàn chất chống cháy trong môi
trường
Đột phá trong sản xuất hydro không
phát thải khí độc hại
Cảm biến phát hiện phương tiện gây ô
nhiễm không khí
----------------------------------------
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 4/65
ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Lớp gỉ sét siêu mỏng sản xuất điện từ nước chảy
Theo một nghiên cứu mới của Viện
Công nghệ California (Caltech) và trường Đại
học Northwestern, các màng gỉ sét (sắt oxit)
mỏng có thể sản xuất điện khi nước mặn chảy
qua. Đây là phương pháp sản xuất điện hoàn
toàn mới và có thể được sử dụng để phát triển
các phương thức mới sản xuất điện theo
hướng bền vững.
Tương tác giữa hợp chất kim loại và
nước mặn thường tạo ra điện, nhưng đây là
kết quả của phản ứng hóa học, trong đó một
hoặc nhiều hợp chất được chuyển đổi thành
hợp chất mới. Các phản ứng đó đang diễn ra
bên trong pin.
Tuy nhiên, hiện tượng do Tom Miller,
giáo sư hóa học tại Caltech và Franz Geiger,
giáo sư hóa học tại trường Đại học
Northwestern lại không liên quan đến các
phản ứng hóa học, mà là sự chuyển đổi động
năng của dòng chảy nước mặn thành điện.
Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng
điện động học đã được quan sát thấy trước
đây trong các màng graphene mỏng - các tấm
nguyên tử cacbon được sắp xếp trong mạng
tinh thể lục giác và mang lại hiệu quả rõ rệt.
Hiệu suất chuyển đổi động năng thành điện
đạt khoảng 30%.
Trong khi đó, các tấm pin mặt trời tốt
nhất chỉ khoảng 20%. Tuy nhiên, rất khó để
chế tạo màng graphene và mở rộng quy mô
sử dụng. Màng oxit sắt mới tương đối dễ sản
xuất và có thể mở rộng đến kích thước lớn
hơn.
Mặc dù gỉ sét sẽ tự hình thành trên hợp
kim sắt, nhưng nhóm nghiên cứu cần đảm bảo
sự hình thành của nó trong một lớp mỏng
chắc chắn. Trong nghiên cứu, các nhà khoa
học đã sử dụng quy trình lắng đọng hơi vật lý
(PVD), biến vật liệu rắn thông thường, trong
trường hợp này là oxit sắt, thành hơi ngưng tụ
trên bề mặt mong muốn. PVD đã cho phép
tạo nên lớp oxit sắt dày 10 nanomet, mỏng
hơn khoảng 10 nghìn lần sợi tóc người. Khi
lấy sắt tráng gỉ và cho dung dịch nước mặn có
nồng độ khác nhau chảy trên đó, nhóm
nghiên cứu đã thấy sự xuất hiện của vài chục
milivol và vài microamp trên mỗi cm2 gỉ sét.
"Như vậy, các bề mặt có diện tích
10m2/bề mặt sẽ tạo ra vài kilowatt điện mỗi
giờ, đủ cho cho một hộ gia đình bình thường
ở Hoa Kỳ sử dụng", GS. Miller nói. "Tất
nhiên, trước mắt, loại màng mới có triển vọng
cho các ứng dụng tiêu tốn ít năng lượng như
cho các thiết bị công suất thấp dùng ở vùng
sâu, vùng xa".
Cơ chế sản xuất điện rất phức tạp, liên
quan đến sự hấp thụ và khử hấp thụ ion,
nhưng về cơ bản là như sau: Các ion trong
nước mặn hút các điện tử trong sắt nằm bên
dưới lớp gỉ sét. Khi nước mặn chảy, các ion
đó cũng di chuyển và nhờ lực hấp dẫn đó,
chúng kéo các điện tử theo và tạo ra dòng
điện.
Theo GS. Miller, hiệu ứng này có ích
trong các điều kiện cụ thể khi có các dung
dịch muối chuyển động như trong đại dương
hoặc cơ thể con người.
GS. Miller cho rằng: "Ví dụ, năng lượng
thủy triều hoặc những thứ nhấp nhô ở đại
dương như phao, có thể được sử dụng để
chuyển đổi điện năng một cách thụ động.
Trong cơ thể của bạn, nước muối chảy trong
tĩnh mạch theo các xung định kỳ và có thể
được dùng để sản xuất điện cấp cho mô cấy”.
Nghiên cứu đã được công bố trên Kỷ
yếu của Viện hàn lâm khoa học quốc gia Hoa
Kỳ vào ngày 29/7/2019.
N.T.T, theo phys.org
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 5/65
Nguồn: vista.gov.vn, 02/08/2019
**************
Cải thiện hiệu quả, độ sáng của đèn LED perovskite
Những tiến bộ trong vật liệu lân quang
hữu cơ đang mở ra cơ hội mới cho các điốt
phát sáng hữu cơ cho các ứng dụng điện tử và
ánh sáng kết hợp, bao gồm pin mặt trời,
photodiod, sợi quang và laser.
Trong khi các vật liệu phát quang như
perulfit canxi oxit canxi, có tính chất quang
học đầy hứa hẹn, hiệu suất của chúng vẫn
không đủ so với đèn LED hữu cơ thông
thường. Một nghiên cứu gần đây khám phá
một phương pháp mới sử dụng hiệu ứng giữ
exciton để tối ưu hóa đèn LED perovskite
hiệu quả cao.
Để đạt được một thiết bị điện phát quang
hiệu quả, nó phải có lớp phát xạ năng lượng
lượng tử phát quang cao, các lớp vận chuyển
và tạo lỗ điện tử hiệu quả và hiệu quả ghép
ánh sáng cao. Với mỗi tiến bộ mới trong vật
liệu lớp phát xạ, các vật liệu chức năng mới
được yêu cầu để tạo ra một đèn LED hiệu quả
hơn. Để thực hiện mục tiêu này, các tác giả
của nghiên cứu đã tìm hiểu hiệu suất của một
hệ thống kẽm-silica-oxit vô định hình được
xếp lớp với các tinh thể perovskite để cải
thiện hiệu suất của diode.
Đối với một thiết bị, tất cả các lớp đều
quan trọng như nhau vì mỗi lớp có một vai trò
quan trọng nhưng khác nhau.
Các oxit silic kẽm vô định hình có lực
hút điện tử, có khả năng giữ các exciton,
nhưng cũng có tính di động điện tử cao để
vận chuyển điện tử. Bằng cách phân lớp tinh
thể perovskite và oxit silic kẽm vô định hình,
nhóm nghiên cứu đã phát triển một cách để
giữ các exciton và bơm các electron vào các
lớp perovskite 3D một cách hiệu quả. Sự liên
kết mức năng lượng giữa các lớp đã chứng
minh một vật liệu lý tưởng cho mục đích này.
Để xác thực những phát hiện của họ,
nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm phát hiện
này bằng cách sản xuất đèn LED perovskite
màu xanh lam, đỏ và xanh lục, được gọi là
PeLED. Các diode xanh hoạt động ở điện áp
thấp nhất (2,9 volt ở 10.000 candela mỗi mét
vuông) và là hiệu quả nhất (33 lumens / watt)
và sáng nhất (500.000 candela mỗi mét
vuông). Trong khi nhóm nghiên cứu tạo ra độ
chói tối đa cho điốt đỏ cho đến nay, độ rọi
vẫn quá mờ để sử dụng thực tế.
Mặc dù các kết quả này cho thấy lời tiền
năng điều khiển vật liệu lớp vận chuyển điện
tử, tuy nhiên vẫn còn những thách thức, bao
gồm tính ổn định của vật liệu perovskite và
độc tính của chì trong ma trận tinh thể
khoáng. Mặc dù có những hạn chế này, kết
quả mang lại cơ hội mới để áp dụng phương
pháp này để hiện thực hóa các ứng dụng thực
tế cho đèn LED perovskite trong các thiết bị
quang điện tử.
P.T.T, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 16/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Phát hiện ra graphene dùng để chế tạo chất siêu dẫn
Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học
Rutgers đã giải đáp được một trong những bí
ẩn lâu dài nhất trong lĩnh vực vật lý vật liệu
thông qua phát hiện ra sự hiện diện của mẫu
hình moire trong graphene, các điện tử tự sắp
xếp thành các sọc giống như những người lính
xếp theo hàng ngũ.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 6/65
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí
Nature, có thể giúp tìm kiếm các vật liệu
lượng tử như chất siêu dẫn hoạt động ở nhiệt
độ phòng. Loại vật liệu này sẽ giảm đáng kể
mức tiêu thụ năng lượng bằng cách làm cho
hoạt động truyền tải điện và các thiết bị điện
tử hoạt động hiệu quả hơn.
"Phát hiện của chúng tôi cung cấp manh
mối quan trọng về bí ẩn kết nối một dạng
graphene, được gọi là graphene hai lớp xoắn,
với các chất siêu dẫn hoạt động ở nhiệt độ
phòng", Eva Y. Andrei, đồng tác giả nghiên
cứu nói.
Graphene, lớp than chì nguyên tử mỏng
được sử dụng trong bút chì, là một lưới được
làm từ các nguyên tử cacbon trông giống tổ
ong. Đó là chất dẫn điện rất tốt và chắc chắn
hơn nhiều so với thép.
Các tác giả đã nghiên cứu graphene hai
lớp xoắn, được tạo ra bằng cách xếp hai lớp
graphene chồng lên nhau và làm sai lệch
chúng một chút. Điều này tạo ra một "góc
xoắn" dẫn đến sự xuất hiện của mẫu hình
moire thay đổi nhanh chóng khi góc xoắn
thay đổi.
Vào năm 2010, nhóm nghiên cứu của
Andrei đã phát hiện ra rằng các mẫu moire
được hình thành từ graphene hai lớp xoắn,
không chỉ đẹp mắt mà còn có tác động mạnh
mẽ đến các tính chất điện tử của vật liệu.
Nguyên nhân là do mẫu hình moire làm chậm
tốc độ di chuyển của các điện tử dẫn điện
trong graphene và tác động lẫn nhau với tốc
độ lớn.
Ở góc xoắn khoảng 1,1 độ được gọi là
góc “ma thuật”, các điện tử này đi đến điểm
gần như dừng hẳn. Các điện tử chậm chạp
này bắt đầu nhìn thấy nhau và tương tác với
các điện tử khác để di chuyển cùng tốc độ.
Kết quả là vật liệu này có được các tính chất
tuyệt vời như siêu dẫn hoặc từ tính. Sử dụng
một kỹ thuật do nhóm nghiên cứu của Andrei
phát minh ra để nghiên cứu graphene hai lớp
xoắn, các nhà khoa học đã phát hiện ra một
trạng thái tại đó các điện tử tự sắp xếp thành
các sọc chắc chắn và khó phá vỡ.
"Nhóm nghiên cứu của chúng tôi đã tìm
thấy sự tương đồng giữa tính chất này và các
quan sát tương tự trong chất siêu dẫn ở nhiệt
độ cao, cung cấp bằng chứng mới về mối liên
hệ ẩn sâu bên dưới các hệ thống này và mở
đường làm sáng tỏ bí ẩn lâu dài của chúng",
Andrei nói.
N.T.T, theo energy-daily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 23/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Bước đột phá trong phát triển robot hỗ trợ chuyển động của con người
Các nhà nghiên cứu Mỹ và Hàn Quốc
đã phát triển một loại robot hỗ trợ con người
di chuyển, sử dụng chất liệu nhẹ và mềm gồm
vải và dây điện, có tên là "Exosuit."
Theo phóng viên TTXVN tại Seoul, các
nhà nghiên cứu gồm giáo sư Lee Gi-uk (Đại
học Chungang của Hàn Quốc), giáo sư Conor
Walsh (Đại học Havard của Mỹ) và nhà
nghiên cứu Kim Jin-soo cũng của Hàn Quốc
đã công bố kết quả nghiên cứu về robot
"Exosuit" có thể gắn trên cơ thể người để hỗ
trợ chuyển động của con người.
Ảnh minh họa. (Nguồn: ft.com)
Hiện nay, đối với những bệnh nhân mắc
bệnh Parkinson, bệnh nhân bị tai biến mạch
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 7/65
máu não hoặc sau phẫu thuật, việc đi lại sẽ trở
nên khó khăn, đòi hỏi phải tiêu tốn nhiều
năng lượng hơn khi bước đi.
Điều tương tự cũng xảy ra với các binh
lính phải mang, vác những trang thiết bị quân
sự nặng hoặc những nhân viên cứu hỏa phải
di chuyển nhiều, đòi hỏi tiêu tốn nhiều sức
lực.
Để hỗ trợ cho việc đi lại của những
nhóm người này, cho tới nay, các nhà khoa
học đã phát triển nhiều loại robot "có thể mặc
lên người."
Tuy nhiên, các thiết bị điện tử này đều
có chung nhược điểm là quá nặng, hoặc kích
thước lớn, khiến người sử dụng không thể cử
động một cách tự nhiên.
Nhằm khắc phục những nhược điểm
trên, các nhà nghiên cứu Mỹ và Hàn Quốc đã
phát triển một loại robot hỗ trợ con người di
chuyển, sử dụng chất liệu nhẹ và mềm gồm
vải và dây điện, có tên là "Exosuit."
Sản phẩm này có hình dạng giống như
một chiếc áo gilê mặc ở phần trên cơ thể hoặc
như một chiếc đai thắt vào bắp chân, được
cuộn bằng dây điện và vải.
Theo những nhà khoa học trên, những
dây điện gắn trên "Exosuit" có thể điều chỉnh
chiều dài theo chuyển động của chân, giúp
giảm bớt trọng lực lên chân, trong khi thiết bị
cảm ứng đo đạc quán tính (IMU) được gắn
trong robot có thể nắm bắt sự thay đổi trọng
tâm cơ thể và hỗ trợ lực cần thiết cho mỗi
động tác chuyển động của con người.
Ở phía lưng của robot có cơ cấu chấp
hành (Actuator) đóng vai trò điều chỉnh dây
điện bổ trợ cho chân của người sử dụng.
Kết quả đo đạc cho thấy năng lượng tiêu
hao của con người khi đi bộ trong trường hợp
mặc robot "Exosuit" giảm 9,3%, khi chạy
giảm 4% so với khi không mặc robot này,
tương đương với việc giảm đi 6 kg trọng
lượng của các đồ vật mang trên người.
Trước đó, nhóm nghiên cứu trường Đại
học Havard cũng từng phát triển robot
"Exosuit" hỗ trợ đi bộ và chạy bộ trong các
năm 2016 và 2017.
Tuy nhiên, trong dự án chế tạo robot lần
này, các nhà nghiên cứu đã ứng dụng công
nghệ trí tuệ nhân tạo để có thể sử dụng robot
vào cả hai dạng chuyển động trên cũng như
cải tiến thiết bị.
Theo giáo sư Lee Gi-uk, loại robot mặc
lên người này có thể được sử dụng vào nhiều
mục đích như hỗ trợ người cao tuổi, phục hồi
chức năng cho các bệnh nhân, nâng cao hiệu
suất làm việc cho các binh sỹ cũng như các
nhân viên cứu hỏa.
Công trình được công bố trên tạp chí
Science số ra ngày 16/8.
Trần Phương
Nguồn: vietnamplus.vn, 17/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Trung Quốc triển khai sử dụng rô bốt cảnh sát giao thông đầu tiên
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 8/65
Mới đây, Cơ quan Công an Handan ở
miền Bắc Trung Quốc đã triển khai ba loại rô
bốt giao thông để hỗ trợ các cảnh sát giao
thông trong thành phố. Một báo cáo của hãng
thông tấn Tân Hoa Xã dẫn lời ông Zhou
Zuoying, phó giám đốc Viện Nghiên cứu
quản lý giao thông thuộc Bộ Công an cho biết
hoạt động này ghi dấu việc triển khai sử dụng
rô bốt cảnh sát giao thông đầu tiên ở Trung
Quốc.
Ba loại rô bốt cảnh sát giao thông trông
có chút khác biệt và sẽ thực hiện một chức
năng nhất định. Một loại là một robot tuần tra
trên đường, được thiết kế trông giống cảnh sát
giao thông mặc đồng phục vàng và đội mũ
trắng. Rô bốt này có khả năng nhận diện lái
xe và chụp ảnh những hành vi vi phạm luật
giao thông của người lái.
Rô bốt thứ hai là rô bốt tư vấn giao
thông. Nó sẽ làm nhiệm vụ cung cấp thông tin
trong các trạm quản lý phương tiện, cụ thể là
trả lời các câu hỏi của người dân và hướng
dẫn điểm cần đến. Nó cũng sẽ tự động báo
cáo mọi rủi ro bảo mật hoặc hiện tượng được
xem là khả nghi cho cảnh sát.
Loại thứ ba là rô bốt cảnh báo tai nạn,
được thiết kế để thông báo cho tài xế trong
những chiếc xe đi ngang qua đường về thời
điểm cảnh sát giao thông xử lý tai nạn giao
thông.
Li Huai, quan chức của cơ quan Công an
Handan cho rằng các rô bốt sẽ làm nhiệm vụ
24/7, nhưng không rõ là chỉ một trong số ba
loại rô bốt hay một số loại. Tuy nhiên, rõ ràng
là Trung Quốc đang nghiêng về sử dụng công
nghệ để thực thi pháp luật.
Trung Quốc đã triển khai áp dụng các hệ
thống nhận dạng khuôn mặt để bắt những
người đi bộ vi phạm luật giao thông và đưa ra
quy định bắt buộc phải gắn thẻ RFID cho
những chiếc ô tô mới để lái xe không thể trốn
trả phí đường cao tốc. Bên cạnh đó, Trung
Quốc cũng đã trang bị cho một số cảnh sát
giao thông kính nhận dạng khuôn mặt để giúp
họ phát hiện ra những người bị truy nã do
phạm tội.
Đây không phải lần đầu tiên Trung Quốc
triển khai sử dụng rô bốt cảnh sát. Vào năm
2016, rô bốt an ninh AnBot đã thực hiện tuần
tra tại sân bay Thâm Quyến và vào năm 2017,
rô bốt cảnh sát E-Patrol bắt đầu tuần tra trên
đường phố. Dường như chỉ là vấn đề thời
gian trước khi Trung Quốc tìm ra cách sử
dụng robot để giúp các cảnh sát giao thông
giữ gìn trật tự và giờ xem ra đã đến lúc đó.
N.T.T, theo futurism.com
Nguồn: vista.gov.vn, 24/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Cải tiến vật liệu sản xuất pin mặt trời
Các nhà khoa học thuộc Khoa Hóa học,
Đại học Warwick đã tìm ra phương pháp mới
trong sản xuất các tấm pin mặt trời thế hệ mới
vừa bền vững hơn vừa có giá thành rẻ hơn.
Bạc và đồng là hai chất dẫn điện được
sử dụng phổ biến nhất trong các thiết bị điện
tử và pin mặt trời ngày nay. Thông thường,
các tấm phim kim loại truyền thống được sản
xuất bởi phương pháp cắt axit nhằm tạo
đường dẫn điện như mong muốn. Tuy nhiên,
các phương pháp này lại sử dụng hoặc nhiều
hóa chất độc hại, hoặc các loại mực in kim
loại đắt đỏ.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 9/65
Ba nhà khoa học thuộc nhóm nghiên cứu từ trái
qua phải: Tiến sĩ Ross Hatton, Tiến sĩ Silva
Varagnolo và Tiến sĩ Jaemin Lee.
Nguồn: Đại học Warwick
Nhóm ba nhà khoa học tại Đại học
Warwick đã phát triển một phương pháp mới
giúp chế tạo các tấm pin mặt trời thân thiện
với môi trường, giá thành phải chăng và tiềm
năng trong phục vụ sản xuất quy mô lớn.
Nghiên cứu được đăng tải trên Materials
Horizons với tiêu đề “Sự lắng đọng có chọn
lọc của màng bạc và đồng bằng phương pháp
điều chế hệ số ngưng tụ”. Dự án nghiên cứu
đã kêu gọi thành công 1.15 triệu bảng (hơn
300 tỉ đồng) từ Hội đồng Nghiên cứu Kỹ
thuật và Vật lý Vương quốc Anh.
Hatton và Varagnolo đã phát hiện ra
rằng khi được xử lý bốc hơi nhiệt, bạc và
đồng không hề co lại trên các tấm phim tạo
hình chứa các hợp chất được flo hóa mạnh.
Phương pháp bốc hơi nhiệt (thermal
evaporation) vốn được sử dụng rộng rãi trong
sản xuất các tấm phim kim loại bên trong các
gói snack và các hợp chất organoflourine
trong đó cũng là chất nền tạo ra lớp chống
dính của nồi, chảo quen thuộc. Các lớp
organofluorine này thường chỉ cần một lượng
rất ít (khoảng 10 phần tỉ mét tính theo độ dày)
để phát huy tác dụng.
Một mẫu phim pin mặt trời sử dụng kỹ thuật mới
Ảnh: Đại học Warwick
Cách xử lý nhiệt này còn giúp bề mặt
phim không bị nhiễm bẩn - yếu tố đặc biệt
quan trọng giúp tạo nền cho các phân tử cảm
biến thế hệ mới có thể dễ dàng bám vào.
Bên cạnh đó, các loại pin mặt trời sử
dụng các lớp phim có thành phần hữu cơ,
perovskite hoặc tinh thể nano còn có tiềm
năng đáp ứng nhu cầu cải thiện tình trạng
biến đổi khí hậu nhờ các đặc tính mà pin
silicon truyền thống không có như: khả năng
chuyển màu, tính dẻo dai, mỏng nhẹ và yêu
cầu chi phí sản xuất thấp.
Tiến sĩ Hatton và nhóm nghiên cứu đã
sử dụng biện pháp của mình chế tạo ra các
tấm pin mặt trời hữu cơ bán trong suốt. Trong
đó, lớp bạc dẫn điện trên cùng được dập các
lỗ siêu nhỏ với mật độ lên tới hàng triệu lỗ
trên centimet vuông. Đây là thành quả chưa
vật liệu nào làm được khi đặt trực tiếp lên
trên một thiết bị điện tử hữu cơ.
Công Nhất, theo phys.org
Nguồn: khoahocphattrien.vn,
16/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Điện mặt trời ở Trung Quốc rẻ hơn điện lưới
Tại các thành phố của Trung Quốc, điện
được sản xuất từ các hệ thống năng lượng mặt
trời thương mại và công nghiệp hiện có giá
thành rẻ hơn điện do lưới điện quốc gia cung
cấp. Ngoài ra, trong số 22% tổng số đô thị của
nước này, các nhà nghiên cứu nhận thấy khi
được kết hợp với lưới điện địa phương, máy
phát điện bằng mặt trời sản xuất điện với chi
phí thấp hơn than đá. Đây là động lực kinh tế
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 10/65
thúc đẩy sự phát triển của các hệ thống điện
mặt trời thương mại và công nghiệp.
Kỹ sư hóa học Jinyue Yan tại Viện Công
nghệ hoàng gia KTH cùng với các cộng sự đã
ước tính tổng chi phí lắp đặt và vận hành hệ
thống năng lượng mặt trời tại các thành phố
của Trung Quốc và so sánh chi phí này với
giá điện lưới cấp thành phố. Ngoài ra, nhóm
nghiên cứu cũng ước tính giá điện mặt trời
trên quy mô lưới điện và so sánh với giá
thành điện được sản xuất từ các nhà máy
nhiệt điện đốt than.
Theo nhóm nghiên cứu, trong những năm
gần đây, Trung Quốc không chỉ trở thành nhà
sản xuất hàng đầu mà còn là thị trường lớn cho
pin mặt trời. Ngành công nghiệp pin mặt trời ở
Trung Quốc [đã] mở rộng từ một chương trình
năng lượng mặt trời quy mô nhỏ hướng vào
nông thôn vào những năm 1990 sang thành
quốc gia dẫn đầu thế giới về sản xuất các hệ
thống năng lượng mặt trời.
Kết quả nghiên cứu cho thấy các hệ
thống năng lượng mặt trời thương mại và
công nghiệp có khả năng sản xuất điện với
chi phí thấp hơn điện lưới tại tất cả 344 thành
phố cấp tỉnh của Trung Quốc. Đây là động
lực tài chính để phát triển các hệ thống năng
lượng mặt trời thương mại và công nghiệp.
Hơn nữa, nhóm nghiên cứu đã tiết lộ
rằng các hệ thống điện mặt trời khi được kết
hợp vào lưới điện cũng có khả năng sản xuất
điện với giá thấp hơn than đá trong khoảng
22% hay 76 thành phố của Trung Quốc.
Giống như nhiều nước đang phát triển
khác, Trung Quốc không trợ cấp nhiều cho
các hệ thống năng lượng mặt trời để chống lại
chi phí ban đầu cao. Mặc dù vậy, chi phí nhân
công và phần cứng của hệ thống thấp hơn có
thể sớm tạo sự tương đương giữa giá điện
lưới quốc gia với giá điện mặt trời.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí
Nature Energy.
N.T.T , theo dailymail.co.uk
Nguồn: vista.gov.vn, 24/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Công nghệ pin nhiên liệu hiệu quả
Pin nhiên liệu là nguồn năng lượng
không gây ô nhiễm với khả năng chuyển đổi
năng lượng hóa học thành điện với hiệu suất
cao và không phát thải. Ô tô, xe tải và xe buýt
chạy pin nhiên liệu sẽ cho phép mọi người di
chuyển những quãng đường dài mà thuận tiện
trong việc tiếp nhiên liệu và thải ít cacbon.
Các nhà khoa học tại trường Đại học
Delware đang nghiên cứu công nghệ hạ giá
thành và tăng hiệu suất của pin nhiên liệu để
xe chạy pin nhiên liệu có thể là lựa chọn khả
thi cho tất cả cả các phương tiện giao thông
trong tương lai. Nghiên cứu pin nhiên liệu
truyền thống liên quan đến pin nhiên liệu
hydro, nhưng nhóm nghiên cứu đang biến đổi
pin nhiên liệu sử dụng amoniac thay thế.
Trong một phân tích mới được công bố
trên tạp chí Joule, một nhóm kỹ sư tại Trung
tâm Khoa học và Công nghệ xúc tác thuộc
Đại học Delware đã phát hiện ra rằng trong số
các nhiên liệu được sản xuất từ năng lượng tái
tạo, amoniac có chi phí thấp nhất cho mỗi
gallon xăng tương đương.
"Là nhiên liệu lỏng dựa vào nitơ,
amoniac có chi phí lưu trữ và phân phối rẻ
hơn so với hydro và tránh phát thải CO2 so
với các nhiên liệu lỏng khác có chi phí lưu trữ
rất tốn kém", Brian Setzler, đồng tác giả
nghiên cứu nói.
Tuy nhiên, những thách thức đặt ra là
amoniac không hoạt động trong pin nhiên liệu
màng trao đổi proton; và amoniac khó oxy
hóa hơn hydro, điều này khiến pin nhiên liệu
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 11/65
amoniac sản sinh ít năng lượng hơn pin nhiên
liệu hydro. Nhóm nghiên cứu đã giải quyết
vấn đề đầu tiên bằng cách sử dụng pin nhiên
liệu màng trao đổi hydroxit đã được nghiên
cứu trong hơn một thập kỷ qua tại phòng thí
nghiệm của GS. Yushan Yan tại trường Đại
học Delware. Sử dụng nguồn tài trợ 2,5 triệu
đô la từ chương trình Tiếp nhiên liệu do Bộ
năng lượng Hoa Kỳ triển khai, nhóm nghiên
cứu đã thiết kế màng pin nhiên liệu có thể
hoạt động ở nhiệt độ cao hơn để tăng tốc độ
oxy hóa amoniac. Họ cũng xác định các chất
xúc tác không bị nhiễm độc amoniac.
"Với những cải tiến này, chúng tôi đã
chứng minh mẫu pin nhiên liệu amoniac mới
đạt mật độ năng lượng cực đại là 135
milliwatts/cm2, giúp thu hẹp khoảng cách
hiệu suất so với hydro", Yun Zhao, trưởng
nhóm nghiên cứu nói.
N.P.D, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 29/08/2018
Trở về đầu trang
**************
Cảm biến không pin làm nhiệm vụ thám hiểm đại dương
Để nghiên cứu các đại dương rộng lớn
bao trùm hầu hết hành tinh của chúng ta, các
nhà khoa học đặt mục tiêu xây dựng một
mạng lưới các cảm biến kết nối dưới nước để
truyền dữ liệu lên bề mặt. Nhưng làm thế nào
để cung cấp năng lượng liên tục cho các cảm
biến được thiết kế để lưu lại sâu dưới đại
dương trong thời gian dài?
Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ
Massachusetts (MIT) đã thiết kế được một hệ
thống liên lạc dưới nước không dùng pin, gần
như không sử dụng năng lượng để truyền dữ
liệu cảm biến. Hệ thống này có thể được sử
dụng để theo dõi nhiệt độ nước biển để
nghiên cứu hiện tượng biến đổi khí hậu và
theo dõi sinh vật biển trong thời gian dài và
thậm chí là lấy mẫu nước trên các hành tinh
xa xôi.
Hệ thống khai thác hai hiện tượng chính.
Một là "hiệu ứng áp điện" xảy ra khi các rung
động trong một số vật liệu nhất định tạo ra
điện tích. Hiện tượng còn lại là "tán xạ
ngược", kỹ thuật liên lạc thường được sử
dụng cho thẻ RFID, truyền dữ liệu bằng cách
phản xạ tín hiệu không dây ra khỏi thẻ và
quay lại đầu đọc.
Trong hệ thống của các nhà nghiên cứu,
một máy phát truyền sóng âm qua nước tới
cảm biến áp điện đã lưu trữ dữ liệu. Khi sóng
chạm vào cảm biến, vật liệu sẽ rung và lưu trữ
điện tích. Sau đó, cảm biến sử dụng năng
lượng được lưu trữ để phản xạ sóng trở lại
máy thu hoặc hoàn toàn không phản xạ trở lại.
Luân phiên giữa phản xạ theo cách đó tương
ứng với các bit trong dữ liệu được truyền: Đối
với sóng phản xạ, máy thu giải mã 1; không có
sóng phản xạ, máy thu giải mã 0.
Các nhà nghiên cứu đã trình diễn sử
dụng Hệ thống tán xạ Piezo-Acoustic mới
trong một bể bơi tại MIT để thu thập số liệu
đo đạc về nhiệt độ và áp suất nước. Hệ thống
có thể truyền 3 kilobyte dữ liệu mỗi giây từ
đồng thời hai cảm biến với khoảng cách 10m
giữa cảm biến và máy thu.
