[CENTRAAL] Wetenschap & Technologie in het Nieuws 2

08-11-2012

Fascinerende technologie laat blinden zien via geluid


Hoopgevend onderzoek uit Jeruzalem toont aan dat blinden kunnen leren kijken via geluid door specifieke zones in de hersenen te trainen. Zo kunnen ze objecten en emoties herkennen en zelfs leren lezen. Bij deze fascinerende technologie wordt geluid ingezet als vervanger voor licht om de visuele cortex in het brein te activeren.

De ontdekking daagt de wijdverspreide gedachte uit dat mensen die vanaf de geboorte of heel vroeg in het leven blind zijn, geen goed ontwikkelde visuele cortex hebben. "Het volwassen brein is veel flexibeler dan we dachten", stelt professor Amir Amedi van de Hebreeuwse University Medical School in Jerusalem, die ook te zien is in bovenstaand filmpje.

Hij en zijn team hebben volwassenen die blind geboren werden aangeleerd om te kijken door gebruik te maken van sensoriële substitutie-apparaten (SDD's). Hierbij worden beelden via een camera omgezet in soundscapes die vervolgens geïnterpreteerd worden door de blinden en omgezet in een mentaal beeld. Ze leren dus kijken met geluiden. In een gevorderd stadium konden blinden zelfs lezen door geluiden te interpreteren die overeenkomen met letters en afbeeldingen.

(HLN)

08-11-2012

Maak kennis met het proefdier van de toekomst: de microchip



Nu worden medicijnen nog getest op gekweekte cellen of proefdieren, maar de kans is groot dat dat op korte termijn gaat veranderen. Wetenschappers hebben een microchip longoedeem gegeven en vervolgens bestudeerd hoe de soms fatale aandoening zich ontwikkelt. En met succes.

De microchip werd zo’n twee jaar geleden ontwikkeld. Wetenschappers spreken ook wel van een ‘orgaan-op-een-chip’, omdat de chip eigenlijk menselijk longweefsel nabootst. De chip ziet er als volgt uit:


De chip. Afbeelding: Wyss Institute.

De chip is gemaakt van een flexibel polymeer en ongeveer zo groot als een usb-stickje. Een dun, poreus en flexibel membraan scheidt de boven- en onderzijde van de chip van elkaar. Boven bevinden zich menselijke longcellen die aan lucht worden blootgesteld. Onder vinden we bloedcellen. Aan beide zijden van de long- en bloedcellen bevindt zich een vacuüm dat de interactie tussen weefsels zoals deze ook in onze longen plaatsvindt wanneer deze zich samentrekken of uitzetten, nabootst.

Proefdieren
Hoewel de chip dus al enkele jaren oud is, is nu pas duidelijk geworden dat deze ook echt kan doen wat wetenschappers altijd gehoopt hadden. “Grote farmaceutische bedrijven besteden veel tijd en een enorme hoeveelheid geld aan het kweken van cellen en proeven met dieren om nieuwe medicijnen te testen,” vertelt onderzoeker Donald Ingber. “Maar deze methodes slagen er vaak niet in om de effecten van deze stoffen wanneer mensen ze gebruiken, te voorspellen.” Wat de farmaceutische industrie welbeschouwd nodig heeft, zijn menselijke proefkonijnen. Maar dat is ethisch gezien onwenselijk. Onderzoekers bedachten daarom de microchip die als stand-in kan dienen. En onlangs werd deze chip voor het eerst gebruikt om een kankermedicijn te testen en dan met name een zeer ernstige bijwerking ervan (longoedeem) te bestuderen.

Resultaten
De onderzoekers testten een medicijn tegen kanker: interleukin-2 (IL-2). Dit medicijn heeft een hele nare bijwerking: het kan ervoor zorgen dat de longen zich vullen met bloed en vocht en uiteindelijk kan zo’n situatie dodelijk zijn voor de patiënt. De onderzoekers spoten de stof bij de microchip in en volgden op de voet wat er gebeurde. Ze ontdekten dat vloeistof door het membraan dat zich tussen de long- en bloedcellen bevond, drong. Hierdoor nam de hoeveelheid zuurstof af en kwam ook het zuurstoftransport in het gedrang. En daarmee gebeurde in de microchip precies hetzelfde als in echte mensen wanner zij een relatief vergelijkbare dosis krijgen. Ook bleken bloedeiwitten over te lopen naar de kant van de longcellen en daar voor bloedpropjes te zorgen.

Ademhaling
Maar het onderzoek leverde nog een opvallende conclusie op. De onderzoekers ontdekten dat ademhalen de nare bijwerkingen van IL-2 vergrootten. Toen ze het vacuüm rond de microchip gingen gebruiken om de ademhaling na te bootsen, lekte er veel meer vloeistof weg. Het wijst erop dat het verstandig is om patiënten die met IL-2 behandeld worden kleine hoeveelheden zuurstof te geven, zodat de bijwerkingen verminderd worden.

De onderzoekers zijn in hun nopjes met de resultaten en de farmaceutische industrie gluurt ongetwijfeld vol verwachting over hun schouders mee. “In iets meer dan twee jaar zijn we van het onthullen van een ontwerp voor een long-op-een-chip overgestapt op het demonstreren van de potentie van deze chip als het gaat om complexe ziekten,” concludeert Ingber. “Dit laat ons een glimp zien van hoe het ontdekken en ontwikkelen van medicijnen er in de toekomst wellicht uit gaat zien.”

