Ecografie con un francobollo? Ora si può

Quando i medici hanno bisogno di immagini dal vivo degli organi interni di un paziente, spesso si rivolgono all’imaging a ultrasuoni per una indagine sicura e non invasiva sul funzionamento del corpo. Per catturare queste immagini approfondite, tecnici specializzati manipolano le sonde a ultrasuoni per dirigere le onde sonore nel corpo. Queste onde si riflettono e vengono utilizzate per produrre immagini ad alta risoluzione del cuore, dei polmoni e di altri organi profondi di un paziente.

L’imaging a ultrasuoni attualmente richiede apparecchiature ingombranti e specializzate disponibili solo negli ospedali e negli studi medici. Tuttavia, un nuovo design sviluppato dagli ingegneri del MIT potrebbe rendere la tecnologia indossabile e accessibile quanto l’acquisto di cerotti in farmacia. Gli ingegneri del MIT hanno progettato un cerotto adesivo che produce immagini ecografiche del corpo. Il dispositivo delle dimensioni di un francobollo aderisce alla pelle e può fornire immagini ecografiche continue degli organi interni per 48 ore.

I nuovi adesivi a ultrasuoni delle dimensioni di un francobollo offrono immagini nitide del cuore, dei polmoni e di altri organi interni. Gli ingegneri hanno presentato il progetto per il nuovo adesivo a ultrasuoni in un articolo pubblicato il 28 luglio sulla rivista Science . Il dispositivo delle dimensioni di un francobollo aderisce alla pelle e può fornire immagini ecografiche continue degli organi interni per 48 ore.

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Rimuovere le nanoplastiche con le mele? Si può!

È noto che gli ecosistemi accumulano microplastiche e la scomposizione delle microplastiche produce nanoplastiche. Le nanoplastiche sono particelle di plastica di dimensioni inferiori a 100 nm che si disperdono in acqua in uno stato colloidale.

Sebbene le nanoplastiche possano essere più comuni delle microplastiche, le loro piccole dimensioni le rendono difficili da indagare e valutare a fondo.

Il novanta per cento delle microplastiche nelle aree urbane viene rimosso durante il processo di trattamento delle acque reflue. È noto che le microplastiche si legano ai biopolimeri nell’oceano e affondano sul fondo.

Un gruppo di ricerca dell’Università di Shinshu, sotto la direzione del professor Hiroshi Moriwaki del Dipartimento di Biologia Applicata, Facoltà di Scienze e Tecnologie Tessili, ha proposto di utilizzare la pectina, un biopolimero da attaccare alle nanoplastiche con l’aiuto di ferro o alluminio. Hanno scoperto che impiegando la sedimentazione coagulativa con pectina e ferro con carta da filtro, sono stati in grado di rimuovere il 95% delle nanoplastiche entro le prime 24 ore.

L’uso della pectina è stato ispirato dall’abbondanza di mele nella prefettura di Nagano dove ha sede l’Università di Shinshu. Maggiori informazioni possono essere trovate leggendo l’articolo che è stato pubblicato sul Journal of Environmental Chemical Engineering.

 

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Il carburante degli aerei ora può essere ricavato dall’aria

Il carburante degli aerei ora può essere ricavato dall’aria.

O almeno è il caso di Móstoles, in Spagna, dove i ricercatori hanno dimostrato che un sistema all’aperto potrebbe produrre cherosene , usato come carburante per aerei, con tre semplici ingredienti: luce solare, anidride carbonica e vapore acqueo. Il cherosene solare potrebbe sostituire il carburante per jet derivato dal petrolio nell’aviazione e aiutare a stabilizzare le emissioni di gas serra, riferiscono i ricercatori nel Joule del 20 luglio .

La combustione del cherosene derivato dall’energia solare rilascia anidride carbonica, ma solo quanto ne viene utilizzato per produrla, afferma Aldo Steinfeld, ingegnere dell’ETH di Zurigo. “Ciò rende il carburante a zero emissioni di carbonio, soprattutto se utilizziamo l’anidride carbonica catturata direttamente dall’aria”.