Nhóm nghiên cứu dự kiến sẽ chứng
minh khả năng hoạt động của hệ thống giữa
những khoảng cách xa hơn và đồng thời liên
lạc với nhiều cảm biến. Các nhà khoa học hy
vọng sẽ thử nghiệm khả năng của hệ thống
trong việc truyền âm thanh và hình ảnh độ
phân giải thấp.
N.P.D, theosciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 29/08/2018
Trở về đầu trang
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 12/65
**************
CƠ KHÍ – CHẾ TẠO MÁY
Mô phỏng cho thấy sự gia nhiệt ion bằng dao động plasma dành cho năng lượng nhiệt hạch
Một nhóm nghiên đã chứng minh rằng
các ion có thể bị đốt nóng bởi các dao động
plasma được điều khiển bởi các hạt năng
lượng cao. Điều này đã được xác nhận bằng
cách thực hiện một mô phỏng quy mô lớn với
chương trình mô phỏng lai mới được phát
triển, liên kết các tính toán cho dao động
plasma, các hạt và ion năng lượng cao.
Nghiên cứu này sẽ đẩy nhanh các nghiên cứu
về tự làm nóng plasma để thực hiện năng
lượng nhiệt hạch.
Phản ứng nhiệt hạch giữa ion deuterium
và ion tritium trong plasma nhiệt độ cao sẽ
được sử dụng trong các lò phản ứng nhiệt
hạch trong tương lai. Các hạt alpha năng
lượng cao được tạo ra bởi phản ứng tổng hợp
cung cấp năng lượng của chúng cho plasma
và quá trình tự gia nhiệt plasma này duy trì
điều kiện nhiệt độ cao cần thiết cho phản ứng
tổng hợp.
Tuy nhiên, chúng ta có một vấn đề là sự
nóng lên của các ion nhiên liệu còn yếu vì các
hạt năng lượng cao cung cấp phần lớn năng
lượng của chúng cho các electron thông qua
va chạm với các electron. Để tăng tốc độ gia
nhiệt ion, người ta đề xuất rằng các ion có thể
được làm nóng bằng các dao động plasma
được điều khiển bởi các hạt năng lượng cao.
Tuy nhiên, cơ chế gia nhiệt ion này vẫn chưa
được xác nhận.
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành nghiên
cứu về sự gia nhiệt ion bằng dao động plasma
bằng mô phỏng máy tính. Chương trình này,
vì có sự liên kết và tính toán chất lỏng và các
hạt, được gọi là chương trình mô phỏng lai.
Nó cho phép nghiên cứu sự tương tác giữa
các dao động plasma và các hạt năng lượng
cao. Chương trình được các nhà khoa học
đánh giá rất cao.
Tuy nhiên, để nghiên cứu sự gia nhiệt
ion bằng dao động plasma được điều khiển
bởi các hạt năng lượng cao, cần phải mở rộng
chương trình mô phỏng lai để mô phỏng
chuyển động của ion bị ảnh hưởng bởi dao
động plasma.
Nhóm nghiên cứu đã thành công trong
việc phát triển chương trình mô phỏng lai mới
bằng cách tính toán các ion trong plasma dưới
dạng hạt và bằng cách liên kết ba loại tính
toán cho dao động plasma, hạt năng lượng
cao và ion. Sử dụng chương trình mô phỏng
lai mới, họ đã thực hiện một mô phỏng quy
mô lớn trên siêu máy tính liên quan đến
plasma được tạo ra trong Thiết bị xoắn ốc lớn
(LHD). (Trên LHD, chúng tôi sử dụng các hạt
hydro năng lượng cao bên trong plasma để
nghiên cứu dao động plasma được điều khiển
bởi các hạt năng lượng cao.).
Mô phỏng lai mới cho thấy rõ ràng các
ion thu được năng lượng từ dao động plasma
được kích thích bởi các hạt năng lượng cao .
Điều này chỉ ra rằng tốc độ gia nhiệt ion trong
plasma tự gia nhiệt có thể tăng lên bằng cách
sử dụng các dao động plasma.
Do đó, nhóm nghiên cứu đã chứng minh
sự gia nhiệt ion bằng dao động plasma lần
đầu tiên trên thế giới. Trên cơ sở kết quả của
nghiên cứu này, nghiên cứu về plasma tự gia
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 13/65
nhiệt để tạo ra năng lượng nhiệt hạch sẽ được
đẩy nhanh.
P.T.T, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 15/08/2019
Trở về đầu trang
**************
NASA chế tạo thiết bị phát hiện sol khí dùng cho vệ tinh nhỏ
Nhóm nghiên cứu của NASA đã chế tạo
được một công cụ thu nhỏ có thể đo sol khí
trên phạm vi rộng hơn so với các công cụ
hiện có. Các sol khí có thể ảnh hưởng xấu đến
sức khỏe con người và khí hậu.
Sau khi Máy đo bức xạ Sol khí bình lưu
đa góc (MASTAR) đã được hoàn tất thử
nghiệm chứng minh hiệu quả hoạt động của
nó trong môi trường dưới quỹ đạo (trên bề
mặt Trái đất 19 dặm), nhóm nghiên cứu muốn
thiết bị này có thể bay trên một chòm sao của
vệ tinh CubeSats nhỏ, tương đối rẻ tiền để thu
thập đồng thời các số đo đa điểm về những
đốm vật chất phổ biến, còn được gọi là các
hạt sol khí. Sol khí được tìm thấy trong không
khí trên các đại dương, sa mạc, núi, rừng,
băng và mọi hệ sinh thái ở giữa.
Matt DeLand, trưởng nhóm nghiên cứu
cho rằng: "Biết nơi các sol khí sẽ đến là rất
quan trọng về mặt kinh tế. Các phép đo từ
một vị trí trên mặt đất sẽ không cung cấp
thông tin bạn cần. Cho thiết bị này bay trên
nhiều tàu vũ trụ sẽ cung cấp những phép đo
trên toàn cầu mà chúng ta cần".
Sol khí: tốt và xấu
Mặc dù có kích thước nhỏ, nhưng các
sol khí gây tác động lớn, cả xấu và tốt đến khí
hậu và sức khỏe con người.
Khoảng 90% sol khí có nguồn gốc tự
nhiên. Núi lửa và cháy rừng phát thải khối
lượng lớn tro và đốt cháy một phần cacbon
hữu cơ tương ứng vào không khí. Ở tầng bình
lưu, các sol khí này có thể tồn tại nhiều tháng,
gây nhiều vấn đề cho máy bay thương mại.
Vụ phun trào núi lửa Eyjafjallajokull ở Ai-xơ-
len năm 2010, gây thiệt hại cho ngành hàng
không 2,6 tỷ USD do các chuyến bay bị hủy
hoặc định tuyến lại.
10% sol khí còn lại bắt nguồn từ ô tô, lò
đốt rác, nhà máy luyện kim và nhà máy điện,
cũng như do nạn phá rừng, chăn thả quá mức,
hạn hán và tưới tiêu không kiểm soát. Các
yếu tố này gây ô nhiễm và làm giảm chất
lượng không chí đăc biệt gây hại cho những
người mắc bệnh đường hô hấp.
Tuy nhiên, các sol khí ở trên cao mang
lại nhiều lợi ích. Chúng phản xạ ánh nắng mặt
trời chiếu vào không gian, đặc biệt tạo một
lớp phủ làm mát hành tinh. Điều đó bù đắp
phần nào tình trạng nóng lên toàn cầu do khí
nhà kính gia tăng bẫy nhiệt trên bề mặt. Dựa
vào khả năng sol khí làm mát hành tinh, các
kỹ sư đã đề xuất bơm sol khí vào khí quyển
như một cách để giảm thiểu nhiệt độ toàn cầu.
Ưu điểm của thiết bị MASTAR
MASTAR có hai ưu điểm vượt trội hơn
so với thiết bị cùng loại có kích thước lớn hơn:
một là, thiết bị quan sát được nhiều góc độ, sẽ
cung cấp cho các nhà khoa học thông tin toàn
diện hơn về loại hình và sự phân bố của các
sol khí trong tầng bình lưu khi quan sát dọc
đường chân trời của Trái đất; và kích thước
nhỏ của thiết bị lý tưởng để thiết bị có thể bay
trên nền tảng của vệ tinh CubeSat nhỏ bé.
Để hoàn thành mục tiêu thu thập đa
điểm, các phép đo đồng thời thông qua các vệ
tinh CubeSat thường không lớn hơn một ổ
bánh mì, nhóm nghiên cứu đã thu nhỏ kích
thước của thiết bị. MASTAR phù hợp với
CubeSat 3U có kích thước khoảng 10,16 cm ở
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 14/65
một bên và dài 30,48 cm. Các nhà khoa học
đang phát triển phần mềm bảo vệ và chống
lạnh để vận hành thiết bị trong môi trường
gần không gian trong chuyến bay của khinh
khí cầu. Ông DeLand tin rằng MASTAR cuối
cùng có thể được sử dụng cho các cuộc điều
tra khoa học khác.
N.T.T, theo spacedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 21/08/2019 Trở về đầu trang
**************
VẬT LIỆU – HÓA CHẤT
Màng thế hệ mới thu giữ cacbon
Khí nhà kính CO2 từ hoạt động đốt
nhiên liệu hóa thạch vẫn chủ yếu được thải
vào khí quyển, làm tăng tác động của nóng
lên toàn cầu. Thu giữ CO2 có thể được sử
dụng để giảm tình trạng này: kỹ thuật hóa học
loại bỏ CO2 ra khỏi khí thải và ngăn CO2 bay
vào khí quyển. Sau đó, có thể tái chế hoặc lưu
trữ CO2 thu được dưới dạng khí hoặc lỏng
trong quy trình cô lập.
Cacbon có thể được thu giữ bằng "màng
hiệu suất cao", là các bộ lọc polyme đặc biệt
có thể loại bỏ CO2 từ hỗn hợp khí như các
khí thoát ra từ ống khói nhà máy. Loại màng
này thân thiện với môi trường, không sản sinh
chất thải, tăng cường các quá trình hóa học và
có thể được sử dụng theo hình thức phi tập
trung. Trên thực tế, màng hiệu suất cao hiện
được coi là một trong những con đường giảm
khí thải CO2 có hiệu quả năng lượng.
Nhóm nghiên cứu tại trường Kỹ thuật
liên bang thụy Sỹ (EPFL) do Kumar Varoon
Agrawal dẫn đầu, hiện đã tạo ra được loại
màng hiệu suất cao mới đáp ứng được mục
tiêu thu giữ cacbon sau khi đốt cháy. Loại
màng này dựa vào graphene một lớp với lớp
chọn lọc mỏng hơn 20nm và dễ điều chỉnh về
mặt hóa học, nghĩa là có thể mở đường để tạo
ra màng hiệu suất cao thế hệ mới cho một số
khâu phân tách quan trọng.
Các màng hiện có cần phải đạt được hơn
1.000 đơn vị thẩm thấu khí (GPU) và có "hệ
số tách CO2/N2" trên 20 - thước đo khả năng
thu giữ cacbon của màng. Loại màng mới đạt
6.180 GPU với hệ số tách là 22,5, gấp 6 lần
loại màng cũ. GPU đã tăng lên đến 11.790
khi các nhà khoa học kết hợp độ xốp của
graphene tối ưu, kích thước lỗ và các nhóm
chức năng (các nhóm hóa học phản ứng với
CO2), trong khi các màng khác được tạo ra có
hệ số tách lên tới 57, 2.
Agrawal cho rằng: "Chức năng hóa các
chuỗi polyme chọn lọc CO2 trên graphene lỗ
nano cho phép chúng ta chế tạo màng chọn
lọc CO2, dày cỡ nanomet. Bản chất hai chiều
của màng này làm tăng đáng kể độ thẩm thấu
CO2, làm cho màng hấp dẫn hơn đối với việc
thu giữ cacbon".
N.P.D, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 05/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Chế tạo thành công lá vàng mỏng nhất thế giới
Nhóm chuyên gia tại Đại học Leeds tạo
ra lá vàng mỏng bằng một phần triệu móng
tay người, có thể dùng trong lĩnh vực điện tử
và y học.
Lá vàng với độ dày 0,47 nanomet được
chế tạo thành công trong phòng thí nghiệm,
theo nghiên cứu đăng trên tạp chí Advanced
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 15/65
Science hôm 6/8. Dựa vào hình dáng, các nhà
khoa học gọi nó là "vàng tảo biển nano". Đây
là lá vàng 2D, chỉ gồm hai lớp nguyên tử
chồng lên nhau với độ dày bằng một phần
triệu móng tay người.
Lá vàng siêu mỏng chỉ gồm hai lớp nguyên tử
Ảnh: CNN
Dù rất mỏng nhưng nó hiệu quả gấp 10
lần hạt vàng nano được sử dụng hiện nay,
nhóm nghiên cứu cho biết. Hạt vàng nano là
dạng 3D với các nguyên tử tạo thành khối,
trong khi lá vàng mới là 2D và chỉ chứa các
nguyên tử bề mặt, không có lớp nguyên tử
nào ở giữa.
Lá vàng mới chế tạo rất nhỏ nên thực
chất sẽ có màu xanh lá khi quan sát trong
nước. Vì vậy, hình ảnh của nghiên cứu được
chỉnh màu nhân tạo. Nhóm nghiên cứu tạo ra
lá vàng nano này bằng cách thêm một hóa
chất vào axit HAuCl4 chứa vàng và nước.
Vàng có rất nhiều công dụng. Lá vàng
siêu mỏng mới có thể giúp phát triển enzyme
nhân tạo để sử dụng trong các xét nghiệm
chẩn đoán nhanh hoặc hệ thống lọc nước.
Vàng cũng giúp tăng tốc phản ứng hóa học.
Nó chống mòn, dẫn điện tốt và không có
những tác dụng phụ gây hại như bạch kim khi
dùng trong thiết bị y tế hay vận chuyển thuốc.
Với tính mềm dẻo, lá vàng có thể dùng để sản
xuất màn hình bẻ cong hay màn hình e-ink.
"Đây là một thành tựu quan trọng. Nó
không chỉ mở ra khả năng sử dụng vàng hiệu
quả hơn trong các thiết bị hiện nay mà còn có
thể giúp các nhà khoa học phát triển những
kim loại 2D khác. Phương pháp này có thể
đổi mới việc sản xuất vật liệu nano", Sunjie
Ye, tác giả chính của cuộc nghiên cứu, nhà
khoa học tại Đại học Leeds, nhận định.
"Vàng là chất xúc tác mạnh. Lá nano rất
mỏng nên gần như mọi nguyên tử vàng đều
hoạt động trong quá trình xúc tác, nghĩa là
hiệu quả sẽ rất cao. Theo dữ liệu của chúng
tôi, hiệu quả vẫn tương tự dù sử dụng ít vàng
hơn, mang lại lợi ích kinh tế vì đây là một
kim loại quý", Stephen Evans, đồng tác giả
nghiên cứu, cho biết.
Thu Thảo, theo CNN
Nguồn: vnexpress.net, 07/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Các nhà khoa học tạo ra chất xúc tác nhân tạo lấy cảm hứng từ các enzyme sống
Tất cả sinh vật đều sống phụ thuộc vào
enzyme - phân tử tăng tốc độ phản ứng sinh
hóa cần cho sự sống. Trong nhiều thập kỷ
qua, các nhà khoa học đã cố gắng tạo ra các
enzyme nhân tạo dùng để sản xuất hóa chất
và nhiên liệu quan trọng ở quy mô công
nghiệp với hiệu suất cạnh tranh với các
enzyme trong tự nhiên.
Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học
Stanford và Phòng thí nghiệm Máy gia tốc
quốc gia SLAC đã phát triển được một chất
xúc tác tổng hợp sản sinh hóa chất giống như
cách các enzyme làm trong những sinh vật
sống. Phát hiện nghiên cứu có thể dẫn đến sự
ra đời của các chất xúc tác công nghiệp có
khả năng sản xuất metanol nhưng chỉ sử dụng
ít năng lượng và với chi phí thấp hơn.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 16/65
Methanol có nhiều ứng dụng khác nhau và
nhu cầu sử dụng methanol làm nhiên liệu
đang gia tăng vì lượng khí phát thải thấp hơn
so với xăng thông thường.
Trong thí nghiệm, các nhà khoa học đã
tạo ra chất xúc tác từ tinh thể nano palađi,
kim loại quý, được đưa vào trong những lớp
polyme xốp với các đặc tính xúc tác đặc biệt.
Hầu hết enzyme protein trong tự nhiên đều có
sự xuất hiện của các kim loại như kẽm và sắt,
được tìm thấy trong lõi của chúng. Các nhà
nghiên cứu đã quan sát thấy dấu vết của
palađi trong chất xúc tác của chúng thông qua
hình ảnh hiển vi điện tử.
Phản ứng mẫu
"Chúng tôi đã tập trung vào một phản
ứng hóa học kiểu mẫu: chuyển đổi CO và oxy
độc hại thành CO2", nghiên cứu sinh Andrew
Riscoe, tác giả chính của nghiên cứu cho biết.
"Mục tiêu của chúng tôi là xem chất xúc tác
nhân tạo có hoạt động giống như enzyme hay
không bằng cách tăng tốc độ phản ứng và
kiểm soát cách CO2 được sản sinh".
Để tìm hiểu, Riscoe đã đặt chất xúc tác
vào ống phản ứng có dòng chảy liên tục của
khí CO và oxy. Khi ống phản ứng được làm
nóng đến khoảng 150 độ C, chất xúc tác bắt
đầu tạo ra sản phẩm mong muốn là CO2.
Các tia X năng lượng cao từ Nguồn sáng
bức xạ Synchrotron Stanford (SSRL) tại
SLAC đã cho thấy chất xúc tác có những đặc
điểm tương tự như enzyme: Các tinh thể nano
palađi bên trong chất xúc tác liên tục phản
ứng với oxy và CO để tạo ra CO2. Và một số
phân tử CO2 mới được hình thành đã bị mắc
kẹt trong các lớp polyme bên ngoài khi chúng
thoát ra khỏi các tinh thể nano.
Sản xuất metanol
Sau thành công của thí nghiệm CO2,
nhóm nghiên cứu đã chuyển đổi khí mêtan,
thành phần chính trong khí thiên nhiên, thành
metanol, hóa chất được sử dụng rộng rãi
trong vải dệt, nhựa và sơn. Methanol cũng
được xem là lựa chọn giá rẻ, sạch hơn cho
nhiên liệu xăng.
Hầu hết methanol ngày nay được sản
xuất theo quy trình hai bước liên quan đến
việc đốt nóng khí thiên nhiên ở mức nhiệt
khoảng 100 độ C (180 độ F). Nhưng quy trình
tiêu tốn nhiều năng lượng này thải ra khối
lượng lớn CO2, khí nhà kính mạnh gây đổi
khí hậu toàn cầu.
"Chất xúc tác nhân tạo trực tiếp chuyển
đổi khí metan thành metanol, sẽ cần nhiệt độ
thấp hơn nhiều và thải ra ít CO2 hơn",
Riscoe giải thích. "Lý tưởng nhất, chúng tôi
cũng có thể kiểm soát các sản phẩm của phản
ứng bằng cách thiết kế các lớp polyme bẫy
methanol trước khi nó cháy".
Enzyme tương lai
"Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã
chứng minh khả năng điều chế vật liệu từ
polyme và tinh thể nano kim loại có một số
đặc trưng điển hình cho hoạt động của
enzyme", PGS. Matteo Cargnello, đồng tác
giả nghiên cứu nói. "Điều thú vị là chúng tôi
có thể sử dụng những vật liệu này cho nhiều
hệ thống, giúp chúng tôi hiểu rõ hơn chi tiết
của quá trình xúc tác và đưa chúng tôi tiến
một bước gần hơn đến bước sản xuất enzyme
nhân tạo”.
N.T.T, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 23/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Đường phố có thể hạ nhiệt cho các thành phố đang nóng lên hay không?
Theo một nhóm kỹ sư tại trường Đại
học Rutger (Hoa Kỳ), mặt đường bê tông
thấm nước đặc biệt có thể giúp giảm "hiệu
ứng đảo nhiệt đô thị", nguyên nhân khiến các
thành phố nóng lên vào mùa hè. Mặt đường
không thấm nước được làm từ bê tông hoặc
nhựa đường bao phủ hơn 30% diện tích của
hầu hết các khu đô thị và có thể nóng lên vượt
quá 140 độ F (60 độ C) trong mùa hè. Bề mặt
này làm nóng không khí, ảnh hưởng xấu đến
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 17/65
sức khỏe con người và dòng chảy bề mặt, đe
dọa đời sống thủy sinh.
Tại các thành phố từ 1 triệu dân trở lên,
nhiệt độ không khí trung bình có thể cao hơn
từ 1,8 độ F đến 5,4 độ F so với các khu vực
có mật độ dân cư thưa thớt hơn. Sự khác biệt
có thể lên tới 220F vào ban đêm. Theo Cơ
quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ, hiệu ứng
nhiệt có thể làm tăng đỉnh điểm nhu cầu năng
lượng vào mùa hè, chi phí điều hòa nhiệt độ,
ô nhiễm không khí, ô nhiễm nước, cũng như
làm gia tăng số lượng các bệnh và ca tử vong
liên quan đến nhiệt.
Nhóm nghiên cứu tại trường Đại học
Rutgers đã thiết kế được loại bê tông thấm
nước có thể xử lý nhiệt với hiệu quả cao. Mặt
đường thấm nước chứa các lỗ lớn kết nối với
nhau, cho phép nước chảy qua và giảm nhiệt
độ mặt đường. Nước trong các lỗ cũng sẽ bay
hơi, làm giảm nhiệt độ mặt đường. Hơn nữa,
mặt đường bê tông thấm nước có tác dụng
phản xạ nhiệt tốt hơn so với mặt đường nhựa.
Nghiên cứu cho thấy mặt đường bê tông
thấm nước tỏa nhiệt nhiều hơn một chút vào
những ngày nắng khi so với mặt đường bê
tông thông thường, nhưng nhiệt độ lại thấp
hơn từ 25 - 30% vào những ngày sau khi
mưa. Các kỹ sư đã cải tiến thiết kế bê tông
thấm nước có độ dẫn nhiệt cao, nghĩa là nó có
thể truyền nhiệt xuống đất nhanh hơn, tiếp tục
giảm mức nhiệt từ 2,5% đến 5,2%.
"Mặt đường bê tông thấm nước hiệu quả
cao có thể là giải pháp giá trị, hiệu quả về chi
phí cho các thành phố giảm thiểu hiệu ứng
đảo nhiệt đô thị, đồng thời có lợi cho công
tác quản lý nước mưa và cải thiện chất lượng
nước", PGS. Hao Wang, đồng tác giả nghiên
cứu nói.
Kết hợp các sản phẩm phụ của ngành
công nghiệp và chất thải vào bê tông thấm
nước có thể làm tăng lợi ích kinh tế và môi
trường. Trong một nghiên cứu khác đã được
công bố trên Tạp chí Cleaner Production,
nhóm nghiên cứu của PGS. Wang đã thiết kế
bê tông thấm nước từ tro bay và xỉ thép để
giảm chi phí, tiêu thụ năng lượng và khí nhà
kính liên quan đến nguyên liệu thô.
Trước đây, mặt đường thấm nước đã
được sử dụng làm cơ sở hạ tầng xanh để giảm
dòng chảy nước mưa và nguy cơ ngập lụt tại
các khu đô thị. Hiện nay, bê tông thấm nước
chủ yếu được sử dụng trong các khu vực có
lưu lượng giao thông thấp như vỉa hè và bãi
đỗ xe. Các nhà khoa học đang nghiên cứu tìm
cách làm cho bê tông thấm nước chắc và bền
hơn để sử dụng cho các đường phố đô thị.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí
Cleaner Production.
N.T.T, theo spacedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 26/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Sản phẩm cải thiện làn da, chống lão hóa từ tinh dầu Laserpitium siler L.
Da người gồm 3 lớp chính: biểu bì, hạ
bì và mô dưới da. Trong đó, lớp hạ bì đóng
vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cơ thể
khỏi ảnh hưởng của các nhân tố bên ngoài
cũng như nuôi dưỡng lớp ngoài cùng:
1. Lớp hạ bì dày, có cấu trúc giúp làm
nhẹ các tác động từ bên ngoài và khi tổn
thương xảy ra, chúng chứa các mô liên kết
giúp làm lành vết thương như nguyên bào
sợi và dưỡng bào.
2. Là nơi có chứa nhiều mao mạch máu
giúp nuôi dưỡng biểu bì và loại bỏ chất thải.
3. Có tuyến bã nhờn (nơi sản sinh dầu
cho bề mặt da) và tuyến mồ hôi (nơi vận
chuyển nước và axit lactic tới bề mặt da), các
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 18/65
chất lỏng này kết hợp với nhau tạo nên lớp
màng hydrolipid.
Phần cấu trúc chính của lớp hạ bì là sợi
collagen, sợi đàn hồi và các mô liên kết - giúp
cho làn da khỏe mạnh, linh hoạt mang đến sự
trẻ trung hơn cho da. Các cấu trúc này gắn
chặt với một chất như gel (chứa axit
hyaluronic), có khả năng cao trong việc liên
kết với phân tử nước giúp duy trì được thể
tích của da.
Lối sống (stress, hút thuốc, ăn uống
không đủ chất, ngủ không đủ, v.v..) và các
nhân tố bên ngoài như ánh nắng mặt trời và
sự thay đổi nhiệt độ môi trường tác động đến
số lượng sợi collagen và sợi đàn hồi trong cấu
trúc da dễ làm cho da bị lão hóa, hoặc khi già
đi, sự sản sinh sợi collagen và sợi đàn hồi tự
nhiên giảm xuống và chức năng gắn kết với
các phân tử nước cũng bị suy yếu. Làn da lúc
đó trông có vẻ thiếu săn chắc và nếp nhăn
xuất hiện.
Nhóm tác giả người Pháp Agnes
Pegeon, Pascale Pelletier, Pierre Lartaud,
Corinne Ferraris đã nghiên cứu ra loại mỹ
phẩm chống lão hóa da từ thiên nhiên và đã
chứng minh được tinh dầu Laserpitium siler
L. có hoạt tính ngăn ngừa, cải thiện các dấu
hiệu lão hóa da, đặc biệt là lão hóa theo thời
gian, hoặc chống lại tia UV, chống oxy hóa
cho da. Nghiên cứu này đã được đăng ký sáng
chế tại Mỹ số US10328018, được cấp bằng
ngày 25/06/2019.
Nguồn: Internet
Thành phần sản phẩm chống lão hóa da,
gồm:
1. Tinh dầu Laserpitium siler L.
Laserpitium siler L., còn được gọi là
Laser siler, laserwort hoặc siler montanum, là
một loại cây thuộc họ Apiaceae (Họ hoa tán).
Đây là một loại cây lâu năm có chiều cao từ
40 đến 130 cm, vào tháng 7-8, hoa mọc thành
từng chùm dạng tán. Loài cây này thường
mọc trên đất đá và thảo nguyên khô của sườn
núi phía nam châu Âu ở độ cao từ 400 - 2000
m so với mực nước biển.
Tinh dầu Laserpitium siler L. thu được
bằng cách chưng cất hơi nước, hoặc chưng
cất khô.
Chưng cất hơi nước: Các nguyên liệu
thô (lá, hoa, hạt Laserpitium siler L.) sau khi
được sấy khô và nghiền, được đặt tiếp xúc với
nước sôi hoặc hơi nước trong một nồi chưng
cất. Hơi nước chứa tinh dầu được ngưng tụ
trong bình chứa dạng lỏng, trong đó, tinh dầu
được tách ra khỏi nước bằng cách lắng, nước
còn lại được gọi là nước thơm.
Chưng cất khô: gỗ, vỏ cây hoặc rễ
chưng cất mà không cần thêm nước hoặc hơi
nước, trong một khoang kín được thiết kế để
thu hồi chất lỏng ở đáy.
Các tác giả sáng chế lựa chọn phương
pháp chưng cất hơi nước để thu được tinh dầu
Laserpitium siler L. vì đặc tính hóa lý của các
tinh dầu nói chung là dễ bay hơi, thường hòa
tan trong các dung môi hữu cơ, nhưng lại rất
ít tan trong nước.
Hàm lượng tinh dầu Laserpitium siler L.
có trong sản phẩm là 0,01% đến 0,5% trọng
lượng sản phẩm.
Tinh dầu của Laserpitium siler L. chủ
yếu chứa limonene, perillaldehyd và
chamazulene.
Limonene, có công thức C10H16, là một
hydrocarbon terpene chirus chiếm hàm lượng
từ 50% đến 70% trọng lượng tinh dầu. Ở
nhiệt độ môi trường, Limonene là một chất
lỏng không màu với mùi đặc trưng của trái
cây họ cam quýt.
Perillaldehyd hoặc aldehyd perilla, có
công thức C10H14O, là một monoterpene có
chức năng của 1 aldehyd. Perillaldehyd chiếm
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 19/65
hàm lượng từ 20% đến 35% trọng lượng tinh
dầu.
Chamazulene là một hydrocarbon
sesquiterpene có màu xanh lam chiếm hàm
lượng nhỏ hơn hoặc bằng 2% trọng lượng
tinh dầu.
2. Các chất bổ trợ: gồm một, hoặc nhiều
các chất sau:
- Chất ức chế metallicoproteinase
(MMP)
- Chất bảo vệ quang
- Chất dưỡng ẩm hoặc giữ ẩm
- Thuốc giảm đau hoặc giãn cơ
- Chất kích thích tổng hợp collagen
- Chất kích thích tổng hợp elastin
- Chất kích thích tổng hợp
glycosaminoglycan
- Chất kích thích tổng hợp của
fibronectin
- Chất kích thích tăng sinh nguyên bào
sợi
- Chất kích thích tăng sinh keratinocyte
hoặc chất biệt hóa
- Chất chống oxy hóa bổ sung
- Chất thúc đẩy vi tuần hoàn của da
hoặc da đầu
- Chất chống kích ứng
- Chất làm se
Hàm lượng các chất bổ chiếm từ 0,01%
đến 0,5% trọng lượng sản phẩm
3. Dầu massage: gồm một, hoặc nhiều
loại sau
- Các loại dầu gốc hydrocarbon có
nguồn gốc thực vật, như chất béo trung tính
của các axit béo chứa từ 4 đến 10 nguyên tử
carbon (triglyceride axit heptanoic hoặc
octanoic); dầu hướng dương, dầu ngô, dầu
đậu nành, dầu hạt nho, dầu hạt mè, dầu hạt
dẻ, dầu quả mơ, dầu macadamia, dầu arara,
dầu thầu dầu, dầu bơ, dầu jojoba và dầu bơ;
v.v..