(scientias.nl)

quote:

Op vrijdag 9 november 2012 23:13 schreef Kees22 het volgende:
Gaat een heel nieuwe betekenis geven aan het begrip computervirus!!

11-11-2012

De toekomst van wetenschap ligt in de nanotechnologie



Nanotechnologie wordt door sommigen ‘de grootste revolutie sinds de computer’ genoemd. De mogelijkheden zijn ‘eindeloos’. De wildste verhalen gaan de ronde: Onsterfelijkheid, zelfreproducerende nano-computers, alles zou kunnen door nanotechnologie. Maar er worden ook gevaren gezien. Angst voor onbekende lichamelijke bijwerkingen of milieuvervuiling zijn daar niet de minste van. Hoe zit het nu eigenlijk? Scientias.nl duikt in de complexe wereld van de nanotechnologie.

Nanotechnologie is ‘het bestuderen en manipuleren van materie op nanomicroscopische schaal’. Werken op hele kleine schaal, dus. Nanotechnologie is een relatief nieuwe technologische ontwikkeling, maar de onderzoekers die er nu mee werken komen uit alle lagen van de wetenschap. Er zijn medische, chemische, technologische en biologische wetenschappers bezig om de nanotechnologie beter te snappen en te beheersen.

De reden daarvoor is logisch: Nanotechnologie zorgt ervoor dat we wetenschap kunnen bedrijven tot in de kleinste puntjes. Dat betekent dat nanotechnologen kunnen werken met ongelooflijke precisie. Daardoor ontstaat een wereld van bijna letterlijk ongekende mogelijkheden.

Met Lego spelen
De Amerikaanse nanotechnologiewetenschapper Ralph Merkle ziet een parallel met Lego. “Het is alsof we altijd hebben gewerkt met een stapel Legoblokjes, en alsof we probeerden daarmee te werken met bokshandschoenen aan,” legt hij uit. “Dan kun je die Legoblokjes bij elkaar schrapen, maar dan wordt het maar een ruwe, ongeordende stapel. Stel nou dat je dan plotseling die handschoenen uit kunt doen, en de Legoblokjes één voor één, met uiterste precisie, kunt opbouwen. Dat is in feite wat nanotechnologie is: Iedere bouwsteen van materie heel precies kunnen gebruiken. Dat maakt het werk veel effectiever.

Overal inzetbaar
Het interessante aan nanotechnologie, zegt Merkle, is de veelvuldige inzetbaarheid. “Het is een nieuwe evolutionaire stap in de wetenschap, niet ‘slechts’ een nieuwe soort van kennis. Nanotechnologie is zo breed inzetbaar, dat het overal kan worden gebruikt, en het kan iedere vorm van wetenschap verbeteren.”

Bottom-up en top-down
Toch maken nanowetenschappers wel een onderscheid in verschillende soorten nanotechwerk. Zo is er het zogenaamde ‘bottom-up’-, en het ‘top-down’-werken. Dat laatste betekent dat materialen die we nu kennen, worden bekeken op nanomicroscopische schaal, zoals we hierboven al beschreven. Daarmee kunnen we dus materialen bewerken om deze een andere structuur te geven. Daarbij kunt u denken aan een bepaalde materie die beter geleidt, of dat deze waterafstotend wordt.

Maar er bestaat ook zoiets als ‘moleculaire nanotechnologie’. Dat is een vorm van ‘gewone’ nanotechnologie, die juist de andere kant op werkt. Daarbij worden producten helemaal nieuw opgebouwd vanuit niets. Denk daarbij aan computerchips op nanoschaal, of zelfs minuscule fabriekjes. Het zal echter nog een tijdje duren voordat we daarmee aan de slag kunnen.

Fases
De nanotechnologie gaat namelijk door een aantal fases heen, zegt Merkle. “Aanvankelijk konden we alleen zogenaamde passieve nanostructuren maken. Dat zijn materialen waarvan we de structuur op nanomicroscopische schaal kunnen beïnvloeden, zodat materiaal bijvoorbeeld steviger kan worden.”
In een later stadium zijn we langzaam richting actieve nanotechnologie gegaan. “Dat zijn nanostructuren die tijdens het gebruik bijvoorbeeld hun eigen vorm en grootte kunnen veranderen.”
De laatste stap, en eentje die we nu nog moeten gaan nemen, denkt Merkle, is die van machines op nanoniveau. “Kleine computers, robotjes eigenlijk, die uit een heleboel verschillende structuren bestaan waarin moleculen samenwerken in verschillende functies.”

Computertechnologie
Merkle is enthousiast over de toekomst van nanotechnologie. Vooral op het gebied van computertechnologie is nog veel te winnen, denkt hij. “Computers zullen altijd sneller en kleiner worden, natuurlijk past nanotechnologie daar goed tussen. Maar ook het feit dat computers straks steeds beter zelf gaan denken gaat een grote rol spelen in de nanotechnologie.” Wel denkt Merkle dat het wel even gaat duren voordat het zover is. “Er worden grote sprongen gemaakt, maar die zijn vaak nog experimenteel van aard. Het zal nog even duren voordat we de technieken op grote schaal kunnen inzetten.”

