Magyar Tudomány 2023/11
›
Kitekintés

Kitekintés

 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Cikk letöltése 
 
 
Malacban növesztett emberi vese
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Emberi és sertéssejtek kombinációját tartalmazó kiméra embriókat hoztak létre kínai kutatók. Az embriókat sertés anyákba ültették, és maximum 28 napig hagyták fejlődni. Az állatokban – a kutatók céljainak megfelelően – humanizált vesekezdemények alakultak ki. Ez az első olyan eset, hogy egy másik fajon belül emberi szervecske fejlődött.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A sertésembriók genetikai anyagában génszerkesztéssel olyan módosításokat hajtottak végre, amelyek eredményeképpen hiányoztak belőlük a vese kifejlődéséhez szükséges kulcsfontosságú gének. Ezekbe az embriókba vittek be emberi őssejteket, és trükkök egész sorozatával biztosították, hogy a malacsejtek kvázi befogadják az emberi sejteket. A kutatók 1820 embriót tizenhárom malac „béranyába” ültettek be, majd ötöt 25, illetve 28 nap elteltével részletesen elemeztek. Megállapították, hogy a differenciálódásnak indult embriókban olyan vesekezdemények fejlődtek ki, amelyek többségükben emberi sejteket tartalmaztak, hiszen a vese fejlődéséhez szükséges fontos gének csak az emberi őssejtekben voltak jelen. A vesék egészséges, az embriók korának megfelelő szerkezetűek voltak.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Bár a kutatók azt remélik, hogy ezzel a bonyolult technológiával a szervhiány megoldása érdekében emberi veséket és más szerveket is lehet a jövőben sertésekkel termeltetni, ez egyelőre igen messze van.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Az embriók tesztelése során ugyanis nemcsak a vesében, hanem egyebek között az idegrendszerben is találtak emberi sejteket, ami komoly etikai kérdéseket vet fel. Igaz ugyan, hogy az ivarszervekben nem voltak emberi sejtek, tehát a „kiméraság” öröklődésétől egyelőre nem kell tartani.
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Wang, Jiaowei – Wenguang, Xie, – Li, Nan et al.: Generation of a Humanized Mesonephros in Pigs from Induced Pluripotent Stem Cells via Embryo Complementation. Cell Stem Cell, 2023. 30, 9, 1235. DOI: 10.1016/j.stem.2023.08.003
 