- Các este và ete tổng hợp, đặc biệt là
các axit béo, hoặc các loại dầu có công thức
R1COOR2 và R1OR2 trong đó R1 đại diện
cho dư lượng axit béo chứa từ 8 đến 29
nguyên tử carbon và R2 đại diện cho chuỗi
hydrocarbon phân nhánh hoặc không phân
nhánh có chứa từ 3 đến 30 nguyên tử carbon,
v.v..
- Hydrocacbon tuyến tính hoặc phân
nhánh có nguồn gốc khoáng sản hoặc tổng
hợp, như parafin lỏng dễ bay hơi hoặc không
bay hơi, và các dẫn xuất của chúng,
isohexadecane, isododecane, thạch dầu mỏ,
polydecenes và polyisobutene hydro hóa,
v.v…
- Các loại tinh dầu tự nhiên hoặc tổng
hợp
- Rượu béo chứa từ 8 đến 26 nguyên tử
carbon, ví dụ như rượu cetyl, rượu stearyl và
hỗn hợp của chúng (rượu cetylstearyl),
octyldodecanol, 2-butyloctanol, 2-
hexyldecanol, rượu 2-undecylpentadecanol,
v.v…
- Dầu fluoro dựa trên một phần
hydrocarbon và / hoặc silicone.
- Dầu silicon như polymethylsiloxan dễ
bay hơi hoặc không bay hơi (PDMS) với
chuỗi silicon tuyến tính hoặc mạch vòng, ở
dạng lỏng hoặc nhão ở nhiệt độ phòng, đặc
biệt là cyclopolydimethylsiloxan
(cyclomethicones) như cyclohexasilane
polydimethylsiloxan bao gồm các nhóm
alkyl, alkoxy hoặc phenyl, phụ thuộc hoặc ở
cuối chuỗi silicon, các nhóm này chứa từ 2
đến 24 nguyên tử carbon; phenyl silicones,
v.v…
- Các chất béo khác có thể có trong pha
dầu, như sáp và axit béo bao gồm từ 8 đến 30
nguyên tử carbon, ví dụ axit stearic, axit
lauric, axit palmitic và axit oleic
4. Dầu dễ bay hơi:
Các loại dầu dễ bay hơi gồm silic tuyến
tính hoặc cyclic chứa từ 2 đến 6 nguyên tử
silicon, như cyclohexasiloxane,
dodecamethylpentasiloxane,
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 20/65
decamethyltetrasiloxane, butyltrisiloxane.
Cũng có thể sử dụng hydrocacbon phân
nhánh, ví dụ như isododecane, và cả
perfluoroalkanes dễ bay hơi như
dodecafluoropentane và
tetradecafluorohexane, v.v…
Hàm lượng các chất dầu dễ bay hơi
chiếm từ 0,1% đến 30% trọng lượng sản
phẩm.
5. Sáp:
Các loại sáp có nguồn gốc động vật như
sáp ong, sáp lanolin và các dẫn xuất lanolin,
hoặc
Các loại sáp có nguồn gốc thực vật như
sáp carnauba, sáp candelilla, sáp mía, sáp
khoáng, ví dụ sáp parafin, sáp thạch dầu mỏ,
sáp lignite hoặc sáp microcrystalline hoặc
ozokerites, hoặc
Các loại sáp tổng hợp, trong đó có sáp
polyetylen, sáp polytetrafluoroetylen và sáp
silicon, dầu hydro hóa rắn ở 25°C.
6. Chất nhũ tương:
Các nhũ tương theo sáng chế có thể
chứa ít nhất một chất nhũ hóa được chọn từ
các chất nhũ hóa lưỡng tính, anion, cation và
không ion, gồm: các chất hoạt động bề mặt
không ion, đặc biệt là các este của polyol và
các axit béo có chuỗi bão hòa hoặc không bão
hòa có chứa, từ 12 đến 22 nguyên tử carbon
và các dẫn xuất oxyalkyl hóa của chúng, tức
là các dẫn xuất có chứa các đơn vị
oxyethylenated và / hoặc oxypropylenated,
như este glyceryl của axit béo C8-C24 và các
dẫn xuất oxyalkylenated của chúng; este
polyethylen glycol của axit béo C8-C24 và
các dẫn xuất oxyalkylen hóa của chúng; este
sorbitol của axit béo C8-C24 và các dẫn xuất
oxyalkylenated của chúng; este đường
(sucrose, glucose hoặc alkylglucose) của axit
béo C8-C24 và các dẫn xuất oxyalkylenated
của chúng; ete rượu béo; ete đường của rượu
béo C8-C24 và hỗn hợp của chúng
Hàm lượng các chất nhũ tương chiếm từ
0,5% đến 20% trọng lượng sản phẩm.
7. Chất màu: được chọn từ các sắc tố, xà
cừ, thuốc nhuộm, v.v…
Hàm lượng các chất màu có trong sản
phẩm sản phẩm là 0,01% đến 30% trọng
lượng
8. Chất độn: là khoáng chất hoặc hữu
cơ, có hình dạng tiểu cầu, hình cầu hoặc hình
thuôn, không phân biệt dạng tinh thể (ví dụ
lamellar, hình khối, hình lục giác, trực giao
hoặc vô định hình), ví dụ như các chất làm từ
silica, Talc, mica, kaolin, lauroyl lysine, tinh
bột, boron nitride, bột PTFE, bột PMMA, bột
nhựa methylsilsesquioxane
Hàm lượng các chất màu có trong sản
phẩm sản phẩm là 0,01% đến 30% trọng
lượng
Sản phẩm được sản xuất dạng kem
dưỡng da hai pha dầu – nước. Ngoài ra, tinh
dầu Laserpitium siler L. còn được ứng dụng
để sản xuất thực phẩm chức năng dạng viên
nén dùng để uống và cũng có tác dụng chống
lão hóa da. Để đạt được hiệu quả chống lão
hóa da theo mong muốn, sản phẩm có thể
được dùng 2-3 lần/ngày trong vòng 4-15 tuần.
Minh Thư, theo eucerin.vn/ freepatentsonline.com
Nguồn: cesti.gov.vn, 30/08/2019 Trở về đầu trang
**************
CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Nghiên cứu mới phát hiện mầm bệnh truyền qua thực phẩm được che chở bởi vi khuẩn vô hại
Vi khuẩn gây bệnh trong một số cơ sở
đóng gói táo có thể được bảo vệ bởi các vi
khuẩn vô hại được biết đến với khả năng hình
thành màng sinh học.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 21/65
Theo một nghiên cứu mới, vi khuẩn gây
bệnh ở một số cơ sở đóng gói táo có thể được
bảo vệ bởi các vi khuẩn vô hại được biết đến
với khả năng hình thành màng sinh học. Phát
hiện này, theo các nhà nghiên cứu từ bang
Pennsylvania, có thể dẫn đến sự phát triển của
các chiến lược kiểm soát mầm bệnh thực
phẩm thay thế.
Nghiên cứu đã xem xét ba cơ sở đóng
gói cây ăn quả trong đó ô nhiễm Listeria
monocytogenes là mối quan tâm và là một nỗ
lực để hiểu rõ hơn về hệ sinh thái vi sinh vật
của các cơ sở chế biến thực phẩm.
Mục tiêu cuối cùng là xác định các cách
để cải thiện kiểm soát mầm bệnh trong chuỗi
cung ứng táo để tránh sự bùng phát dịch bệnh
từ thực phẩm và thu hồi táo và các sản phẩm
táo.
Thử nghiệm của họ cho thấy rằng một
nhà máy đóng gói có sự xuất hiện của Listeria
monocytogenes cao hơn đáng kể đã bị chi phối
duy nhất bởi họ vi khuẩn Pseudomonadaceae
và họ nấm Dipodascaceae.
“Khi chúng tôi nghiên cứu tính chất của
các vi sinh vật này, chúng tôi đã biết rằng
chúng được biết đến là những sinh vật tạo ra
màng sinh học rất tốt. Dựa trên những phát
hiện của chúng tôi, chúng tôi đưa ra giả
thuyết rằng các vi sinh vật vô hại này đang hỗ
trợ sự tồn tại của Listeria monocytogenes vì
chúng bảo vệ các vi khuẩn có hại bằng cách
đặt chúng trong màng sinh học. Chúng tôi
đang thử nghiệm giả thuyết này trong một
nghiên cứu tiếp theo”, nhà nghiên cứu chính
Xiao Xiao Tan, một sinh viên tốt nghiệp thạc
sĩ ngành khoa học thực phẩm cho biết.
“Nếu một vi khuẩn gây bệnh được bao
bọc trong màng sinh học được hình thành bởi
microbiota (hệ vi sinh vật địa phương), nhiều
khả năng các quy trình làm sạch và vệ sinh sẽ
kém hiệu quả hơn”, nhà nghiên cứu Jasna
Kovac, trợ lý giáo sư khoa học thực phẩm,
Đại học Khoa học Nông nghiệp, giải thích,
“Đây là một viễn cảnh mới lạ và nó
cũng có thể giải thích cách Listeria
monocytogenes tồn tại trong các nhà máy chế
biến thực phẩm mặc dù đã có nhiều nỗ lực để
tiêu diệt và loại bỏ nó”.
Cái nhìn sâu sắc về ô nhiễm Listeria có
thể khiến các nhà nghiên cứu và ngành công
nghiệp táo tiến gần hơn đến việc giải quyết
nó, Kovac tin tưởng. “Theo dõi những phát
hiện này, chúng tôi đang thử nghiệm một số
chủng vi khuẩn không gây bệnh không gây
hại cho con người để xem liệu chúng có thể
được sử dụng làm chất diệt khuẩn hay
không”, cô nói. Sau khi được áp dụng trên
các bề mặt của thiết bị trong các môi trường
này, chúng có thể vượt trội hơn và triệt tiêu
Listeria, do đó làm giảm rủi ro an toàn thực
phẩm và hành động điều tiết tiềm năng.
Các nhà nghiên cứu của bang
Pennsylvania sẽ sớm bắt đầu phân tích các
cộng đồng vi sinh vật trong các cơ sở chế
biến sữa để xác định thành phần vi sinh vật và
hệ sinh thái của các môi trường này.
Nghiên cứu được công bố trên Microbiome.
H.T, theo Newfoodmagazine
Nguồn: mard.gov.vn, 27/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 22/65
Phát triển phương pháp phân tích thực phẩm mới
Việc phân tích đồng thời chất tạo mùi và chất tạo vị
có thể đơn giản hóa và tăng cường kiểm soát
chất lượng thực phẩm trong tương lai.
Các nhà khoa học tại Đại học Kỹ thuật
Munich (TUM) và Viện Sinh học Thực phẩm
Leibniz đã phát triển một phương pháp mới
để phân tích đồng thời cả chất tạo mùi và
chất tạo vị. Nó có thể đơn giản hóa và tăng
tốc kiểm soát chất lượng thực phẩm trong
tương lai.
“Giờ đây, chúng tôi đã phát triển một
phương pháp mới, sáng tạo, cho phép chúng
tôi kiểm tra đồng thời thực phẩm cho cả chất
tạo mùi và chất kích thích khẩu vị trong một
quy trình thông lượng cao tiết kiệm thời gian.
Đây là phương pháp dựa trên phương pháp
sắc ký lỏng khối phổ siêu cao áp (UHPLC-
MS) thường được sử dụng để phân tích mùi
vị”, Ông Thomas Hofmann, Giám đốc Viện
nghiên cứu sinh học hệ thống thực phẩm
Leibniz và Giáo sư hóa học thực phẩm và
khoa học cảm giác phân tử cho biết tại TUM.
Tính năng mới và tiết kiệm thời gian của
phương pháp đã phát triển là các chất có mùi
dễ bay hơi giờ đây cũng có thể được phân tích
bằng phương pháp làm giàu ngược dòng hoặc
chuyển đổi chất bằng phương pháp này,
không được sử dụng cho các chất thơm .
Chúng tôi đã thử nghiệm phương pháp
mới bằng cách sử dụng nước táo làm ví
dụ. Kết quả rất hứa hẹn”, Andreas Dunkel,
Nhà khoa học cao cấp tại Viện Sinh học Hệ
thống Thực phẩm Leibniz bổ sung
thêm. Cùng với sinh viên tiến sĩ Christoph
Hofstetter từ TUM, đã tham gia vào việc phát
triển phương pháp mới.
Phương pháp mới lần đầu tiên có thể
phân tích một số lượng lớn mẫu trong một
thời gian rất ngắn liên quan đến hương vị và
thành phần tạo mùi của chúng, các nhà khoa
học cho biết.
Các nhà nghiên cứu hiện hy vọng có thể
phát triển hơn nữa phương pháp này để các
nhà sản xuất thực phẩm có thể sử dụng trong
tương lai để nhanh chóng và dễ dàng theo dõi
hương vị của thực phẩm trong toàn bộ chuỗi
giá trị và, nếu cần, tối ưu hóa nó.
Nó cũng có thể được sử dụng để ngăn
chặn gian lận thực phẩm: “Sử dụng các hồ sơ
hương vị được xác định, có thể kiểm tra
nguồn gốc và nhãn chất lượng của các nhà
sản xuất và phát hiện gian lận thực phẩm”,
Dunkel nói.
T.P, theo Newfoodmagazine
Nguồn: mard.gov.vn, 09/08/2019 Trở về đầu trang
**************
CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Các nhà sinh học có bước tiến đáng kể trong việc tìm kiếm "gen trường thọ"
Các nhà di truyền học từ đại học Harvard,
Đại học quốc gia Moskva và Skoltech đã có
một bước tiến lớn hướng tới việc tạo ra các
loại thuốc kéo dài cuộc sống bằng cách tạo ra
một thuật toán cho phép tìm kiếm nhanh
chóng và hiệu quả các gen "tuổi thọ cao". Kết
quả đã giúp các nhà khoa học tìm ra những
cách mới để kéo dài sự sống.
Trong những năm gần đây, các nhà
khoa học đã một cuộc tranh luận về quá trình
lão hóa và cái chết của con người và động vật.
Một số nhà sinh vật học và tiến hóa tin rằng
quá trình này không phải ngẫu nhiên trong tự
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 23/65
nhiên và nó được điều khiển bằng một bộ gen
nhất định, khiến cơ thể già và chết đi, nhường
chỗ cho một thế hệ mới.
Một số nhà khoa học khác tin rằng lão
hóa là một quá trình tích lũy đột biến và phá
vỡ ngẫu nhiên trong các tế bào. Nó dẫn đến sự
tích tụ trong cơ thể các tế bào được gọi là
"già", ngừng tham gia vào sự sống của cơ thể,
do xuất hiện các đột biến trong DNA của
chúng hoặc đạt đến giới hạn phân chia.
Gần đây, các nhà khoa học từ Viện Vật lý
- Công nghệ Moskva và công ty khởi nghiệp
sinh học Gero của Nga cho thấy tuổi thọ của
giun có thể được kéo dài thêm khoảng một
phần ba bằng cách sử dụng chất aspirin thông
thường và ba phân tử khác trước đây không
liên quan đến quá trình lão hóa của cơ thể.
Các nhà khoa học Nga quan tâm đến việc
làm thế nào chính xác các loại chất này thay
đổi hoạt động của các gen "tuổi già" và các
phần DNA khác có liên quan đến tuổi thọ. Họ
đã cố gắng để có được câu trả lời cho câu hỏi
này bằng cách phát triển một số quần thể
chuột, kéo dài cuộc sống của chúng theo tám
cách khác nhau với hiệu quả đã được chứng
minh.
Họ dùng nhiều loại thuốc khác nhau,
chẳng hạn như acarbose, cũng như liệu pháp
gen, loại bỏ gen thụ thể tăng trưởng GHR, hay
các quá trình đơn giản ai cũng biết, bao gồm
cả thiếu thực phẩm mãn tính (nhịn ăn).
Theo kết quả của các thí nghiệm, hóa ra
tất cả các phương pháp kéo dài cuộc sống đều
dẫn đến một kiểu nữ tính hóa - sự khác biệt
giữa hai giới dần dần được làm rõ, điều này
thể hiện ở chỗ nam giới trở nên giống nữ giới
về hoạt động của gen.
Nhiều thứ trong số những thay đổi này,
như các nhà nghiên cứu cho thấy, thực sự có
tác động tích cực đến tuổi thọ và sức khỏe của
loài gặm nhấm, buộc chúng tiêu tốn ít năng
lượng hơn vào việc sản xuất và giải phóng các
protein "không cần thiết", cũng như thay đổi
bản chất của quá trình trao đổi chất.
Tổng cộng, các nhà khoa học đã có thể cô
lập hàng trăm phân đoạn DNA có hoạt động
tăng hoặc giảm có liên quan đến sự lão hóa,
tăng tốc hoặc dừng lại. Được hướng dẫn bởi
bộ gen này, các nhà khoa học đã cố gắng tìm
ra các loại thuốc và phương pháp kéo dài sự
sống hoạt động theo cách tương tự. Chúng bao
gồm gipokxi, chất KU-0063794, cũng như
chất chống oxy hóa E304.
M.P, theo Sputnik
Nguồn: dantri.com.vn, 09/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Sử dụng virus diệt khuẩn để sản xuất gel tự sửa chữa
Các nhà khoa học Canada đã phát triển
được một loại gel mới chứa đầy virus diệt
khuẩn. Gel tự phục hồi có thể được ứng dụng
trong y học và bảo vệ môi trường. Virus diệt
khuẩn được gọi thực thể khuẩn, là nhóm sinh
vật phong phú và đa dạng nhất trên hành tinh,
có số lượng vượt xa mọi dạng sự sống khác,
kể cả vi khuẩn.
Trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên
cứu đã nuôi cấy, chiết tách và kết hợp các
thực thể khuẩn với mật độ lớn đến mức chúng
tự sắp xếp thành các tinh thể lỏng. Khi bổ
sung thêm chất kết dính hóa học, các tinh thể
lỏng này đã tạo thành một chất giống như
gelatin tự sửa chữa khi bị cắt.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 24/65
"Các thực thể khuẩn ở xung quanh
chúng ta, kể cả bên trong cơ thể của con
người", Zeinab Hosseini-Doust, kỹ sư hóa
học nói. "Chúng là loài săn mồi tự nhiên của
vi khuẩn. Bất cứ nơi nào có vi khuẩn, thì ở đó
có thực thể khuẩn. Điểm độc đáo ở đây là
nồng độ thực thể khuẩn cần có trong phòng
thí nghiệm để tạo ra vật liệu rắn".
Chỉ 1 mililit gel kháng khuẩn có chứa
đến 300 nghìn tỷ thực thể khuẩn. Các nhà
nghiên cứu cho rằng gel màu vàng này có thể
được sử dụng để phủ lên mô cấy y tế và khớp
nhân tạo. Vì nhiều lý do như lạm dụng kháng
sinh, vấn đề vi khuẩn kháng kháng sinh tiếp
tục gia tăng. Các nhà nghiên cứu trên toàn thế
giới đang cố gắng tìm giải pháp khắc phục.
Lei Tan, đồng tác giả nghiên cứu cho
biết: "Chúng tôi cần có những phương thức
mới để tiêu diệt vi khuẩn và thực thể khuẩn là
một trong những lựa chọn thay thế đầy hứa
hẹn. Thực thể khuẩn có thể tiêu diệt vi khuẩn
kháng kháng sinh".
Gel mới có thể được sử dụng cho nhiều
mục đích. Vì ADN của thực thể khuẩn có thể
dễ dàng được chỉnh sửa, nên virus có thể
được “huấn luyện” để tấn công các tế bào ung
thư, ăn nhựa hoặc chống lại các chất ô nhiễm
môi trường.
N.P.D, theo upi.com
Nguồn: vista.gov.vn, 05/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Tế bào nhân tạo có thể cảm nhận và phản ứng với môi trường xung quanh
Các nhà nghiên cứu tại trường Hoàng
gia London đã tạo ra các tế bào nhân tạo mô
phỏng tế bào sinh học bằng cách phản ứng với
sự thay đổi hóa học trong môi trường xung
quanh. Các tế bào nhân tạo có thể được sử
dụng để cảm nhận những thay đổi trong cơ thể
và phản ứng bằng cách giải phóng các phân tử
thuốc hoặc cảm nhận và loại bỏ các kim loại
có hại trong môi trường.
Ứng phó với những thay đổi hóa học là
một chức năng quan trọng của các tế bào sinh
học. Ví dụ, các tế bào có thể phản ứng với hóa
chất bằng cách tạo ra một số protein, tăng
cường sản sinh năng lượng hoặc tự phá hủy.
Hóa chất cũng được sử dụng bởi các tế bào để
liên lạc với nhau và phối hợp phản ứng hoặc
truyền tín hiệu.
Tuy nhiên, trong các tế bào tự nhiên, các
phản ứng hóa học này rất phức tạp, bao gồm
nhiều bước. Vì thế, khó tác động chẳng hạn
như khi các nhà nghiên cứu muốn tạo ra các tế
bào tự nhiên mang lại đặc trưng gì đó hữu ích,
giống như một phân tử thuốc. Thay vào đó,
nhóm nghiên cứu đang tạo ra các tế bào nhân
tạo mô phỏng những phản ứng hóa học này
theo cách đơn giản hơn nhiều, cho phép dễ
điều chỉnh chúng.
Giờ đây, nhóm nghiên cứu đã tạo ra các
tế bào nhân tạo đầu tiên có thể cảm nhận và
phản ứng với tín hiệu hóa học bên ngoài thông
qua kích hoạt đường dẫn tín hiệu nhân tạo.
Các tế bào này có khả năng cảm nhận các ion
canxi và phản ứng bằng cách phát huỳnh
quang. Kết quả nghiên cứu đã được công bố
trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm khoa học
quốc gia.
Tế bào nhân tạo mới gồm có các tế bào
nhỏ hơn (các túi) bên trong. Cạnh của tế bào
được hình thành từ màng chứa lỗ, cho phép
ion canxi đi vào. Bên trong tế bào, ion canxi
kích hoạt enzyme làm cho các túi giải phóng
các hạt phát huỳnh quang.
Hệ thống do các nhà nghiên cứu tạo ra,
đơn giản hơn vì không cần tính đến nhiều yếu
tố cần có trong các hệ thống tự nhiên như các
sản phẩm phụ độc hại cho tế bào. Trong hệ
thống, các lỗ màng và enzyme được kích hoạt
bởi canxi là từ các hệ thống sinh học hiện có -
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 25/65
ví dụ enzyme được lấy từ nọc ong - nhưng
chúng không được tìm thấy trong môi trường
tương tự trong tự nhiên. Đây là thế mạnh của
việc sử dụng tế bào nhân tạo để tạo ra các
phản ứng hóa học. Bên cạnh đó, những tiến bộ
từ lĩnh vực hóa học và công nghệ nano cũng
có thể được kết hợp để cho ra đời các hệ thống
và con đường khó điều chỉnh trong lĩnh vực
sinh học.
N.T.T, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 12/08/2019 Trở về đầu trang
************** Các yếu tố chính hỗ trợ một số loài tảo khai thác năng lượng mặt trời
Các nhà khoa học tại trường Đại học
Rutgers đã phát hiện ra cách tảo cát - loại tảo
sản sinh 20% oxy trên Trái đất - khai thác
năng lượng mặt trời để quang hợp. Nghiên
cứu đã được công bố trên tạp chí Kỷ yếu của
Viện Hàn lâm khoa học quốc gia, có thể dẫn
đến khả năng sản xuất nhiên liệu sinh học từ
tảo theo cách hiệu quả và với chi phí phải
chăng, cũng như góp phần chống biến đổi khí
hậu do đốt nhiên liệu hóa thạch.
Đại dương và các tuyến đường thủy
khác có nguồn tảo rất dồi dào - “nhà máy”
năng lượng chuyển đổi ánh nắng mặt trời và
CO2 thành năng lượng hóa học và giúp loại
bỏ cacbon khỏi khí quyển. Tảo cát là một
trong những loài tảo hiệu quả nhất. Dầu hóa
thạch chúng là nguồn dầu mỏ có chất lượng
cao nhất trên Trái đất.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng công cụ
tạo ảnh sinh học 3D để lần đầu tiên tiết lộ cấu
trúc của các protein được gọi là Photosystem
II mà tảo cát sử dụng để hấp thụ ánh nắng mặt
trời và cung cấp năng lượng cho quá trình
quang hợp của chúng. Kết quả nghiên cứu
cho thấy mỗi tế bào bao gồm hai bộ protein
này, dù chỉ có một bộ hoạt động. Bộ hoạt
động có cấu trúc liên kết với protein sắc tố
như diệp lục xanh hấp thụ ánh sáng trong
ăng-ten để khai thác cho quang hợp. Bộ
không hoạt động thiếu ăng-ten và không tham
gia vào quá trình quang hợp.
Các nhà khoa học đang tìm hiểu giới hạn
của sức mạnh quang hợp trong tảo và khai
thác sức mạnh đó để sản xuất nhiên liệu sinh
học. Theo Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, tảo lưu trữ
năng lượng dưới dạng dầu tự nhiên và trong
điều kiện thích hợp có thể tạo ra rất nhiều dầu
để chuyển đổi thành nhiên liệu sinh học cho ô
tô, xe tải, xe lửa và máy bay. "Các bước tiếp
theo là cố gắng tìm hiểu các cơ chế kiểm soát
động lực học giữa các protein và hỗ trợ sản
xuất năng lượng sinh hóa mạnh mẽ", PGS.
Wei Dai, đồng tác giả nghiên cứu nói.
GS. Paul G. Falkowski, một trong các
tác giả nghiên cứu cho rằng: "Phát hiện đặt
nền tảng cho nghiên cứu tiếp theo liên quan
đến việc phát triển nhiên liệu sinh học hiệu
quả hơn từ tảo để thay thế dầu mỏ”. Tham gia
nghiên cứu còn có các nhà khoa học tại
trường Đại học Y Baylor và Bệnh viện
Xiangya trực thuộc Đại học Trung Nam
(Trung Quốc).
N.T.T, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 21/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 26/65
Bộ gien của quả bơ đã được giải mã thành công
Các nhà khoa học đã giải thành công
trình tự bộ gien của quả bơ, làm sáng tỏ
nguồn gốc cổ xưa của loại quả này và đặt nền
móng cho những cải tiến để canh tác trong
tương lai.
Trong khoa học hiện đại, lần đầu tiên
nghiên cứu tiết lộ rằng giống bơ Hass nổi
tiếng được thừa hưởng khoảng 61% DNA từ
các giống bơ Mexico và khoảng 39% từ bơ
Guatemala. (Bơ có nhiều loại, nhưng Hass -
được trồng lần đầu tiên vào những năm 1920
- bao gồm phần lớn bơ được trồng trên khắp
thế giới).
Nghiên cứu cũng cung cấp tài liệu tham
khảo quan trọng để tìm hiểu về chức năng của
từng gien quả bơ và sử dụng kỹ thuật di
truyền để tăng năng suất của cây bơ, cải thiện
khả năng kháng bệnh và tạo ra quả với mùi vị
và kết cấu mới.
Nghiên cứu này rất quan trọng đối với
ngành nông nghiệp. Statista, nhà cung cấp dữ
liệu thị trường và người tiêu dùng cho biết,
thị trường bơ toàn cầu đang phát triển trị giá
khoảng 13 tỷ đô la trong năm 2017. Trên
khắp thế giới, quả bơ được phết lên bánh
tortillas, nghiền thành bánh mì nướng hương
vị, cuộn thành sushi và làm sinh tố quả bơ -
một món ăn phổ biến ở các vùng của Đông
Nam Á.
Các nhà khoa học đã giải trình tự không
chỉ giống bơ Hass, mà cả bơ từ Mexico,
Guatemala và Tây Ấn, mỗi nơi đều là những
giống cây bản địa, khác biệt về mặt di truyền.
Dự án được thực hiện bởi Phòng thí
nghiệm Quốc gia về Di truyền đa dạng sinh
học (LANGEBIO) ở Mexico, Đại học Công
nghệ Texas và Đại học Buffalo. Nghiên cứu
được công bố vào ngày 6/8/2019 trong Kỷ
yếu của Viện hàn lâm Khoa học Quốc gia
Hoa Kỳ.
Mặc dù bơ đã trở nên phổ biến trên thế
giới chỉ trong thế kỷ 20, nhưng loại quả này
có một lịch sử được lưu trữ như là một nguồn
duy trì ở Trung Mỹ và Nam Mỹ, nơi nó từ lâu
đã là một đặc trưng của ẩm thực địa phương.
Hàng trăm năm trước, chẳng hạn, người
Aztec nghiền bơ để làm nước sốt có tên là
Huacamolli.
Các nghiên cứu mới thậm chí còn quay
ngược thời gian, sử dụng bộ gien để điều tra
lịch sử gia đình của quả bơ, được các nhà
khoa học gọi là Ba Tư Mỹ. Các nhà khoa học
nghiên cứu quá khứ di truyền của quả bơ để
thiết kế tương lai của loại cây trồng chiến
lược này cho Mexico. Vòng đời dài của bơ
làm cho các chương trình nhân giống trở nên
khó khăn, vì vậy các công cụ di truyền sẽ
giúp tạo ra các chương trình nhân giống
nhanh hơn và hiệu quả hơn để cải thiện loại
quả ngày càng phổ biến này.
Bơ thuộc về một nhóm thực vật tương
đối nhỏ gọi là cây mộc lan, phân tách từ các
loài thực vật có hoa khác khoảng 150 triệu
năm trước. Nghiên cứu mới ủng hộ - nhưng
không chứng minh - giả thuyết rằng các loài
mộc lan, với tư cách là một nhóm, có trước
hai dòng trội của thực vật có hoa còn tồn tại
đến ngày nay, eudicots và monocots.
M.H, theo EurekAlert
Nguồn: mard.gov.vn, 13/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 27/65
Nuôi cấy thành công san hô Đại Tây Dương có nguy cơ tuyệt chủng
Hình ảnh sinh sản thành công của san hô trong
một bể cá tại một cơ sở thủy cung Florida ở
Apollo Beach - Ảnh: Reuters
Các nhà khoa học đã nuôi cấy được loài
san hô Pillar Đại Tây Dương, một loại san hô
đang có nguy cơ bị tuyệt chủng cao. Trước
đó, loài san hô Thái Bình Dương cũng đã
được nuôi cấy thành công ở bảo tàng
Horniman của Anh.