Medische wetenschap
Nanotechnologie kan op de meest uiteenlopende manieren worden gebruikt, de mogelijkheden zijn bijna letterlijk eindeloos. Zoals Merkle al zegt, wordt nanotechnologie al veelvuldig ingezet op computers. Maar ook in de medische wetenschap is nanotech populair. Denk daarbij bijvoorbeeld aan nanocellen die vet kapot kunnen maken. Of pak het nog ambitieuzer aan: minuscule deeltjes die kanker meteen kunnen opsporen of zelfs uitroeien. Daarmee wordt momenteel hard geëxperimenteerd, al gaat dat voornamelijk nog op papier en in zeer kleine mate in laboratoria.

Zonnebrand en melk
Ondanks het feit dat nanotechnologie nu al veel experimenteel wordt gebruikt, zijn er ook al ontzettend veel toepassingen die we in ons dagelijks leven gebruiken, die door nanotechnologie mogelijk zijn gemaakt. Denk maar eens aan zonnebrand; daarin zitten allerlei deeltjes die met nanotechnologie zijn vervaardigd om een betere bescherming te geven. Of melk, dat tegenwoordig door een ‘nanozeef’ gaat om de bacteriën eruit te vissen.

Zoals bij iedere nieuwe technologische ontwikkeling zijn er ook tegenstanders. Nanotechnologie zou bijvoorbeeld veel werk kunnen gaan kosten, omdat het ons leven van een stuk meer gemakken voorziet. Denk maar aan kleding. In de textielindustrie wordt nanotechnologie bijvoorbeeld al gebruikt om kleding vuilafstotend te maken. Hartstikke handig, want dan wordt het minder snel vies. Toch zijn stomerijen, wasmiddelfabrikanten en kledingwinkels daar niet blij mee: zij zijn bang dat het hen heel veel inkomsten gaat kosten.

Ook bestaat er de angst voor wat nanotechnologie kan doen met het menselijk lichaam. Zo waarschuwen sommige consumentenorganisaties voor het mogelijk verhoogde risico op kanker bij het gebruik van bepaalde zonnebrandmerken.

Mesa+
Ook in Nederland wordt er gewerkt met nanotechnologie. Op veel universiteiten wordt met de techniek gewerkt. Dat gebeurt op diverse faculteiten, in allerlei velden. Om effectief om te gaan met dat onderzoek, bundelen de faculteiten vaak hun krachten. Zo ook bij de Universiteit Twente. Daar zijn verschillende faculteiten bij elkaar gekomen in Mesa+. Dit instituut stelt om de paar jaar een aantal prioriteiten. Mark Huijben van Mesa+: “Daarin kijken we wat wij belangrijke werkvelden vinden. Energie is op dit moment natuurlijk een belangrijk item. Juist met nanotechnologie kun je daar een flinke slag in slaan, bijvoorbeeld door efficiëntere zonnepanelen te maken.”

Wat volgens Huijben ook belangrijk is, is dat er goede nieuwe mogelijkheden voor nanotechnologieën komen. Daarmee moet mogelijk worden gemaakt dat ook andere wetenschappers goed met nanotech kunnen werken. Daarnaast denkt ook Mesa+ hard na over hoe nanotechnologie in de maatschappij wordt ontvangen. Huijben: “We snappen dat mensen nog sceptisch zijn. Dat is ook logisch, want het is ook een relatief nieuw concept waar weinig over bekend is. Daarom zorgen wij er ook voor dat we constant blijven nadenken over hoe we techniek zo veilig en geaccepteerd mogelijk kunnen maken.”

Nanotechnologische wetenschap heeft al met al de kans om onze huidige kennis fundamenteel om te gooien en onze technologische vooruitgang in sneltreinvaart op te voeren. Het zal nog even duren voor het zover is, want voor zo’n lastige tak van wetenschap moet natuurlijk heel erg veel worden getest.

(scientias.nl)

12-11-2012

Wetenschappers zijn weer een stapje dichter bij ‘onzichtbaarheidsmantel’



Binnenkort zouden de Harry Potterfilms wel eens een stukje dichter bij de realiteit kunnen komen. Wetenschappers hebben namelijk een grote stap gezet in het maken van een werkende ‘onzichtbaarheidsmantel’.

Het is niet de eerste keer dat een onzichtbaarheidsapparaat wordt gebouwd. Dezelfde uitvinders van de Duke Universiteit maakten al in 2006 hun eerste onzichtbare materiaal. Maar dat werkte net niet optimaal. Nu heeft één van de uitvinders dat materiaal verbeterd.

Meta-materialen
De wetenschappers maken gebruik van zogenaamde meta-materialen. Dat zijn door de mens gemaakte materialen die bepaalde bijwerkingen hebben. Eén van die bijwerkingen is bijvoorbeeld het ombuigen van licht. De elektromagnetische straling kan dan om een object heen worden gebogen, om dan vervolgens aan de andere kant weer bij elkaar te komen. Dat betekent dat het object waar het licht langsop gaat, niet te zien is.

