Bir Yaşam Elementi Olan Fosfor Dünyaya Nasıl Geldi

 Bir Yaşam Elementi Olan Fosfor, Dünyaya Nasıl Geldi

Gökbilimciler, ALMA ve Rosetta sondasından gelen verileri birleştirerek fosforun yıldız oluşum bölgelerinden kuyrukluyıldızlara olan yolculuğunu takip ettiler. Amaç, hayatın oluşumunda beş yapı taşından biri olan fosforun gezegenimize nasıl ulaştığını anlamak ve kanıt bulmaktı? 

Gökbilimciler bunun için uzayda elementin oluştuğu ve geçtiği yolların izini takip ettiler. 

Çıkan sonuca göre, fosfor içeren moleküller yıldızların fidanlıklarından çıkmış ve daha sonra kuyrukluyıldızlar tarafından dünyaya getirilmiştir. Görünüşe göre, bileşik fosfor monoksit bir taşıma maddesi olarak bu süreçte belirleyici bir rol oynadı ve böylece gezegenimizdeki yaşamın başlangıcına katkıda bulundu.

Beş element, dünyevi yaşamın temelini oluşturuyor. Karbon, su, asit ve nitrojene ek olarak, tam anlamıyla hiçbir şey fosfor olmadan çalışamaz. DNA'nın yapısı için önemine ek olarak, bileşik adenozin trifosfat (ATP) içinde fosfor merkezi bir elementtir. (ATP Enerjinin depolanmasını ve iletilmesini sağlar) 

Bunun yanı sıra, diğer hayati elementlerin aksine, fosfor yeryüzünde nispeten daha nadirdir ve genellikle elde edilmesi zor bileşiklerde bulunur. Kuyrukluyıldızlar aracılığıyla genç Dünya'ya daha kolay elde edilebilir formlarda geldiği ve bu nedenle yaşam oluşumunda bir yapı taşı haline geldiği zaten uzun zamandır varsayılıyordu. 

Uluslararası bir araştırma ekibi şimdi bu hikayeye daha fazla ışık tutan bir araştırmaya imza attı. Bu araştırmaya önce yıldızların fidanlıkları ve kökenlerini incelemeyle başladılar.  ALMA (Atacama Büyük Milimetre Dizisi), Şili'nin kuzeyinde Atacama Çölü'nde yüksek bir platoda bulunan astronomik interferometre özellikli radyo teleskobundan alınan verileri kullanarak fosfor içeren moleküllerin nasıl ve nerede oluştuğuna dair net bir ışık tutabildiler. 

Yıldız oluşum bölgesi AFGL 5142'ye detaylı bir şekilde bakarak, yıldızların fidanlıklarında fosfor içeren moleküllerin oluştuğunu açıkça ortaya koydular. Bern Üniversitesi'nden  Maria Drozdovskaya, "Genç, büyük kütleli yıldızlardan gaz akar, bu durum yıldızlararası bulutlarda boşluklar açar ve fotokimyasal süreçler bu boşlukların duvarları boyunca fosfor moleküllerini oluşturur" diye açıklıyor. 

Araştırmacılara göre, veriler ayrıca fosfor monoksitin boşluk duvarlarında çok daha fazla fosfor içerdiğini gösteriyor.

Ayrıca, fosfor monoksit

gaz bulutları özellikle az kütleli yıldızlara çöktüğünde donabiliyor. Bilim adamları, fosfor içeren molekülün ise bu donmuş, buzlu toz taneciklerinde toplandığını söylüyor. 

Yıldız tam olarak oluşmadan önce bile, bu parçacıklar daha büyük parçalar oluşturmak için çevreleyen toz ve gaz diskinde birleşiyor ve nihayet kuyrukluyıldızları oluşturuyor ve kuyrukluyıldızlar böylece fosfor monoksit taşıyıcısı haline geliyor.