Các nhà khoa học thuộc Trung tâm Bảo
tồn thủy sinh bang Florida (Mỹ) cho biết lần
đầu tiên đã nuôi cấy thành công san hô trong
phòng thí nghiệm.
Đây được coi là một bước đột phá đáng
khích lệ trong cuộc chạy đua để cứu sống rạn
san hô Great Barrier của châu Mỹ ở ngoài
khơi bang Florida
Các nhà khoa học đã nuôi cấy được loài
san hô Pillar Đại Tây Dương, một loại san hô
đang có nguy cơ bị tuyệt chủng cao. Trước
đó, loài san hô Thái Bình Dương cũng đã
được nuôi cấy thành công ở bảo tàng
Horniman của Anh.
Kể từ năm 2015, Trung tâm Bảo tồn
thủy sinh bang Florida và bảo tàng Horniman
đã hợp tác trong chương trình các kỹ thuật
nuôi cấy san hô. Các nhà khoa học sử dụng
các kỹ thuật sinh sản mà bảo tàng Horniman
sử dụng trước đó để kích thích 18 loài san hô
ở Thái Bình Dương sinh sản.
Kỹ thuật đó là kích thích san hô thả
trứng và tinh trùng vào các bể chứa thủy sinh
của phòng thí nghiệm. Các bể chứa có điều
kiện sống hoàn toàn giống với môi trường
sống tự nhiên trong chu kỳ kéo dài một năm.
Trong các bể chứa, nhiệt độ của nước sẽ được
thay đổi từ hè sang đông, sử dụng ánh sáng để
tạo chu kỳ bình minh và hoàng hôn, thực hiện
các chu kỳ xuất hiện của Mặt trăng nhằm tạo
môi trường sống phù hợp cho san hô chuẩn bị
sinh sản.
Theo các nhà khoa học Mỹ, rạn san hô ở
Florida đang bị hủy diệt với tốc độ nhanh
chóng do sự biến đổi khí hậu và một căn bệnh
phá hỏng mô san hô bắt đầu xuất hiện tại
vùng biển này từ năm 2014. Các nhà khoa
học hy vọng kỹ thuật mới sẽ giúp tạo ra
những loài san hô khỏe mạnh để phục hồi rạn
san hô tại vùng biển này.
BT
Nguồn: baochinhphu.vn, 28/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Y DƯỢC
Hình xăm nghệ thuật có thể theo dõi sức khỏe và chẩn đoán bệnh
Các nhà khoa học Đức ở Đại học kỹ
thuật Munich đã phát triển bộ cảm biến da lưu
lại vĩnh viễn như hình xăm nghệ thuật. Về cơ
bản, ý tưởng là những bệnh nhân mắc bệnh
mãn tính sẽ nhận được hình xăm vĩnh viễn,
màu sắc sẽ thay đổi khi phản ứng với sự thay
đổi mức độ của các chất chuyển hóa nhất định
trong máu. Do đó, nếu bệnh nhân hoặc bác sĩ
của họ nhận thấy sự thay đổi màu sắc hình
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 28/65
xăm, họ sẽ biết rằng tình trạng đã xấu đi hoặc
được cải thiện, tùy thuộc vào màu sắc. Một
ứng dụng điện thoại thông minh mà nhà khoa
học đã phát triển, có thể giúp họ "đọc" hình
xăm một cách khách quan.
Trong các thử nghiệm trong phòng thí
nghiệm trên các mảnh da lợn, nhóm nghiên
cứu đã thử nghiệm bằng cách tiêm các loại
thuốc nhuộm khác nhau qua lớp biểu bì và hạ
bì bên dưới. Đây là cách tương tự trong đó
hình xăm vĩnh viễn được áp dụng cho con
người. Họ đã sử dụng kết hợp thuốc nhuộm
đỏ methyl, xanh bromothymol và
phenolphthalein để bôi lên da. Khi hỗn hợp
được bôi lên mảnh da heo (dùng làm mẫu
thử), hình mẫu chuyển từ màu vàng sang màu
xanh lá cây nếu độ pH thay đổi từ 5 thành 9.
Hình xăm sau đó đã được thực hiện
bằng cách sử dụng thuốc nhuộm màu vàng
đặc biệt. Một trong số này chuyển sang màu
xanh đậm khi nồng độ glucose tăng lên, trong
khi loại còn lại chuyển sang màu xanh và giữ
nguyên như vậy, miễn là protein có tên
albumin có mặt với lượng vừa đủ. Nồng độ
glucose cao có thể chỉ ra rối loạn chức năng
tiểu đường, trong khi mức albumin thấp hơn
có thể chỉ ra suy gan hoặc thận. Người ta tin
rằng khi phát triển hơn nữa, công nghệ xăm
hình cũng có thể được sử dụng để theo dõi
các yếu tố rẻ tiền như nồng độ chất điện giải
và mầm bệnh, hoặc mức độ hydrat hóa.
Nghiên cứu gần đây đã được công bố
trên tạp chí Angewandte Chemie.
N.T.T, theo newatlas.com
Nguồn: vista.gov.vn, 02/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Máy in 3D tạo ra các bộ phận chức năng của tim không có collagen
Các nhà khoa học Mỹ đã ứng dụng kỹ
thuật sao chép các extracellular matrix phức
tạp của cơ thể, mở ra triển vọng tương sáng
về khả năng có thể tạo ra toàn bộ các cơ quan
trong cơ thể con người.
Một van tim chức năng không có collagen
được tạo ra bằng máy in 3D. (Ảnh: AFP)
Các nhà khoa học Mỹ đã chế tạo thành
công các bộ phận chức năng của tim mà không
có collagen bằng cách sử dụng máy in sinh
học 3D, một bước đột phá mà giới nghiên cứu
kỳ vọng rằng một ngày nào đó có thể giúp tạo
ra toàn bộ các cơ quan trong cơ thể.
Theo kết quả nghiên cứu đăng trên tạp
chí Science ngày 1/8, các nhà khoa học đã
ứng dụng kỹ thuật sao chép các extracellular
matrix (còn được gọi là cấu trúc nền ECM -
hay ma trận ngoại bào) phức tạp của cơ thể,
trong đó cung cấp cấu trúc và các cơ quan tín
hiệu sinh hóa cần thiết để cơ thể hoạt động.
Cấu trúc nền ECM thường nằm bên
ngoài màng plasma của tế bào. Cấu trúc nền
là một tập hợp các phân tử bên ngoài tế bào
nhằm nâng đỡ các tế bào xung quanh và hỗ
trợ các hoạt động sinh hóa của tế bào.
Do con người là sinh vật đa bào tiến hóa
độc lập thành các cơ quan khác nhau, nên mỗi
cơ quan trong cơ thể của người có ECM khác
nhau như cấu trúc nền của da, cấu trúc nền
của xương, cấu trúc nền của cơ...
Nhà khoa học Adam Freiberg - một
trong những thành viên của nhóm nghiên cứu
- cho biết: "Những gì chúng tôi có thể chỉ ra
là bạn thực sự có thể in những hình ảnh 3D
của một van tim không có collagen, và chúng
hoạt động."
Các cuộc thử nghiệm trước đây đối với
in ma trận ngoại bào đã bị cản trở bởi nhiều
hạn chế, dẫn đến độ chính xác của mô kém và
độ phân giải thấp.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 29/65
Collagen vốn được xem là một chất liệu
sinh học lý tưởng cho nhiệm vụ này, vì nó
được tìm thấy trong mọi mô của cơ thể người.
Tuy nhiên, collagen giống như một chất
lỏng và việc cố gắng in cấu trúc nền ECM
trên collagen sẽ dẫn đến kết quả tạo nên các
chất liệu giống như thạch.
Giờ đây, các nhà khoa học tại Đại học
Carnegie Mellon đã có thể vượt qua những
rào cản này bằng cách tận dụng những thay
đổi nhanh chóng về độ pH để làm cho
collagen rắn lại với sự kiểm soát chính xác.
Theo nhà khoa học Adam Fbergberg, kỹ
thuật này được kỳ vọng sẽ mở ra triển vọng
tương sáng cho các bệnh nhân chờ ghép tim
hoặc bị thoái hóa gan.
Kỹ thuật mới này sẽ được tiếp tục
nghiên cứu phát triển và đánh giá thông qua
thử nghiệm trên động vật và cuối cùng là con
người.
Thanh Phương
Nguồn: vietnamplus.vn, 02/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Phương pháp ghép tế bào gốc mới có thể giúp phục hồi tim bị tổn thương
Theo một nghiên cứu mới do Quỹ Tim
mạch Anh (BHF) tài trợ, sự kết hợp của các tế
bào tim có nguồn gốc từ tế bào gốc có thể
giúp ích rất nhiều trong việc điều trị đau tim.
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng,
bằng cách cấy ghép một vùng mô bị tổn
thương với sự kết hợp của cả tế bào cơ tim và
tế bào hỗ trợ lấy từ lớp ngoài của thành tim có
thể giúp các cơ quan phục hồi sau tổn thương
do cơn đau tim gây ra.
Phương pháp ghép tế bào gốc mới sẽ là
cơ hội cho việc điều trị tim bị tổn thương.
Các nhà khoa học đã cố gắng sử dụng tế
bào gốc để sửa chữa những trái tim bị tổn
thương trong một số năm. Những nỗ lực đã
không thành công cho đến nay, chủ yếu là do
phần lớn các tế bào được cấy ghép sẽ chết
trong vòng vài ngày.
Tuy nhiên mới đây, tiến sĩ Sanjay Sinha
và nhóm của ông tại Đại học Cambridge, hợp
tác với các nhà nghiên cứu tại Đại học
Washington, đã sử dụng các tế bào biểu mô
hỗ trợ được phát triển từ tế bào gốc của con
người giúp các tế bào tim được cấy ghép sống
lâu hơn.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng mô tim
của người được nuôi cấy trong phòng thí
nghiệm từ tế bào gốc để kiểm tra sự kết hợp
tế bào và phát hiện ra rằng, các tế bào biểu
mô hỗ trợ đã giúp các tế bào cơ tim phát triển.
Nó cũng cải thiện khả năng co bóp và thư
giãn của tế bào cơ tim.
Ở chuột có trái tim bị tổn thương, sự kết
hợp cũng cho phép các tế bào được cấy ghép
tồn tại và phục hồi các tế bào cơ tim và mạch
máu bị mất.
Các nhà nghiên cứu hiện hi vọng sẽ biết
cách làm thế nào các tế bào biểu mô hỗ trợ
giúp thúc đẩy quá trình tái tạo tim. Hiểu
những chi tiết chính này sẽ đưa họ đến một
bước gần hơn để thử nghiệm các liệu pháp tái
tạo tim trong các thử nghiệm lâm sàng.
Hàng trăm ngàn người ở Anh đang sống
trong tình trạng suy tim, thường là kết quả
của một cơn đau tim. Trong cơn đau tim, một
phần của tim bị thiếu oxy dẫn đến cái chết
của cơ tim. Mất cơ tim vĩnh viễn cũng như
sẹo tiếp theo kết hợp để làm giảm khả năng
bơm máu của tim trên cơ thể.
Những người bị suy tim không thể tái
tạo trái tim bị tổn thương của họ và cách chữa
trị duy nhất là ghép tim. Cuối cùng, các nhà
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 30/65
nghiên cứu hi vọng rằng, bằng cách khai thác
sức mạnh tái tạo của tế bào gốc, một ngày nào
đó họ sẽ có thể chữa lành trái tim con người
bằng cách sử dụng tế bào của chính bệnh
nhân.
Minh Long, theo Medicalxpress
Nguồn: dantri.com.vn, 05/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Phương pháp mới cho phép thử nghiệm tiền lâm sàng rộng rãi hơn của thuốc và liệu pháp tim
Các nhà nghiên cứu tại Đại học
Louisville đã phát triển một hệ thống có thể
tái tạo dễ dàng cho phép họ giữ những lát cắt
của trái tim con người tồn tại trong một thời
gian dài hơn, cho phép thử nghiệm rộng rãi
hơn về các loại thuốc và liệu pháp gen mới.
Hệ thống nuôi cấy sinh học mới này bắt
chước môi trường của một cơ quan sống
thông qua kích thích điện và oxy hóa liên tục,
duy trì khả năng sống và chức năng của các
phân đoạn tim trong 6 ngày. Các hệ thống
nuôi cấy trước đó duy trì các lát tim chức
năng không quá 24 giờ. Thời gian tồn tại kéo
dài sẽ cho phép cải thiện thử nghiệm tiền lâm
sàng của các loại thuốc mới về hiệu quả và
độc tính.
Tamer MA Mohamed, Ph.D. "Phương
pháp mới này duy trì các lát cắt tim đầy đủ
chức năng của con người trong sáu ngày
trong môi trường nuôi cấy”.
Hệ thống này cung cấp quyền truy cập
vào hệ thống đa bào 3D hoàn chỉnh phản ánh
tình trạng chức năng và cấu trúc của tim ở
người sống.
"Hệ thống này sẽ tiết kiệm thời gian và
chi phí cho các thử nghiệm lâm sàng trong
nghiên cứu giai đoạn một, bao gồm kiểm tra
độc tính và bằng chứng về hiệu quả",
Mohamed nói. "Ngoài thuốc, chúng tôi đã
chứng minh tính hiệu quả của hệ thống trong
việc thử nghiệm liệu pháp gen".
P.T.T, theo sciencedaily.com
Nguồn: motthegioi.vn, 07/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Tìm ra cách mới để chọn giới tính khi thụ tinh
Các nhà khoa học Nhật Bản đã phát
triển công nghệ chọn giới tính của con vật
sinh ra nhờ thụ tinh nhân tạo.
Thông báo trên tạp chí PLOS Biology
cho hay, các chuyên viên nghiên cứu từ Đại
học tổng hợp Hiroshima đã học cách lựa chọn
giới tính cho động vật khi thụ tinh nhân tạo.
Họ đã thành công trong việc gây ảnh hưởng
đến các tế bào theo cách kích hoạt loại tinh
trùng phù hợp.
Các nhà sinh học đã thu được chất hóa
học có khả năng làm giảm hoạt tính vận động
của tinh trùng với nhiễm sắc thể X, nhưng
đồng thời không ảnh hưởng đến khả năng
sống sót và sinh sản của chúng.
Kết quả là, trong quá trình thụ tinh nhân
tạo, người ta có thể lựa chọn tinh trùng nhanh
.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 31/65
hay chậm và kết hợp nhiễm sắc thể X và Y
trong phôi, nghĩa là chọn giới tính cho con
vật sẽ ra đời trong tương lai.
M.P, theo Sputnik
Nguồn: dantri.com.vn, 15/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Nghiên cứu mới giải thích cơ chế phân tử trong tác dụng chống động kinh của rau mùi
Rau mùi (ngò ta) là loài thân thảo, kích
thước nhỏ, có mùi thơm mọc khắp nước ta.
Tinh dầu, flavonoid, acid béo và sterol đã
được phân lập từ các bộ phận của cây rau
mùi. Trong dân gian, rau mùi tác dụng phát
tán thấu chẩn ( giúp sởi chóng mọc), giảm
độc làm nhẹ trạng thái nhiễm độc toàn thân
(nhất là đối với bệnh sởi trẻ em), kiện vị tiêu
thực. Các nghiên cứu hiện đại cũng đã cho
thấy loài rau này có tác dụng chống oxy hóa,
chống tiểu đường, an thần, chống co giật, hạ
huyết áp, giải độc, kháng nấm, chống ung
thư, bảo vệ gan…Trong một nghiên cứu gần
đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra cơ chế
phân tử của tác dụng chống động kinh của
cây rau mùi.
Hình 1. Rau mùi (nguồn Internet)
Nghiên cứu này được công bố trên tạp
chí FASEB, giải thích hoạt động phân tử của
rau mùi (Coriandrum sativum) như một chất
kích hoạt kênh KCNQ rất mạnh. Phát hiện
mới này có thể dẫn đến những cải tiến trong
trị liệu và phát triển các loại thuốc hiệu quả
hơn. Geoff Abbott, Tiến sĩ, giáo sư sinh lý
học tại Đại học Y khoa UCI và chủ nhiệm
nghiên cứu đã phát biểu "Chúng tôi đã phát
hiện ra rằng rau mùi, được sử dụng như một
loại thuốc chống co giật, có khả năng kích
hoạt một kênh kali trong não để giảm hoạt
động co giật. Cụ thể, chúng tôi đã tìm thấy
một thành phần có trong rau mùi, được gọi là
dodecenal, liên kết với một thụ thể của kênh
kali để kích hoạt chúng, làm giảm tính dễ bị
kích thích của tế bào".
Hình 2. Cấu trúc dodecenal
Các nhà nghiên cứu đã sàng lọc các hợp
chất phân lập được từ lá rau mùi. Kết quả
cho thấy một aldehyd béo chuỗi dài (E)-2-
dodecenal có tác dụng kích hoạt nhiều kênh
kali bao gồm isoform thần kinh và isoform
tim, chịu trách nhiệm điều chỉnh hoạt động
điện ở não và tim. Sự có mặt của hợp chất
này có thể giải thích cho tác dụng chống co
giật, trì hoãn một số cơn động kinh do hóa
chất gây ra của rau mùi. Phát hiện này rất
quan trọng vì nó có thể giúp sử dụng rau mùi
hiệu quả hơn như một thuốc chống co giật,
hoặc điều chỉnh dodecenal để phát triển các
thuốc chống co giật an toàn hơn và hiệu quả
hơn trong tương lai.
Hoàng Xuân Huyền Trang lược dịch,
theo sciencedaily.com
Nguồn: huepharm-uni.edu.vn,
07/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 32/65
Hợp chất chống oxy hóa từ đậu tương có thể ngăn ngừa tổn thương mạch máu do cần sa
Kết quả nghiên cứu sơ bộ cho thấy các
nhà khoa học tại trường Đại học quốc gia Đài
Loan đã tìm ra một hợp chất trong đậu tương
có khả năng ngăn chặn sự tổn thương của lớp
lót mạch máu trong tim và hệ tuần hoàn.
Trong tương lai, phát hiện nghiên cứu sẽ dẫn
đến một phương pháp mới để ngăn chặn tác
dụng phụ đến hệ tim mạch do sử dụng cần sa
vì mục đích giải trí và y tế.
Cần sa là loại thuốc được sử dụng trái
phép nhiều nhất trên thế giới và ngày càng
được sử dụng hợp pháp cho mục đích giải trí
và y tế. Tuy nhiên, cũng có nhiều nghiên cứu
đề cập đến mối liên hệ giữa hút cần sa với
tăng nguy cơ đau tim và đột quỵ. Các tác
dụng phụ đối với hệ tim mạch bao gồm đổi
nhịp tim và huyết áp, khi mọi người dùng
thuốc đã được Cơ quan Quản lý thực phẩm và
dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) phê chuẩn, có
chứa phiên bản tổng hợp của delta-9-
tetrahydrocannabinol (THC) - hợp chất chính
trong cần sa.
"Các loại thuốc này được kê đơn để
giảm buồn nôn do quá trình hóa trị gây ra và
tăng cảm giác ngon miệng cho một số người
mắc hội chứng suy giảm miễn dịch", TS. Tzu-
Tan "Thomas" Wei, trưởng nhóm nghiên cứu
nói. "Mục tiêu mà các nghiên cứu của chúng
tôi hướng đến là nghiên cứu các cơ chế gây
tổn thương do cần sa và phát hiện ra những
loại thuốc mới để ngăn chặn các tác dụng
phụ đó".
Tác dụng của THC xuất hiện sau khi nó
liên kết với một trong hai thụ thể cannabinoid
(CB1 và CB2) được tìm thấy trong não và cơ
thể và cũng do tác động của cannabinoid tự
nhiên. Trong nghiên cứu hiện nay, các nhà
khoa học đã sử dụng các tế bào nội mô (giống
như các tế bào lót mạch máu) có nguồn gốc
từ tế bào gốc của năm người khỏe mạnh. Cho
các tế bào này tiếp xúc với THC, nhóm
nghiên cứu đã nhận thấy:
- Phơi nhiễm THC gây viêm và áp lực
oxy hóa, được biết gây ảnh hưởng đến lớp lót
bên trong mạch máu và có liên quan đến sự
tiến triển của bệnh tim.
- Các kỹ thuật tại phòng thí nghiệm ngăn
chặn thụ thể CB1 tiếp xúc qua THC, đã loại
bỏ ảnh hưởng của phơi nhiễm THC trên các
tế bào nội mô.
- Điều trị bằng JW-1, hợp chất chống
oxy hóa có trong đậu tương, đã loại bỏ các
ảnh hưởng của phơi nhiễm THC.
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu đã sử dụng
kỹ thuật trong phòng thí nghiệm được gọi là
wire myography để kiểm tra phản ứng của
động mạch chuột với THC và phát hiện ra
rằng JW-1 đã chặn tác động tiêu cực của THC
lên chức năng của lớp lót bên trong.
Các nhà khoa học hiện đang mở rộng
nghiên cứu bằng cách thử nghiệm các tế bào
thu được từ những người sử dụng cần sa
thường xuyên và những người hút cả thuốc lá
và cần sa. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đang
xem xét tác động của THC cùng với thành
phần chính khác của cần sa là cannabidiol.
N.T.T, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 12/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 33/65
Xét nghiệm máu chẩn đoán chính xác Alzheimer trước 20 năm
Khó khăn trong chẩn đoán bệnh ở giai
đoạn đầu là một trong những thách thức lớn
nhất trong nghiên cứu điều trị bệnh
Alzheimer. Thông thường, khi phát hiện thì
bệnh nhân đều có biểu hiện suy nhược và đã
ở giai đoạn muộn của bệnh lý.
Các nhà nghiên cứu tại Trường Y dược
Đại học Washington đã phát triển phép xét
nghiệm máu có tỉ lệ chính xác lên tới 94%,
phát hiện sớm bệnh Alzheimer trước khoảng
20 năm khi các triệu chứng bệnh bắt đầu xuất
hiện. Nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí
khoa học Neurology.
Bài xét nghiệm dựa trên nồng độ
amyloid-beta trong máu. Đây là yếu tố dự
đoán lượng protein được tổ hợp trong não.
Đây được coi là phiên bản nâng cấp của bài
xét nghiệm được công bố hai năm trước, sử
dụng phương pháp khối phổ đo tỉ lệ amyloid-
beta 42 và amyloid-beta 40 trong máu. Tỉ lệ
đo sẽ được đem ra đối chiếu với độ tuổi và sự
có mặt của biến thể gene APOE4 trong cơ thể
bệnh nhân – hai yếu tố làm tăng nguy cơ mắc
bệnh Alzheimer.
Thử nghiệm được thực hiện trên 158
người trưởng thành, có độ tuổi trên 50. Trong
đó, có 10 người được cho là có trạng thái
hoàn toàn bình thường. Mỗi bệnh nhân được
yêu cầu thực hiện các phương pháp chẩn đoán
Alzheimer thông thường, bao gồm thử máu
và chụp positron cắt lớp (PET). Kết quả chụp
chiếu và xét nghiệm máu sau đó sẽ được gắn
nhãn âm tính hoặc dương tính với amyloid.
Các phương pháp thông thường phát
hiện dấu hiệu bệnh chính xác trên 88% số
bệnh nhân. Khi xét thêm các yếu tố khác như
độ tuổi (nguy cơ mắc bệnh tăng cao gấp đôi
sau mỗi 5 năm), APOE4 (người có biến thể
gene này có nguy cơ mắc bệnh cao gấp 3 đến
5 lần người không có) và giới tính (cứ 2 bệnh
nhân nữ sẽ có 1 bệnh nhân nam), độ chính
xác của phép thử máu đã lên tới 94%.
Thú vị là, kết quả thử máu ở một số
người được coi là bình thường ban đầu lại cho
ra kết quả dương tính với bệnh Alzheimer.
Ban đầu, kết quả chụp PET ở những người
này là âm tính, ngược lại với kết quả thử máu.
Tuy nhiên, kết quả chụp cắt lớp não đã chứng
minh tình trạng bệnh. Điều này cho thấy có
thể xét nghiệm máu có khả năng phát hiện
bệnh từ giai đoạn đầu và cho kết quả đáng tin
cậy hơn phương pháp chụp PET – tiêu chuẩn
vàng trong phát hiện bệnh Alzheimer hiện tại.
Tuy không thể chữa khỏi hoàn toàn hoặc
khiến bệnh ngừng phát triển, nhưng chẩn
đoán và phát hiện bệnh từ sớm có thể hỗ trợ
nghiên cứu điều trị, thực hiện thử nghiệm trên
bệnh nhân ở giai đoạn đầu trước khi các triệu
chứng bệnh phát tác.
Nhóm nghiên cứu hi vọng bài xét
nghiệm máu tương tự có thể có mặt tại các cơ
sở y tế địa phương trong thời gian sớm nhất.
Công Nhất, theo iflscience.com
Nguồn: khoahocphattrien.vn,
13/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Xét nghiệm máu theo phương pháp mới có thể giúp dự đoán nguy cơ tử vong
Không ai có thể nhìn thấy trước tương
lai, nhưng dòng máu chảy trong huyết quản
của bạn có thể chứa một số bí mật quan trọng
về sức khỏe trong tương lai.
Trong một nghiên cứu mới, các nhà
nghiên cứu đã xác định được 14 dấu ấn sinh
học đặc biệt trong máu người có liên quan
đến tỷ lệ tử vong do mọi nguyên nhân và có
thể giúp các nhà khoa học dự đoán nguy cơ tử
vong ở bệnh nhân trong vòng 5 đến 10 năm
tiếp theo.
Vì thế, dự đoán về tỷ lệ tử vong ở bệnh
nhân cao tuổi trở nên tương đối nhiều cơ hội
trong những năm cuối đời của bệnh nhân do
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 34/65
lượng dữ liệu lâm sàng có sẵn trên người,
giúp tăng khả năng ước tính sức khỏe và tiên
lượng của họ trong thời gian ngắn.
"Nếu chúng ta có thể xác định người già dễ bị
tổn thương bằng phép đo dựa trên máu này thì
bước tiếp theo là dự đoán chính xác hơn về khả
năng tử vong", nhà dịch tễ học phân tử và nhà
nghiên cứu lão hóa Eline Slagboom từ Trung tâm
Y tế Đại học Leiden ở Hà Lan giải thích
Slagboom và nhóm nghiên cứu đã có
giải thích và lưu ý rằng các yếu tố rủi ro
thông thường đối với tỷ lệ tử vong ở tuổi
trung niên chẳng hạn như huyết áp và
cholesterol không thực sự tương ứng với
nguy cơ ở bệnh nhân lớn tuổi, cao tuổi.
Trong nỗ lực hoàn thành nghiên cứu,
nhóm nghiên cứu đã tìm kiếm các mẫu máu
từ 44.168 cá nhân trong 12 đoàn hệ khác
nhau. Những người tham gia ở độ tuổi từ 18
đến 109 là già nhất và là người gốc châu Âu.
Trong các nghiên cứu tiếp sau đó, 5.512 trong
số những người tham gia này đều đã chết.
Qua phân tích dữ liệu bao gồm các phép
đo trên 226 dấu ấn sinh học chuyển hóa trong
máu của người tham gia, các nhà nghiên cứu
đã xác định được 14 dấu ấn sinh học độc lập
liên quan đến tỷ lệ tử vong.
Để đánh giá mức độ các dấu ấn sinh học
này có thể chỉ ra nguy cơ tử vong thực tế như
thế nào, các nhà nghiên cứu đã phân tích
chúng dựa trên so sánh với một nhóm hơn
7.600 bệnh nhân Phần Lan được nghiên cứu
vào năm 1997.
Trong đoàn hệ này, 1.213 người tham
gia đã chết trong quá trình theo dõi và 14 nhà
sinh học “dự đoán” cái chết của họ trong
vòng 5 đến 10 năm với độ chính xác xấp xỉ
83%, đánh bại các dự đoán với các yếu tố rủi
ro thông thường, ít chính xác hơn.
"Các dấu ấn sinh học rõ ràng cải thiện
dự đoán rủi ro về tỷ lệ tử vong 5 và 10 năm so
với các yếu tố rủi ro thông thường ở mọi lứa
tuổi", các nhà nghiên cứu nhấn mạnh.
Đây có thể là một công cụ cực kỳ mạnh
mẽ trong tương lai để giúp các chuyên gia y
tế, nhưng các chuyên gia nhận xét về nghiên
cứu nói rằng cần nhiều công việc hơn trước
khi loại xét nghiệm này có thể được sử dụng
trong môi trường lâm sàng.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cũng
thừa nhận rằng số lượng dấu ấn sinh học thu
được trong nền tảng của họ cho đến nay "chỉ
là một phần của các chất chuyển hóa trong
huyết thanh người", có nghĩa là những nỗ lực
trong tương lai với các hệ thống quang phổ
tiên tiến hơn chắc chắn sẽ cung cấp một công
cụ dự đoán mạnh mẽ hơn.
"Chúng tôi muốn giải quyết lỗ hổng về
sức khỏe của mọi người đang bị che giấu và
các bác sĩ không thể nhìn thấy từ bên ngoài",
Slagboom nói.
Minh Long, theo Science Alert
Nguồn: dantri.com.vn, 23/08/2019
Trở về đầu trang
**************
AI phân tích sự co bóp và nhịp tim giúp phát hiện sớm bệnh tự kỷ ở trẻ
Nghiên cứu cung cấp các biện pháp
khách quan rất cần thiết để dự đoán các rối
loạn phát triển thần kinh.
Các nhà khoa học đã công bố một thuật
toán học máy có thể phát hiện ra những bất
thường trong sự giãn nở của tim ở trẻ nhỏ để
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 35/65
có thể dự đoán về rối loạn phổ tự kỷ (ASD)
trên mô hình chuột. Nghiên cứu này còn đi xa
hơn trong việc chứng minh thuật toán có thể
phát hiện chính xác nếu một bé gái mắc hội
chứng Rett, một rối loạn di truyền làm suy
yếu chức năng nhận thức, cảm giác, vận động
và tự trị bắt đầu từ 6 đến 18 tháng tuổi, cũng
như các hành vi giống như tự kỷ.
Các nhà khoa học hy vọng hệ thống này
có thể cung cấp tín hiệu cảnh báo sớm không
chỉ đối với hội chứng Rett mà còn đối với
ASD nói chung. Trong tương lai, họ tin rằng
nó cũng có thể được sử dụng để theo dõi phản
ứng của bệnh nhân đối với các phương pháp
điều trị; Hiện tại, một thử nghiệm lâm sàng
đang thử nghiệm thuốc ketamine cho hội
chứng Rett, và một thử nghiệm liệu pháp gen
đã được lên kế hoạch.