Verklapt door reflecties
Zes jaar geleden wisten de onderzoekers al een dergelijk materiaal te maken. Maar dat was verre van perfect, zegt student Nathan Landy, die aan het project meewerkte. “Het materiaal leidde het licht om, maar zorgde toch voor bepaalde reflecties. Denk maar aan een raam: je kunt daar gewoon door naar buiten kijken, maar omdat er licht op valt zie je toch dat het om glas gaat.”

Glasvezel
Hetzelfde probleem had het team met dit materiaal. Omdat het oppervlak van het materiaal in vier kwadranten was opgedeeld, ontstond er reflectie in de hoeken van ieder kwadrant. Nu heeft het team een nieuw materiaal gebruikt, dat bestaat uit kleine strips glasvezel omhuld met koper. Die strips zijn nu niet parallel tegenover elkaar gezet, maar juist op zo’n manier dat het licht volledig van de hoeken verdwijnt.

Driedimensionaal
De volgende stap die de onderzoekers nu willen maken, is om het materiaal ook driedimensionaal te kunnen inzetten. Momenteel werkt de techniek alleen nog op een tweedimensionaal oppervlak.

Misschien duurt het dus nog even voor we zelf de onzichtbaarheidsmantel om kunnen slaan, maar Landy denkt wel dat de uitvinding nut heeft voor het gebruik van glasvezel. “Door deze techniek kunnen we meer leren over hoe we glasvezel veel efficiënter kunnen maken.”

(scientias.nl)

13-11-2012

Nieuw polymeer herstelt zichzelf en is aanraakgevoelig



De stof herstelt zichzelf na een beschadiging door bijvoorbeeld een mes. © thinkstock.
Wetenschappers hebben een materiaal ontwikkeld dat zich na schade automatisch herstelt en bovendien geprikkeld kan worden door aanrakingen. Hierdoor is het materiaal mogelijk geschikt voor gebruik in geavanceerde protheses, schrijft Tweakers.net.

Het materiaal bestaat uit een speciaal ontwikkeld soort plastic gecombineerd met nikkel, waardoor het resultaat zowel een herstellend vermogen als geleidingsmogelijkheden verkreeg. Uit tests blijkt dat de structuur van de polymeer na schade, bijvoorbeeld door een snede of scheur, binnen dertig minuten weer volledig is hersteld.

Vanwege het zelfhelende vermogen biedt het materiaal uitkomst voor protheses, waarbij eventuele schade door bijvoorbeeld een wonde automatisch kan worden hersteld. Overigens bleek het materiaal na het oplopen van schade binnen enkele seconden driekwart van de originele sterkte en geleidingscapaciteit te hebben hersteld.

Geleiding
Naast het zelfhelende vermogen biedt de geleidingscapaciteit de mogelijkheid het materiaal in te zetten als een soort kunsthuid. Door tast te kunnen simuleren zou het polymeer bij uitstek geschikt zijn voor handprotheses. Eerder slaagden wetenschappers er al in om tast te simuleren door middel van een kunsthuid. Deze is gemaakt van stukjes silicium en gouddraad, dat verwerkt is in een polymeer. De nephuid kan als een soort handschoen worden gedragen.

Het materiaal zou ook dienst kunnen doen in elektriciteitscentrales, waar het zelfhelende vermogen de stroomgeleiding automatisch zou kunnen laten hervatten na schade. Het is echter nog onduidelijk wanneer de eerste praktische toepassingen kunnen verschijnen.

(HLN)

16-11-2012

Wetenschap maakt kunstmatige spieren die vele malen sterker zijn dan die van u



Een internationaal team van onderzoekers heeft met behulp van nanotechnologie supersterke kunstmatige spieren gemaakt. De spieren kunnen 100.000 keer hun eigen gewicht baas en 200 keer zwaardere objecten optillen dan een echte spier van vergelijkbare grootte.

De onderzoekers maakten de spieren van gedraaide draden die weer gemaakt zijn van koolstofnanobuisjes. Daar voegden ze een wax van paraffine aan toe. Door de draden daarna te verhitten, zet de wax uit, waardoor het volume van de draden toeneemt en de lengte afneemt.

Robots
De kunstmatige spieren functioneren prima, maar zijn op dit moment nog niet geschikt voor het vervangen van echte spieren in bijvoorbeeld een mensenlichaam. Toch verwachten de onderzoekers dat de kunstmatige spieren op korte termijn wel kunnen worden toegepast. Bijvoorbeeld in robots of speelgoed.

Slim textiel
De onderzoekers zien ook wel mogelijkheden voor hun spieren in intelligent textiel. Welbeschouwd bestaan hun spieren immers uit draden waar ook mee genaaid, gebreid en gehaakt kan worden. Aangezien de spieren reageren op hitte, kan een slimme stof reageren op bepaalde temperaturen. Denk bijvoorbeeld aan gordijnen die bij een prettige temperatuur opengaan en bij hitte sluiten.

Hoewel de onderzoekers met de ontwikkeling van deze kunstmatige spier al een flinke stap in de juiste richting hebben gezet, is er nog wel werk aan de winkel. Zo wordt het nog een hele uitdaging om in de toekomst honderden of duizenden spieren parallel aan elkaar te laten opereren.

(scientias.nl)

19-11-2012

Celtransplantatie laat verlamde honden weer lopen


(archieffoto) © thinkstock.