Çalışmanın ilk yazarı, Floransa'daki INAF Arcetri Astrofizik Gözlemevi'nden Víctor Rivilla,  "Yaşam, dünyada yaklaşık dört milyar yıl önce ortaya çıktı, ancak hâlâ onu hangi süreçlerin ortaya çıkardığını bilmiyoruz" diye vurguluyor. 

Yeni sonuçlar şimdi yeni kanıtlar sağlıyor: Fosfor monoksitin, bu nedenle yaşamın kökenlerinin gizemli tarihinde kilit bir rol oynadığı düşünülüyor.

Çeviri :İnanç Kaya 

Kaynak : https://www.wissenschaft.de/astronomie-physik/wie-das-lebenselement-phosphor-zur-erde-kam/

4.Bölüm 2020 Yılının Teknolojik Yenilikleri

 2020`nin En Heyecan Verici Teknolojik Yenilikleri

4.Bölüm

Dünya Ekonomik Forumu ve ABD bilim dergisi »Scientific American« tarafından bir araya gelen uzman ekipler, sağlık hizmetlerini, tüm endüstri dallarını ve hatta toplumlarda üç ila beş yıl içinde devrim yapma potansiyeli olan teknik ilerlemeleri incelendi. 75 aday arasında “2020 Yılının Yenilikleri” listesine girmeyi hak kazanan, en iyi 10 aday açıkladılar. Seçilen 

2020'nin En Heyecan Verici Teknolojik Yeniliklerinden, her birinin, seçilme sebebi ve dünyayı nasıl değiştireceği detaylı bir şekilde anlatılmak zorunda olduğumuz için bu makale serimiz 4 bölümden oluşacaktır. 

8) İklim Dostu Çimento Üretimi

Beton endüstrisi, küresel karbondioksit emisyonlarında, %8 ile çok büyük bir paya sahiptir. Çimento üretiminde, Çin ve ABD en büyük emisyon kaynağı. Şu anda yılda 4 milyar ton çimento üretilmektedir ve önümüzdeki 35 yılda 5 milyar tona çıkacağı öngörülmektedir. 

İnşaat sektörü, bir dizi nedenden dolayı aslında değişime oldukça dirençlidir. Ancak bu değişebilir çünkü iklim değişikliğine katkısını azaltma talebi bu endüstriyi baskı altına alıyor. 2018 yılında, küresel çimento üretiminin yaklaşık yüzde 30'unu temsil eden Global Çimento ve Beton Derneği, sektördeki ilk sürdürülebilirlik kılavuzlarını açıkladı. Organizasyon, emisyon veya su tüketimine ilişkin değerlerin daha şeffaf hale getirilmesi ve üretimde iyileşmelerin gösterilmesi için izlenmesini ve üretim safhasının açıklanmasını şart koştu.

Şu anda, beton ve çimento üretiminde kendini kanıtlamış olan çok sayıda düşük karbonlu yaklaşım bulunmaktadır: Örneğin, Piscataway, Rutgers Üniversitesi tarafından lisanslanan ve buna kıyasla yüzde 30 daha az karbondioksit salan bir kimyasal süreç kullanıyor. Yine Amerika Birleşik Devletleri'nden Dartmouth'daki CarbonCure, endüstriyel işlemlerden gelen karbondioksiti atmosfere salmak yerine yan ürün olarak betonda mineralizasyon yoluyla depoluyor.

Kanada , Montreal merkezli bir şirket olan CarbiCrete, betonundaki çimentoyu tamamen ortadan kaldırıyor ve yerini çelik üretiminin bir yan ürünü olan çelik cürufu ile değiştiriyor. Norcem , Norveç'te büyük çimento üreticisidir. Kendisine, dünyada ilk sıfır emisyonlu çimento fabrikasını kurma hedefini belirledi. Tesis halihazırda atıktan alternatif yakıtlar kullanıyor ve 2030 yılına kadar emisyonları tamamen ortadan kaldırmak için karbon tutma ve depolama teknolojileri uygulamayı planlıyor.

