Bilim Dünyasındaki 5 Yeni Gelişme

2 Eylül 2022

Sentetik Embriyolar

Nedir? İsrail’deki bilim adamları laboratuvarda yumurta, sperm veya rahim olmadan fare embriyoları oluşturdular.

Neye yarar? Weizmann Bilim Enstitüsü’nde embriyonik kök hücre biyoloğu ve Cell’de bir araştırmanın kıdemli yazarı olan Jacob Hanna, “Embriyo gelişimini baştan sona izlemek bilim adamlarının embriyonik kök hücrelerin farklı doku ve organ türlerinin nasıl farklılaştığını öğrenmelerine yardımcı olabilir” diyor ve bu gelişmenin insan embriyolarındaki doğum ve implantasyon kusurlarını modellemek için faydalı olabileceğini söylüyor.

Nasıl çalışır? Hanna’nın ekibi, genetik olarak fare kök hücrelerini bazıları plasenta ve bazıları da yumurta sarısı olacak şekilde programladı. Sonra hücreleri bir biyoreaktöre koydular ve bazı hücreler bir araya toplanarak embriyolar ve ekstra embriyonik yapılar oluşturdu. Yapay rahimde bu embriyolar ortalamanın yarısı gibi bir sürede yani 8,5 günde beyin, bağırsak ve atan kalpler geliştirdi. 

Karbon Yakalayıcı

Nedir? Berkeley California Üniversitesi’ndeki kimya mühendisleri, karbon emisyonlarını yakalamak için düşük maliyetli bir plastik ağ tasarladı.

Neye yarar? Karbon yakalama ve depolama, Net Sıfır emisyon elde etme arayışında önemli bir teknoloji, ancak mevcut teknolojilerden pahalı ve daha fazla enerjiye ihtiyaç duyuyorlar. UC Berkeley ekibi, fabrika bacalarından veya araba egzoz borularından karbondioksiti emebilen ve yüksek sıcaklık (ve dolayısıyla yüksek enerji) reaksiyonları gerektirmeyen düşük maliyetli bir alternatif olan, esas olarak melaminden yapılmış bir sistem buldu.

Nasıl çalışır? Melamin, formica ve plastik tabaklarda kullanılan ucuz bir malzeme. Hazır melamin tozunun maliyeti ton başına sadece 40 dolar. Araştırmacılar, melamini formaldehit ve siyanürik asit (klorlu yüzme havuzlarına bazen eklenen bir kimyasal) ile karıştırarak, karbondioksiti hızlı ve verimli bir şekilde emen gözenekli bir ağ oluşturdular. Malzeme, geçen karbonu birkaç dakika içinde yakalayabiliyor ve suyun kaynama noktasının altındaki sıcaklıklarda serbest bırakabiliyor.

Diyabeti Tersine Çevirmek

Nedir? Kaliforniya Üniversitesi bilim insanları, farelerde bağırsak yollarında E. Coli’yi genetik olarak değiştirerek diyabet semptomlarını tersine çevirdi. 

Neye yarar? Bağırsakların insan sağlığındaki geniş kapsamlı rolleri göz önüne alındığında, mikrobiyom (vücudumuzda ve vücudumuzda yaşayan milyarlarca mikroskobik organizma), hastalık tedavisi için giderek daha umut verici bir hedeftir. Laboratuvarda oluşturulan bağırsak bakterileri canlı hayvanlarda gelişmediğinden, UCSD ekibi hayvanlardan toplanan bakterileri modifiye etti. Cell araştırmasının ilgili yazarı Amir Zarrinpar, “Bu teknoloji, mikrobiyom tedavisinin pek çok farklı kronik ve genetik hastalığı etkilemek için uygulanmasını potansiyel olarak açabilecek bir gelişme.” diyor.

 Nasıl çalışır? Zarrinpar’ın ekibi, farelerden E. Coli hücrelerini izole etti ve onları metabolizmayı etkileyebilecek, safra tuzu üreten bir geni ifade edecek şekilde tasarladı. Bilim adamları, tasarlanmış bakterileri besleme tüpleri aracılığıyla hayvanlara yeniden verdiler ve E. Coli bağırsakta başarılı bir şekilde kolonize oldu. Çalışma, bakterilerin sağlıklı farelerde ve Tip 2 diyabetli farelerde insülin fonksiyonunu iyileştirdiğini buldu.

Drone Taneleri

Nedir? Carnegie Mellon araştırmacıları, eşyaların kamyon yerine dron ile teslim edilmesinin enerji kullanımını %94 ve emisyonları %84 oranında azaltabileceğini ortaya çıkardı.

Neye yarar? Özellikle dizel motorlu taşıtlarla yük taşınması, ABD’deki sera gazı emisyonlarına önemli bir katkıda bulunuyor. Küçük dronların, insanların evlerine bireysel paketleri bırakmak için yaygın olarak benimsenmesi büyük bir fark yaratabilir ve “ulaşım enerjisini” yeniden şekillendirebilir.

Nasıl çalışır? Araştırma ekibi, çeşitli hız ve mesafelerde çeşitli büyüklükteki paketleri taşıyan küçük dörtlü helikopterlerin kullandığı enerjiyi hesapladı. Ardından, pillerini şarj etmek için kullanılan elektriğe dayalı olarak ilgili emisyonları hesapladılar. Dizel kamyonlar, kamyonetler ve hatta elektrikli kamyonlar ve kamyonetler ile karşılaştırıldığında, dronlar daha az enerji kullandı ve daha düşük emisyon üretti.  

Örnek Hücreler

Nedir? Cedars-Sinai Tıp Merkezindeki sinirbilimciler, beyin hücrelerinin en detaylı ve gerçekçi bilgisayar modelini oluşturdular.

Neye yarar? Model, bilim adamlarının laboratuvar testlerinde tespit edilmesi son derece zor olan nörolojik işlev bozukluğu hakkındaki soruları yanıtlamasına yardımcı olabilir. Baş araştırmacı Costas Anastassiou, “50 farklı genin bir hücrenin biyolojik süreçlerini nasıl etkilediğini araştırmak istediğinizi hayal edin.” diyor: “Her geni ‘nakavt etmek’ ve ne olduğunu görmek için ayrı bir deney oluşturmanız gerekir. Hesaplamalı modellerimizle, bu gen belirteçlerinin tariflerini istediğimiz kadar gen için değiştirebileceğiz ve ne olacağını tahmin edebileceğiz.”

Nasıl çalışır? Araştırma ekibi, fare beyin hücreleri için iki veri setini birleştirdi. Bunlardan biri, hayvanların görsel korteksindeki on binlerce hücrenin genetik ayrıntılarını içeriyordu. Diğeri, aynı bölgeden başka bir 230’un elektriksel tepkilerini ve fiziksel özelliklerini içeriyordu. Ekip, ikisini hem nasıl göründüklerini hem de nasıl ateşlendiklerini 9.200 nöronun biyo-gerçekçi modellerinde birleştirmek için yapay zekâ kullandı.

Yorumlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.