تازه‌های علم و فناوری

آبادان نیوز _ تازه‌های علم و فناوری را اینجا بخوانید:

جلوگیری چربی شکمی از دیابت!

درحالی که چربی شکمی هنوز به عنوان یک خطر برای سلامتی در نظر گرفته می‌شود، داشتن چربی اضافی در ناحیه شکم ممکن است برای برخی از افرادی که دارای ژن‌های مناسب هستند، بد نباشد.

به‌طور سنتی، پزشکان چربی دور کمر را با افزایش خطر ابتلا به دیابت نوع ۲ مرتبط می‌دانند. تحقیقات جدید نشان می‌دهد که اندازه دور کمر ما تنها بخشی از این معادله است و برخی از همان ژن‌هایی که باعث می‌شوند چربی‌های شکمی ذخیره کنیم، ممکن است از ما در برابر این بیماری محافظت کنند.

طبق گزارش مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌های ایالات متحده(CDC)، از سال ۲۰۱۷ تا ۲۰۲۰ شیوع چاقی تنها در ایالات متحده تقریباً ۴۲ درصد از جمعیت را شامل شده است. در همین دوره، میزان دیابت شدید از ۴.۷ درصد به ۹.۲ درصد رسیده است.

پژوهشگران به دلیل شیوع این بیماری، سخت تلاش کرده‌اند تا با این بیماری که به عنوان شاخص توده بدنی ۳۰ یا بیشتر توصیف می‌شود از طریق روش‌های مختلف، از جمله تلاش برای رمزگشایی عوامل کمک‌کننده موجود در ژن‌های ما مبارزه کنند.

برخی از این تحقیقات به این درک منتهی شده است که برخی از افراد را می‌توان به عنوان «چاقی سالم متابولیک» طبقه‌بندی کرد. این درک اکنون با مطالعه‌ای که در دانشگاه ویرجینیا(UVA) انجام شده بیشتر شده است.

مت سیولک(Mete Civelek) از مرکز ژنومیک سلامت عمومی دانشگاه ویرجینیا می‌گوید: شواهد رو به رشدی برای چاقی سالم از نظر متابولیکی وجود دارد. در این شرایط، افرادی که معمولاً به دلیل چاق بودن در معرض خطر ابتلا به بیماری‌های قلبی عروقی و دیابت هستند، در واقع از اثرات نامطلوب چاقی خود محافظت می‌شوند.

سیولک و گروهش کشف کردند که از میان صدها ژن موجود در بدن ما که می‌توانند منجر به چاقی شکمی شوند، پنج مورد از آن‌ها نیز از ابتلا به دیابت نوع ۲ محافظت می‌کنند. افرادی که به این ژن‌ها مجهز هستند، عکس آن چیزی را که پزشکی مرسوم نشان می‌دهد، تجربه می‌کنند. این یعنی آنها می‌توانند چربی شکمی قابل توجهی داشته باشند، اما همچنان خطر ابتلا به دیابت را به میزان قابل توجهی کمتر تجربه کنند.

سیولک می‌گوید بر اساس این یافته‌ها، پزشکان نه تنها باید به اندازه‌گیری دور کمر و باسن به ‌عنوان پیش‌بینی‌ کننده وضعیتی به نام سندرم متابولیک بپردازند که نه تنها خطر دیابت، بلکه حمله قلبی و سکته مغزی را افزایش می‌دهد، بلکه ژنتیک را نیز باید بررسی کنند.

البته این یافته‌ها به این معنا نیست که چربی شکمی مشکلی ندارد، زیرا هنوز یک عامل خطر جدی برای بیماری‌های قلبی عروقی محسوب می‌شود، بلکه بر اساس یافته‌های این مطالعه، تنها درصد کمی از افراد دارای کد ژنتیکی مناسب برای بهره‌مندی از مزایای مربوطه از چربی دور کمرشان هستند.

این مطالعه می‌تواند راه‌هایی را برای یافتن راه‌حل‌های ژنتیکی که می‌توانند به پزشکان در مبارزه با این بیماری در آینده کمک کنند و همچنین پیوستن به تلاش‌های دیگر مانند هیدروژل‌ها، نانوذرات ضد چربی تزریقی و غیره ارائه کند.

سیولک می‌گوید به نوبه خود به بررسی پدیده چاقی سالم از نظر متابولیکی ادامه خواهد داد.