Các nhà khoa học muốn có một số thông
tin về những gì đang diễn ra trong não mang
tính định lượng, khách quan và nhạy cảm với
những thay đổi tinh tế. Nhìn rộng hơn, chúng
ta đang thiếu các dấu ấn sinh học phản ánh
hoạt động của não, dễ định lượng và không sai
lệch. Một cỗ máy có thể đo lường dấu ấn sinh
học và không bị ảnh hưởng bởi những diễn
giải chủ quan về cách làm việc của bệnh nhân.
Nghiên cứ ban đầu có ý tưởng rằng
những người trong phổ tự kỷ đã thay đổi
trạng thái hành vi. Bằng chứng trước đây chỉ
ra rằng các mạch cholinergic của não, có liên
quan đến kích thích, đặc biệt bị nhiễu loạn, và
sự kích thích thay đổi ảnh hưởng đến cả sự
giãn nở / co thắt và nhịp tim tự phát.
Nhóm nghiên cứu đã đặt ra để đo lường
sự dao động của học sinh trong một số mô
hình chuột của ASD, bao gồm cả những con
chuột bị đột biến gây ra hội chứng Rett hoặc
rối loạn CDKL5, cũng như chuột BTBR.
Nhóm nghiên cứu cho thấy sự giãn nở và co
thắt tự phát của học sinh đã bị thay đổi ngay
cả trước khi các con vật bắt đầu có các triệu
chứng giống ASD.
Hơn nữa, ở những con chuột thiếu
MeCP2, gen bị đột biến trong hội chứng Rett,
khôi phục lại một bản sao bình thường của
gen, chỉ trong các mạch não cholinergic, ngăn
chặn sự xuất hiện của bất thường đồng tử
cũng như các triệu chứng hành vi.
Dự đoán hội chứng Rett ở trẻ gái
Để liên kết một cách có hệ thống những
thay đổi kích thích quan sát được với hệ
cholinergic, nhóm nghiên cứu đã tận dụng
một khám phá trước đó của Hensch: những
con chuột thiếu protein LYNX1 thể hiện tín
hiệu cholinergic tăng cường. Dựa trên khoảng
60 giờ quan sát những con chuột này, các nhà
điều tra đã "đào tạo" một thuật toán học sâu
để nhận ra các mẫu đồng tử bất thường. Thuật
toán tương tự ước tính chính xác rối loạn
chức năng cholinergic ở chuột thiếu BTBR,
CDKL5 và MeCP2.
Sau đó, nhóm nghiên cứu đã mang thuật
toán này đến 35 cô gái trẻ mắc hội chứng Rett
và 40 điều khiển phát triển điển hình. Thay vì
đo đồng tử của các cô gái (vì bệnh nhân có
thể bồn chồn), họ đã sử dụng dao động nhịp
tim làm thước đo kích thích. Tuy nhiên, thuật
toán đã xác định thành công các cô gái mắc
Rett, với độ chính xác 80% trong năm đầu
tiên và năm thứ hai của cuộc đời.
Hai dấu ấn sinh học này dao động theo
cách tương tự nhau vì chúng là các hoạt động
của hoạt động kích thích tự chủ. Đó là cái gọi
là 'phản ứng chiến đấu hoặc chuyến bay.
Tự động kích thích, một thuộc tính của
bộ não được bảo tồn mạnh mẽ giữa các loài
khác nhau, là một chỉ số mạnh mẽ của một
quỹ đạo phát triển bị thay đổi, Fagiolini và
Artoni tìm thấy.
Những dấu ấn sinh học cho trẻ sơ sinh
Trong một nghiên cứu trước đây đã chỉ
ra rằng các tiềm năng gợi lên bằng mắt, một
biện pháp EEG xử lý thị giác trong não, cũng
có thể đóng vai trò là dấu ấn sinh học tiềm
năng cho hội chứng Rett. Các nhà khoa học
tin rằng những dấu ấn sinh học như vậy có
thể cung cấp các công cụ sàng lọc mạnh mẽ
nhưng giá cả phải chăng cho trẻ sơ sinh và trẻ
mới biết đi, cảnh báo về các vấn đề phát triển
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 36/65
thần kinh sắp xảy ra và giúp theo dõi tiến
trình phát triển hoặc điều trị của chúng.
Nếu chúng ta có các dấu ấn sinh học
không xâm lấn và dễ dàng đánh giá, ngay cả
một em bé sơ sinh hoặc bệnh nhân không lời
cũng có thể được theo dõi qua nhiều mốc thời
gian.
P.T.T, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn,08/08/2019
Trở về đầu trang
**************
AI có thể phát hiện chính xác chấn thương thận cấp tính trước cả các bác sĩ
Google vừa tuyên bố đã phát triển trí tuệ
nhân tạo có thể phát hiện ra nguy cơ chấn
thương thận cấp tính sớm hơn cả các chẩn
đoán của bác sĩ.
Tổn thương thận cấp tính (AKI) là khi
thận của bạn đột nhiên ngừng hoạt động.
Khoảng 2 triệu người trên toàn thế giới tử
vong hàng năm do AKI, một căn bệnh không
có phương pháp điều trị hiệu quả tồn tại, theo
các nhà nghiên cứu từ Đại học Y khoa
Pittsburgh.
Nghiên cứu mới cho thấy AI có khả năng dự đoán được
nguy cơ tổn thương thận cấp tính ở người rất sớm
AKI được biết đến với cái tên “sát thủ
thầm lặng” vì nó khó phát hiện và thường
được phát hiện khi đã quá muộn. Tình trạng
này liên quan đến tổn thương đột ngột hoặc
giảm lưu lượng máu đến thận và có thể dẫn
đến suy nội tạng và tử vong.
Mới đây, các nhà khoa học tại
DeepMind Health thuộc sở hữu của Google
cho biết họ đã phát triển trí thông minh nhân
tạo có thể phát hiện ra kẻ giết người hai ngày
trước khi các triệu chứng được các bác sĩ
nhận ra.
Các nhà nghiên cứu tiết lộ họ đã phân
tích 600.000 điểm dữ liệu, chẳng hạn như xét
nghiệm máu, nhịp tim và huyết áp để tính
toán liệu ai đó sẽ phát triển AKI.
Các thử nghiệm trên hồ sơ sức khỏe của
700.000 người tham gia tại Mỹ cho thấy họ
đã phát hiện chính xác chín trong mười
trường hợp nghiêm trọng nhất.
Hiện tại, không có phương pháp dự đoán
sớm tiêu chuẩn, với các phương pháp y học
dựa vào phỏng đoán cho đến khi một bệnh
nhân có tiên lượng xấu đi.
Các chuyên gia tin rằng công nghệ này
có thể được sử dụng để phát hiện các tình
trạng chết người khác, chẳng hạn như nhiễm
trùng huyết.
Nhà nghiên cứu Dom King từ
DeepMind Health, cho biết: “Tiến bộ này thể
hiện một sự thay đổi rất lớn trong cách thức
thực hành và sử dụng thuốc”.
Nhóm DeepMind cũng đã thử nghiệm
một ứng dụng di động để phân tích dữ liệu
bệnh nhân và cảnh báo ngay lập tức cho các
cán bộ y tế về các trường hợp có nguy cơ cao.
Trang Phạm, theo Nypost
Nguồn: dantri.com.vn, 14/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 37/65
Máy theo dõi sức khỏe mang theo người sử dụng các thiết bị điện tử dẻo
Máy theo dõi sức khỏe không dây, đeo
trên người được chế tạo từ các thiết bị điện tử
co giãn sẽ cho phép theo dõi sức khỏe về lâu
dài, tạo sự thoải mái cho người lớn và trẻ nhỏ
mà không gây tổn thương da hoặc phản ứng
dị ứng do cảm biến dính thông thường cùng
với gel dẫn điện gây ra.
Loại máy theo dõi này có thể truyền
thông tin điện tâm đồ (ECG), nhịp tim, nhịp
hô hấp và dữ liệu chuyển động khi được đặt
cách thiết bị ghi di động như điện thoại thông
minh hoặc máy tính bàng tới 15m. Các thiết
bị điện tử được gắn trên đế dẻo và được kết
nối với các điện cực màu vàng giống như da
thông qua các đầu nối in, có thể kéo dài phù
hợp với kích thước của màng y tế (medical
film) mà chúng được gắn vào.
"Máy theo dõi sức khỏe này có lợi thế
quan trọng đối với trẻ nhỏ thường xuyên di
chuyển, vì thiết bị mềm có thể điều chỉnh hoạt
động đó với sự kết dính nhẹ", PGS. Woon-
Hong Yeo, đồng tác giả nghiên cứu nói. "Máy
được thiết kế để đáp ứng nhu cầu theo dõi sức
khỏe bằng phương thức điện tử cho những
người có làn da nhạy cảm dễ bị tổn thương
do tác động của máy theo dõi thông thường".
Vì thiết bị phù hợp với da nên nó tránh
được các vấn đề về tín hiệu sinh ra từ chuyển
động của các điện cực gel kim loại thông
thường trên da. Thiết bị thậm chí có thể thu
được tín hiệu chính xác từ một người đang đi
bộ, chạy hoặc leo cầu thang.
Máy theo dõi sức khỏe sử dụng ba điện
cực vàng gắn trong màng chứa các thiết bị xử
lý điện tử. Máy chỉ có đường kính 3 inch và
một phiên bản máy cao cấp hơn đang được
phát triển sẽ có kích thước bằng một nửa. Máy
theo dõi sức khỏe không dây hiện được cung
cấp năng lượng từ pin sạc nhỏ, nhưng các
phiên bản trong tương lai có thể thay thế pin
bằng hệ thống sạc tần số vô tuyến bên ngoài.
Nhóm nghiên cứu đang tập trung vào
các ứng dụng nhi khoa vì nhu cầu theo dõi
lưu động ở trẻ em. Tuy nhiên, máy theo dõi
sức khỏe cũng có thể được sử dụng cho các
nhóm bệnh nhân khác như người già có làn
da nhạy cảm. Đối với người lớn, sẽ có thêm
nhiều lợi thế.
Hai phiên bản của máy theo dõi sức
khỏe đã được phát triển. Một phiên bản dựa
vào băng y tế và được thiết kế để sử dụng
ngắn hạn trong bệnh viện hoặc các cơ sở
chăm sóc y tế khác, trong khi phiên bản còn
lại sử dụng màng y tế dẻo đã được phép sử
dụng trong chăm sóc vết thương. Phiên bản
thứ hai có thể bám trên da lâu hơn.
Mạch của máy theo dõi sức khỏe được
chế tạo bằng cách sử dụng các mẫu đồng
mỏng, giống như lưới có thể uốn cong nhờ đế
mềm. Chip là bộ phận duy nhất không co
giãn, nhưng chúng được gắn trên đế mềm có
thể tách ra thay vì dùng bảng mạch nhựa
truyền thống.
Bước tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ
giảm kích thước của máy và bổ sung các tính
năng để đo lường các thông số liên quan đến
sức khỏe khác như nhiệt độ, nồng độ oxy
trong máu và huyết áp. Mốc quan trọng sẽ là
thử nghiệm lâm sàng để đánh giá hiệu quả
của máy theo dõi sức khỏe mới so với các
loại máy thông thường.
N.T.T, theo techxplore.com
Nguồn: vista.gov.vn, 08/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 38/65
Cảm biến thông minh giúp “đo đạc” quá trình lành vết thương
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Heriot-
Watt (Anh) đang phát triển một công nghệ
mới giúp các bác sĩ biết được sự tiến triển của
vết thương mà không cần tháo bỏ băng gạc.
Hình ảnh 3D của vết thương. Ảnh: BBC
Chi phí chăm sóc người bị thương ở
Anh khiến ngành y tế nước này tốn hàng tỷ
bảng mỗi năm. Mặc dù có một số loại đồ
băng bó vết thương đặc biệt nhưng muốn biết
vết thương đang lành như thế nào thì bác sĩ
chỉ có phương pháp chủ yếu là tháo bỏ băng
gạc và trực tiếp nhìn.
Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên
cứu của Đại học Heriot-Watt do Tiến sĩ
Michale Crichton dẫn đầu đã tạo ra các cảm
biến điện tử tí hon có thể “nghe ngóng” xem
chuyện gì đang xảy ra dưới lớp băng gạc.
“Nếu chúng ta có thể đặt cảm biến lên
bề mặt mô quanh vết thương hoặc trên vết
thương, cảm biến sẽ cho chúng ta biết vết
thương sẽ tiến triển theo cách này hay cách
khác. Như vậy, chúng ta không cần phải liên
tục mở băng gạc ra mới biết vết thương đang
lành nhanh hoặc đang xấu đi”, ông nói.
Tuy nhiên, một vết thương lành nhanh
sẽ “nghe” như thế nào? Trước khi biết điều
đó, các nhà nghiên cứu phải tìm hiểu xem da
sẽ phản ứng thế nào khi bị cắt.
Đó là lý do tại sao Sara Medina
Lombardero, một thành viên nhóm nghiên
cứu, cắt một lớp mỡ từ một mẫu da lợn tươi,
có đặc điểm tương tự mô người. Lombardero
nói: “Phần việc của tôi trong dự án là tìm hiểu
xem mỗi lớp da đóng góp thế nào vào các đặc
tính cơ học”.
Lombardero cắt mảnh da lợn thành
nhiều dải có kích thước nhất định, sau đó rạch
một vết nhỏ trên từng mảnh. Cô đặt mẫu dưới
một hệ thống chụp X-quang quang học để có
những hình ảnh 3D chi tiết về cấu trúc da bên
dưới bề mặt. Từ hình ảnh, nhà nghiên cứu có
thể biết vết cắt đã cắt qua mọi lớp của da.
Có rất nhiều loại vết thương gây ra
những khó khăn khác nhau trong điều trị, ví
dụ như do tai nạn, phẫu thuật, nằm liệt lâu
ngày,…. Một số vết thương sau đó trở thành
mãn tính.
Thậm chí, một vết đứt nhỏ trên làn da
mỏng manh của người già cũng có thể bị
nhiễm trùng và trong một số trường hợp
khiến bệnh nhân bị cắt cụt chi.
Lắng nghe mô của cơ thể có thể giúp bác
sĩ có các cách tiếp cận mới. Tuy nhiên, điều
này cũng đòi hỏi các cảm biến phải siêu nhỏ.
Ông Crichton nói: “Điều chúng tôi
muốn làm cơ bản là đưa những thiết bị tí hon
có thể chuyển động và truyền sóng nhỏ. Âm
thanh đó có thể truyền qua mô. Chúng tôi sau
đó sẽ xem âm thanh được truyền nhanh thế
nào và từ đó biết mô bên dưới băng gạc tiến
triển ra sao”.
Dự án kéo dài hai năm này đang được
Hội đồng Nghiên cứu Khoa học Vật lý và
Công nghệ hỗ trợ.
Dự án hy vọng sẽ mở ra các biện pháp
chữa trị mới nhờ các cảm biến “nghe” vết
thương. Trong tương lai, việc điều trị ung thư
hay một bộ phận bị tổn thương cũng có thể
được hỗ trợ nhờ công nghệ này.
BT
Nguồn: baochinhphu.vn, 15/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 39/65
Thiết bị cảm biến phát hiện những vấn đề sức khỏe qua mồ hôi
Các nhà khoa học Mỹ đã phát triển
một thiết bị cảm biến da có thể giúp phát hiện
những dấu hiệu bất thường ngay trong lượng
mồ hôi tiết ra của người đeo, qua đó kịp thời
cảnh báo về các vấn đề sức khỏe của họ như
mất nước hay mệt mỏi.
Cảm biến đeo có thể phân tích và đo nhiệt độ da,
mức độ các chất chuyển hóa và chất điện giải
trong mồ hôi của con người. Ảnh: livescience.com
Theo nghiên cứu được công bố trong ấn
phẩm mới nhất của tạp chí khoa học Science
Advances, thiết bị cảm biến này được thiết kế
giúp theo dõi tốc độ đổ mồ hôi, chất điện giải
và chất chuyển hóa trong mồ hôi. Trên mỗi
thiết bị cảm biến này có một ống xoắn ốc siêu
nhỏ có thể hút mồ hôi trên da.
Thông qua việc theo dõi tốc độ mồ hôi
di chuyển qua ống siêu nhỏ này, các thiết bị
cảm biến có thể đo lường được lượng mồ hôi
tiết ra trên cơ thể người đeo.
Ngoài ra, các thiết bị này còn được trang
bị tính năng cảm biến hóa học, có thể phát
hiện nồng độ chất điện giải như kali và natri,
và các chất chuyển hóa như glucose (đường).
Để tìm hiểu về những chỉ dấu về sức
khỏe thông qua việc theo dõi lượng mồ hôi
tiết ra, các nhà nghiên cứu đến từ Đại học
California, Berkeley đã cài các thiết bị cảm
biến mới này tại các khu vực khác nhau trên
cơ thể của các tình nguyện viên, bao gồm
trán, cánh tay, nách và lưng.
Họ đã đo tỷ lệ tiết mồ hôi cũng như
nồng độ natri và kali trong mồ hôi khi các
tình nguyện viên đạp xe và nhận thấy rằng tỷ
lệ đổ mồ hôi cục bộ có thể phản ánh tình
trạng mất nước của toàn bộ cơ thể trong quá
trình tập luyện. Điều này đồng nghĩa qua việc
theo dõi mức độ tiết mồ hôi, các vận động
viên có thể nhận biết được những dấu hiệu
cảnh báo sức khỏe khi họ luyện tập với cường
độ quá nặng.
Bên cạnh đó, các nhà khoa cũng sử dụng
các thiết bị cảm biến này để so sánh nồng độ
glucose trong mồ hôi và trong máu ở những
bệnh nhân khỏe mạnh và bệnh nhân tiểu
đường. Tuy nhiên, họ nhận thấy việc đơn
thuần kiểm tra lượng glucose trong mồ hôi
không thể phản ánh chính xác lượng đường
trong máu của một người, do đó vẫn cần phải
tiến hành nghiên cứu thêm để xác định mối
liên hệ này.
Phương Oanh (TTXVN)
Nguồn: baotintuc.vn, 19/08/2018
Trở về đầu trang
**************
Sử dụng toán học để giúp điều trị bệnh Alzheimer, Parkinson và các bệnh khác
Tập hợp protein, trong đó các protein
không khớp được kết hợp lại với nhau để tạo
thành các sợi nhỏ, có liên quan đến nhiều
bệnh bao gồm Alzheimer, Parkinson và tiểu
đường loại II. Mặc dù vai trò chính xác của
các sợi này trong các bệnh chưa được hiểu rõ,
nhiều phương pháp điều trị hiện tại đối với
các bệnh như Alzheimer và Parkinson nhắm
vào quá trình tổng hợp. Tuy nhiên, việc tìm ra
phác đồ điều trị phù hợp cho những loại thuốc
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 40/65
này, có thể gây độc với liều lượng lớn, là một
thách thức.
Gần đây, các nhà nghiên cứu từ Trường
Kỹ thuật và Khoa học Ứng dụng Harvard
(A.AS) của Harvard đã phát triển một mô
hình để hiểu rõ hơn về cách thuốc ức chế sự
phát triển của protein fibrils, đưa ra hướng
dẫn để phát triển các chiến lược hiệu quả hơn
để nhắm vào các bệnh tổng hợp protein. Các
nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các loại
thuốc khác nhau nhắm vào các giai đoạn tổng
hợp protein khác nhau và thời gian dùng
thuốc đóng vai trò quan trọng trong việc ức
chế sự phát triển của fibril.
L Mahadevan, Giáo sư toán học ứng
dụng Lola England de Valpine, nói: "Nghiên
cứu của chúng tôi nhấn mạnh tầm quan trọng
của việc tìm hiểu mối quan hệ giữa động học
hóa học của các khối protein không được
gấp, cơ chế mà thuốc ức chế sự tổng hợp
protein và thời gian quản lý của chúng. Sự
hiểu biết này có thể có ý nghĩa quan trọng đối
với các giao thức can thiệp để ngăn chặn sự
tổng hợp protein bệnh lý”.
Sự tổng hợp protein bao gồm một số
bước, bắt đầu với cái được gọi là tạo mầm
đầu tiên, trong đó những đoạn này tích tụ đến
1 số lượng dư thừa và hình thành khối tập hợp
các protein không được gấp (misfolded
protein) được kết hợp với nhau để tạo thành
sợi nhỏ, sau đó kéo dài.
Khi một số lượng lớn sợi nhỏ được hình
thành, tập hợp sẽ tăng tốc do một quá trình
được gọi là tạo mầm thứ cấp, dẫn đến tăng
trưởng theo cấp số nhân. Bước đầu tiên liên
quan đến sự hình thành của các sợi nhỏ là rất
chậm, thường mất vài thập kỷ, điều này có
thể giải thích tại sao bệnh Alzheimer thường
ảnh hưởng đến những người ở tuổi già. Tuy
nhiên, một khi những sợi nhỏ đầu tiên được
hình thành, bệnh có thể tiến triển rất nhanh.
Sử dụng các phương pháp toán học từ lý
thuyết điều khiển, kết hợp với vật lý tổng hợp
protein, các nhà nghiên cứu đã đưa ra dự đoán
lý thuyết về cách thức và thời điểm can thiệp
sử dụng thuốc. Để kiểm tra kết quả của họ,
các nhà nghiên cứu đã xem xét dữ liệu được
công bố trước đây về hiệu quả của thuốc
trong một sinh vật mẫu, loài giun tròn, C.
Elegans, nơi người ta có thể kích hoạt sự hình
thành của Amyloid b, một loại protein không
liên quan đến bệnh Alzheimer. Điều trị của
nó được thực hiện bằng cách sử dụng hai hợp
chất ức chế sự hình thành của Amyloid b:
Bexarotene và DesAb29-35.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng
hiệu quả của thuốc phụ thuộc vào việc hợp
chất ức chế quá trình tạo mầm nguyên phát
hay tạo mầm thứ cấp. Bexarotene, ví dụ, ức
chế chọn lọc mầm nguyên phát xảy ra sớm
trong bệnh trong khi DesAb29-36 ức chế tạo
mầm thứ cấp xảy ra sau đó.
Trong trường hợp không có thuốc, tập
hợp Amyloid-b gây tê liệt ở giun. Khi
Bexarotene được đưa ra khi bắt đầu bệnh ở
giai đoạn ấu trùng, dữ liệu được công bố cho
thấy có sự phục hồi đáng kể khả năng di
chuyển của giun. Dữ liệu cũng cho thấy
DesAb29-36 có hiệu quả hơn khi được sử
dụng sau này trong quá trình tiến triển của
bệnh.
Mahadevan, giải thích: "Bằng cách kết
hợp các khái niệm nổi tiếng từ hai lĩnh vực
khác nhau, động lực của quá trình tổng hợp
protein và lý thuyết điều khiển tối ưu, chúng
tôi đã liên kết các hiện tượng ở quy mô phân
tử với các chiến lược vĩ mô có liên quan đến
một vấn đề thực tế, thực tế”.
Các tác giả tại Havard Thomas CT
Michaels, Christoph Weber, cho biết: "Cách
tiếp cận của chúng tôi, dựa trên sự hiểu biết
chi tiết về quá trình tổng hợp và sử dụng sự
hiểu biết này để thiết kế những chiến lược tiềm
năng hợp lý. Nó sẽ cho phép mọi người kiểm
tra hiệu quả hợp chất khác nhau chống lại sự
kết hợp trong điều kiện tối ưu ở mức độ phát
hiện thuốc và sàng lọc thuốc. Từ những điều
kiện tối ưu này, người ta có thể ngoại suy các
điều kiện tối ưu cho một thử nghiệm. Vì vậy,
theo nghĩa này, công việc của chúng tôi có thể
giúp hạt giống thử nghiệm tiềm năng”.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 41/65
Nghiên cứu được công bố trong Kỷ yếu
của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia.
N.T.T, theo medicalxpress.com
Nguồn: vista.gov.vn, 30/08/2018
Trở về đầu trang
**************
Quần áo chống muỗi đốt đặc biệt được tạo từ siêu vật liệu graphene
Các nhà khoa học vừa tìm ra cách chống
muỗi đốt nhờ quần áo lót bằng graphene.
Phát hiện này là rất quan trọng vì nó còn
giúp ngăn ngừa sự lây lan của các bệnh chết
người như sốt rét.
Vật liệu graphene kỳ diệu thực tế thời
gian qua đã nhận được sự chú ý đáng kể cho
các ứng dụng tiềm năng của nó trong mọi thứ,
từ pin mặt trời đến vợt tennis.
Quần áo kết hợp siêu vật liệu graphene
sẽ giúp chống lại muỗi đốt trong tương lai.
Nhưng một nghiên cứu mới của các nhà
nghiên cứu tại Đại học Brown đã chỉ ra rằng
graphene đa lớp còn có tác dụng đặc biệt hơn
đó là có thể cung cấp khả năng “phòng thủ”
hai lần giúp chống lại muỗi đốt.
Vật liệu siêu mỏng nhưng mạnh mẽ này
hoạt động như một hàng rào vật lý mà muỗi
không thể cắn xuyên qua. Đồng thời, các thí
nghiệm cho thấy rằng graphene ngăn chặn
các tín hiệu hóa học trong mồ hôi mà muỗi sử
dụng để cảm nhận rằng “bữa ăn” máu đang
đến gần, làm giảm sự thôi thúc của chúng cắn
con người.
Gần một nửa dân số thế giới có nguy cơ
lây truyền bệnh sốt rét với ước tính khoảng
44.000 ca tử vong trong năm 2016.
"Muỗi là kênh truyền nhiễm quan trọng
đối với bệnh tật trên toàn thế giới và có rất
nhiều mối quan tâm trong việc chống muỗi
đốt không dung hóa chất", Robert Hurt, giáo
sư tại Trường Kỹ thuật Brown, tác giả của
nghiên cứu nói.
Để kiểm tra khả năng ưu việt của loại
vật liệu mới, các nhà nghiên cứu đã tuyển
dụng một số người tham gia dũng cảm sẵn
sàng nhận một vài vết muỗi đốt. Những người
tham gia sẽ đặt cánh tay của họ trong một
chuồng chứa đầy muỗi để chỉ một miếng da
nhỏ có sẵn cho muỗi cắn.
Trong các thử nghiệm trong phòng thí
nghiệm, các mảng da được bao phủ bởi màng
graphene không bị cắn, trong khi muỗi dễ
dàng tấn công trên da không được bảo vệ.
Các nhà nghiên cứu đã so sánh số lượng
người tham gia nhận được vết cắn trên da trần
của họ và trên da được phủ bằng vải mỏng,
trên da được bao phủ bởi một lớp màng
graphene oxide (GO) được bọc trong vải
mỏng.
Các nhà nghiên cứu đã rất ngạc nhiên
khi phát hiện ra rằng những con muỗi đã thay
đổi hoàn toàn hành vi của chúng với sự hiện
diện của cánh tay phủ graphene.
Khi da bị bao phủ bởi màng GO khô,
những người tham gia đã không bị đốt một
nốt nào, trong khi da trần và phủ vải mỏng dễ
dàng bị tấn công ngay.
Cintia Castilho, một nghiên cứu sinh tại
Đại học Brown và tác giả chính của nghiên
cứu cho biết: "Với graphene, những con muỗi
thậm chí không đậu trên miếng vá da, chúng
dường như không quan tâm. Chúng tôi cho
rằng graphene sẽ là một rào cản vật lý đối với
vết cắn, thông qua khả năng chống đâm
thủng, nhưng khi nhìn thấy những thí nghiệm
này, chúng tôi bắt đầu nghĩ rằng đó cũng là
một rào cản hóa học ngăn muỗi cảm nhận
được ai đó đang ở đó”.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 42/65
Để xác nhận ý tưởng về hàng rào hóa
học, các nhà nghiên cứu đã nhúng một ít mồ
hôi của con người lên bên ngoài hàng rào
graphene. Điều này khiến muỗi đổ ra miếng
vá giống như cách chúng bay lên da trần.
Các xét nghiệm sâu hơn cho thấy GO đã
đâm thủng bởi vết muỗi đốt nhưng chỉ khi
khô. Nhưng nó không dễ dàng chút nào và
các nhà nghiên cứu hiện đang cố gắng tìm
cách ổn định GO để nó cứng hơn khi ướt.
"Phương án ưa thích của chúng tôi về
công nghệ này sẽ là tìm cách ổn định GO một
cách cơ học để nó vẫn mạnh khi bị ướt. Bước
tiếp theo này sẽ cung cấp cho chúng tôi đầy
đủ lợi ích của việc bảo vệ vết cắn”, các nhà
nghiên cứu cho biết.
Trang Phạm, theo Mirror
Nguồn: dantri.com.vn, 20/08/2018
Trở về đầu trang
**************
Hydrogel được tạo ra bởi vi khuẩn giúp chữa lành vết thương bên trong
Band-Aid là loại miếng dán giúp vết
thương trên da nhanh lành lại, nhưng lại
không hỗ trợ cho vết thương bên trong. Các
nhà nghiên cứu từ Harvard đã phát triển
hydrogel dạng xịt, được tạo ra từ vi khuẩn, có
thể giúp chữa lành những vết thương bên
trong. Hydrogel đang nổi lên như một công
cụ đầy hứa hẹn để chữa lành vết thương như
trên da, nội tạng, mạch máu hoặc sụn. Chúng
đặc biệt hữu ích vì không chỉ bảo vệ vết
thương khỏi bị nhiễm trùng.
Sáng tạo mới nhất này đến từ các nhà
nghiên cứu tại hai trường Harvard - Viện Kỹ
thuật lấy cảm hứng sinh học của Wyss và
Trường Khoa học Kỹ thuật và Ứng dụng
(SEAS). Hydrogel này hoạt động như một
phép thuật tương tự trên bề mặt trơn của ruột,
và nó tương đối đơn giản để thực hiện bằng
cách thu hút vi khuẩn. Hydrogel mới chứa
một chủng vi khuẩn E. coli và CsgA curli
không gây bệnh. Những protein curli này bám
vào các protein được gọi là các yếu tố trefoil
của con người (TFFs), có trong các tế bào
ruột tạo ra chất nhầy. Điều đó cho phép
hydrogel bám vào bề mặt trơn trượt, không
thấm nước giúp vết thương mau lành.