Wetenschappers hebben verlamde honden weer laten lopen dankzij een neusceltransplantatie. Het is voor het eerst dat het onderzoek wordt getest op dieren met een letsel in plaats van op proefdieren.

De honden kregen injecties van olfactorische cellen. Dat zijn cellen die kunnen 'ruiken' en groeiden in de binnenkant van hun neus, meldt de BBC. Deze cellen werden enkele weken gekweekt in een laboratorium. Alle honden hadden een letsel aan de ruggengraat, waardoor ze hun achterpoten niet konden gebruiken.

Mensen
Het onderzoeksteam van de Cambridge University is voorzichtig optimistisch: de nieuwe techniek kan op termijn ook een rol spelen bij de behandeling van menselijke patiënten met een dwarslaesie. "Onze resultaten laten zien dat het transplanteren van dit soort cellen kan leiden tot aanzienlijke verbetering in een zwaarbeschadigd ruggenmerg", vertelt bioloog Robin Franklin.

Effect
23 van de 34 proefhonden kregen op de plek van de verwonding de cellen geïnjecteerd. De rest van de honden kreeg - als controlegroep - een neutrale vloeistof ingespoten. Bij veel van de honden die de transplantatie kregen, verbeterde de toestand van de poten en waren ze in staat om op een loopband te lopen, ondersteund door een harnas. De viervoeters in de controlegroep konden geen van allen hun achterpoten gebruiken.

(HLN)

20-11-2012

Nieuwe foto’s bieden uniek kijkje in brein van Einstein



Wat maakte Albert Einstein zo’n genie? Wetenschappers turen al jaren naar het brein van Einstein om een antwoord op die vraag te vinden. Nieuwe foto’s van Einsteins hersenen lijken nu wat meer duidelijkheid te gaan verschaffen: het brein van Einstein is wel degelijk bijzonder.

Albert Einstein stierf op 18 april 1955, op 76-jarige leeftijd. Kort na zijn dood werden zijn hersenen verwijderd en bestudeerd. De patholoog Thomas S. Harvey haalde ook stukjes brein weg en stopte deze tussen voorwerpglaasjes. Ook maakte hij tijdens dat onderzoek heel veel foto’s van Einsteins brein, waaronder veertien foto’s van de hersenschors van Einstein. Die foto’s gaf Harvey nooit vrij. In 2007 overleed de patholoog en drie jaar later werd besloten de foto’s te doneren aan het National Museum of Health and Medicine.

Hoeken
Wetenschappers hebben zich nu over de foto’s gebogen en voor het eerst een gedetailleerd kijkje in de hersenschors van de briljante wetenschapper kunnen nemen. “De foto’s van Einsteins hersenen zijn van verschillende hoeken genomen en brengen alle externe oppervlakken van de hersenschors in beeld,” zo schrijven de onderzoekers in het blad Brain.

Vouwen
Op basis van de foto’s kunnen onderzoekers heel wat conclusies trekken. Een hele opvallende is dat de hersenschors bijzonder veel vouwen telt. Die vouwen creëren een groter oppervlak. Veel wetenschappers gaan ervan uit dat een groter oppervlak ook meer connecties tussen hersencellen mogelijk maakt en dat zou een positieve invloed hebben op mentale verwerkingsprocessen.

Pariëtale kwab
De onderzoekers ontdekten ook dat de pariëtale kwabben een ongebruikelijke vorm hebben. Deze kwabben spelen een belangrijke rol in ruimtelijk denken en het oplossen van wiskundige vraagstukken. De afwijkende vorm kan Einstein wel eens van zijn wiskundige vaardigheden en ruimtelijk inzicht hebben voorzien, zo stellen de onderzoekers voorzichtig.

Prefrontale cortex
En dan is er ook nog de relatief grote prefrontale cortex. Mogelijk kan deze verklaren waarom Einstein zulke indrukwekkende cognitieve vaardigheden had en middels gedachte-experimenten alleen al tot grote theorieën kon komen.

De onderzoekers hopen dat nader onderzoek meer duidelijkheid biedt als het gaat om het brein van Einstein. Ook stellen ze dat het interessant kan zijn om de foto’s van Einsteins brein en de bevindingen die daar nu op gebaseerd zijn, eens te vergelijken met het brein van andere grote denkers zoals de wiskundige Carl Friedrich Gauss en psycholoog Ivan Pavlov.

(scientias.nl)

20-11-2012

Langdurige vogelstudie bewijst verband met levensverwachting keihard

Uit de lengte van iemands telomeren kun je zowel zijn biologische leeftijd aflezen als de tijd die hem nog rest. Zeker wanneer die iemand toevallig een zangvogeltje op de Seychellen is, concluderen Groningse en Britse biologen na 20 jaar onderzoek.

En hoe lang zijn die van jou?

Dat de telomeerlengte een dergelijke rol speelt, werd al veel langer vermoed. Maar het is waarschijnlijk voor het eerst dat er op grote schaal metingen aan zijn gedaan bij een populatie dieren in het wild.

Die telomeren zijn de uiteinden van chromosomen. Bij de replicatie van het DNA dienen ze als ‘uitloop’ voor de eiwitten die langs de streng lopen. Het laatste eindje wordt daarbij zelf niet gerepliceerd, zodat bij elke celdeling de telomeren een klein beetje korter worden. Blijft er te weinig over, dan houdt het op.