وی افزود: اکنون باید مطالعات خود را بر روی زنان و افراد با مشخصات ژنتیکی مختلف گسترش دهیم تا حتی ژن‌های بیشتری را که از نظر متابولیک زمینه‌ساز پدیده «چاقی سالم» هستند، شناسایی کنیم. ما قصد داریم بر اساس یافته‌های خود آزمایش‌های بیشتری را برای شناسایی بالقوه یک هدف درمانی انجام دهیم.

این پژوهش در مجله eLife منتشر شده است./ اخبار علم و فناوری

کشف آب ۶۰۰میلیون ساله در هیمالیا

پژوهشگران ادعا می‌کنند که یک «کپسول زمان»(مخزن) برای اقیانوس‌های دیرینه در ذخایر معدنی هیمالیا پیدا کرده‌اند.

گروهی از دانشمندان هندی و ژاپنی با مطالعه منطقه کومائون(Kumaon) هیمالیا در ایالت اوتاراکند هند دریافتند که ذخایر معدنی - منیزیت - واقع در این منطقه حاوی قطرات آبی است که حدود ۶۰۰ میلیون سال پیش در دوران نئوپروتروزوییک(پیشین‌زیستی نو) ته‌نشین شده است.

پیشین‌زیستی نو به اواخر اَبَردوران(ائون) پیشین‌زیستی گفته می‌شود. پیشین‌زیستی نو از یک میلیارد سال پیش تا ۵۴۱ میلیون سال پیش را دربرگرفته و شامل سه دوره است.

پژوهشگران می‌گویند که حفظ منیزیت در این منطقه تنها در صورتی می‌تواند امکان‌پذیر باشد که ناخالصی‌هایی مانند کلسیم، احتمالاً به دلیل یخ زدگی رودخانه‌ها برای مدت طولانی حذف شده باشد.

منیزیت هیمالیا یک استثنای نادر است

یکی از رویدادهای مهم در تاریخ زمین، یخبندان «زمین‌گوی برفی»(Snowball Earth) است که طی آن اغلب سطح سیاره با صفحات ضخیم یخی پوشیده شده بود که متعاقب آن رویداد دیگری موسوم به دومین رویداد بزرگ اکسیژن‌رسانی رخ داد که طی آن سطح اکسیژن در جو زمین چندین برابر افزایش یافت و منجر به تکامل اشکال پیچیده حیات شد.

با توجه به اینکه رسوباتی که دانشمندان یافته‌اند، نشان می‌دهند که حوضه‌های رسوبی برای مدت طولانی در طول یخبندان زمین‌گوی برفی، احتمالاً به دلیل ورودی کم رودخانه به عنوان محصول تغییرات جوی از کلسیم محروم بوده‌اند، این پژوهش مستقیماً این دو رویداد را به هم مرتبط می‌کند.

پژوهشگران می‌گویند: با این حال، مواد معدنی رسوب‌شده از آب دریا، پتانسیل حفظ شواهدی از اقیانوس‌های دیرینه‌شان را دارند. سیالات ماگمایی، دگرگونی و هیدروترمال معمولاً در کانی‌های سنگ‌ساز به دام می‌افتند. با این حال، گنجاندن اقیانوس دیرینه به ندرت دیده شده است، زیرا کربنات‌ها که رایج‌ترین رسوب دریایی هستند، عمدتاً خیلی ریزدانه هستند و به راحتی تبلور مجدد می‌شوند و از نظر شیمیایی تغییر می‌یابند.

پراکاش چاندرا آریا نویسنده اول این مطالعه می‌گوید: ما یک «کپسول زمانی» برای اقیانوس‌های دیرینه پیدا کرده‌ایم. ما چیز زیادی در مورد اقیانوس‌های دیرینه در گذشته و اینکه آنها در مقایسه با اقیانوس‌های امروزی چقدر متفاوت یا مشابه بوده‌اند، نمی‌دانیم. آیا آنها اسیدی‌تر یا بازی، غنی از مواد مغذی یا فاقد یا دچار کمبود، گرم یا سرد بوده‌اند و ترکیب شیمیایی و ایزوتوپی آنها چگونه بوده است؟ چنین بینش‌هایی می‌توانند سرنخ‌هایی در مورد آب و هوای گذشته زمین ارائه دهند و این اطلاعات می‌تواند برای مدل‌سازی آب و هوا مفید باشد.

این پژوهش یک تلاش مشترک میان پژوهشگران موسسه علوم هند در بنگالورو و دانشگاه نیگاتا در ژاپن است.