Các protein curli CsgA được sản xuất
bởi E. coli, có một vài lợi ích. Nó tương đối
dễ hoạt động, và giữ vi khuẩn trong hydrogel
có nghĩa là chất này có thể tự bổ sung để tồn
tại lâu hơn. Nhưng nhóm nghiên cứu cũng tạo
ra một phiên bản "không có tế bào", không có
vi khuẩn trong đó, cho các loại gel có thời
gian sống ngắn hơn. Họ đã thử nghiệm vật
liệu trên một mẫu mô đại tràng từ một con dê.
Bằng cách sử dụng các loại TFF khác nhau,
khiến hydrogel bám dính có chọn lọc vào bề
mặt bên trong hoặc bên ngoài của đại tràng.
Các TFF khác đã tăng lượng thời gian
hydrogel sẽ giữ nguyên vị trí, với một số kéo
dài hơn 5 ngày.
Các nhà khoa học hình dung rằng
"băng" hydrogel này có thể được phun lên vết
thương trong khi phẫu thuật, thông qua thủ
thuật nội soi, hoặc thậm chí có thể chứa trong
một viên nang có thể nuốt được. Trong
trường hợp cuối cùng này, nhóm nghiên cứu
đã thử nghiệm nó trên chuột và phát hiện ra
rằng vi khuẩn trong gel sống còn tồn tại đủ
lâu để đến được manh tràng, một túi nằm giữa
ruột già và ruột non. Thật thú vị, họ đã lấy
cảm hứng cho dự án từ các màng sinh học mà
vi khuẩn tạo ra, thường được coi là phiền toái
đối với việc chữa lành vết thương.
Tác giả đầu tiên của nghiên cứu Anna
Duraj-Thatte, cho biết: "Màng sinh học được
sản xuất tự nhiên được biết là cản trở quá
trình chữa lành vết thương đến mức chúng
cần được quản lý tích cực bởi các chuyên gia
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 43/65
chăm sóc sức khỏe. Về cơ bản, chúng tôi đã
hack một trong những máy móc cốt lõi sản
xuất chúng với mục tiêu dài hạn là làm ngược
lại, để sản xuất các vật liệu có thể hỗ trợ
chữa lành vết thương trong môi trường không
thể tiếp cận được bằng các vật liệu khác".
N.T.T, theo newatlas.com
Nguồn: vista.gov.vn, 26/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Thuốc tiêm hormone mới giúp giảm cân ở bệnh nhân béo phì
Một nghiên cứu mới ở Anh, cho thấy
bệnh nhân giảm trung bình 4,4kg và việc
điều trị đã dẫn đến những cải thiện đáng kể về
đường huyết, với một số bệnh nhân giảm
xuống mức gần như bình thường. Béo phì là
một vấn đề phổ biến ở Anh và ước tính cứ 4
người trưởng thành thì có 1 người bị béo phì.
Một trong những loại phẫu thuật giảm
cân phổ biến nhất cắt dạ dày, có thể rất hiệu
quả trong việc giảm cân dư thừa và cải thiện
lượng đường trong máu ở bệnh nhân tiểu
đường. Tuy nhiên, một số bệnh nhân quyết
định không phẫu thuật có thể gây ra các biến
chứng như đau bụng, buồn nôn mãn tính, nôn
mửa và suy nhược lượng đường trong máu
thấp.
Nghiên cứu trước đây của Imperial
College London cho thấy một trong những lý
do tại sao phẫu thuật cắt dạ dày hoạt động tốt
là vì ba loại hormone cụ thể có nguồn gốc từ
ruột được giải phóng ở mức cao hơn. Sự kết
hợp hormone này, được gọi là 'GOP', làm
giảm sự thèm ăn, gây giảm cân và cải thiện
khả năng sử dụng đường hấp thụ từ cơ thể.
Các nhà nghiên cứu muốn xem liệu truyền
cho bệnh nhân bằng các loại hormone GOP
glucagon giống như peptide-1 (GLP-1),
oxyntomodulin và peptide, để bắt chước mức
độ cao nhìn thấy sau phẫu thuật, có thể giúp
giảm cân và giảm mức glucose cao.
15 bệnh nhân đã được điều trị GOP
trong 4 tuần bằng cách sử dụng bơm chậm để
tiêm hỗn hợp GOP dưới da trong 12h mỗi
ngày, bắt đầu từ trước khi ăn sáng 1h và ngắt
kết nối sau bữa ăn cuối cùng trong ngày.
Bệnh nhân cũng nhận được lời khuyên về chế
độ ăn uống lành mạnh và giảm cân từ bác sĩ
dinh dưỡng.
Giáo sư Tricia Tan đến từ Đại học
Hoàng gia Luân Đôn và là tác giả chính của
nghiên cứu, cho biết: "Béo phì và tiểu đường
tuýp 2 có thể dẫn đến tình trạng rất nghiêm
trọng và có khả năng đe dọa đến tính mạng
như ung thư, đột quỵ và bệnh tim. Cần phải
có giải pháp mới để cải thiện và cứu sống
nhiều bệnh nhân. Một nghiên cứu nhỏ điều trị
bằng hormone, là kết hợp mới của chúng tôi,
cho thấy sự cải thiện đáng kể về sức khỏe của
bệnh nhân chỉ trong 4 tuần. So với các
phương pháp khác, hướng điều trị này không
xâm lấn và giảm mức glucose xuống mức gần
như bình thường ở bệnh nhân”.
Từ tháng 7 năm 2016 đến tháng 10 năm
2018, tham gia nghiên cứu có 24 bệnh nhân
béo phì bị tiền tiểu đường (khi đường huyết
quá cao nhưng không đủ cao để được phân
loại là bệnh tiểu đường) và những người mắc
bệnh tiểu đường. 15 bệnh nhân được chọn
ngẫu nhiên để nhận điều trị bằng hormone và
11 bệnh nhân được truyền nước muối dưới
dạng giả dược trong thời gian 4 tuần. Nhóm
nghiên cứu cũng đã tuyển chọn 21 bệnh nhân
đã trải qua phẫu thuật barective và 22 bệnh
nhân tuân theo chế độ ăn rất ít calo để so sánh
kết quả của GOP. Tất cả bệnh nhân được
dùng thiết bị theo dõi glucose để theo dõi
nồng độ glucose sau khi điều trị.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 44/65
Trong thử nghiệm, bệnh nhân điều trị
GOP giảm trung bình 4,4kg, so với 2,5kg cho
những người tham gia dùng giả dược nước
muối. Việc điều trị cũng không có tác dụng
phụ. Tuy nhiên, những bệnh nhân được phẫu
thuật giảm cân hoặc tuân theo chế độ ăn rất ít
calo sẽ giảm cân đáng kể so với bệnh nhân
GOP. Những thay đổi về cân nặng là 10,3kg
đối với bệnh nhân barective và 8,3kg đối với
những bệnh nhân tuân theo chế độ ăn rất ít
calo.
Giáo sư Tan nhận xét: "Mặc dù giảm
cân ít hơn, nhưng sử dụng truyền GOP sẽ tốt
hơn vì nó có ít tác dụng phụ hơn so với phẫu
thuật barective. Kết quả này cho thấy có thể
đạt được một số lợi ích của phẫu thuật cắt dạ
dày. Nếu các thử nghiệm tiếp theo thành
công, trong tương lai chúng tôi có khả năng
cung cấp loại điều trị này cho nhiều bệnh
nhân hơn”. Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện
ra rằng GOP có khả năng hạ mức đường
huyết xuống mức gần như bình thường, với
rất ít sự thay đổi trong đường huyết. Những
bệnh nhân được phẫu thuật cắt bỏ cũng có sự
cải thiện tổng thể về đường huyết, nhưng mức
độ thay đổi nhiều hơn, khiến họ dễ bị hạ
đường huyết.
Trong tương lai, các nhà khoa học đang
nhắm mục tiêu lớn hơn đó là thử nghiệm lâm
sàng để đánh giá tác động của GOP đối với
nhiều bệnh nhân hơn trong khoảng thời gian
dài hơn.
Đ.T.V, theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 30/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Robot cây gậy giúp cải thiện ổn định khi đi bộ
Bằng cách thêm công nghệ điện tử và
công nghệ tính toán vào một cây gậy, một
nhóm các nhà nghiên cứu tại Columbia
Engineering đã biến nó thành một thiết bị
robot thế kỷ 21 có thể hỗ trợ người già và
những người khác bị suy yếu vận động.
Các giáo sư kỹ thuật cơ khí và y học
phục hồi tại Columbia Engineering, đã chứng
minh, lần đầu tiên, lợi ích của việc sử dụng
robot tự trị "đi bộ" cùng với một người để hỗ
trợ người này, bằng cách giúp người đó có thể
chạm nhẹ vào cánh tay hoặc tay áo của người
bạn đồng hành để giữ thăng bằng khi đi bộ.
Thông thường, người cao tuổi cần được
hỗ trợ khi di chuyển bằng cách nắm nhẹ tay,
do đó các nhà nghiên cứu đã phát triển một
cây gậy robot gắn liền với một robot di động,
tự động theo dõi một người đi bộ và di
chuyển dọc theo người đó. Người đi bộ sẽ đi
trên một tấm thảm có gắn cảm biến để ghi lại
chiều dài bước và nhịp đi bộ, về cơ bản đó là
các thông số không gian và thời gian của việc
đi bộ, để các nhà khoa học có thể phân tích
dáng đi của một người và tác động của việc
“chạm nhẹ” vào người đi bộ.
Cây gậy chạm nhẹ, được gọi là
CANINE, hoạt động như một trợ lý di động
giống như cây gậy. Thiết bị này có thể sự ổn
định và cân bằng của người cần trợ giúp.
Để thử nghiệm thiết bị mới này, nhóm
nghiên cứu đã trang bị cho 12 người trẻ khỏe
mạnh bằng kính thực tế ảo tạo ra một môi
trường trực quan làm rung chuyển người
dùng - cả hai bên và lùi về phía trước - để làm
mất cân bằng dáng đi của họ. Các đối tượng
đi 10 vòng trên tấm thảm dụng cụ, cả có và
không có gậy robot, trong điều kiện thử
nghiệm đi bộ với những nhiễu loạn thị giác
này. Trong tất cả các môi trường ảo, việc có
sự hỗ trợ chạm nhẹ của gậy robot đã khiến tất
cả các đối tượng thu hẹp bước tiến của họ.
Các sải chân hẹp hơn, điều này thể hiện cho
sự suy giảm cơ sở hỗ trợ và dao động nhỏ hơn
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 45/65
của tâm khối lượng, cho thấy sự gia tăng ổn
định dáng đi do tiếp xúc chạm nhẹ.
Giai đoạn tiếp theo trong nghiên cứu sẽ
là thử nghiệm thiết bị này trên người già và
những người bị thiếu cân bằng và dáng đi để
nghiên cứu làm thế nào cây gậy robot có thể
cải thiện dáng đi của họ. Ngoài ra, chúng tôi
sẽ tiến hành các thí nghiệm mới với những
người khỏe mạnh, sẽ bị gây nhiễu chuyển
động đầu-cổ của họ ngoài tầm nhìn của họ để
mô phỏng sự thiếu hụt tiền đình ở người.
Trong khi suy giảm khả năng vận động
ảnh hưởng đến 4% số người từ 18 đến 49
tuổi, con số này tăng lên 35% ở những người
từ 75 đến 80 tuổi, làm giảm khả năng độc lập
và chất lượng cuộc sống. Đến năm 2050, ước
tính sẽ chỉ có năm người trẻ tuổi trong mỗi
người già, so với bảy hoặc tám ngày nay. Đây
hứa hẹn sẽ là một công nghệ có khả năng lấp
đầy khoảng trống với giá thành khá rẻ trong
chăm sóc sức khỏe.
P.T.T, theo sciencedaily.com
Nguồn: khoahocphattrien.vn, 08/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Phát hiện nguyên nhân mới gây lão hóa tế bào
Nghiên cứu mới của Trường Kỹ thuật
Viterbi thuộc Đại học Southern California có
thể giúp chúng ta hiểu về hoạt động của quá
trình lão hóa. Phát hiện nghiên cứu có tiềm
năng mở ra các phương pháp điều trị ung thư
hiệu quả và cho ra đời các loại thuốc mới đột
phá để cải thiện đáng kể sức khỏe của con
người. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp
chí Biological Chemistry.
Nguyên nhân nào khiến tế bào bị lão
hóa?
Nhóm nghiên cứu đã tập trung vào lão
hóa, một quá trình tự nhiên trong đó các tế
bào ngừng hẳn sản sinh các tế bào mới. Quá
trình này là một trong những nguyên nhân
chính của sự suy giảm liên quan đến tuổi tác,
biểu hiện trong các bệnh như viêm khớp,
loãng xương và bệnh tim.
"Các tế bào lão hóa thực sự trái ngược
với các tế bào gốc có tiềm năng vô hạn để tự
tái tạo hoặc phân chia", Alireza Delfarah,
trưởng nhóm nghiên cứu nói. "Các tế bào lão
hóa không thể phân chia. Đó là một trạng
thái ngừng hoạt động vĩnh viễn của chu kỳ tế
bào".
Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng
các tế bào lão hóa đã ngừng sản sinh nhiều
loại hóa chất còn gọi là nucleotit, là các yếu
tố tạo nên ADN. Khi nhóm nghiên cứu lấy tế
bào còn non và buộc chúng ngừng sản sinh
nucleotit, chúng sẽ trở nên lão hóa.
"Điều này có nghĩa là việc sản xuất
nucleotide là cần thiết để duy trì trạng thái
trẻ cho các tế bào trẻ", Delfarah nói. "Điều
đó cũng có nghĩa là nếu chúng ta ngăn các tế
bào tổng hợp nucleotit, các tế bào sẽ lão hóa
chậm hơn".
Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra các tế bào
non đang sinh sôi mạnh và cung cấp cho
chúng các phân tử được dán nhãn đồng vị
cacbon ổn định để theo dõi các chất dinh
dưỡng do tế bào tiêu thụ, được xử lý theo các
con đường sinh hóa khác nhau. Hình ảnh 3D
về kết quả thu được đã bất ngờ tiết lộ các tế
bào lão hóa thường có hai nhân và chúng
không tổng hợp ADN.
Trước đây, quá trình lão chủ yếu được
nghiên cứu trong các nguyên bào sợi - tế bào
phổ biến nhất bao gồm các mô liên kết ở
động vật. Nhưng trong nghiên cứu này, các
nhà khoa học đã tập trung vào quá trình lão
hóa diễn ra trong các tế bào biểu mô - tế bào
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 46/65
nằm trên bề mặt của các cơ quan và cấu trúc
trong cơ thể và là loại tế bào mà từ đó hầu hết
các bệnh ung thư phát sinh.
GS. Nick Graham, đồng tác giả nghiên
cứu cho rằng lão hóa được biết đến nhiều
nhất như là hàng rào bảo vệ của cơ thể để
chống ung thư: Khi các tế bào bị tổn thương
có thể có nguy cơ phát triển thành ung thư,
chúng sẽ bước vào quá trình lão hóa và ngừng
sinh sôi để ung thư không phát triển và lan
rộng.
Nghiên cứu có nhiều ứng dụng trong
lĩnh vực mới nổi đó là bào chế thuốc ức chế
lão hóa tế bào (senolytics). Các thử nghiệm
lâm sàng trên người vẫn còn ở giai đoạn đầu,
nhưng nghiên cứu trên chuột đã chỉ ra rằng
bằng cách loại bỏ các tế bào bạch cầu, chuột
già đi nhưng tuổi thọ cao hơn.
"Họ có thể lấy một con chuột đang già
đi với chức năng bị suy giảm, sau đó điều trị
cho chuột bằng thuốc ức chế lão hóa để loại
bỏ các tế bào lão hóa. Kết quả là chuột được
trẻ hóa. Có thể nói, thuốc ức chế lão hóa là
nguồn gốc của sự trẻ hóa", Graham nói.
N.P.D, sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 05/082019 Trở về đầu trang
**************
"Tiên dược" giúp bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt kéo dài sự sống
Nguồn: AFP/Getty Images
Tập đoàn dược phẩm sinh học
AstraZeneca của Anh ngày 7/8 thông báo
thuốc chữa ung thư của tập đoàn, mang tên
Lynparza, có thể giúp các bệnh nhân ung thư
tuyến tiền liệt di căn và đột biến một số gen
có thể kéo dài sự sống mà bệnh tình không bị
nặng hơn.
AstraZeneca cho biết loại thuốc này đáp
ứng mục tiêu chính trong nghiên cứu đối với
các bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt di căn
và đột biến gen BRCA1/2 hoặc ATM.
Trước đó, các bệnh nhân này đã được
điều trị bằng liệu pháp chống ung thư nội tiết
tố. Các gen BRCA và ATM có nhiệm vụ sản
sinh ra protein, chữa lành các ADN bị tổn
thương, song có thể làm các tế bào ung thư
phát triển nếu các gen này bị đột biến.
Giới chuyên gia cho rằng sau khi dữ liệu
nghiên cứu giai đoạn 2 cho kết quả tốt, việc
thử nghiệm thuốc Lynparza sẽ có tiến triển.
Các nhà khoa học cũng coi đây là thông
tin đáng mừng đối với các bệnh nhân mắc
ung thư tuyến tiền liệt cũng như đối với loại
thuốc Lynparza.
Ung thư tuyến tiền liệt là loại ung thư
thường gặp ở đàn ông, ước tính có tới 1,3
triệu ca bệnh mới được chẩn đoán trên khắp
thế giới trong năm 2018.
Thuốc Lynparza, do AstraZeneca và
Merck phát triển chung, thuộc nhóm thuốc
điều trị ung thư có nguồn gốc từ chất ức chế
PARP - một enzym đóng vai trò phục hồi tổn
thương ADN và ngăn chặn quá trình tự hủy
của tế bào trong cơ thể.
Lynparza là loại thuốc PARP đầu tiên
được đưa ra thị trường sau khi Mỹ cấp phép
lưu hành loại thuốc này để điều trị ung thư
buồng trứng vào cuối năm 2014.
Ngọc Hà
Nguồn: vietnamplus.vn, 08/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 47/65
Các nhà khoa học phát triển vắc-xin nano mới chống ung thư hắc tố
Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học
Tel Aviv đã phát triển được loại vắc-xin nano
mới chống ung thư hắc tố, loại ung thư da
xâm lấn mạnh nhất. Cách tiếp cận sáng tạo
của nhóm cho đến nay đã được chứng minh là
có hiệu quả trong việc ngăn chặn sự phát triển
của ung thư hắc tố trong các mô hình trên
chuột và trong điều trị khối u nguyên phát và
di căn do ung thư hắc tố. Trọng tâm của
nghiên cứu là sử dụng hạt nano làm nền tảng
cho loại vắc-xin mới. Kết quả nghiên cứu đã
được công bố trên tạp chí Nature Nanotech.
Ung thư hắc tố phát triển trong các tế
bào da sản sinh melanin hoặc sắc tố da. "Cuộc
chiến chống ung thư nói chung và ung thư
hắc tố nói riêng, đã diễn ra trong nhiều năm
qua cùng với nhiều phương thức điều trị như
hóa trị, xạ trị và liệu pháp miễn dịch, nhưng
phương pháp vắc-xin, đã được chứng minh
rất hiệu quả đối với nhiều bệnh do virus gây
ra", GS. Satchi-Fainaro, đồng tác giả nghiên
cứu nói. "Trong nghiên cứu, lần đầu tiên
chúng tôi đã chứng minh khả năng sản xuất
một loại vắc-xin nano hiệu quả chống ung thư
hắc tố và làm cho hệ miễn dịch nhạy hơn với
liệu pháp miễn dịch".
Nhóm nghiên cứu đã khai thác các hạt
nhỏ có kích thước khoảng 170 nanomet, được
làm từ loại polymer phân hủy sinh học. Mỗi
hạt chứa hai chuỗi peptit - các chuỗi amino
axit ngắn, được biểu hiện trong các tế bào u
hắc tố. Sau đó, họ đã tiêm các hạt nano (hay
"vắc-xin nano") vào mô hình chuột bị ung thư
hắc tố.
GS. Satchi-Fainaro giải thích: "Các hạt
nano hoạt động giống như loại vắc-xin chống
lại các bệnh do virus gây ra đã được biết đến.
Chúng kích thích hệ miễn dịch của chuột và các
tế bào miễn dịch học được cách xác định và tấn
công các tế bào chứa hai peptit, đó là các tế
bào u hắc tố. Nghĩa là từ đó hệ miễn dịch của
chuột được tiêm chủng, sẽ tấn công khối u hắc
tố nếu chúng xuất hiện trong cơ thể".
Sau đó, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra
hiệu quả của vắc-xin trong ba điều kiện khác
nhau. Đầu tiên, vắc-xin được chứng minh là
có tác dụng dự phòng. Vắc-xin được tiêm vào
chuột khỏe mạnh. Kết quả là những con chuột
không bị bệnh, nghĩa là vắc-xin có khả năng
ngăn ngừa căn bệnh này.
Thứ hai, hạt nano được sử dụng để điều
trị khối u nguyên phát: Sự kết hợp giữa vắc-
xin mới và phương pháp điều trị miễn dịch đã
được thử nghiệm trên mô hình chuột ung thư
hắc tố. Việc kết hợp điều trị này đã làm chậm
đáng kể sự tiến triển của bệnh và kéo dài tuổi
thọ cho tất cả chuột được điều trị.
Cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã xác
nhận phương pháp của họ trên các mô lấy từ
bệnh nhân di căn não do ung thư hắc tố. Điều
này cho thấy vắc-xin nano cũng có thể được
sử dụng để điều trị di căn não. Các mô hình
chuột bị di căn não do ung thư hắc tố giai
đoạn cuối, đã được thiết lập sau khi cắt tổn
thương u ác tính nguyên phát, mô phỏng giai
đoạn lâm sàng. Nghiên cứu sử dụng đầu dò
thông minh trong phẫu thuật u hắc tố dựa vào
hình ảnh đã được phòng thí nghiệm của GS.
Satchi-Fainaro công bố vào năm ngoái.
Theo GS. Satchi-Fainaro, nghiên cứu
mở ra cơ hội sử dụng phương pháp vắc-xin
trong điều trị hiệu quả ung thư hắc tố, ngay cả
trong giai đoạn tiến triển nhất của bệnh.
Nhóm nghiên cứu tin rằng nền tảng mới cũng
có thể phù hợp để phát triển các loại vắc xin
nano chống các loại ung thư khác.
N.P.D, theo phys.org
Nguồn: vista.gov.vn, 14/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 48/65
Các nhà nghiên cứu tìm ra loại thuốc mới điều trị ung thư
Các nhà nghiên cứu hiện đang lên kế
hoạch thử nghiệm lâm sàng để kiểm tra thêm
độ an toàn tác dụng của loại thuốc tạo kháng
thể (gemtuzumab ozogamicin) đối với nhiều
bệnh nhân khác.
Các nhà khoa học cho biết đã tìm ra một
phương pháp mới có thể phá hủy bức tường
bảo vệ bao quanh các khối u, giúp hệ miễn
dịch và các phương pháp điều trị miễn dịch
tiêu diệt khối u.
Đây là kết quả nghiên cứu trường Đại
học Birmingham, Anh công bố ngày 26/8.
Các tế bào miễn dịch, được mệnh danh là
tế bào sát thủ bắt nguồn từ tủy sống (MDSCs),
gửi đi các tín hiệu hóa học bảo vệ các tế bào
ung thư trước hệ miễn dịch và các phương
pháp điều trị và ngăn ngừa hoạt hóa tế bào T,
một loại tế bào tiêu diệt tế bào ung thư.
Nhóm nghiên cứu của Đại học
Birmingham chứng minh rằng một protein
gọi là CD33 hiện diện trên bề mặt của
MDSCs của nhiều loại ung thư.
Họ tìm ra một loại thuốc tạo kháng thể
gọi là gemtuzumab ozogamicin có thể tấn
công CD33, để tiêu diệt MDSCs trong các
mẫu máu, đồng thời khôi phục khả năng của
tế bào T tấn công các tế bào ung thư. Thuốc
này đang được sử dụng đề điều trị bệnh bạch
cầu myeloid cấp tính.
Tiến sỹ Francis Mussai, trưởng nhóm
nghiên cứu và là một nhà nghiên cứu ung thư,
đồng thời là nhà khoa học lâm sàng tại Đại
học Birmingham cho biết: "Các phương pháp
điều trị phối hợp với hệ miễn dịch để tiêu diệt
tế bào ung thư thường thất bại vì hệ miễn dịch
của cơ thể có thể khó tiếp cận được tế bào
ung thư. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy
rằng sử dụng loại thuốc tạo kháng thể này
cùng với các liệu pháp miễn dịch có thể tăng
đáng kể số bệnh nhân được hưởng lợi từ các
tiến bộ mới nhất trong điều trị".
Các nhà nghiên cứu hiện đang lên kế
hoạch thử nghiệm lâm sàng để kiểm tra thêm
độ an toàn tác dụng của loại thuốc tạo kháng
thể này đối với nhiều bệnh nhân khác.
Thúc Anh
Nguồn: vietnamplus.vn, 27/08/2018
Trở về đầu trang
**************
Israel phát triển công nghệ mới tăng hiệu quả điều trị ung thư
Các nhà nghiên cứu của Israel đã phát
triển một công nghệ học sâu (deep-learning)
mới được kỳ vọng sẽ cải thiện đáng kể hiệu
quả điều trị ung thư, căn cứ đặc thù của từng
trường hợp.
Viện Công nghệ Bắc Israel (Technion)
ngày 19/8 cho biết phương pháp mới là lập
bản đồ các cơ quan thụ cảm chủ chốt trên các
tế bào ung thư, dựa trên những hình ảnh sinh
thiết của các bệnh nhân ung thư vú.
Nguồn: dailynigerian.com
Phương pháp mới được công bố trên tạp
trí JAMA, theo đó các nhà nghiên cứu tách
thông tin phân tử từ những hình ảnh sinh thiết
nhuộm H.E - một cách phổ biến được sử dụng
để xét nghiệm các tế bào trong xét nghiệm
sinh thiết.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 49/65
Cách nhuộm H.E này cho phép các nhà
nghiên cứu nhận diện loại ung thư cũng như
mức độ nghiêm trọng trong mô tế bào được
soi dưới kính hiển vi.
Tuy nhiên, nếu chỉ sử dụng biện pháp
nhuộm này không giúp nhận biết được các
đặc điểm chủ chốt vốn rất quan trọng trong
việc xác định cách điều trị thích hợp, như cấu
tạo phân tử của khối u, chuỗi phản ứng sinh
học của khối u, mã gene của tế bào ung thư,
và những cơ quan thụ cảm phổ biến trên
màng tế bào.
Việc lập bản đồ các cơ quan thụ cảm này
liên quan đến thuốc đặc thù, cho phép điều trị
ngăn chặn các cơ quan thụ cảm và kiềm chế
sự phát triển của khối u ác tính.
Sự cải tiến về khái niệm của các nhà
nghiên cứu Technion là ở chỗ tách thông tin
phân tử từ hình dạng tế bào và hình thái mô tế
bào, được thể hiện trong các hình scan H.E.
Theo Technion, các nhà nghiên cứu
không suy luận được các đặc tính của khối u
từ hình dạng của chúng vì có quá nhiều biến
thể, nhưng trí tuệ nhân tạo (AI), đặc biệt là
deep-learning (DL), có thể làm được điều đó,
cũng như xác định đặc điểm của khối u bằng
một phép phân tích hình thái học phức tạp.
Như vậy, với sự giúp đỡ của các công cụ
AI, các nhà nghiên cứu đã lần đầu tiên chứng
tỏ khả năng suy đoán cấu tạo phân tử của các
tế bào từ hình thái học của khối u mà chỉ cần
thông qua hình ảnh mô tế bào trên bản scan
H.E.
Hệ thống DL đòi hỏi một lượng cực lớn
thông tin, vì vậy các nhà nghiên cứu đã viết
mã phần mềm để scan các nguồn mạng và tự
động tải hàng nghìn mẫu sinh thiết cũng như
các thông tin y học liên quan đã được cho
phép sử dụng trong nghiên cứu.
Dù nghiên cứu trên chỉ tập trung vào
ung thư vú, song các nhà nghiên cứu cho biết
đây là bằng chứng cho thấy tính khả thi đối
với tất cả các loại ung thư khác.
Bích Liên
Nguồn: vietnamplus.vn, 20/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Thuốc tăng tốc độ phục hồi hệ thống máu sau hóa trị, xạ trị
Nhóm nghiên cứu tại trường Đại học
California, Los Angeles đã tạo ra một loại
thuốc có thể tăng tốc độ tái tạo của các tế bào
gốc trong máu của chuột và người sau khi
tiếp xúc với bức xạ. Nếu kết quả nghiên cứu
được nhân rộng ở người, hợp chất này có thể
giúp bệnh nhân phục hồi nhanh hơn sau quá
trình hóa trị, xạ trị và cấy ghép tủy xương.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí
Nature Communications, cũng làm sáng tỏ
kiến thức sinh học cơ bản đằng sau quá trình
tái tạo tế bào gốc trong máu và vai trò của
quá trình phân tử cụ thể bị ngăn chặn bởi loại
thuốc mới. Tế bào gốc trong máu nằm ở tủy
xương và sản sinh tất cả các tế bào máu và
miễn dịch của cơ thể.
Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng
protein tyrosine phosphatase-sigma, còn gọi
là PTP-sigma, được tìm thấy chủ yếu trong hệ
thần kinh, nơi nó kiểm soát sự tái tạo của các
tế bào thần kinh. Khi PTP-sigma được kích
hoạt trong các tế bào thần kinh, nó sẽ kìm
hãm tốc độ tái tạo của tế bào thần kinh; không
có PTP-sigma, các dây thần kinh sẽ tái tạo dễ
hơn sau chấn thương.
Hóa trị và xạ trị thường ngăn chặn hoạt
động của các tế bào gốc trong máu và thường
phải mất hàng tuần hoặc hàng tháng để máu
và hệ miễn dịch phục hồi.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 50/65
Năm 2014, GS. John Chute và các cộng
sự đã phát hiện ra rằng PTP-sigma cũng có
mặt trên các tế bào gốc máu và vai trò của nó
trong các tế bào gốc trong máu tương tự như
chức năng của nó trong các tế bào thần kinh.
Trong nghiên cứu đó, các nhà khoa học
đã phát hiện ra rằng ở những con chuột bị
thiếu gen PTP-sigma, các tế bào gốc trong
máu được tái tạo nhanh hơn sau khi chúng bị
ức chế bởi bức xạ.