In het tijdschrift Molecular Ecology wordt nu beschreven hoe de populatie Seychellenzangers (Acrocephalus sechellensis) op het eilandje Cousin, in de Indische Oceaan, gedurende lange tijd tweemaal per jaar is bemonsterd om de telomeerlengte van elk individu te kunnen bestuderen. Voor de duidelijkheid: het is een klein eiland met maar 3000 van die vogels.

Voordeel van dat eiland is dat de vogels er niet af kunnen, maar dat ze er geen natuurlijke vijanden hebben en gewoonlijk van ouderdom sterven. Het is dus een ideale onderzoekspopulatie.

Er kwam uit dat er geen eenduidige relatie is tussen de leeftijd van zo’n vogeltje en de lengte van zijn telomeren. Vroeger werd gedacht dat telomeren in een vast tempo korter worden. Maar de waarheid lijkt nu eerder te zijn dat chromosomen sneller slijten naarmate hun eigenaar meer oxidatieve stress te verduren krijgt, als gevolg van omgevingsfactoren.

Wat wél keihard vast is komen te staan, is dat een vogel met kortere telomeren een verhoogde kans heeft om binnen een jaar te overlijden. En ook dat vogels die met langere telomeren uit het ei komen, gemiddeld ouder worden.

Voorgesteld wordt dan ook om aan de telomeerlengte een ‘biologische leeftijd’ te koppelen.

Volgns de onderzoekers wordt het moeilijk om het over te doen met mensen. Ten eerste ben je dan zeker een eeuw bezig, ten tweede worden mensen meestal pas bemonsterd als ze al ziek zijn en dus niet representatief meer.

bron: RU Groningen

(c2w)

quote:

Op donderdag 22 november 2012 06:08 schreef Lyrebird het volgende:
Brildragers zien alles verder weg

Mensen die een bril dragen zien voorwerpen verder weg dan ze eigenlijk zijn. Dat blijkt uit onderzoek van de VU Amsterdam.

Bijziende mensen dragen een bril of contactlenzen. In tegenstelling tot contactlenzen, vervormt de bril het beeld: een voorwerp wordt kleiner op het netvlies als het verder weg staat.

De onderzoekers lieten proefpersonen afwisselend met bril en met contactlenzen doelen aanwijzen op een tafel, met de hand onder de tafel. Het bleek dat ze met bril op alles ongeveer 10 procent verder weg aanwezen.

Volgens de onderzoeker hebben mensen in het dagelijks leven nauwelijks last hebben van dergelijke fouten omdat ze bij het pakken van een kopje koffie niet alleen het kopje, maar ook hun hand op een verkeerde plaats zien.

De VU-wetenschappers publiceerden hun onderzoek in het tijdschrift 'Perception'.

----

Leuk om te zien dat collega's uit een aangrenzend vakgebied het tot het AD geschopt hebben, maar omdat het hier om een zeer logisch fenomeen gaat, snap ik niet waarom er onderzoek naar gedaan moest worden.

[..]

Dat voorwerpen kleiner worden als je een bril draagt (als myope) weten we namelijk al heel erg lang.

Leuk om te weten

21-11-2012

Wetenschap haalt elektriciteit uit het moeras



Twee onderzoekers van de universiteit van Wageningen hebben een wel heel verrassende bron van schone energie ontdekt: het moeras of de met grasachtige planten ingezaaide tuin. Ze ontwikkelden een brandstofcel die energie genereert uit de natuurlijke wisselwerking die in de bodem plaatsvindt.

De brandstofcel heeft de naam Plant-Microbiële Brandstofcel gekregen. Heel concreet haalt de brandstofcel energie uit de natuurlijke wisselwerking tussen levende plantenwortels en bodembacteriën. Planten produceren middels fotosynthese organische materialen. Een deel ervan gebruiken ze. Maar een groot deel (tot wel zeventig procent) scheiden ze via de wortels weer uit. Bacteriën in de bodem breken die organische materialen af. Wanneer ze met dat afbreken bezig zijn, komen elektronen vrij. De onderzoekers vangen die elektronen op.

Platte daken
De brandstofcel kan op diverse plekken aan de slag. In steden zou deze bijvoorbeeld op platte daken, begroeid met grasachtige planten, energie kunnen gaan verzamelen. Maar ook in grote moerassen kan de brandstofcel veel elektriciteit vinden. Ook rijstplantages zijn geschikt terrein voor de brandstofcel om aan het werk te gaan.

Resultaat
De aanpak van de onderzoekers leverde tijdens experimenten al mooie resultaten op. Voor elke vierkante meter begroeiing weet de brandstofcel zo’n 0,4 Watt te leveren. Dat lijkt misschien niet zo heel veel, maar de onderzoekers verwachten dat nog wel iets op te kunnen krikken. In de toekomst zou dan naar 3,2 Watt per vierkante meter moeten gaan. Een snel rekensommetje leert dan dat het een interessante energiebron kan zijn. Een gemiddeld gezin met een jaarlijks verbruik van zo’n 2800 kWh, zou met een begroeid dak van 100 vierkante meter al uit de voeten kunnen.