Il cherosene è il carburante preferito per l’aviazione, un settore responsabile di circa il 5% delle emissioni di gas serra causate dall’uomo. Trovare alternative sostenibili si è rivelato difficile, soprattutto per l’aviazione a lunga distanza, perché il cherosene è ricco di così tanta energia, afferma la fisica chimica Ellen Stechel dell’Arizona State University di Tempe, che non è stata coinvolta nello studio.

Nel 2015 Steinfeld e i suoi colleghi hanno sintetizzato il cherosene solare in laboratorio , ma nessuno aveva prodotto il combustibile interamente in un unico sistema sul campo. Così Steinfeld e il suo team hanno posizionato 169 specchi solari per riflettere e focalizzare la radiazione equivalente a circa 2.500 soli in un reattore solare in cima a una torre alta 15 metri. Il reattore ha una finestra per far entrare la luce, porte che forniscono anidride carbonica e vapore acqueo, nonché un materiale utilizzato per catalizzare reazioni chimiche chiamato ceria porosa.

Quando riscaldata con la radiazione solare, la ceria reagisce con l’anidride carbonica e il vapore acqueo nel reattore per produrre syngas, una miscela di gas idrogeno e monossido di carbonio. Il syngas viene quindi convogliato alla base della torre dove una macchina lo converte in cherosene e altri idrocarburi.

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Gli hamburger e la matematica

Se hai voglia di un hamburger, la matematica potrebbe avere alcuni suggerimenti per cucinare per e farti risparmiare tempo.
I calcoli teorici affermano che l’aumento del numero di volte in cui un hamburger viene capovolto da un lato all’altro riduce il suo tempo di cottura fino a quasi un terzo.
Il matematico Jean-Luc Thiffeault il 17 giugno in Physica D afferma che i cuochi a casa probabilmente non vedranno molti benefici da più di tre o quattro lanci.
Thiffeault ha utilizzato la matematica per modellare il modo in cui il calore si muove attraverso una lastra di carne “infinita”, che cuoce continuamente solo sul lato inferiore e si raffredda sopra fino a quando la carne non viene capovolta. L’analisi ha mostrato che il capovolgimento ha riscaldato la carne in modo uniforme, accelerando la cottura. E più salti mortali facevano gli hamburger più la cottura era veloce.
Ma il vantaggio del risparmio di tempo sembrava diminuire con l’aumento del numero di lanci oltre una certa soglia, afferma Thiffeault, dell’Università del Wisconsin-Madison. “Dopo tre o quattro lanci, il guadagno di tempo è trascurabile.”
Le scoperte di Thiffeault sono in linea con ciò che lo chef e scrittore di cibo J. Kenji López-Alt ha osservato in cucina.

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Hanno trovato l’elisir di lunga vita?

I ricercatori dell’Università di Rochester, interessati alla genetica della longevità, propongono nuovi obiettivi per combattere l’invecchiamento e i disturbi legati all’età.

Cosa causa una maggiore durata della vita? Una componente cruciale del puzzle, secondo un recente studio condotto da biologi dell’Università di Rochester, si trova nei meccanismi che controllano l’espressione genica.

Vera Gorbunova, la professoressa di biologia e medicina di Doris Johns Cherry, Andrei Seluanov, il primo autore della pubblicazione, Jinlong Lu, ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Gorbunova, e altri ricercatori hanno esaminato i geni legati alla longevità in un recente articolo pubblicato su Cell Metabolismo.

I loro risultati hanno indicato che due meccanismi regolatori che governano l’espressione genica, noti come reti circadiane e di pluripotenza, sono cruciali per la longevità. Le scoperte hanno un significato per capire come si manifesta la longevità e per fornire nuovi obiettivi per combattere l’invecchiamento e i disturbi legati all’età.

Hanno scoperto che le specie longeve tendono ad avere una bassa espressione di geni coinvolti nel metabolismo energetico e nell’infiammazione; e alta espressione di geni coinvolti nella riparazione del DNA , RNA e nell’organizzazione dello scheletro cellulare (o microtubuli). Precedenti ricerche di Gorbunova e Seluanov hanno dimostrato che caratteristiche come una riparazione del DNA più efficiente e una risposta infiammatoria più debole sono caratteristiche dei mammiferi con una lunga durata della vita.