PTP-sigma thuộc về một nhóm các
protein có tên là tyrosine phosphatase, nổi
tiếng là khó bị ngăn chặn bằng thuốc. Hầu hết
tyrosine phosphatase có các vị trí hoạt động
tương tự, một phần protein tương tác với các
phân tử khác để thực hiện nhiệm vụ của nó.
Vì vậy, các loại thuốc ngăn chặn vị trí
hoạt động của một tyrosine phosphatase
thường cản trở các tyrosine phosphatase khác
cùng một lúc, gây ra rất nhiều tác dụng phụ.
Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học
đã thiết kế và tổng hợp hơn 100 loại thuốc có
tiềm năng ngăn chặn PTP-sigma. Sau đó, họ
đã kiểm tra chức năng của chúng. Một số loại
thuốc đã chặn được PTP-sigma mà không gây
ảnh hưởng đến các phosphatase khác.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều
biến thể của các loại thuốc tiềm năng trên tế
bào gốc trong máu người tại phòng thí
nghiệm và trên tế bào gốc của máu chuột để
xác định loại nào hiệu quả nhất trong việc đẩy
nhanh sự phục hồi của tế bào gốc trong máu
sau điều trị bức xạ.
Hợp chất DJ009 nổi trội nhất, cho phép
các tế bào gốc trong máu người phục hồi
trong khi chúng ở trong phòng thí nghiệm.
Sau đó, chúng được cấy cho những con chuột
bị suy giảm miễn dịch, nơi các tế bào có thể
sống sót và hoạt động bình thường. Phát hiện
này chỉ ra rằng loại thuốc này cuối cùng có
thể hoạt động ở người.
Trong số những con chuột được xạ trị
liều cao, gần như tất cả những con chuột được
cung cấp DJ009 đều sống sót; hơn một nửa
trong số đó không nhận được chất ức chế
PTP-sigma đã chết trong vòng ba tuần.
Trong số những con chuột được điều trị
bằng hóa trị với liều lượng gần bằng liều dành
cho chuột ung thư, thì sau hai tuần, những
con chuột không nhận được DJ009 có số
lượng tế bào bạch cầu và bạch cầu trung tính
thấp; ở những con chuột được điều trị bằng
chất ức chế PTP-sigma, số lượng bạch cầu đã
hồi phục trở lại mức bình thường.
Các nhà khoa học hiện đang nghiên cứu
để điều chỉnh DJ009 và các hợp chất tương tự
khác nhằm tiến tới thử nghiệm trên người.
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng tiếp tục khám
phá các cơ chế thông qua đó ức chế PTP-
sigma thúc đẩy tái tạo tế bào gốc trong máu.
Các loại thuốc ức chế PTP-sigma chỉ
được sử dụng trong các thử nghiệm tiền lâm
sàng và chưa được thử nghiệm trên người
hoặc được Cục Quản lý thực phẩm và dược
phẩm phê duyệt là an toàn và hiệu quả để sử
dụng trên người.
N.T.T, theo medicalxpress.com
Nguồn: vietnamplus.vn, 09/07/2019 Trở về đầu trang
**************
Phương pháp điều trị ung thư mới bằng hạt Nano cho kết quả khả quan
Nghiên cứu của Viện hàn lâm các khoa
học quốc gia Mỹ cho thấy 13 trong số 15
bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt được điều
trị bằng phương pháp mới không phát hiện
ung thư sau một năm điều trị.
Một phương pháp điều trị ung thư - sử
dụng hạt Nano để đốt nóng và phá hủy các
khối u - đang cho kết quả khả quan trong các
thử nghiệm lâm sàng.
Nghiên cứu được công bố ngày 26/8 trên
tạp chí Proceedings của Viện hàn lâm các
khoa học quốc gia Mỹ cho thấy 13 trong số
15 bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt được
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 51/65
điều trị bằng phương pháp mới không phát
hiện ung thư sau một năm điều trị.
Đây là nghiên cứu lâm sàng đầu tiên
được công bố về một phương pháp điều trị
trọng tâm, dựa trên hạt Nano, nhằm phá hủy
khối u mà không làm giảm hiệu quả của các
biện pháp hóa trị, xạ trị hoặc mổ.
Các nhà khoa học từ Đại học Rice đã tạo
ra các hình cầu silica nhỏ bọc một lớp vàng,
được gọi là "vỏ Nano," và tiêm vào người
bệnh nhân các hạt Nano nhỏ hơn khoảng 50
lần một tế bào hồng cầu.
Các hạt này được đưa vào hệ thống máu
ngoại vi của bệnh nhân và chui vào "hệ mạch
thủng" của các khối u cứng nhờ kích cỡ siêu
nhỏ của chúng.
Các hạt này sẽ lấp đầy khoảng không
trong các khối u. Sau đó, các nhà nghiên cứu
đốt cháy các hạt bằng một tia laser gần hồng
ngoại, cường độ thấp có thể vượt qua các tế
bào khỏe mà không gây hại.
Trong nghiên cứu trên, 16 bệnh nhân từ
58 -79 tuổi mắc ung thư tiền liệt tuyến trải
qua hai ngày điều trị tại Bệnh viện Đại học Y
Icahn ở Núi Sinai, Mỹ được truyền các hạt
Nano vào tĩnh mạch trong ngày đầu và được
xử lý cắt bỏ khối u thông qua hướng dẫn bằng
hình ảnh trong ngày thứ hai.
Toàn bộ bệnh nhân đã được về nhà ngay
sau khi điều trị và trở lại để kiểm tra sau ba
tháng, sáu tháng và một năm.
Trong số 15 người hoàn tất quá trình
điều trị, chỉ hai người phát hiện các dấu hiệu
ung thư trong xét nghiệm sinh thiết và hình
ảnh cộng hưởng từ một năm sau điều trị bằng
phương pháp mới.
Giáo sư về tiết niệu và X-quang
Ardeshir Rastinehad, thuộc Đại học Y Icahn,
người phụ trách kiểm tra chính các thử
nghiệm lâm sàng trong nghiên cứu trên, cho
biết: "Các vỏ Nano vàng silica cho phép trị
liệu tập trung, điều trị ung thư trong khi
không ảnh hưởng đến các phần còn lại của
tuyến tiền liệt, vì vậy đảm bảo chất lượng
sống của bệnh nhân bằng cách giảm các tác
động không mong muốn".
Bích Liên
Nguồn: vietnamplus.vn, 28/08/2019
Trở về đầu trang
**************
NÔNG NGHIỆP
Nghiên cứu cho thấy tàn thuốc lá làm hại cây trồng
Mặc dù nhiều người hút thuốc dường như
không nhận ra (hoặc không quan tâm), nhưng
thực tế tàn thuốc lá là một dạng xả rác, chúng
là loại rác phổ biến nhất trên thế giới. Một
nghiên cứu mới hiện chỉ ra rằng chúng cũng
làm giảm đáng kể sự phát triển của thực vật.
Các nhà khoa học đến từ Đại học Anglia
Ruskin của Anh, cho biết: Những mẩu tàn
thuốc lá thông thường và thuốc lá bạc hà (cả
hút và không hút) được đặt trên bề mặt đất có
trồng cây ryegrass hoặc cỏ ba lá trắng, cả hai
đều là cây trồng thức ăn gia súc quan trọng, và
chiếm phần lớn diện tích mặt đất trong công
viên đô thị. Cỏ ba lá được cho là "quan trọng
về mặt sinh thái đối với thụ phấn và giữ nito”.
Sau 21 ngày, bất kể tàn thuốc lá đã hút
hay chưa đểu làm giảm sự nảy mầm và chiều
dài chồi của cỏ ba lá trung bình là 27-28%,
sinh khối rễ giảm 57%. Đối với cỏ, nảy mầm
giảm 10% và chiều dài chồi 13%. Hầu hết các
mẩu tàn thuốc lá có chứa một bộ lọc làm bằng
sợi cellulose acetate, một loại nhựa sinh học.
Nhưng các nhà nghiên cứu đã tìm thấy các bộ
lọc từ thuốc lá không hút thuốc có tác dụng
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 52/65
gần như tương tự đối với sự phát triển của
thực vật như các bộ lọc đã sử dụng, cho thấy
rằng thiệt hại đối với thực vật là do chính bộ
lọc gây ra, ngay cả khi không có độc tố phát
hành từ việc đốt thuốc lá.
Tác giả chính, Tiến sĩ Dannielle Green
cho biết: Trong khi xả tàn thuốc dường như
"được xã hội chấp nhận", mà chúng có khả
năng "gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho môi
trường". Mặc dù là cảnh tượng phổ biến trên
đường phố và công viên trên toàn thế giới,
nghiên cứu của chúng tôi là nghiên cứu đầu
tiên cho thấy tác động của tàn thuốc lá đối với
thực vật. Chúng tôi thấy rằng chúng có tác
động bất lợi đến sự nảy mầm và chiều dài
chồi của cả cỏ và cỏ ba lá, và giảm hơn một
nửa trọng lượng của cỏ ba lá.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí
Ecotoxicology and Environmental Safety.
N.T.T , theo newatlas.com
Nguồn: vista.gov.vn, 01/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trên di động nhằm giải quyết dịch bệnh trồng chuối
Một ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) mới
được phát triển bởi các nhà nghiên cứu từ
Châu Phi được dẫn đầu bởi tác giả nghiên cứu
Michael Selvaraj nhằm giúp nông dân trồng
chuối xác định và chống lại sự bùng phát của
sâu bệnh. Được thiết kế để sử dụng với điện
thoại thông minh, nó được cho là hoạt động
với tỷ lệ thành công trung bình là 90%.
Chuối thường là một trong những cây
trồng quan trọng nhất thế giới với hơn 113
triệu tấn được thu hoạch mỗi năm. Hàng triệu
người ở vùng nhiệt đới coi chuối là một phần
quan trọng trong chế độ ăn uống của họ, và
với 20 triệu tấn được trồng để xuất khẩu, là
mặt hàng nông sản chính.
Thật không may, chỉ có một vài loài
chuối được trồng rộng rãi và vì bản chất
chúng gần như giống nhau về mặt di truyền,
rất dễ bị sâu bệnh. Điều đó có nghĩa là bất kỳ
sự bùng phát nào của bệnh Panama, chủng tộc
nhiệt đới 4, sigatoka đen, virus gây bệnh trên
cây chuối, vi khuẩn gây héo chuối, bệnh héo
xanthomonas, bệnh héo fusarium hoặc vệt lá
đen đều có thể gây ra sự tàn phá gần đây Chỉ
riêng Hoa Kỳ thiệt hại là 253,3 triệu USD.
Để giúp khắc phục điều này, nhóm
nghiên cứu Bioversity International đã tận
dụng khả năng truy cập ngày càng tăng vào
các mạng điện thoại thông minh ở những khu
vực xa xôi. Ứng dụng trí tuệ nhân tạo có tên
Tumaini, có nghĩa là "Hy vọng" trong tiếng
Swirin. Được cài đặt trong điện thoại hoặc
thiết bị di động khác, giúp người trồng cây
kiểm soát sâu bệnh và dịch bệnh.
Selvaraj nói: "Nông dân trên khắp thế
giới đấu tranh để bảo vệ cây trồng của họ
khỏi sâu bệnh. Có rất ít dữ liệu về sâu bệnh
hại chuối cho các nước thu nhập thấp, công
cụ trí tuệ nhân tạo này mang lại cơ hội cải
thiện giám sát cây trồng, nỗ lực kiểm soát và
giảm thiểu nhanh chóng và giúp nông dân
ngăn chặn thiệt hại sản xuất”.
Theo nhóm nghiên cứu, ứng dụng
Tumaini dựa trên những cải tiến gần đây
trong công nghệ nhận dạng hình ảnh và
nghiên cứu sâu. Nó sử dụng 20.000 hình ảnh
được tải lên về dịch bệnh của chuối để tìm
hiểu cách xác định dấu hiệu nhiễm trùng hoặc
lây nhiễm cụ thể, cũng như các bước cần thực
hiện để khắc phục vấn đề. Khi làm như vậy,
nó ghi lại dữ liệu từ hình ảnh chẩn đoán, bao
gồm cả vị trí địa lý của nó, để phát triển và
tinh chỉnh cơ sở dữ liệu.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 53/65
Cho đến nay, Tumaini đang trong giai
đoạn thử nghiệm với thử nghiệm ở Colombia,
Cộng hòa Dân chủ Congo, Ấn Độ, Bêlarut,
Trung Quốc và Uganda, nơi nó đã cho thấy tỷ
lệ thành công là 90%. Mục tiêu là một ngày
nào đó sẽ tạo ra một mạng lưới kết nối toàn
cầu, được cung cấp năng lượng vệ tinh để
kiểm soát chung các dịch bệnh và dịch hại.
Selvaraj, nói thêm: “Đây không chỉ là
một ứng dụng. Còn là một công cụ cho hệ
thống cảnh báo sớm hỗ trợ nông dân trực
tiếp, cho phép bảo vệ và phát triển cây trồng
tốt hơn và ra quyết định để giải quyết vấn đề
an ninh lương thực”.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí
Plant Methods!
N.T.T, theo newatlas.com
Nguồn: vista.gov.vn, 26/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Khám phá có thể mở đường cho cây lúa không mắc bệnh
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một
hoạt động protein bất thường trong lúa có thể
được khai thác để mang lại cho cây trồn lợi
thế trong cuộc chạy đua vũ trang chống lại
bệnh đạo ôn, một mối đe dọa lớn đối với
ngành sản xuất lúa gạo trên toàn thế giới.
Magnaporthe oryzae, loại nấm gây bệnh
đạo ôn, tạo ra các vết bệnh trên cây lúa làm
giảm năng suất và chất lượng hạt. Loại nấm
này gây thiệt hại tới một phần ba vụ thu
hoạch lúa toàn cầu, gần đủ để nuôi sống hơn
60 triệu người mỗi năm.
Các chiến lược tiêu diệt nấm khác nhau
đã được sử dụng, nhưng cách tiếp cận bền
vững vẫn chưa được phát triển. Chi phí và mối
quan tâm về môi trường đã hạn chế sự thành
công của thuốc diệt nấm độc hại. Và một hiện
tượng gọi là cản trở liên kết khi các gien
không mong muốn được chuyển cùng với các
gien mong muốn, đã gây khó khăn cho các nhà
nhân giống trong việc tạo ra các giống lúa có
khả năng kháng bệnh được cải thiện nhưng
vẫn tạo ra hạt ở tốc độ mong muốn.
Các công nghệ chỉnh sửa gien cuối cùng
có thể được sử dụng để chèn chính xác các
gien vào cây lúa, khắc phục vấn đề cản trở
liên kết, nhưng trước tiên, các gien giúp tăng
khả năng miễn dịch của lúa cần phải được xác
định hoặc thiết kế.
Theo báo cáo của nhóm các nhà nghiên
cứu ở Nhật Bản và Anh, một thụ thể miễn
dịch đặc biệt của lúa - từ một nhóm các thụ
thể thường chỉ nhận ra các protein gây bệnh
duy nhất - kéo theo nhiệm vụ kép bằng cách
kích hoạt các phản ứng miễn dịch khi phản
ứng với hai loại protein nấm riêng biệt. Các
gien mã hóa thụ thể này có thể trở thành
khuôn mẫu cho kỹ thuật thụ thể mới, mỗi loại
có thể phát hiện nhiều protein nấm, và do đó
cải thiện khả năng kháng bệnh trên cây lúa.
Nấm đạo ôn sản sinh vô số protein, được
gọi là effector, bên trong tế bào lúa. Để đáp
ứng, cây lúa đã tiến hóa các gien mã hóa các
protein lặp lại protein giàu liên kết nucleotide,
hay NLR, là các thụ thể miễn dịch nội bào để
mồi các tác nhân nấm cụ thể. Sau khi tác
nhân nấm đặc hiệu của thụ thể NLR liên kết
với mồi, các đường dẫn tín hiệu được bắt đầu
gây chết tế bào.
Các nhà khoa học đã đưa các kết hợp
khác nhau của NLR của lúa và tác nhân nấm
vào cây thuốc lá (một hệ thống mô hình
nghiên cứu khả năng miễn dịch thực vật) và
cũng sử dụng cây lúa để chỉ ra liệu có bất kỳ
cặp bất thường nào có thể kết hợp với nhau và
gợi ra phản ứng miễn dịch. Một giống lúa
NLR có liên kết với AVR-Pik có tên là Gulp
đã kích hoạt sự chết tế bào để đáp ứng với
AVR-Pik như mong đợi, nhưng đáng ngạc
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 54/65
nhiên, các thí nghiệm cho thấy các nhà máy
biểu hiện NLR này cũng phản ứng một phần
với AVR-Pia.
Các tác giả đã xem xét kỹ lưỡng việc
ghép đôi bất ngờ bằng phương pháp tinh thể
học tia X và nhận thấy rằng gạo NLR sở hữu
hai vị trí lắp ghép riêng biệt cho AVR-Pia và
AVR-Pik.
Ở dạng hiện tại, Pikp gây ra các phản
ứng miễn dịch ít ỏi sau khi liên kết với AVR-
Pia, tuy nhiên, ADN của thụ thể có thể được
sửa đổi để cải thiện mối quan hệ của nó đối
với các tác nhân không khớp, Banfield nói.
Cuối cùng, các công nghệ chỉnh sửa gien
có thể được sử dụng để chèn các phiên bản
nâng cao của NLR - như Pikp - vào thực vật,
có thể vượt qua quy mô có lợi cho cây lúa khi
đối mặt với bệnh đạo ôn.
M.H, theo EurekAlert
Nguồn: mard.gov.vn, 21/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Các nhà khoa học đề xuất thực hành kiểm soát thân thiện với môi trường đối với bệnh có hại ở cà chua
Bệnh xoăn lá cà chua (TYLCD) gây ra
bởi virut giống như virut vàng lá cà chua là
bệnh phá hoại mạnh nhất của cà chua, gây
thiệt hại nghiêm trọng cho cây trồng trên toàn
thế giới với mức thiệt hại kinh tế cao. Để
chống lại căn bệnh này, nhiều nông dân lựa
chọn áp dụng thuốc trừ sâu. Tuy nhiên, giải
pháp này thường không hiệu quả và có tác
động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con
người.
Ngoài ra, một số nông dân trồng các giống
cà chua kháng TYLCD, nhưng các giống lai
này thường không ngon so với cà chua truyền
thống. Do đó, cần có các biện pháp kiểm soát
hiệu quả và thân thiện với môi trường để ngăn
chặn thiệt hại tiếp tục lan rộng của TYLCD,
cũng như các loại virut thực vật khác.
Để đáp ứng nhu cầu này, một nhóm các
nhà khoa học thuộc Hội đồng nghiên cứu khoa
học Tây Ban Nha (IHSM UMA-CSIC) đã tiến
hành thử nghiệm thực địa và nhà kính trong ba
năm liên tiếp và tìm thấy hai phương án kiểm
soát thân thiện với môi trường.
Đầu tiên, họ phát hiện ra rằng bảo vệ cây
cà chua bằng nhựa chống tia cực tím dẫn đến
giảm thiệt hại TYLCD. Thứ hai, họ thấy rằng
việc áp dụng một chất tương tự axit salicylic
để tăng cường phòng thủ cho cây cà chua cũng
có hiệu quả trong việc giảm tổn thất liên quan
đến TYLCD.
Để có kết quả hiệu quả nhất, nhóm
nghiên cứu khuyến nghị nông dân kết hợp cả
hai phương thức kiểm soát. Những thực hành
này được đề xuất để sử dụng thương mại trong
các cánh đồng hoặc tại các khu vực trồng cà
chua được bảo vệ. Những phát hiện này cũng
cho thấy khả năng phát hiện ra các chiến lược
kiểm soát virut thân thiện với môi trường
trong tương lai.
Lê Hồng Vân, theo sciencedaily
Nguồn: mard.gov.vn, 06/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Nghiên cứu giải pháp cải thiện năng suất cây trồng
Quang hợp là quá trình tự nhiên cây trồng
và tảo sử dụng để thu ánh sáng mặt trời và cố
định các-bon đi-ô-xit thành các loại đường giàu
năng lượng, thúc đẩy sự tăng trưởng, phát triển
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 55/65
và tăng năng suất cây trồng. Tảo phát triển các
cơ chế cô đặc các-bon đi-ô-xit chuyên dụng
(CCM) để quang hợp hiệu quả hơn nhiều so với
thực vật.
Trên tạp chí Proceedings of the National
Academy of Science, nhóm nghiên cứu từ Đại
học bang Louisiana (LSU) và Đại học York đã
trình bày một cơ chế trong CCM của tảo xanh -
là chìa khóa để phát triển chức năng CCM trong
cây lương thực để tăng năng suất.
James Moroney nói: “Hầu hết các loại
cây trồng đều bị ảnh hưởng bởi sự quang hô
hấp, xảy ra khi Rubisco-enzim điều khiển quá
trình quang hợp - không thể phân biệt giữa
các-bon đi-ô-xit duy trì sự sống và các phân tử
oxy làm lãng phí một lượng lớn năng lượng
của cây.
Cuối cùng, mục tiêu của chúng tôi là
thiết kế một CCM trong cây trồng để bao
quanh Rubisco với nhiều các-bon đi-ô-xit
hơn, làm cho nó hiệu quả hơn và ít có khả
năng lấy các phân tử oxy hơn - một vấn đề
được chứng minh là ngày càng nghiêm trọng
khi nhiệt độ tăng lên”.
Dưới sự chủ trì của Đại học Illinois,
RIPE là một dự án nghiên cứu quốc tế biến
đổi gien cây trồng để đạt được năng suất cao
hơn bằng cách cải thiện quá trình quang hợp
với sự hỗ trợ của Quỹ Bill & Melinda Gates,
Quỹ Nghiên cứu Nông nghiệp và Thực phẩm
Hoa Kỳ (FFAR) và Bộ Phát triển Quốc tế,
Chính phủ Anh (DFID).
Trong khi các-bon đi-ô-xit khuếch tán
qua màng tế bào tương đối dễ dàng, bi-các-bô
-nát (HCO3-) khuếch tán chậm hơn khoảng
50.000 lần do điện tích âm của nó. Tảo xanh
Chlamydomonas reinhardtii, biệt danh là
Chlamy, vận chuyển bi-các-bô-nát qua ba
màng tế bào vào khoang chứa Rubisco, được
gọi là pyrenoid, nơi bi-các-bô-nát được
chuyển đổi thành các-bon đi-ô-xit và cố định
thành đường.
Ananya Mukherjee cho biết: “Trước đây,
chúng tôi không hiểu làm thế nào bi-các-bô-
nát vượt qua ngưỡng thứ ba để vào pyrenoid.
Trong nhiều năm, chúng tôi đã cố gắng tìm ra
thành phần bị thiếu, nhưng hóa ra có ba
protein vận chuyển liên quan đến bước này -
đó là liên kết còn thiếu trong sự hiểu biết của
chúng tôi về CCM của Chlamydomonas
reinhardtii. Trong khi các protein vận chuyển
khác được biết đến, chúng tôi suy đoán rằng
chúng có thể được chia sẻ với cây trồng dễ
dàng hơn vì Chlamy có liên quan chặt chẽ với
thực vật hơn các loại tảo quang hợp khác,
chẳng hạn như vi khuẩn lam hoặc tảo cát”.
Tạo ra một CCM chức năng trong cây
trồng sẽ cần ba thứ: một ngăn để lưu trữ
Rubisco, các phương tiện vận chuyển để đưa
bi-các-bô-nát vào ngăn và các-bon anhydrase
để biến bi-các-bô-nát thành các-bon đi-ô-xit.
Trong một nghiên cứu năm 2018, các
đồng nghiệp của RIPE tại Đại học Quốc gia
Úc đã chứng minh rằng họ có thể thêm một
ngăn gọi là carboxysome, tương tự như một
pyrenoid, trong cây trồng. Hiện nghiên cứu
này đã hoàn thành danh sách các protein vận
chuyển có thể đưa bi-các-bô-nát từ bên ngoài
tế bào đến cấu trúc carboxysome này trong
các tế bào lá của cây trồng.
Moroney nói: “Nghiên cứu của chúng tôi
cho thấy rằng việc tạo ra một CCM chức năng
trong cây trồng có thể giúp cây trồng tiết kiệm
được nhiều nước hơn và có thể làm giảm đáng
kể quá trình tiêu tốn năng lượng của quang hô
hấp ở cây trồng. Sự phát triển các loại cây
trồng chống chịu khí hậu có thể quang hợp
hiệu quả hơn sẽ rất quan trọng để bảo vệ an
ninh lương thực”.
Nguyễn Minh Thu, theo sciencedaily
Nguồn: mard.gov.vn, 12/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 56/65
Thức ăn cho cá được chiết xuất từ gỗ
Một loạt các nghiên cứu mới cho thấy
rằng một dạng protein được chiết xuất từ gỗ
có tiềm năng đáng kể để thay thế cho bột cá
trong thức ăn thủy sản.
SylPro của Arbiom là một protein đơn
bào được sản xuất bằng phương tiện có nguồn
gốc từ gỗ trong quá trình lên men và xử lý
cuối cùng để đạt được các đặc tính thích hợp
như là sự thay thế khả thi cho bột cá hoặc
protein thực vật
Arbiom, một công ty công nghệ sinh học
nông nghiệp có trụ sở tại Hoa Kỳ, chuyên
chuyển đổi gỗ thành thực phẩm, đã công bố
kết quả của các nghiên cứu khoa học mới
đánh giá sản phẩm của mình là một thành
phần protein thay thế để sử dụng trong thức
ăn thủy sản.
Các nghiên cứu, được thực hiện với sự
hợp tác của các nhà nghiên cứu tại Đại học
Texas A&M, được thiết kế để so sánh sản
phẩm protein SylPro của Arbiom với các
nguồn protein thực vật và động vật thông
thường, đánh giá cả tính chất xử lý nguyên
liệu và hiệu suất dinh dưỡng của nó.
“Kết quả của những nghiên cứu này là
một bước quan trọng và đầy hứa hẹn trong
việc xác nhận tính hiệu quả của SylPro khi
chúng tôi tiếp tục nhân rộng gỗ của Arbiom
lên nền tảng thực phẩm và đưa sản phẩm
thương mại đầu tiên của chúng tôi ra thị
trường”, Tiến sĩ Julian Ekmay, Phó chủ tịch
về dinh dưỡng của Arbiom cho biết.
SylPro là một loại protein đơn bào men
(SCP), được sản xuất bằng phương tiện có
nguồn gốc từ gỗ trong quá trình lên men và
xử lý cuối cùng để đạt được các đặc tính thích
hợp như là sự thay thế khả thi cho bột cá hoặc
protein thực vật. Sản phẩm của Arbiom đã
được phát triển để giải quyết các thách thức
về nguồn cung cấp protein và sức khỏe đường
tiêu hóa cho nuôi trồng thủy sản và chăn nuôi.
Một thử nghiệm ban đầu đánh giá các
đặc tính xử lý vật liệu của SylPro cho thấy
rằng nó hoạt động tốt trong một loạt các điều
kiện đùn ở các mức độ bao gồm khác nhau
trong thức ăn ép đùn. Các kết quả cũng nêu
bật các thuộc tính ràng buộc chức năng bổ
sung được trao, điều này cho thấy SylPro có
thể giảm nhu cầu về các tác nhân liên kết.
Nghiên cứu kết luận rằng thành phần
protein của Arbiom hoạt động tương tự hoặc
vượt trội so với các thành phần protein thông
thường trong thức ăn ép đùn. Kết quả cũng
được trình bày tại hội nghị Hiệp hội Nuôi
trồng thủy sản Thế giới 2019 ở New Orleans.
Trong một nghiên cứu thứ hai, hiệu suất
dinh dưỡng của SylPro được đánh giá ở cá
vược lai (hybrid striped bass). Thức ăn được
pha chế với thành phần protein cao của
Arbiom với các tỷ lệ bao gồm khác
nhau. Tăng trưởng (trọng lượng cơ thể), thành
phần cơ thể, khả năng tiêu hóa chất dinh
dưỡng và sức khỏe đường tiêu hóa nói chung
được đánh giá trong suốt thời gian 60 ngày.
Kết quả nghiên cứu cho thấy không có sự
khác biệt về tỷ lệ tử vong hoặc lượng thức ăn
trong tất cả các chế độ ăn. Không có sự khác
biệt thống kê về tăng trọng lượng cơ thể hoặc
lượng thức ăn ăn vào lên đến 20% protein bao
gồm Arbiom so với chế độ ăn kiểm soát.
Hơn nữa, SylPro cho thấy tỷ lệ tiêu hóa
protein thô đặc biệt là 97%. Những phát hiện
này chỉ ra rằng SylPro có thể được sử dụng để
thay thế bột cá hoặc protein từ thực vật trong
chế độ ăn của cá vược lai và mang lại hiệu quả
dinh dưỡng tương đương như các nguồn
protein thông thường lên đến mức 20%.
“Chúng tôi tin rằng SylPro sẽ đóng góp
có giá trị để giải quyết những thách thức mà
các nhà sản xuất nuôi trồng thủy sản và các
nhà sản xuất thức ăn chăn nuôi phải đối
mặt. Kết quả từ các thử nghiệm gần đây và
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 57/65
trong tương lai sẽ tiếp tục chứng minh hiệu
suất được hỗ trợ khoa học của SylPro và đẩy
nhanh nỗ lực của chúng tôi để đưa nguồn
protein vượt trội này ra thị trường”, ông Marc
Chevrel, CEO của Arbiom cho biết.
H.T, theo Thefishsite
Nguồn: mard.gov.vn, 12/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Xác định các gien quan trọng nhằm tăng năng suất nuôi cá tráp (seabream)
Các nhà khoa học nghiên cứu cá tráp
biển (gilthead seabream) đã xác định các
nhóm gien liên quan đến trọng lượng, mỡ cơ
thể và tỷ lệ chiều dài/rộng của loài, đưa các
nhà nghiên cứu đến gần hơn để hiểu các cơ
chế di truyền có thể cải thiện năng suất nuôi
trồng thủy sản.
Cá tráp là loài cá được nuôi phổ biến ở Nam Âu
Trong một bài báo gần đây
trên Frontiers in Genetic, các nhà nghiên cứu
đã thực hiện một nghiên cứu kết hợp trên toàn
bộ hệ gien (GWAS) trên hơn 100 mẫu cá tráp
biển (gilthead seabream) trong nỗ lực xác
định gien có thể hữu ích cho người nuôi
cá. Trong trường hợp này, các nhà nghiên cứu
muốn xác định xem các nhóm gien nào có vai
trò trong việc xác định trọng lượng, mỡ cơ thể
và tỷ lệ chiều dài/rộng.