Mooi alternatief
De onderzoekers hebben goede hoop dat hun Plant-Microbiële Brandstofcel straks daadwerkelijk op tal van plekken wordt toegepast. Ze wijzen erop dat niemand last heeft van deze methode van energieopwekking. Zo wordt – in tegenstelling tot wat bijvoorbeeld het geval is met windmolens – de horizon niet vervuild. En ook hoeft de natuur of landbouw geen plaats te maken voor de energieopwekking, sterker nog: die twee worden gecombineerd.

Voor we de techniek straks op grote schaal toegepast zullen zien worden, is er nog wel werk aan de winkel. Zo willen de onderzoekers het systeem graag aanpassen zodat het volledig hernieuwbaar en duurzaam is. Ook willen ze nog verder experimenteren met het opvangen van elektronen. Door elektroden op een slimme manier om planten te plaatsen, kan de opbrengst worden verhoogd.

(scientias.nl)

27-11-2012

Print je eigen x-box

3D-printen met geleidend plastic maakt maatwerk mogelijk

Nog even en gamers kunnen hun eigen spelconsole maken, precies op maat voor de eigen vingers. Dankzij een geleidende kunststof die met een 3D-printer is te verwerken, meldt de universiteit van het Engelse Warwick


Prototype van een handschoen: de zwarte streepjes in de vingers zijn van carbomorph.

Met het nieuwe materiaal, door de bedenkers ‘carbomorph’ genoemd, zouden dan de delen worden geprint die moeten reageren op aanraking. Daarbij maak je dan gebruik van de piëzoresistieve eigenschappen van het spul, wat wil zeggen dat de elektrische weerstand verandert wanneer je er op drukt of het op een andere manier vervormt.

In PLoS ONE legt bedenker Simon Leigh uit dat carbomorph simpelweg is te maken door een geleidende kwaliteit ‘carbon black’ te vermengen met polycaprolacton (PCL), een polyester die onder de naam ‘polymorph’ zeer populair is bij 3D-printhobbyisten..

Carbon black is de veredelde kwaliteit roet die op grote schaal wordt gebruikt om autobanden en kunststofproducten zwart te kleuren. Dat kost dus ook vrijwel niets.

Leigh en collega’s hebben het uitgeprobeerd met een goedkope BFB3000-hobbyprinter, met drie printkoppen. In het artikel beschrijven ze onder meer een flexibele handschoen die handbewegingen volgt, en een koffiemok die aangeeft of hij vol is. Dat laatste als bewijs dat je carbomorph ook voor capacitieve sensoren kunt gebruiken.

Ze tekenen er bij aan dat het een extra voordeel is dat je de aansluitingen gewoon kunt meeprinten: stekkertjes er in en klaar.

bron: University of Warwick

(c2w.nl)

26-11-2012

Bacterieel leven ontdekt onder ijs Antarctica

In een meer op Antarctica, dat al 2800 jaar is afgesloten van de buitenwereld, is een divers en gezond ecosysteem van bacteriën ontdekt.


Foto: Thinkstock

Het meer, Vida genaamd, ligt onder een dik pak ijs en is veel zouter dan zeewater. Hawaiiaanse biologen beschrijven de vondst maandag in PNAS.

Eerder waren al ingevroren bacteriën ontdekt en gereanimeerd uit het ijs rondom het meer, maar nu zijn dus levende bacteriën uit het meer zelf gehaald.

Het bijzondere aan het meer is de lange isolatie, waardoor het al die tijd vrijwel zonder energie van buitenaf heeft moeten draaien; er is geen zuurstof of zonlicht. In het water zitten veel koolwaterstoffen en gepolariseerde moleculen.

Uitwisseling

Er is waarschijnlijk wel enige uitwisseling met de bodem, waardoor kleine hoeveelheden stikstofoxide en waterstof vrijkomen. Dit zou als energiebron kunnen dienen voor de bacteriën.

De onderzoekers hebben grote zorg besteedt aan het niet besmetten van het meer met leven van het oppervlak.

Door: NU.nl/Stephan van Duin .

(nu.nl)

28-11-2012

Elektronenmicroscoop krijgt DNA in beeld



Voor het eerst is een DNA-streng in beeld gebracht met een elektronenmicroscoop. En het blijkt warempel echt een spiraal te zijn, zo valt te zien in Nano Letters.

Enzo di Fabrizio en collega’s van de universiteit van Genua, Italië, kregen het voor elkaar door een soort koord te vlechten uit 7 dubbele DNA-spiralen. De koordjes spanden ze tussen twee nanopilaartjes, geëtst uit silicium. Of liever gezegd: ze lieten de koordjes vanuit een waterige oplossing op de pilaartjes landen en wachtten tot het water was verdampt.

Tussen de pilaarjes maakten ze gaten in de silicium ondergrond, waar een elektronenbundel doorheen kon. Zo konden ze met transmissie-elektronenmicroscopie (TEM) de koordjes in beeld brengen.

Als je heel goed kijkt, kun je zien dat niet alleen het koord spiraalvormig is opgewonden maar dat ook de losse strengen spiraalvormig zijn.