این مطالعه در مجله Precambrian Research منتشر شده است./ خبر علم و فناوری

تشخیص سرطان پستان با یک برچسب

هنگامی که سرطان پستان در مراحل اولیه تشخیص داده می‌شود، میزان بقا نزدیک به ۱۰۰ درصد است اما برای تومورهایی که در مراحل بعدی شناسایی می‌شوند، این عدد به حدود ۲۵ درصد کاهش می‌یابد.

پژوهشگران دانشگاه «ام‌آی‌تی»(MIT) به امید افزایش دادن میزان بقای بیماران مبتلا به سرطان پستان، یک فناوری پوشیدنی طراحی کرده‌اند که امکان تشخیص دادن تومورها را زمانی که هنوز در مراحل اولیه هستند، فراهم می‌کند. این فناوری به ویژه می‌تواند برای بیمارانی ارزشمند باشد که در ماموگرافی‌های متداول، بیشتر در معرض خطر ابتلا به سرطان پستان تشخیص داده شده‌اند.

این فناوری، یک برچسب انعطاف‌پذیر است که به لباس زیر متصل می‌شود و به کاربر امکان می‌دهد یک ردیاب سونوگرافی را در امتداد برچسب حرکت دهد تا از بافت پستان در زوایای گوناگون تصویربرداری کند. پژوهشگران در این پروژه نشان دادند که می‌توانند تصاویر را با وضوح قابل مقایسه با تصاویر مورد استفاده در مراکز تصویربرداری پزشکی به دست آورند.

«کنان داگدویرن»(Canan Dagdeviren) دانشیار «آزمایشگاه رسانه ام‌آی‌تی» و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: ما شکل فناوری سونوگرافی را تغییر دادیم تا بتوان از آن در خانه استفاده کرد. این فناوری، قابل حمل و استفاده آسان است و امکان نظارت بر بافت پستان را در لحظه فراهم می‌کند.

داگدویرن برای این پروژه، از سرنوشت خاله فقید خود الهام گرفت که با وجود انجام دادن منظم غربال‌گری سرطان، در ۴۹ سالگی مبتلا به مراحل آخر سرطان پستان تشخیص داده شد و شش ماه بعد درگذشت. داگدویرن که در آن زمان دانشجوی مقطع فوق دکتری دانشگاه ام‌آی‌تی بود، طرح‌واره‌ای از یک دستگاه تشخیصی را در کنار بالین خاله‌اش طراحی کرد که می‌شد آن را در لباس زیر گنجاند و امکان غربال‌گری مکرر افراد در معرض خطر را فراهم کرد.

تومورهای پستان که بین ماموگرافی‌های برنامه‌ریزی‌شده منظم به وجود می‌آیند و به سرطان‌های فاصله‌دار معروف هستند، ۲۰ تا ۳۰ درصد از کل موارد سرطان پستان را تشکیل می‌دهند و نسبت به نمونه‌هایی که در طول اسکن‌های متداول یافت می‌شوند، تهاجمی‌تر هستند.

داگدویرن که گروه پژوهشی او در ساخت فناوری‌های الکترونیکی پوشیدنی متناسب با بدن تخصص دارد، گفت: هدف من، تمرکز بر افرادی است که بیشتر در معرض ابتلا به سرطان فاصله‌دار هستند. با غربال‌گری‌های مکرر، هدف ما افزایش میزان بقا تا ۹۸ درصد است.

داگدویرن برای تحقق بخشیدن به هدف خود، یک اسکنر مینیاتوری طراحی کرد که می‌تواند امکان تصویربرداری در لحظه را برای کاربر فراهم کند. این اسکنر براساس اسکنر سونوگرافی مورد استفاده در مراکز تصویربرداری پزشکی ساخته شده اما دارای یک ماده پیزوالکتریک جدید است که به پژوهشگران امکان می‌دهد اسکنر را کوچک کنند.

پژوهشگران برای ساخت این دستگاه، یک برچسب انعطاف‌پذیر را با کمک فناوری چاپ سه‌بعدی طراحی کردند که دارای دهانه‌های لانه زنبوری است. این برچسب را با استفاده از آهن‌ربا می‌توان به لباس زیر متصل کرد. لباس زیر مخصوص دارای دهانه‌هایی است که امکان تماس با پوست را برای اسکنر فراهم می‌کنند. اسکنر در یک ردیاب کوچک قرار می‌گیرد که می‌توان آن را به شش موقعیت متفاوت انتقال داد و امکان تصویربرداری از کل پستان را فراهم کرد. این اسکنر می‌تواند برای ثبت تصاویر از زوایای متفاوت بچرخد و استفاده کردن از آن به تخصص خاصی نیاز ندارد.