Il contrario era vero per le specie di breve durata, che tendevano ad avere un’elevata espressione di geni coinvolti nel metabolismo energetico e nell’infiammazione e una bassa espressione di geni coinvolti nella riparazione del DNA, nel trasporto dell’RNA e nell’organizzazione dei microtubuli.

Ciò significa che possiamo esercitare almeno un certo controllo sui geni negativi della durata della vita.”

Per vivere più a lungo, dobbiamo mantenere programmi di sonno sani ed evitare l’esposizione alla luce di notte in quanto potrebbe aumentare l’espressione dei geni negativi della durata della vita”, afferma Gorbunova.

 

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Nuove affascinanti ipotesi sull’universo primordiale

Gli astronomi sono stati in grado di rilevare galassie sempre più lontane man mano che i telescopi sono diventati più avanzati e potenti. Poiché la luce viaggia a una velocità finita e vediamo gli oggetti come erano quando la luce è stata emessa, più qualcosa è lontano, più indietro nel tempo stiamo vedendo. Pertanto, queste galassie molto lontane sono alcune delle prime galassie a formarsi nel nostro universo, che ha cominciato ad allontanarsi da noi mentre l’universo si espandeva.
Infatti, maggiore è la distanza, più velocemente una galassia sembra allontanarsi da noi. È interessante notare che possiamo stimare la velocità con cui si muove una galassia e, a sua volta, quando si è formata in base a quanto “spostata verso il rosso” appare la sua emissione. Questo spostamento verso il rosso è simile a un fenomeno chiamato “effetto Doppler”, in cui gli oggetti che si allontanano da un osservatore emettono la luce che appare spostata verso lunghezze d’onda maggiori ovvero a frequenza più bassa (da cui il termine “spostamento verso il rosso”) all’osservatore.

Situato nel mezzo del deserto di Atacama in Cile, il telescopio ATacama Large Millimeter/submillimeter Array ( ALMA ) è particolarmente adatto per osservare tali spostamenti verso il rosso nelle emissioni delle galassie. Di recente, un team di ricerca internazionale ha osservato le emissioni di spostamento verso il rosso di una galassia lontana, MACS1149-JD1, che li ha portati ad alcune conclusioni affascinanti sulla formazione dell’universo primordiale.

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Le lacrime umane per rilevare alcune malattie?

Una nuova tecnologia utilizza le lacrime umane per individuare le malattie.
Le particelle microscopiche nelle lacrime offrono informazioni su cosa sta succedendo nel corpo.
Le lacrime umane potrebbero portare una marea di informazioni utili.

Con poche gocce, una nuova tecnica può individuare malattie agli occhi e persino intravedere segni di diabete.

Come la saliva e l’ urina , le lacrime contengono minuscole sacche piene di messaggi cellulari. Se gli scienziati potessero intercettare questi microscopici sacchi postali, potrebbero offrire nuove informazioni su ciò che sta accadendo all’interno del corpo. Ma raccogliere abbastanza di queste sacche, chiamate esosomi, è complicato. A differenza del fluido di altre parti del corpo, solo un rivolo di liquido fuoriesce dagli occhi.
È un inizio di una nuova epoca per rilevare alcune malattie preventivamente?

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Trovata una nuova tecnologia per individuare malattie neurodegenerative

Per la prima volta, la risonanza magnetica rivela l’infiammazione cerebrale.
I laboratori della Dott.ssa Silvia de Santis e del Dott. Santiago Canals dell’Istituto di Neuroscienze UMH-CSIC (Alicante, Spagna) hanno utilizzato la risonanza magnetica pesata in diffusione per visualizzare l’infiammazione cerebrale non solo per la prima volta, ma anche in grande dettaglio.
Dopo aver sviluppato la tecnica, i ricercatori sono stati in grado di misurare i cambiamenti nella morfologia delle cellule che contribuiscono al processo infiammatorio nel cervello.