Diğer bir proje ise, ABD Savunma Bakanlığı araştırma ajansı olan DARPA tarafından finanse edildi ve Şubat 2020'de Matter dergisinde yayınlandı . Boulder'daki Colorado Üniversitesi'nden bilim adamları, düşük karbonlu, kendi kendini iyileştiren beton üretmek için siyanobakteriler kullanımıdır.

9) Yeşil Yakıt, Sera Gazı İçermeyen Hidrojen Enerjisi 

Yeşil hidrojen üretimi henüz başlangıç ​​aşamasında olsa da ülkeler, özellikle ucuz yenilenebilir enerji üretebilenler bu teknolojiye yatırım yapıyor. Avustralya, bol güneş ve rüzgar enerjisi ile üreteceği hidrojeni ihraç etmek bile istiyor. Şili'nin güneş enerjisinin bol olduğu kuzeyinde hidrojen üretimi için planları var. Çin, 2030 yılına kadar yollarda bir milyon hidrojen yakıt hücreli araca sahip olmayı hedefliyor.

Güney Kore, Malezya ve Norveç de benzer projeler başlattı. ABD'de, Kaliforniya eyaleti 2040 yılına kadar fosil yakıtlı otobüsleri aşamalı olarak kaldırmayı planlıyor. Ve Avrupa Komisyonu'nun 2030 için kısa süre önce yayınlanan hidrojen stratejisi, hidrojen kapasitesinin bugün 0.1 gigawatt'tan 2050'ye kadar 500 gigawatt'a çıkarılması bulunuyor. 

10) Sentetik Biyoloji, Hayatı Yeniden Yaratma

Pandeminin başlangıcında, Çin'deki araştırmacılar, koronavirüsün genetik dizisini (üretiminin genetik planını) tüm dünyayla paylaştı. Bilgiyi genetik veritabanlarına yüklediler. İsviçreli bir araştırmacı ekibi bunu baz alarak, ardından tüm genomu sentezledi ve virüsü yeniden oluşturmak için kullandı. Sars-CoV-2, postayla ulaşması beklenmeden, tabiri caizse yaratıcıları sayesinde, araştırma amacıyla laboratuvarda sıfırdan yaratıldı.  Bu, tüm genomların somut bir forma aktarılmasıyla tıbbi ve bilimsel ilerlemenin nasıl sağlanabileceğinin çok iyi bir örnek teşkil etti.

Bu, tüm genom sentezi, hızla büyüyen sentetik biyolojinin bir sonraki adımını oluşturuyor. Bilim insanları, genetik dizileri tasarlamak için yazılım kullanıyor ve ardından mikroplara yeni kodlar ekliyor. Yeniden programlanan bakteri daha sonra istenen bir işi yapabiliyor. Bu istenen işlerin başında ise yeni ilaçlar üretimi ilk sırada yer almaktadır. 

Sonraki adımda bitkiler, hayvanlar ve insanlar üzerinde genom çalışmalarıdır. Elbette tüm genom sentezi çalışmaları kötüye kullanılabilinir. En büyük korku, silah sınıfı patojenler veya ürettikleri toksinlerin kötüye kullanımı. Bu sorunu engellemek için bilim insanlarının ve mühendislerin, yeni tehditlerin yayılmasını gerçek zamanlı olarak izleyen, tespit eden ve engelleyen kapsamlı güvenlik ağları geliştirmeleri, mutlaka gerekecektir.