 
Vendégmunkás sejtek
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Az inzulinra szoruló cukorbetegeknek az állandó injekciózás okozta szenvedéseit szüntetné meg az a beültethető eszköz, amelyet a Massachusetts Institute of Technology (MIT) szakemberei fejlesztettek ki. A pici készülékben több százezer inzulintermelő hasnyálmirigysejt van, melyeket a saját maga által termelt oxigénnel tart életben. Az oxigént rafinált módon, a szervezetben lévő vízgőz bontásával állítja elő. A kutatók kimutatták, hogy a cukorbeteg egerekbe ültetett eszköz legalább egy hónapig képes stabilan tartani az egerek vércukorszintjét.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Az 1-es típusú cukorbetegségben szenvedőknek gondosan figyelemmel kell kísérniük vércukorszintjüket, és a naponta egyszer vagy többször beadott inzulin mennyiségét ehhez kell igazítaniuk. Így azonban szinte soha nem érhető el az a tökéletes vércukorszint, amelyet egészséges cukoranyagcsere esetén az inzulin igény szerinti termelésével, a vércukorszint szabályozásával a szervezet maga biztosít.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Jobb alternatíva, amikor a betegekbe inzulintermelő hasnyálmirigy sejteket ültetnek be, ám ha ezek őssejtekből vagy halott donorokból származnak, a szervtranszplantációknál alkalmazott eljáráshoz hasonlóan, ilyenkor is immunrendszert gátló kezelésre van szükség. Ezt teszi feleslegessé az a technológia, amikor a beültetett sejteket „becsomagolják”, hogy elrejtsék az immunrendszer elől. A kapszulázott sejtek megbízható oxigénellátásának biztosítása azonban mostanáig nem volt igazán sikeres.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Az MIT kutatói most olyan új megközelítést alkalmaznak, amellyel – vízbontással – potenciálisan korlátlan ideig lehet oxigént termelni. Ehhez egy eredetileg a tüzelőanyag-elemek hidrogénjének előállítására alkalmazott protoncserélő membránt használnak. A membrán képes a vízgőzt (amely bőségesen megtalálható a szervezetben) hidrogénre és oxigénre bontani. Ez utóbbi egy vékony membránon keresztül egy tárolókamrába kerül, és a szigetsejtek oxigénnel történő ellátása onnan történik.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Miután a kutatók megépítették a körülbelül százforintos méretű eszközt, cukorbeteg egereken tesztelték. Az egerek egyik csoportja az oxigéntermelő, vízbontó membránnal ellátott eszközt kapta, míg a másik csoport tagjainak készüléke csak szigetsejteket tartalmazott. Az eszközöket egészséges immunrendszerrel rendelkező egerekbe, közvetlenül a bőr alá ültették be.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A kutatók megállapították, hogy az oxigéntermelő eszközzel rendelkező egerek képesek voltak az egészséges állatokéhoz hasonló, normális vércukorszintet fenntartani. Azoknál az egereknél azonban, amelyek az oxigént nem termelő eszközt kapták, körülbelül két héten belül vércukorszint-emelkedést tapasztaltak.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Ezt a technológiát olyan sejtek bejuttatására is fel lehetne használni, amelyek más típusú terápiás fehérjéket termelnek. Ebben a tanulmányban a kutatók kimutatták, hogy az eszköz képes életben tartani az eritropoetint, a vörösvértestek termelődését serkentő fehérjét termelő sejteket is.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A kutatók most azt remélik, hogy megalkotják az eszköz nagyobb, körülbelül rágógumi méretű változatát, amelyet 1-es típusú cukorbetegségben szenvedő embereken szeretnének tesztelni.
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Krishnan, Siddharth R. – Liu, Claudia – Bochenek, Matthew A. et al.: A Wireless, Battery-Free Device Enables Oxygen Generation and Immune Protection of Therapeutic Xenotransplants in Vivo. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, 2023. 120, 40,  e2311707120. DOI: 10.1073/pnas.2311707120
 
 
Ahol a folyók elérik a tengert?
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A tudományos kutatások egyre nagyobb hányada egyre intenzívebben foglalkozik az energiatermelés, -átalakítás és -tárolás kérdésével. Az erre szakosodott folyóiratok hatástényezője a csillagos eget ostromolja, és a látszólag képtelen ötletek tömege a tudomány működésének egyik alapvető sajátosságát mutatja: a kutatók nagyszerű ötleteinek csak igen kis töredéke hasznosítható, azonban előre nem látható, hogy mi az, ami majd ebbe a csoportba kerül.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A University of Illinois Urbana-Champ munkatársai a tengervíz és az édesvíz közötti sótartalom különbségéből kívánnak energiát kinyerni. Az egyelőre csak papíron létező nanofluidikai eszköz az ionok áramlását kívánja elektromos energiává alakítani. A kutatók szerint szabadalmaztatás előtt álló eszközzel a napelemek teljesítménysűrűségét is elérhetik. Arról azonban nem esik szó, hogy a várható energiahiánynál talán csak a várható ivóvízhiány lesz nagyobb, és hogy a tengervízzel elszennyezett édesvíznek mi lenne a sorsa.
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Xong, Mingye – Song, Kewei – Leburton, Jean-Pierre: Ionic Coulomb Drag in Nanofluidic Semiconductor Chanels for Energy Harvest. Nano Energy, 1 December 2023. 117, 108860. DOI: 10.1016/j.nanoen.2023.108860, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285523006973
 