Questa significativa scoperta, che è stata recentemente pubblicata sulla rivista Science Advances e potrebbe essere essenziale per la ricerca e del trattamento delle malattie neurodegenerative, è stata resa possibile da una strategia innovativa creata dai ricercatori.
Lo studio, il cui primo autore è Raquel Garcia-Hernández, mostra che la risonanza magnetica pesata per diffusione può rilevare in modo non invasivo e differenziale l’attivazione della microglia e degli astrociti, due tipi di cellule cerebrali che sono alla fonte della neuroinfiammazione e del suo sviluppo.
Le condizioni degenerative del cervello tra cui Parkinson, sclerosi multipla, Alzheimer e altre demenze sono problemi critici e difficili da risolvere. Una delle cause della neurodegenerazione e un fattore nella sua progressione è l’infiammazione cronica nel cervello, causata dall’attivazione prolungata di due tipi di cellule cerebrali, microglia e astrociti.
Questa nuova tecnica può trovare questo tipo di anomalie nel cervello e aiutare chi soffre di queste patologie.

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Cemento a impatto zero carbon?

Il cemento riveste un ruolo determinante nella nostra vita quotidiana; è impiegato in quasi tutto ciò che costruiamo: edifici, strade, dighe, ponti e tunnel. Tuttavia, è anche una fonte importante di emissioni di CO2.
Circa il 60 % delle emissioni di anidride carbonica nella produzione di cemento sono correlate alla calcinazione del calcare (CaCO3, carbonato di calcio), la principale materia prima impiegata nel processo di produzione in cui il carbonato di calcio viene scomposto nell’ossido di calcio (CaO) e nella CO2.

Adesso un gruppo di ricerca guidato dall’Università del Colorado a Boulder ha scoperto un metodo per utilizzare le microalghe per assorbire l’anidride carbonica dall’atmosfera, rendendo la produzione di cemento carbon neutral o addirittura carbon negative.
Due gigatonnellate di anidride carbonica non verrebbero più pompate nell’atmosfera ogni anno e più di 250 milioni di tonnellate aggiuntive di anidride carbonica verrebbero estratte dall’atmosfera e immagazzinate in questi materiali se tutte le costruzioni a base di cemento in tutto il mondo fossero sostituite con sostanze biogene.

Tutto, va bene tutto pur di ripulire il nostro prezioso mondo.

 

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L’inquinamento da calore sotterraneo potrebbe essere sfruttato per mitigare il cambiamento climatico

Il segreto per riscaldare in modo efficiente alcuni edifici potrebbe nascondersi sotto i nostri piedi, nel calore che gli esseri umani hanno inavvertitamente immagazzinato sottoterra.

 

Proprio come le città riscaldano l’aria circostante, dando origine a isole di calore urbane, così anche le infrastrutture umane riscaldano la terra sottostante. Ora, un’analisi dei siti di pozzi sotterranei in Europa e parti del Nord America e dell’Australia rivela che circa un paio di migliaia di questi luoghi possiedono un calore sotterraneo in eccesso che potrebbe essere riciclato per riscaldare gli edifici per un anno, così riferiscono i ricercatori su Nature Communications dell’8 luglio.

Inoltre, anche se gli esseri umani riuscissero a rimuovere tutto questo inquinamento termico accumulato, le infrastrutture esistenti in circa un quarto delle località continuerebbero a riscaldare il terreno a sufficienza da consentire la raccolta del calore per molti anni a venire. Ciò potrebbe ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e contribuire a mitigare il cambiamento climatico.

Il calore è disperso nel sottosuolo dalle fondamenta di edifici, parcheggi e gallerie, e da superfici artificiali come l’asfalto, che assorbono la radiazione solare.

L’estrazione dell’inquinamento termico potrebbe essere realizzata convogliando le acque sotterranee alle pompe di calore in superficie. L’acqua, riscaldata sottoterra da tutto quel calore intrappolato, potrebbe quindi riscaldare gli edifici rilasciando calore nei loro interni più freschi.

Sfruttare il calore sotterraneo in questo modo potrebbe fornire ad alcune comunità un mezzo affidabile e a basso consumo energetico per riscaldare le proprie case.

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