Çeviri :İnanç Kaya 

Kaynak :https://www.spektrum.de/news/die-synthese-des-gesamten-genoms/1802321

3.Bölüm 2020 Yılının Teknolojik Yenilikleri

 2020`nin En Heyecan Verici Teknolojik Yenilikleri

3.Bölüm

Dünya Ekonomik Forumu ve ABD bilim dergisi »Scientific American« tarafından bir araya gelen uzman ekipler, sağlık hizmetlerini, tüm endüstri dallarını ve hatta toplumlarda üç ila beş yıl içinde devrim yapma potansiyeli olan teknik ilerlemeleri incelendi. 75 aday arasında “2020 Yılının Yenilikleri” listesine girmeyi hak kazanan, en iyi 10 aday açıkladılar. Seçilen 

2020'nin En Heyecan Verici Teknolojik Yeniliklerinden, her birinin, seçilme sebebi ve dünyayı nasıl değiştireceği detaylı bir şekilde anlatılmak zorunda olduğumuz için bu makale serimiz 4 bölümden oluşacaktır. 

5) Dijital Uygulamaları Kullanarak Hastalığın Teşhisi ve Tedavisi 

Dijital İlaçlar ve Dijital Tedavi 

Özellikle pandemi döneminde bu gelişmenin ne kadar çok işe yarayacağını bizzat yaşayarak deneyimledik. 

Halihazırda pek çok "tıbbi" uygulama var ve giderek daha fazlası geliştiriliyor. Zihinsel veya fiziksel bozuklukları özerk olarak tanıyan ve izleyen veya tedaviyi başlatabilen programlar üzerinde çalışmalara oldukça iyi bütçeler ayrılıyor. 

Birçok mobil uygulama hastalık belirtilerini tespit etmek için tasarlanmıştır. Bunu yapmak için kullanıcı verilerini toplar. Ses tonu ve yüz ifadesi, nerede olduğu ve hareket şekilleri, uyku süresi ve kalitesi gibi özellikleri değerlendirerek, kendi kendine öğrenme algoritmaları, değerlendirmelerin ardından bir kullanıcının bir hastalık döneminin başlangıcında olup olmadığını veya sağlık durumunun kötüleşip kötüleşmediğini bildirir. 

Akıllı saatlerde sensörler, kalp ritminde yaşamı tehdit eden bir rahatsızlık olan atriyal fibrilasyonu algılayabilen uygulamalara bilgi sağlar. En iyi ihtimalle, etkilenenleri bilinçlerini kaybetmeden önce zamanında uyarırlar. Uygulamalar, solunum bozuklukları, depresyon, Parkinson, Alzheimer, otizm ve diğer hastalıklara benzer şekilde tepki verir.

Sensörlerle donatılmış haplara dayalı sistemlerde dijital saate çok benzer bir şekilde çalışıyor. Tümör genlerini, mide kanamasını veya bağırsak mikropları tarafından yayılan gazları algılayan veya vücut sıcaklığını ve oksijen içeriğini ölçen mikrobiyoelektronik cihazları bünyesinde barındırıyor. Hapın aktardığı veriler ise bağlı olduğu cihaz tarafından değerlendiriliyor. 

Fakat yeni teknoloji ile bazı uygulamalar yalnızca hastanın durumunu izlemeyecek, aynı zamanda tedavisini sağlayacak. 

FDA onayını alan ilk reçeteli dijital terapötik , bağımlılıkların tedavisi için Pear Therapeutics'in reSET teknolojisi oldu . ReSET, 2018'de sağlık uzmanları tarafından izlenen tedavilere ek olarak onaylandı. Uygulama, bilişsel davranış terapisi bağlamında tıp uzmanlarının vereceği kararları, verdikleri ipuçları ile önemli ölçüde destekliyor. 

6) İklim Dostu Elektrikli Uçaklar 

2019'da küresel karbondioksit emisyonlarının yüzde 2,5'i hava yolculuğundan kaynaklanıyordu. Miktar 2050'ye kadar üç katına çıkağı öngörülüyor. Bazı havayolları bu emisyonları dengelemeye çalışırken, önemli projelere imza atıyorlar. Bu projelerin başında "elektrikli uçak" yapımı bulunmaktadır. Bu projeyi geliştirmek için şirketler arasında rekabet çoktan başladı bile. Elektrikli tahrik motorları yalnızca doğrudan karbondioksit emisyonlarını ortadan kaldırmakla kalmaz, aynı zamanda yakıt maliyetlerini yüzde 90'a, bakım maliyetlerini yüzde 50'ye ve gürültüyü neredeyse yüzde 70'e kadar azaltabilen tasarruflar sağlar. 