 
Egy mérges entellektüel
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A Koppenhágai Egyetem kutatóinak tanulmánya azt bizonyítja, hogy az agy nélküli, mindössze ezer idegsejttel rendelkező dobozmedúza sokkal összetettebb módon képes tanulni, mint azt korábban feltételezték.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A Földön eltöltött ötszáz millió év bizonyítja a medúzák evolúciós sikerét, a korábban általánosan elfogadott vélemény szerint azonban ezek az egyszerű teremtmények korlátozott tanulási képességekkel rendelkeznek. A tanulásnak csak a legegyszerűbb formáit tudják kezelni, például a habituációt, vagyis azt a képességet, hogy hozzászokjanak egy konkrét ingerhez. Ez lehet egyebek között egy állandó hang vagy érintés.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Most azonban kiderült, hogy a medúzák sokkal kifinomultabb tanulási képességgel rendelkeznek, és valóban képesek okulni a hibáikból. Az idegrendszer működésének legmagasabb szintje az a képesség, hogy a tanult tapasztalatok hatására megváltoztatja a viselkedést.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A medúzák az egyik legősibb állatfaj. A dobozmedúzák eddig csak arról voltak nevezetesek, hogy őket tartották a legmérgezőbb élőlényeknek. Azon túl, hogy most már az intellektusukról is tudunk ezt-azt, az új ismeretek módosíthatják az emberi agyról alkotott elképzeléseket is.
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Bielecki, Jan – Nielsen, Sofie Katrine Dam – Nachman, Gösta et al.: Associative Learning in the Box Jellyfish Tripelia Cystophora. Current Biology, 22 September 2023. DOI: 10.1016/j.cub.2023.08.056
 
 
Tüzelőanyag-elem vezérlése
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A tüzelőanyag-elemek mint tiszta energiaforrás-technológiák, egyre nagyobb figyelmet kapnak. Az elméleti alapok megvannak, a technológiai kérdések megoldása azonban ugyanilyen fontos, hisz a folyamatos, megbízható, jó hatásfokkal működő celláknak lehet csak jövőjük.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A protoncsere-membrán tüzelőanyag-elemek üzemanyaga hidrogén és levegő. Az elemek kimenő teljesítménye természetesen függ ezek betáplálásától, de még optimális betáplálás esetén is ingadozhat a teljesítmény. A hidrogén oxidációjakor keletkező vizet megfelelő tempóban kell eltávolítani, ugyanis mind az elárasztás, mind a kiszáradás rontja a hatásfokot. Ennek elkerülésére az elemekben érzékelők vannak, és a működést a belőlük érkező adatok alapján szabályozzák.

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Japán kutatók az elemek olyan vezérlését dolgozták ki, amely a szokásos feszültségen alapuló szabályozás helyett mágneses szenzorok segítségével az árameloszlást szabályozta. Tapasztalataik szerint, amelyeket az Applied Energy című folyóiratban írnak le, ez az elemek stabilabb működését eredményezte.
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Akimoto, Yutaro – Shibata, Masumi – Tsuzuki, Yuto et al.: In-Situ On-Board Evaluation and Control of Proton Exchange Membrane Fuel Cells Using Magnetic Sensors. Applied Energy, 1 December 2023. 351, 121873. DOI: 10.1016/j.apenergy.2023.121873, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306261923012370
chevron_left
chevron_right
Tartalomjegyzék navigate_next
Keresés a kiadványban navigate_next
A kereséshez, kérjük, lépj be!
Könyvjelzőim navigate_next
A könyvjelzők használatához
be kell jelentkezned.
Jegyzeteim navigate_next
Jegyzetek létrehozásához
be kell jelentkezned.
    Kiemeléseim navigate_next
    Mutasd a szövegben:
    Szűrés:
    Kiemelések létrehozásához
    MeRSZ+ előfizetés szükséges.
      Útmutató elindítása
      delete
      Kivonat
      fullscreenclose
      printsave