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra các cấu
hình DNA có chứa đa hình đơn nucleotide
chất lượng cao (SNP). SNP rất hữu ích cho
các nhà nghiên cứu di truyền vì chúng hoạt
động như một nhị phân; một cá nhân có một
đa hình cụ thể hoặc không. SNP có thể hữu
ích cho nuôi trồng thủy sản thương mại vì nó
sẽ cho phép các nhà sản xuất nhân giống chọn
lọc các đặc điểm dựa trên dữ liệu di truyền.
Đối với nghiên cứu này, cụ thể, một
GWAS trên cá tráp sẽ cung cấp cho người
nuôi cá những hiểu biết vô giá về cách tối đa
hóa năng suất của loài và cải thiện chất lượng
của cá tráp nuôi.
Các nhà khoa học đã có thể xác định sáu
nhóm SNP liên quan đến trọng lượng cơ thể,
hai nhóm liên quan đến mỡ cơ thể và mười
sáu nhóm có ảnh hưởng đến tỷ lệ chiều
dài/rộng. Điều này thể hiện bước đầu tiên
quan trọng trong việc tạo ra một giao thức
nhân giống cá tráp dựa trên lựa chọn bộ gien
cho các đặc điểm quan trọng về kinh tế.
Các nhà nghiên cứu kết luận rằng các
nghiên cứu bổ sung nên được tiến hành trong
lĩnh vực này. Lý tưởng nhất là các nghiên cứu
nên có cỡ mẫu lớn hơn để lọc kết quả. Bằng
cách này, các chương trình nhân giống cá tráp
có thể có hiệu quả trong tương lai.
H.T - theo Thefishsite
Nguồn: mard.gov.vn, 21/08/2019
Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 58/65
MÔI TRƯỜNG
Úc phát triển phương pháp mới phân hủy hạt vi nhựa trong nước
Hạt vi nhựa gây ô nhiễm vi mô trong các hệ
thủy sản đã tới mức đáng báo động trên quy mô
toàn cầu - Ảnh: picture alliance
Phương pháp mới để làm sạch nước khỏi
các hạt vi nhựa bằng cách sử dụng các lò xo
carbon pha tạp nitơ từ tính cỡ nhỏ (magnetic
N-doped nanocarbon springs) do các nhà
khoa học Úc phát triển giúp phân hủy những
hạt vi nhựa thành các hợp chất không gây hại.
Theo Matter, các nhà nghiên cứu Úc đã
phát triển một phương pháp mới để làm sạch
nước khỏi các hạt vi nhựa bằng cách sử dụng
các lò xo carbon pha tạp nitơ từ tính cỡ nhỏ
(magnetic N-doped nanocarbon springs).
Giáo sư Shaobin Wang tại Đại học
Adelaide giải thích rằng trong nước một hạt
vi nhựa có khả năng hấp thụ các chất ô nhiễm
hữu cơ và kim loại. Sau khi hấp thụ thì những
hạt nhựa có thể giải phóng các hợp chất này
vào các sinh vật dưới nước, khiến chúng tích
tụ trong suốt chuỗi thức ăn. Các lò xo nano
carbon của các nhà khoa học đủ mạnh và ổn
định để phân hủy hạt vi nhựa thành hợp chất
không gây hại.
Các hạt vi nhựa thường thâm nhập vào
nước theo hai cách. Ở dạng hạt và bột, hạt vi
nhựa ban đầu được thêm vào mỹ phẩm, hóa
chất gia dụng, sản phẩm vệ sinh, được sử
dụng trong sản xuất vải, lốp ô tô. Các hạt vi
nhựa nhỏ đến mức chúng không thể được lọc
trong quá trình lọc nước công nghiệp. Nhựa
thứ cấp được hình thành khi các vật phẩm lớn
như chai và túi nhựa, bị phân hủy thành các
hạt nhỏ dưới tác động của ánh sáng mặt trời,
muối và cát.
Các nhà nghiên cứu Úc đã tìm được
cách phân hủy hạt vi nhựa. Nhựa bao gồm
các phân tử hóa học nhỏ lặp đi lặp lại được
xếp thành chuỗi dài - polymer. Các gốc oxy
hóa cao (highly oxidizing radicals) có thể phá
vỡ chuỗi dài thành các mảnh nhỏ có thể hòa
tan trong nước. Tuy nhiên, trong quá trình
này nếu sử dụng các kim loại nặng như sắt
hoặc cobal, rất nguy hiểm.
Để khắc phục vấn đề này, các nhà
nghiên cứu đã tìm ra một giải pháp thân thiện
với môi trường hơn dưới dạng những dây lò
xo nano carbon có bổ sung thêm nitơ
(magnetic N-doped nanocarbon springs).
Những ống xoắn như vậy đã giúp phân hủy
một phần đáng kể của hạt vi nhựa trong vòng
8 giờ, trong khi vẫn ổn định trong điều kiện
oxy hóa khắc nghiệt. Dạng xoắn ốc tăng sức
mạnh và tăng diện tích bề mặt phản ứng.
Bằng cách đưa một lượng nhỏ mangan vào
ống nano, các nhà nghiên cứu đã có thể
truyền những đặc tính từ tính cho ống nano.
Trong tương lai, điều này sẽ giúp dễ dàng thu
thập các ống nano từ dòng nước thải để tái sử
dụng. Do các hạt vi nhựa khác nhau về thành
phần hóa học, những phát triển tiếp theo sẽ
tập trung vào việc làm cho các lò xo nano
mang tính vạn năng hơn. Các nhà khoa học
cho biết thêm rằng những sản phẩm phụ từ
quá trình oxy hóa nhựa có thể là nguồn năng
lượng cho vi sinh vật.
Giáo sư Shaobin Wang kết luận rằng
nếu các nhà khoa học tìm ra cách sử dụng
nhựa gây ô nhiễm để làm thức ăn cho tảo thì
đây sẽ là một chiến thắng vang dội của công
nghệ sinh học trong việc giải quyết các vấn
đề môi trường.
Vũ Trung Hương
Nguồn: motthegioi.vn, 03/08/2018
Trở về đầu trang
**************
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 59/65
Chế tạo thành công “lò xo nano” giúp phân hủy nhựa dưới biển
Các nhà khoa học chế tạo ống cuộn siêu
nhỏ từ carbon, nitơ và mangan, có khả năng
sinh ra phản ứng hóa học làm tan hạt vi nhựa.
Lò xo nano có thể biến nhựa thành hỗn hợp muối,
CO2 và nước. Ảnh: Matter
Nhà khoa học Xiaoguang Duan cùng các
đồng nghiệp tìm ra phương pháp mới để phân
hủy rác thải nhựa, theo nghiên cứu đăng trên
tạp chí Matter hôm 31/7. Phần lớn nhựa
không phân hủy hoàn toàn mà chỉ vỡ thành
những mẩu nhỏ hơn gọi là hạt vi nhựa, đường
kính dưới 5 mm. Hạt vi nhựa xuất hiện ở
khắp nơi, từ rãnh đại dương sâu nhất thế giới
Mariana đến dãy núi Pyrenees, Pháp.
Nhóm nghiên cứu chế tạo ống cuộn nano
(công nghệ nano dùng để chỉ những thứ nhỏ
hơn một phần tỷ mét, hay nửa chiều rộng của
sợi tóc người) từ carbon với hình dạng gần
giống lò xo, được phủ nitơ và mangan. Hai
thành phần này tương tác với cuộn nano để tạo
ra những phân tử oxy hoạt động hóa học
mạnh, tấn công hạt vi nhựa. Quá trình này biến
nhựa thành hỗn hợp muối, CO2 và nước.
Thả lò xo nano vào các mẫu nước chứa
hạt vi nhựa, Duan cùng đồng nghiệp nhận
thấy lượng vi nhựa giảm 30-50% trong 8
tiếng. Nhóm nghiên cứu cũng dễ dàng lấy lò
xo ra khỏi nước bằng nam châm để sử dụng
cho những lần sau.
Công nghệ này đang trong giai đoạn sơ
khai nhưng có thể là biện pháp khả thi để giải
quyết một vấn đề toàn cầu, Duan nhận định.
Họ cần thử nghiệm thêm trước khi ứng dụng
trong các nhà máy lọc nước hay dưới biển.
Đây cũng là mục tiêu dài hạn của nhóm
nghiên cứu.
Số mảnh rác thải nhựa dưới biển nhiều
hơn số ngôi sao trong dải Ngân Hà. Khoảng
14 triệu tấn nhựa được thải ra biển hàng năm,
40% trong đó là nhựa dùng một lần. Theo
nghiên cứu năm 2015, có khoảng 15-51 nghìn
tỷ hạt vi nhựa dưới biển, nặng 261.000 tấn.
Nhiều loài cá và động vật có vỏ mà con người
dùng làm thức ăn chứa vi nhựa. Các hạt vi
nhựa cũng được tìm thấy trong chất thải của
con người. Giới khoa học chưa rõ chính xác
hậu quả của chúng đến sức khỏe.
"Ở giai đoạn này, tôi tin mọi biện pháp
khả thi đều nên được cân nhắc và khuyến
khích", Duan chia sẻ. Tuy nhiên, ông cũng
cho rằng công nghệ mới không phải là cớ để
tiếp tục sử dụng và sản xuất bừa bãi nhựa
dùng một lần. "Phòng tránh luôn là giải pháp
tốt nhất", Duan nhận xét.
Thu Thảo, theo Science Alert
Nguồn: vnexpress.net, 11/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Thái Lan phát triển robot thông minh để thu gom rác thải nhựa
Mẫu robot đầu tiên đã được công bố
trong một cuộc họp hôm 22/8 với hàng trăm
đối tác địa phương đang hợp tác bảo vệ các
nguồn tài nguyên biển tại 22 tỉnh duyên hải
của Thái Lan.
Một nữ sinh bơi giữa bể nước đầy chai nhựa để
nâng cao nhận thức của mọi người về rác thải nhựa.
Nguồn: bangkokpost
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 60/65
Cục Tài nguyên Đại dương và Duyên
hải của Thái Lan (DMCR) đang phát triển
một loại robot có trí tuệ nhân tạo (AI) để thu
gom rác thải nhằm ngăn chặn các túi nhựa
trôi ra biển.
Mẫu robot đầu tiên đã được công bố
trong một cuộc họp hôm 22/8 với hàng trăm
đối tác địa phương đang hợp tác bảo vệ các
nguồn tài nguyên biển tại 22 tỉnh duyên hải
của Thái Lan.
Ông Cholanat Yanaranop, Chủ tịch Công
ty SCG Chemicals, cho biết robot gom rác
thông minh SCG Smart Litter Trap 4.0 là sản
phẩm của SCG phối hợp với DMCR trong dự
án thu gom rác thải nhựa nhằm ngăn rác thải
trôi ra biển.
SCG Smart Litter Trap 4.0 có chiều dài
1,5m và chiều cao 1,2m với khả năng thu gom
khoảng 5kg nhựa mỗi chuyến hành trình.
Robot được cấp điện bằng một tấm pin
Mặt trời và thực hiện nhiệm vụ thông qua thiết
bị kết nối Internet.
Ông Cholanat cho biết robot này được
lập trình để chỉ thu gom chất thải nhựa khi rà
soát trên sông dưới sự điều khiển của tín hiệu
điện thoại di động.
Sau khi gom rác đầy khoang, robot tự
động liên lạc với người điều khiển thông qua
một ứng dụng trên điện thoại di động để đưa
rác thải nhựa về kho chứa. Đây là một giải
pháp thực tiễn và kết nối tốt với những người
sử dụng.
Ông Cholanat nói thêm rằng khả năng
làm việc của robot có thể được tăng lên trên
100kg rác thải nhựa và công nghệ này có thể
được sử dụng tại những nước đang phát triển
đang phải đối mặt với vấn đề rác thải đại
dương.
SCG Smart Litter Trap 4.0 là phiên bản
thông minh được phát triển từ một loại bẫy rác
hình vợt bắt cá có tên gọi SCG-DMCR Litter
Trap, được sử dụng để thu gom rác tại các cửa
tràn nhờ tận dụng thủy triều.
Bẫy rác này có chiều dài 5m và cao 1,8m
với khả năng thu gom được 700kg rác. Tuy
nhiên, bẫy rác kiểu này được đặt cố định và
thu gom đủ loại rác nên rác thải nhựa phải
được phân loại thủ công.
Theo kế hoạch, những robot tiếp theo sẽ
được đưa vào sử dụng từ cuối năm nay.
Thư ký thường trực Bộ Tài nguyên Thiên
nhiên và Môi trường Thái Lan Wijarn
Simachaya cho biết bộ đang làm việc với các
cấp địa phương và quốc tế nhằm giảm tiêu thụ
túi nhựa.
Ông Wijarn cũng nêu bật Tuyên bố
Bangkok về quản lý rác đại dương được các
nhà lãnh đạo ASEAN mới thông qua và được
tài trợ từ Ngân hàng Thế giới cùng Ngân hàng
Phát triển châu Á.
Theo ông Wijarn, phải mất khoảng 450
năm để nhựa phân hủy trong biển, nhưng con
người mới chỉ bắt đầu sử dụng nhựa từ 80
năm qua.
Đây là một thách thức lớn đối với loài
người khi phải sống trong một môi trường bị
sức ép khốc liệt từ rác thải đại dương và biến
đổi khí hậu.
Thái Lan là quốc gia có mức độ ô nhiễm
biển lớn thứ 6 thế giới. Khoảng 2.172 tấn
trong số 24 triệu tấn rác mà Thái Lan thải ra
mỗi năm bị trôi dạt ra biển, trong đó 57% là
rác thải nhựa.
Ngọc Quang (TTXVN/Vietnam+)
Nguồn: vietnamplus.vn, 23/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Vi hạt phân hủy sinh học làm từ xenlulô có thể ngăn chặn 30.000 tấn nhựa đổ vào đại dương mỗi năm
Vật liệu thay thế phân hủy sinh học
cho vi hạt nhựa đã được phát triển ở Anh
nhằm xóa sổ tác nhân gây ô nhiễm nhựa. Vật
liệu từ xenlulô này có thể giúp ngăn chặn ước
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 06/2019 61/65
tính 30.000 tấn vi nhựa xâm nhập vào các
tuyến đường thủy trên thế giới mỗi năm, tương
đương với 5 tỷ chai nhựa.
Năm ngoái, nước Anh đã cấm sử dụng
các vi hạt cho gel tắm và kem đánh răng
nhưng chúng vẫn được tìm thấy trong kem
chống nắng và mỹ phẩm. Một số vi hạt nhựa
bị sinh vật biển ăn, truyền qua chuỗi thức ăn
và cuối cùng con người cũng ăn chúng.
Công ty khởi nghiệp Naturbead có trụ sở
tại trường Đại học Bath, đang tạo ra các vi hạt
phân hủy sinh học và nhận được tài trợ hơn
500.000 bảng Anh để xây dựng nguyên mẫu.
Các vi hạt này được sản sinh bằng cách sử
dụng dung dịch xenlulô để ép qua các lỗ nhỏ
trên màng hình ống, tạo ra các giọt dung dịch
hình cầu được rửa sạch khỏi màng bằng dầu
thực vật. Sau đó, các vi hạt được thu gom,
thiết lập và tách ra khỏi dầu trước khi sử
dụng.
Công ty Naturbeads do các giáo sư Janet
Scott và Davide Mattia kết hợp với Tiến sĩ
Giovanna Laudisio thành lập vào năm 2017.
Jamie Rowles, đồng tác giả nghiên cứu
cho biết: “Dù đã có một số lệnh cấm, nhưng
các vi hạt có hại vẫn nằm trong một loạt các
sản phẩm và tiếp tục rò rỉ vào môi trường.
Việc tìm kiếm vật liệu thay thế tương đương
với các loại nhựa giá rẻ hiện nay là thách
thức đối với ngành công nghiệp”.
GS. Mattia cho rằng: “Các vi hạt của
chúng tôi được sản xuất từ xenlulô, vật liệu
sinh học phong phú nhất trên Trái đất và đó
là những thứ tạo nên thực vật và cây cối.
Chúng tôi rất vui khi thấy công nghệ được
triển khai thương mại và góp phần giảm ô
nhiễm nhựa trong các đại dương”.
N.T.T, theo dailymail.co.uk
Nguồn: vista.gov.vn, 24/08/2018
Trở về đầu trang
**************
Sử dụng virus diệt khuẩn để sản xuất gel tự sửa chữa
Các nhà khoa học Canada đã phát triển
được một loại gel mới chứa đầy virus diệt
khuẩn. Gel tự phục hồi có thể được ứng dụng
trong y học và bảo vệ môi trường. Virus diệt
khuẩn được gọi thực thể khuẩn, là nhóm sinh
vật phong phú và đa dạng nhất trên hành tinh,
có số lượng vượt xa mọi dạng sự sống khác,
kể cả vi khuẩn.
Trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên
cứu đã nuôi cấy, chiết tách và kết hợp các
thực thể khuẩn với mật độ lớn đến mức chúng
tự sắp xếp thành các tinh thể lỏng. Khi bổ
sung thêm chất kết dính hóa học, các tinh thể
lỏng này đã tạo thành một chất giống như
gelatin tự sửa chữa khi bị cắt.
"Các thực thể khuẩn ở xung quanh
chúng ta, kể cả bên trong cơ thể của con
người", Zeinab Hosseini-Doust, kỹ sư hóa
học nói. "Chúng là loài săn mồi tự nhiên của
vi khuẩn. Bất cứ nơi nào có vi khuẩn, thì ở đó
có thực thể khuẩn. Điểm độc đáo ở đây là
nồng độ thực thể khuẩn cần có trong phòng
thí nghiệm để tạo ra vật liệu rắn".
Chỉ 1 mililit gel kháng khuẩn có chứa
đến 300 nghìn tỷ thực thể khuẩn. Các nhà
nghiên cứu cho rằng gel màu vàng này có thể
được sử dụng để phủ lên mô cấy y tế và khớp
nhân tạo. Vì nhiều lý do như lạm dụng kháng
sinh, vấn đề vi khuẩn kháng kháng sinh tiếp
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 62/65
tục gia tăng. Các nhà nghiên cứu trên toàn thế
giới đang cố gắng tìm giải pháp khắc phục.
Lei Tan, đồng tác giả nghiên cứu cho
biết: "Chúng tôi cần có những phương thức
mới để tiêu diệt vi khuẩn và thực thể khuẩn là
một trong những lựa chọn thay thế đầy hứa
hẹn. Thực thể khuẩn có thể tiêu diệt vi khuẩn
kháng kháng sinh".
Gel mới có thể được sử dụng cho nhiều
mục đích. Vì ADN của thực thể khuẩn có thể
dễ dàng được chỉnh sửa, nên virus có thể
được “huấn luyện” để tấn công các tế bào ung
thư, ăn nhựa hoặc chống lại các chất ô nhiễm
môi trường.
N.P.D, theo upi.com
Nguồn: vista.gov.vn, 05/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Phương pháp thông minh phát hiện và loại bỏ phenol nguy hại
Các nhà nghiên cứu Thái Lan đã đưa ra
một phương pháp sinh học để phát hiện và
loại bỏ phenol độc hại chỉ trong một bước.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí
Angewandte Chemie, mô tả sự kết hợp của
hai phản ứng enzym tự nhiên chuyển đổi
chloro - và nitrophenol có hại thành chất
luciferin mang lại cho đom đóm khả năng
phát sáng đặc trưng.
Các phân tử benzen hoặc phenol oxy
hóa là phần cấu trúc hóa học của nhiều chất
hữu cơ từ lignin và tar cho đến dược phẩm,
thuốc nhuộm và thuốc diệt cỏ. Các hợp chất
có nguồn gốc phenol được bổ sung vào nhựa
dưới dạng chất dẻo. Mặc dù đa số các hóa
chất này không gây hại, nhưng thuốc trừ sâu,
thuốc diệt cỏ hoặc chất chống cháy có thể
phân hủy thành nitrophenol và phenol
halogen hóa gây ung thư tích tụ tại nơi làm
việc hoặc trên cánh đồng.
Hợp chất phenol thường được phát hiện
bằng các kỹ thuật như khối phổ. Giờ đây,
chuyên gia hóa sinh Pimchai Chaiyen tại
Viện Khoa học và Công nghệ
Vidyasirimedhi, Thái Lan và các cộng sự đã
phát triển được một phương pháp thực tế hơn.
Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã kết hợp phương
pháp khử độc sinh học với các hệ thống
chuyển đổi sinh hóa để phát hiện và khử các
chất gây ô nhiễm trong một bước. Sản phẩm
quan trọng được tạo ra là luciferin, hợp chất
phát quang sinh học do đom đóm tạo ra.
Thiên nhiên đã đưa ra một số cơ chế
phân hủy và khử độc hóa chất. Vi khuẩn đã sử
dụng các enzyme chuyên biệt để khử halogen
phenol và chuyển đổi chúng thành các hợp
chất oxy hóa được gọi là benzoquinones, có
thể được chuyển hóa bởi các sinh vật. Do đó,
các enzym được gọi là deh halogenase hoặc
mono-oxyase đã được sử dụng trong ngành
công nghiệp để giải độc sinh học.
Nhóm nghiên cứu đã tiến xa hơn mà
không chỉ giải độc tinh khiết và kết hợp quá
trình enzyme với phương pháp chuyển đổi
sản phẩm benzoquinone thành luciferin. Quy
trình sử dụng enzym bao gồm việc chuyển
đổi benzoquinone, sản phẩm từ bước chuyển
đổi enzym đầu tiên thành luciferin trong bước
thứ hai, nhưng trong cùng một bình phản ứng.
Để chuyển đổi benzoquinone thành
luciferin, các tác giả đã bổ sung hợp chất tự
nhiên cysteine vào hỗn hợp phản ứng. Sau đó,
họ đã thực hiện bước thứ ba trong chuỗi phản
ứng và phát hiện sự xuất hiện của luciferin
thông qua phản ứng phát sáng do loại enzym
có tên là luciferase, cũng có trong đom đóm.
Ngoài ra, các nhà khoa học đã chứng minh hệ
thống phát hiện và khử độc nhờ sản sinh
luciferin rất mạnh và có khả năng chuyển đổi
định lượng phenol nguy hại thành luciferin.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 63/65
Việc khử độc và đồng thời sản sinh
luciferin có thể mang lại những lợi ích bổ
sung. Luciferin là hợp chất có giá trị cao
trong y sinh. Các tác giả đã chứng minh
phương pháp mới rất đơn giản và hữu ích để
phân tích và khử độc môi trường làm việc
trong một bước và có thể được sử dụng để
tổng hợp luciferin từ hóa chất thải.
N.T.T, theo phys.org
Nguồn: vista.gov.vn, 19/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Phát hiện quy trình mới phân hủy hoàn toàn chất chống cháy trong môi trường
Nhóm nghiên cứu tại trường Đại học
Massachusetts Amherst lần đầu tiên đã sử
dụng một quy trình hai bước để phân hủy
hoàn toàn hóa chất chống cháy phổ biến, làm
cho chất ô nhiễm toàn cầu tồn lưu này không
bị ô nhiễm.
Quy trình mới phân tách
tetrabromobisohenol A (TBBPA) thành CO2
và nước vô hại. Theo TS. Jun Wu, trưởng
nhóm nghiên cứu, phát hiện này cho thấy
tiềm năng sử dụng vật liệu đặc biệt được gọi
là sắt zerovalent sunfua hóa nano (S-nZVI)
trong các hệ thống xử lý nước và trong môi
trường tự nhiên để không chỉ phá hủy
TBBPA mà cả các hợp chất hữu cơ chống
cháy khó phân hủy. Nghiên cứu đã được công
bố trên tạp chí Environmental Science &
Technology.
"Đây là nghiên cứu đầu tiên về quy trình
oxic/anoxic năng động này", TS. Wu nói.
"Thông thường, quy trình khử hoặc oxy hóa
được sử dụng riêng rẽ để loại bỏ TBBPA với
sự hỗ trợ của vật liệu S-nZVI. Chúng tôi đã
kết hợp 2 quá trình này với nhau để loại bỏ
hết TBBPA. Kỹ thuật này đơn giản và thân
thiện với môi trường. Đây là điểm mấu chốt
trong ứng dụng của nó. Nghiên cứu này dẫn
đến làm giảm nguy cơ TBBPA gây ảnh hưởng
đến môi trường và sức khỏe con người".
Trong số các chất chống cháy phổ biến
cản trở quá trình đốt cháy và làm chậm sự lan
truyền của lửa, TBBPA được bổ sung vào vật
liệu sản xuất, bao gồm bảng mạch máy tính
và các loại thiết bị điện, giấy, vải và nhựa
khác.
TBBPA có liên quan đến rất nhiều mối
đe dọa đối với sức khỏe (bao gồm ung thư và
sự phá vỡ hoóc môn), đã được phát hiện rộng
rãi trong môi trường, cũng như trong sữa và
huyết tương ở người và động vật.
Dù nghiên cứu là bước tiến mới trong nỗ
lực phát triển các quy trình an toàn và hiệu
quả để xử lý nước ngầm và đất bị nhiễm
TBBPA, nhưng nhóm nghiên cứu cho rằng
cần nghiên cứu sâu hơn để tìm hiểu cách áp
dụng tốt nhất quy trình.
N.T.T , theo sciencedaily.com
Nguồn: vista.gov.vn, 19/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Đột phá trong sản xuất hydro không phát thải khí độc hại
Nhóm nhà khoa học Canada cho biết đã
phát triển thành công phương pháp tách hydro
khỏi dầu mỏ mà không phát thải khí gây hiệu
ứng nhà kính.
Đây được xem là một thành tựu đột phá
trong quy trình sản xuất năng lượng sạch
cũng như cuộc chiến chống biến đổi khí hậu.
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 64/65
Không giống như xăng và dầu diesel,
năng lượng hydro khi cháy không gây ô
nhiễm không khí. Nguồn năng lượng này có
thể đốt cháy để sản xuất điện năng và cũng
được một số nhà chế tạo ôtô sử dụng để vận
hành các phương tiện.
Năng lượng hydro dùng cho các phương
tiện giao thông hiện nay chủ yếu lấy từ khí tự
nhiên và quy trình tách hydro này tạo ra khí
metan gây hiệu ứng nhà kính. Đến nay, việc
triển khai rộng rãi công nghệ hydro vẫn bị
hạn chế do quá trình tách hydro gây tốn kém.
Giám đốc điều hành Proton
Technologies, ông Grant Strem, và nhóm
nghiên cứu đã phát triển một phương pháp
tách hydro trực tiếp từ các mỏ dầu và dầu cát
mà không phát thải ra khí metan và CO2.
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành bơm oxy
vào các mỏ dầu khiến nhiệt độ dưới lòng đất
tăng lên, giải phóng ra sản phẩm duy nhất là
hydro. Chi phí sản xuất hydro bằng phương
pháp mới vào khoảng 0,1-0,5 USD/kilo, so với
mức giá khoảng 2 USD/kilo như hiện nay.
Nhóm nghiên cứu cho biết công nghệ
này hứa hẹn tiềm năng đáp ứng toàn bộ nhu
cầu điện năng cho Canada trong 330 năm tới,
mà không phát thải khí gây hiệu ứng nhà
kính. Hơn nữa, phương pháp mới với chi phí
thấp có thể cung cấp năng lượng cho toàn thế
giới sử dụng chủ yếu cơ sở hạ tầng hiện có.
Kết quả nghiên cứu được công bố tại Hội
nghị Địa hóa học Goldschmidt tại Barcelona,
Tây Ban Nha.
Giới chuyên gia hoan nghênh thành tựu
nghiên cứu của các nhà nghiên cứu Canada.
Theo các nhà khoa học, quá trình sản xuất
hydro từ hydrocarbon sử dụng khí oxy không
mới, nhưng vấn đề nằm ở chỗ làm sao để khí
CO2 không thải ra môi trường xung quanh.
Với phương pháp mới, các loại khí carbon
vẫn lưu lại trong lòng đất.
Nguyễn Hằng
Nguồn: vietnamplus.vn, 21/08/2019 Trở về đầu trang
**************
Cảm biến phát hiện phương tiện gây ô nhiễm không khí
Trước đây, đã từng có những thiết bị
phát hiện phương tiện vượt quá giới hạn tốc
độ hoặc quá ồn. Giờ đây, các nhà khoa học
đang nghiên cứu một cảm biến không người
lái có thể được sử dụng để nhận biết những
chiếc ô tô đang thải ra khí thải quá bẩn.
Được phát triển bởi một nhóm tại Đại
học Công nghệ Graz của Áo (TU Graz), một
phần của dự án CARES châu Âu (Cảm biến
phát xạ từ xa không khí thành phố), cảm biến
này được kết hợp với hộp điều hướng gắn ở
cột đèn, xuất hiện ở những ngã ba đường.
Những chiếc hộp này ban đầu được thiết lập
rung sử dụng các xung laser. Khi các hạt
trong không khí, trong khí thải của các
phương tiện sau đó đi qua giữa các hộp, các
hạt đó trở nên bị kích thích bởi các rung
động, khiến chúng phát ra tín hiệu âm thanh.
Số lượng hạt hiện diện càng nhiều, "âm
thanh" do khí thải tạo ra sẽ càng lớn. Nếu
cảm biến được kết hợp với camera chụp biển
số xe, có thể xác định được ô tô, xe tải hoặc
xe máy nào vượt quá mức phát thải cho phép.
Hy vọng rằng các cảm biến sẽ sẵn sàng để sản
xuất vào cuối năm 2022, tại thời điểm đó, các
kế hoạch kêu gọi chúng ban đầu được lắp đặt
dọc theo các con đường ở các thành phố trực
thuộc CARES như Milan, Prague và Kraków.
Alexander Bergmann, cho biết: "Chúng
tôi muốn giám sát khí thải xe trong các thành
phố và khu vực môi trường trong điều kiện
thực tế mà không phải can thiệp vào giao
thông tự do. Mục đích là sử dụng các phép đo
Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới số 09/2019 65/65
để xác định loại khí thải của từng phương
tiện”. Chủ sở hữu của các phương tiện vi
phạm có thể sẽ bị tịch thu phương tiện, tính
phí sử dụng phương tiện liên tục hoặc cấm
vào các khu vực nhạy cảm với môi trường.
N.T.T, theo newatlas.com
Nguồn: vista.gov.vn, 26/08/2018
Trở về đầu trang
**************