Voor de koorden werd gekozen omdat de gebruikte elektronenbundel een losse DNA-spiraal doormidden zou hebben gesneden. De volgende stap is dus om de TEM uit te rusten met gevoeligere detectoren, zodat de intensiteit van de bundel flink omlaag kan. Di Fabrizio denkt dat hij uiteindelijk zelfs een enkele DNA-keten op de foto moet kunnen krijgen.

bron: New Scientist

(c2w.nl)

24-11-2012

Wetenschap kraakt genetische code van broodtarwe



Wetenschappers zijn er eindelijk in geslaagd om de genetische code van broodtarwe, één van de belangrijkste gewassen op aarde, te kraken. Met de informatie kunnen onderzoekers de toekomst van broodtarwe veilig stellen.

De onderzoekers identificeerden 96.000 genen en vormden zich bovendien een beeld van hoe die genen met elkaar verband houden. De onderzoekers vertaalden al die onderzoeksresultaten in een analyse weer zowel wetenschappers als mensen die tarwe verbouwen hun voordeel mee kunnen doen.

De studie wordt door sommigen bestempeld als een ‘enorme doorbraak’. Broodtarwe is één van de belangrijkste gewassen op aarde. En dat maakt het gewas ook kwetsbaar: mislukte oogsten zijn een groot probleem, omdat zoveel mensen ervan afhankelijk zijn. Onderzoekers willen daarom ook graag broodtarwe telen dat meer tarwe oplevert, beter bestand is tegen ziekten, droogte en andere problemen die er uiteindelijk toe leiden dat een oogst mislukt.

Maar om dergelijke sterke gewassen te telen, moeten we eerst weten hoe broodtarwe in elkaar steekt. Dit onderzoek is een belangrijke stap in de juiste richting. “Met het oog op de mislukte oogsten van dit jaar en zorgen over de invloed die deze mislukkingen op de prijs van tarwe hebben, kan deze doorbraak niet op een beter moment komen,” stelt onderzoeker Douglas Kell. “Deze moderne strategie is een belangrijke component in het ondersteunen van de voedselzekerheid en voorziet telers van de gereedschappen die ze nodig hebben om rubuustere variëteiten met hogere opbrengsten te produceren.”

(scientias.nl)

30-11-2012

Onderzoekers simuleren menselijk brein met 2,5 miljoen neuronen


© YOUTUBE, CTNWaterloo.

Onderzoekers van de Canadese Universiteit Waterloo hebben een computersimulatie van een menselijk brein ontwikkeld. Het model bestaat uit maar liefst 2,5 miljoen neuronen, en dat is nog maar een fractie van een echt brein. Toch kan de computersimulatie al relatief complexe taken uitvoeren.

Het team van onderzoekers onder leiding van Chris Eliasmith doopte het model Spaun, dat staat voor 'Semantic Pointer Architecture Unified Network'. Spaun bestaat uit 2,5 miljoen gesimuleerde neuronen, die in onderlinge communicatie staan door middel van elektriciteit en chemische moleculen, zoals actiepotentialen en neurotransmitters in echte hersenen. De functies en structuren van biologische hersenen worden nagebootst door de virtuele neuronen in subnetwerken onder te verdelen.

Het model krijgt input via een beeldscherm, dat 28 pixels op 28 telt. Daarop worden reeksen getallen getoond. Spaun kan die getallen niet enkel met succes herkennen, maar die reeksen ook onthouden en er patronen in ontdekken. De computersimulatie kan zelfs getallenreeksen reproduceren door middel van een robotarm en ontbrekende getallen opschrijven. Zo kan Spaun in totaal acht eenvoudige taken uitvoeren.

De computersimulatie vertoont ook 'fouten', die vergelijkbaar zijn met die van menselijke hersenen. Zo worden nummers aan het begin en einde van een reeks makkelijker onthouden. Een ander interessant aspect van Spaun is dat het model ook gebruikt kan worden om de veroudering van de menselijke hersenen te simuleren. Er is wel één groot nadeel aan Spaun: het simuleren van één seconde hersenactiviteit kost Spaun enkele uren.


(HLN)

30-11-2012

Nederland en Verenigde Staten gaan wetenschappelijke en technologische samenwerking aan

Nederland en Amerika zetten een nieuwe koers uit voor wetenschappelijke en technologische samenwerking tussen beide landen. Minister Janet Napolitano van Homeland Security en Rudolph Bekink, de Nederlandse ambassadeur in de Verenigde Staten, hebben daartoe vandaag een verdrag ondertekend in Washington.

Het verdrag heeft tot doel de samenwerking te versterken bij wetenschappelijk onderzoek op het gebied van binnenlandse en civiele veiligheid. Het verdrag regelt hoe gezamenlijke projecten kunnen worden gestart, hoe financiering mogelijk is en de publicatie van onderzoeksresultaten. Het verdrag is faciliterend en voorwaardenscheppend. Concrete projecten vinden pas plaats nadat beide partijen hebben ingestemd met een onderzoeksvoorstel. Vooralsnog wordt vooral gedacht aan gezamenlijk onderzoek op het terrein van cyber security.

Minister Opstelten is tevreden met deze nieuwe stap: “Deze samenwerkingsovereenkomst op het gebied van wetenschap en technologie helpt zowel Nederland als de Verenigde Staten om zich beter voor te bereiden op de toekomst. Door te profiteren van elkaars expertise en potentieel doen we dat bovendien straks op een kosteneffectievere en efficiëntere manier dan als we dat alleen zouden doen.”

(rijksoverheid.nl)