Nanorobotlar ile pnömoni tedavisi

Nanoparçacıklarla kaplı bir nanorobot (Araştırma ekibi)
Nanoparçacıklarla kaplı bir nanorobot (Araştırma ekibi)
TT

Nanorobotlar ile pnömoni tedavisi

Nanoparçacıklarla kaplı bir nanorobot (Araştırma ekibi)
Nanoparçacıklarla kaplı bir nanorobot (Araştırma ekibi)

San Diego'daki California Üniversitesi'nden nanoteknoloji alanında çalışan mühendisler, akciğerlerde yüzebilen ve ilaçları taşıyabilen nanorobotlar tasarladı. Bilim insanları, yaşamı tehdit eden bakteriyel pnömonileri temizlemek için kullanabilen mikrobot adı verilen mikroskobik robotlar geliştirdiler.
Farelerde denenen mikrobotlar akciğerlerde zatürreye neden olan bakterileri güvenli bir şekilde ortadan kaldırarak yüzde 100 hayatta kalma oranı sağladı. Nature Materials dergisinin son sayısında yayınlanan sonuçlara göre tedavi edilmeyen tüm fareler enfeksiyondan sonraki üç gün içinde öldü.
Mikrobotlar, yüzeyleri antibiyotiklerle doldurulmuş nanopartiküllerle serpiştirilmiş alg hücrelerinden oluşur. Algler hareket imkanı sağlayarak mikro robotların yüzmesine ve antibiyotikleri doğrudan akciğerlerdeki bakterilere iletilmesine izin verir.
Antibiyotik içeren nanopartiküller, bir tür beyaz kan hücresi olan nötrofillerin zarlarında bulunan, biyolojik olarak parçalanabilen küçük polimer peletlerden oluşur. Bu zarları özel yapan şey, bakteriler ve vücudun bağışıklık sistemi tarafından üretilen iltihaplı molekülleri absorbe etmeleri ve nötralize etmeleridir. Bu, minik robotlara zararlı iltihabı azaltma yeteneği vererek, akciğer enfeksiyonlarıyla mücadelede daha etkili olmalarını sağlar.
Çalışmanın baş yazarı Joseph Wang, California Üniversitesi web sitesinde Cumartesi günü yayınlanan bir raporda şunları söyledi: “Hedefimiz, akciğerler gibi vücudun daha zorlu bölgelerine hedefe yönelik ilaçlar vermek ve bunu güvenli, kolay, biyouyumlu ve uzun ömürlü bir şekilde yapmak. Bu çalışmada da bunu başardık.”
Ekip, genellikle yoğun bakım ünitesinde mekanik ventilasyon alan hastaları etkileyen bir tür pnömoni olan Pseudomonas aeruginosa bakterisinin neden olduğu ciddi ve ölümcül bir pnömoni türü olan fareleri tedavi etmek için küçük robotları kullandı.
Araştırmacılar mikrorobotları trakeaya yerleştirilen bir tüp aracılığıyla farelerin akciğerlerine verdiler ve bir hafta sonra enfeksiyon tamamen ortadan kalktı mikrorobotlarla tedavi edilen tüm fareler hayatta kaldı, tedavi edilmeyen farelerse üç gün içinde öldü.
Mikrobotlar kullanılarak yapılan tedavi, kan dolaşımına intravenöz antibiyotik enjeksiyonlarından daha etkiliydi ve ikincisi, aynı etkiyi elde etmek için mikrobotlarda kullanılanlardan 3.000 kat daha fazla antibiyotik dozu gerektiriyordu.
Araştırma ekibi daha sonra deneylerini daha büyük hayvanlar üzerinde, nihai olarak insanlara bulaşmaya hazırlanmak için gerçekleştirmeye çalışıyor.