«آنانتا چاندراکاسان»(Anantha Chandrakasan) رئیس دانشکده مهندسی ام‌آی‌تی و یکی از این پژوهشگران این پروژه گفت: این فناوری، یک قابلیت اساسی را در تشخیص زودهنگام سرطان پستان فراهم می‌کند که بسیار مهم است. این پژوهش، بررسی در مورد سونوگرافی و طراحی دستگاه‌های پزشکی را به طور قابل توجهی ارتقا می‌دهد و از پیشرفت‌های صورت‌گرفته در حوزه مواد، مدارهای کم‌مصرف، الگوریتم‌های هوش مصنوعی و سیستم‌های پزشکی استفاده می‌کند.

پژوهشگران با همکاری مرکز پژوهش‌های بالینی دانشگاه ام‌آی‌تی، دستگاه خود را روی یک انسان آزمایش کردند که یک زن ۷۱ ساله با سابقه کیست پستان بود. پژوهشگران با استفاده از دستگاه جدید توانستند کیست‌هایی را که به قطر ۰.۳ سانتی‌متر -به اندازه تومورهای مرحله اولیه- بودند، تشخیص دهند. همچنین، آنها نشان دادند که دستگاه به وضوح قابل مقایسه با سونوگرافی سنتی است و می‌تواند از بافت در عمق تا هشت سانتی‌متر تصویربرداری کند.

«کاترین ریکاردی»(Catherine Ricciardi) مدیر واحد پرستاری در مرکز پژوهش‌های بالینی دانشگاه ام‌آی‌تی و از پژوهشگران این پروژه گفت: دسترسی به مراقبت‌های بهداشتی باکیفیت و مقرون‌به‌صرفه، برای تشخیص زودهنگام ضروری است. به عنوان یک پرستار، من شاهد نتایج منفی یک تشخیص همراه با تاخیر بوده‌ام. این فناوری با ارائه یک تشخیص قابل اعتمادتر، راحت‌تر و کمتر ترسناک، نویدبخش شکستن بسیاری از موانعی است که بر سر راه تشخیص زودهنگام سرطان پستان قرار دارند.

پژوهشگران در حال حاضر برای دیدن تصاویر باید اسکنر خود را به همان دستگاه سونوگرافی مورد استفاده در مراکز تصویربرداری متصل کنند. آنها اکنون در حال کار کردن روی یک نسخه کوچک‌شده از سیستم تصویربرداری هستند که به اندازه یک تلفن همراه هوشمند خواهد بود.

برچسب پوشیدنی سونوگرافی را می‌توان بارها مورد استفاده قرار داد و پژوهشگران معتقدند افرادی که بیشتر در معرض خطر ابتلا به سرطان پستان هستند و باید تحت غربال‌گری مکرر باشند، می‌توانند در خانه از آن استفاده کنند. همچنین، این دستگاه می‌تواند به تشخیص دادن سرطان در افرادی کمک کند که دسترسی منظم به غربال‌گری ندارند.

«تولگا اوزمن»(Tolga Ozmen) جراح سرطان پستان در «بیمارستان عمومی ماساچوست» و از پژوهشگران این پروژه گفت: سرطان پستان، شایع‌ترین سرطان در بین زنان است که اگر زود تشخیص داده شود، قابل درمان خواهد بود. یکی از موانع اصلی در تصویربرداری و تشخیص زودهنگام، دشواری رفت‌وآمد زنان به مرکز تصویربرداری است. این برچسب سونوگرافی، یک فناوری بسیار امیدوارکننده است زیرا نیاز مراجعه زنان به مرکز تصویربرداری را از بین می‌برد.

پژوهشگران امیدوارند که پس از جمع‌آوری داده‌ها در مورد یک بیمار بتوانند از هوش مصنوعی برای بررسی چگونگی تغییر تصاویر در طول زمان استفاده کنند تا تشخیص دقیق‌تری را نسبت به تشخیص یک رادیولوژیست ارائه دهند. همچنین، آنها قصد دارند سازگاری این فناوری را برای اسکن سایر قسمت‌های بدن بررسی کنند.

این پژوهش، در مجله «Science Advances» به چاپ رسید./ اخبار علم و فناوری

پایگاه تحلیلی گفتمانی آبادان نیوز اخبار جنوب غرب کشور را بصورت تحلیلی، گفتمانی و خبری منتشر میکند.