7) Kuantum Sensörler ile Dünyayı En Büyük Hassasiyetle Ölçmek 

Çeşitli alanlarda hayatımızı kolaylaştıracak kuantum sensörlerin piyasaya çıkışı 3-5 yıl gibi çok yakın bir gelecekte gerçekleşecek. Köşelerin etrafını görebilen otonom araçlar, su altı navigasyon sistemleri, volkanik aktivite ve depremler için erken uyarı sistemleri ve günlük yaşamda kişinin beyin aktivitesini izleyen portatif tarayıcılar, kuantum sensörler sayesinde gerçek olacak. Kuantum sensörleri, aşırı hassasiyetleriyle yeni teknolojileri yepyeni bir seviyeye yükseltecek.

Çeviri :İnanç Kaya 

Kaynak : https://www.spektrum.de/news/quantensensoren-messen-mit-hoechster-praezision/1807001

2.Bölüm 2020 Teknolojik Yenilikler

 2020`nin En Heyecan Verici Teknolojik Yenilikleri

2.Bölüm

Dünya Ekonomik Forumu ve ABD bilim dergisi »Scientific American« tarafından bir araya gelen uzman ekipler, sağlık hizmetlerini, tüm endüstri dallarını ve hatta toplumlarda üç ila beş yıl içinde devrim yapma potansiyeli olan teknik ilerlemeleri incelendi. 75 aday arasında “2020 Yılının Yenilikleri” listesine girmeyi hak kazanan, en iyi 10 aday açıkladılar. Seçilen 

2020'nin En Heyecan Verici Teknolojik Yeniliklerinden, her birinin, seçilme sebebi ve dünyayı nasıl değiştireceği detaylı bir şekilde anlatılmak zorunda olduğumuz için bu makale serimiz 4 bölümden oluşacaktır. 

           3) Tipta Devrim Yaratacak Sanal Hastalar 

“In silico tıp” denilen yeni bir calisma, hastaliklarda ve yeni ilac denemelerinde denek olarak kullanilan gerçek insanları, bilgisayar simülasyonlarıyla değiştirmek istiyor. Bu gelisme ise, klinik araştırma ve tedavileri daha hızlı ve daha verimli hale getirebilir.

Tıpta bilgisayar tabanlı uygulamalar hızla gelişmektedir.Görünüşe göre her gün yeni bir algoritma, bir hastalığı eşi benzeri görülmemiş bir doğrulukla teşhis etmeyi mümkün kılıyor. Ve bir şekilde bilgisayarların bir gün doktorların yerini alması daha muhtemel görünmeye başladı. Aksine, tersi fikir yani gercek hasta yerine sanal hastanin kullanılması fikri oldukça yenidir: Doktorlar yerine hastaların yerini bilgisayarlar alırsa ne olur?

Örneğin, koronavirüs aşıları ile ilgili çalışmaların bazı aşamalarında gerçek test adaylarını sanal insanlarla değiştiremez miydik? Belki de bu, bir Covid-19 aşısının geliştirilmesini olduğundan daha fazla hızlandırırdı ve salgını yavaşlatırdı. Test masraflarından da büyük tasarruf sağlardık.

In-silico tıp, iste bunun gibi ilerlemeler vaat ediyor. Amac, sanal organlarda veya vücut sistemlerinde ilaçların ve tedavilerin test edilmesi. Gerçek insanların terapiye nasıl tepki vereceğini bilgisayar kullanarak tahmin edebilme. Bu bilgisayar yaklaşımının, öngörülebilir gelecekte gerçek hastalar üzerindeki ilaç çalışmalarının yerini tamamen alamayacağı doğrudur. Yinede geç test aşamasından, sadece onaydan kısa bir süre önce, gerçek insanlar ile test bile büyük zaman ve maliyet kazandırabilir. 