Acı yiyecekler ve içecekler egzersiz gibi beyni uyarabilir

Bazı acı yiyecek ve içecekler, egzersizle benzer şekilde beyni uyarabilir. (AP)
Bazı acı yiyecek ve içecekler, egzersizle benzer şekilde beyni uyarabilir. (AP)
TT

Acı yiyecekler ve içecekler egzersiz gibi beyni uyarabilir

Bazı acı yiyecek ve içecekler, egzersizle benzer şekilde beyni uyarabilir. (AP)
Bazı acı yiyecek ve içecekler, egzersizle benzer şekilde beyni uyarabilir. (AP)

Yeni bir araştırma, bitter çikolata, yeşil ve siyah çay ile böğürtlen gibi bazı acı tatlı gıdaların ve içeceklerin, egzersiz yaparken görülen beyin aktivasyonuna benzer şekilde beyni uyarabileceğini ortaya koydu.

Şarku’l Avsat’ın Fox News’ten aktardığına göre, Japonya’dan araştırmacılar tarafından yapılan çalışma, bu yiyeceklerde bulunan flavanol adlı bitkisel bileşiklerin beynin uyarılmasını yalnızca kana karışarak değil, acı tatla ilişkili duyusal tepki aracılığıyla da tetikleyebileceğini gösterdi.

Çalışmada fareler üzerinde yapılan deneylerde, tek bir flavanol dozu, farelerin doğal hareketliliğini artırdı ve hafıza testlerinde performanslarını iyileştirdi. Bulgular, Current Research in Food Science (CRFS) dergisinde yayımlandı.

Araştırmacılar ayrıca dikkati, uyanıklığı ve stres düzenlemesini kontrol eden beyin bölgelerinin hızlı şekilde aktive olduğunu gözlemledi.

İnsanların tükettiği flavanollerin yalnızca çok küçük bir kısmı kana geçtiği için, etkilerin büyük olasılıkla duyusal sinirler aracılığıyla beyin ve kalbi etkilediği düşünülüyor.

Araştırmacılar, bu yaklaşımı ‘duyusal beslenme’ olarak adlandırılan yeni bir alanın parçası olarak değerlendiriyor. Bu fikir, yiyeceklerin tadı ve beraberindeki fiziksel hislerin biyolojik işlevleri doğrudan düzenleyebileceğini öne sürüyor.

Bu etki, hafif egzersiz sırasında yaşanan uyarılmaya benziyor; kısa süreli sempatik sinir sistemi aktivasyonu, bazen ‘savaş ya da kaç’ tepkisi olarak tanımlanıyor ve kısa vadeli stres, odaklanma ve uyanıklığı artırabiliyor.

Japonya’daki Shibaura Teknoloji Enstitüsü’nden Prof. Dr. Naomi Osakabe, çalışmaya katıldığını belirterek, “Bu deneyin en önemli bulgusu, flavanol açısından zengin acı yiyeceklerin uyarımının ilk kez merkezi sinir sistemine nasıl iletildiğini göstermesi. Bu uyarım, kısa süreli hafızayı geliştiren bir stres tepkisi oluşturuyor ve dolaşım sistemi üzerinde olumlu etkiler yaratıyor” dedi.

Osakabe, flavanolün beyin aktivitesini artırıcı etkisinin çok düşük bir dozda bile ortaya çıkmasının şaşırtıcı olduğunu vurguladı.

Çalışmanın bazı sınırlamaları bulunuyor. Araştırma fareler üzerinde yapıldı ve kullanılan yiyecekler, birbirleriyle etkileşime girebilecek birçok bileşiğin karışımıydı.

Araştırmacılar, farelerde gözlemlenen etkilerin insanlarda da geçerli olup olmadığını belirlemek için daha geniş kapsamlı insan çalışmalarına ihtiyaç olduğunu belirtiyor.


Cilt kanserinin büyümesine yol açan molekül keşfedildi

Amerika kıtasındaki araştırmacılar, melanom tümörlerini daha iyi tedavi etmelerini sağlayabilecek anahtar bir protein keşfetti (ABD Ulusal Kanser Enstitüsü)
Amerika kıtasındaki araştırmacılar, melanom tümörlerini daha iyi tedavi etmelerini sağlayabilecek anahtar bir protein keşfetti (ABD Ulusal Kanser Enstitüsü)
TT

Cilt kanserinin büyümesine yol açan molekül keşfedildi

Amerika kıtasındaki araştırmacılar, melanom tümörlerini daha iyi tedavi etmelerini sağlayabilecek anahtar bir protein keşfetti (ABD Ulusal Kanser Enstitüsü)
Amerika kıtasındaki araştırmacılar, melanom tümörlerini daha iyi tedavi etmelerini sağlayabilecek anahtar bir protein keşfetti (ABD Ulusal Kanser Enstitüsü)

Uluslararası bir araştırma ekibi, cilt kanserinin büyümesini neyin tetiklediğini ve tümörlerin bağışıklık sisteminin savunmasını nasıl atlattığını anlamada çığır açıcı bir adım attı.

New York, Meksika ve Brezilya'dan bir ekip, ABD'deki 200'den fazla melanom hastasının tümörlerini analiz ederek gen aktivitesini düzenlemeye yardımcı olan bir molekülün ("HOXD13" diye bilinen kilit bir protein) melanom tümör hücrelerini besleyen ve onlara oksijen ve besin maddeleri pompalayan kan damarlarının büyümesinde kritik rol oynadığını keşfetti.

Ayrıca sitotoksik "T hücreleri" diye bilinen kanser öldürücü beyaz kan hücrelerinin kan dolaşımındaki seviyelerinin, HOXD13 proteininin aktivitesinin yükseldiği melanom hastalarında daha düşük olduğunu ve bu hastaların T hücrelerinin tümörlere girme yeteneğinin azaldığını buldular.

Ancak araştırmacılar, HOXD13 proteininin aktivitesini baskılayınca tümörlerin küçüldüğünü gözlemledi.

Bu, en ölümcül cilt kanseri türü olan melanomla yaşayan 1 milyondan fazla Amerikalı için iyi haber.

Amerikan Kanser Derneği'ne göre, bu yıl ABD'de melanomla bağlantılı 8 bin 500'den fazla ölüm ve 112 bin yeni vaka bekleniyor.

New York Üniversitesi Grossman Tıp Fakültesi ve Perlmutter Kanser Merkezi'nde doktora sonrası araştırmacı olan Dr. Pietro Berico yaptığı açıklamada şöyle diyor:

Çalışmamız, HOXD13 transkripsiyon faktörünün melanom büyümesinde güçlü bir tetikleyici olduğunu ve hastalıkla savaşmak için gereken T hücresi aktivitesini bastırdığını gösteren yeni kanıtlar sunuyor.

Protein, tümörlerin çevresindeki alanı da değiştirerek bağışıklık sisteminin kanserle savaşma içgüdüsüne düşman hale getirdi ve kimyasal adenozin seviyelerini artıran CD73 proteini düzeylerini yükseltti.

Adenozin tümörler için bir kalkan görevi görerek T hücrelerinin geçmesini engelliyor.

Araştırmacılar HOXD13'ü kapattıklarında, tümörlere giren T hücrelerinde artış yaşandı.

New York Üniversitesi Grossman Tıp Fakültesi'nden öğretim üyesi Dr. Eva Hernando-Monge'ye göre bulgular, HOXD13'ün neden olduğu melanoma karşı yeni tedavi yollarının önünü açıyor.

Bu süreçleri hedef alan ilaçların güvenliğini ve etkinliğini değerlendirmek üzere ayrı klinik çalışmalar yürütülüyor.

Araştırmacılar, deneylerin başarıya ulaşması halinde HOXD13 seviyeleri yüksek kişilerde melanom tedavisi için bu ilaçları kullanmayı planladıklarını belirtiyor.

Mevcut melanom tedavileri hastanın teşhisine bağlı olmakla birlikte, ameliyat, kemoterapi, radyasyon ve hücreleri bulup yok eden kanser ilaçları, yani immünoterapi gibi çeşitli yöntemler var.

Derneğe göre ilaçlar çoğu zaman ilk basamak tedavi olarak kullanılıyor ve tümörleri uzun süre küçültebiliyor.

Melanom, tüm cilt kanseri vakalarının sadece yüzde 1'ini oluştursa da Birleşik Devletler'deki cilt kanseri kaynaklı yıllık ölümlerin büyük çoğunluğuna yol açıyor.

Independent Türkçe


Beynin hafıza merkezinin yeni bir özelliği keşfedildi

Bilim insanları hipokampusta, Pavlov'un deneylerinde kanıtladığı sürecin daha ileri bir versiyonunun gerçekleştiğini söylüyor (Unsplash)
Bilim insanları hipokampusta, Pavlov'un deneylerinde kanıtladığı sürecin daha ileri bir versiyonunun gerçekleştiğini söylüyor (Unsplash)
TT

Beynin hafıza merkezinin yeni bir özelliği keşfedildi

Bilim insanları hipokampusta, Pavlov'un deneylerinde kanıtladığı sürecin daha ileri bir versiyonunun gerçekleştiğini söylüyor (Unsplash)
Bilim insanları hipokampusta, Pavlov'un deneylerinde kanıtladığı sürecin daha ileri bir versiyonunun gerçekleştiğini söylüyor (Unsplash)

Beynin hafızadan sorumlu bölümü hipokampusun, anıları yeniden düzenleyerek gelecekteki sonuçları öngördüğü bulundu.

Hipokampus, fiziksel alan ve geçmiş deneyimlerin haritalarını oluşturarak kişinin, etrafındaki dünyayı anlamasını sağlıyor. 

Beyin aktivitesi kalıplarının değişmesiyle bu haritaların da zaman içinde değiştiği biliniyor. Ancak sözkonusu değişimin rasgele gerçekleştiği düşünülüyordu.

McGill ve Harvard üniversitelerinden bilim insanları, fareler üzerinde yaptıkları deneylerde bu sürecin rasgele değil, sistematik bir şekilde geliştiğini saptadı.

Araştırmacılar, nöronları yalnızca kısa süre izleyebilen yöntemler yerine, aktif nöronların parlamasını sağlayan yeni görüntüleme tekniklerine başvurdu. 

Bulguları hakemli dergi Nature'da yayımlanan çalışmada, bir görevi öğrenen ve ödül alan farelerin nöron aktivitesi izlendi.

Bilim insanları farelerin nöron aktivitesinin önceleri ödül verildiği sırada zirveye ulaştığını gözlemledi. Ancak daha sonra bu zirve gittikçe erken bir zamana kaydı ve nihayetinde, fare henüz ödülü almadan görülmeye başladı.

Bulgular, hipokampusun anıları depolamakla kalmadığını, aynı zamanda sonuçları aktif olarak tahmin ettiğini gösteriyor.

Makalenin kıdemli yazarı Mark Brandon bu durumun "şaşırtıcı" olduğunu ifade ediyor.

Daha önce Ivan Pavlov'un deneylerinde, beynin ödülleri öğrenme becerisi olduğu ve hayvanların, zil gibi bir ipucunu yiyecekle ilişkilendirebildiği saptanmıştı. 

Ancak yeni çalışma, Pavlov'un deneylerindeki basit ipucu-ödül ilişkisinin ötesine geçiyor ve hipokampusun, hafıza ve bağlamı kullanarak sonuçları tahmin ettiğini ortaya koyuyor.

Brandon, "Hipokampus genellikle beynin dünyaya ilişkin içsel modeli olarak tanımlanır" diyerek ekliyor: 

Burada bu modelin statik olmadığını görüyoruz; beyin tahminlerdeki hatalarından ders çıkararak bu modeli her gün güncelliyor. Sonuçlar beklendiği gibi gelmeye başladığında, hipokampustaki nöronlar bundan sonra ne olacağını öğreniyor ve daha erken tepki vermeye başlıyor.

Bulgular, Alzheimer gibi hastalıklardan muzdarip kişilere de yardım etme potansiyeli taşıyor.

Alzheimer hastaları genellikle sadece geçmişi hatırlamakta değil, deneyimlerden ders çıkarma ve karar vermekte de zorluk çekiyor.

Hipokampusun anıları tahminlere dönüştürdüğünü gösteren bu çalışma, Alzheimer'ın erken evrelerinde öğrenme ve karar verme süreçlerinin neden etkilendiğini anlama yolunda yeni bir çerçeve sunuyor. 

Bilim insanları bu becerinin nasıl bozulduğunu anlamanın yeni tedavilere kapı aralayabileceğini düşünüyor.

Independent Türkçe, McGill Üniversitesi, Quantum Zeitgeist, Nature