Sanal bir organın ilk temeli veridir. Bunlar öncelikle bir kişinin organlarının cerrahi müdahale olmaksızın yüksek çözünürlükte görüntülemeden elde edilmelidir. Daha sonra organın işlevsel mekanizmalarını modelleyen karmaşık bir matematik gerekli. Amaç, algoritmaların orjinali yeniden üreten ve aynı şekilde çalışmasını sağlayan sanal bir organ üretmesidir.

İlk in-silico çalışmaları halihazırda devam etmektedir. Örneğin, ABD FDA, yeni mamografi sistemlerini değerlendirmek için insan çalışmaları yerine bilgisayar simülasyonları kullanıyor. Mamogramlar meme muayenesidir ve genellikle meme kanseri taramasında kullanılır. Ayrica FDA`da ilaç veya tıbbi cihazlarla yapılan denemelere sanal hastaları dahil etmek için bir algoritmaya sahiptir.

In silico tıp sadece klinik testleri hızlandırmakla kalmaz ayni zamanda, çalışmaların risklerini de azaltır. Hastalığı teşhis etmek veya bir tedavi planı oluşturmak için gereken yüksek riskli müdahalelerin yerine de kullanılabilir.

Bunun güzel bir örneği, tıp uzmanlarının kalpteki kan damarlarını etkileyen hastalıkları tanımlamasını sağlayan, FDA onaylı, bulut tabanlı bir hizmet olan HeartFlow Analysis'dir. Bunu yapmak için HeartFlow sistemi, hastanın kalbinin bilgisayarlı tomografik görüntülerine erişir, bunlardan bir model oluşturur ve kanın damarlardan nasıl aktığını gösterir. Bu, anormal durumları belirlemek ve ne kadar ciddi olduklarını tahmin etmek için kullanılabilir. Bu teknoloji olmadan, doktorların müdahale edip etmeyeceklerine ve nasıl müdahale edeceklerine karar vermek için bir anjiyografi yapması gerekirdi. Bu, kan akışı bozukluklarını bir röntgende görünür hale getiren bir kontrast maddesinin uygulanması için lokal anestezi gerektirecektir. Bu invazif prosedür, HeartFlow sistemi ile önlenebilir.

Bir nesnenin performansını, onu gerçekten inşa etmeden önce yüzlerce çalışma koşulunda simüle etmek, onlarca yıldır yaygın bir mühendislik uygulaması olmuştur. Elektronik devreler, uçaklar veya binalar için modeller, uzun yillardir zaten düzenli olarak yapılıyor.

Tıbbi araştırma veya terapide yaygın olarak kullanılmadan önce çeşitli engellerin üstesinden gelinmesi gerekmektedir. Her şeyden önce, in-silico teknolojisinin gerçek öngörü gücü ve güvenilirliğinin kesin testleri gereklidir. Büyük, çeşitli hasta tabanının kaydedildiği yüksek kaliteli tıbbi veri tabanlarının eksikliği vardır; Dünyanın her yerinden kadınlar, erkekler, gençler ve yaşlılar bu veritabanina dahil edilmelidir. İhtiyaç duyulan şey, vücuttaki birçok karmaşık işlemin hakkını veren rafine matematiksel modellerdir. Ek olarak, yapay zeka yöntemlerinin biyolojik bilgi birikimine sahip olabilmek için genişletilmesi gerekiyordu.

Bilim ve endüstri bunun üzerinde yoğun bir şekilde çalışıyor. Örneğin Dassault Systèmes'in Yaşayan Kalp Projesi, Bütünleştirici Biyomedikal Araştırma Sanal Fizyolojik İnsan Enstitüsü ve Microsoft Healthcare NExT bölümü gibi. Geçtiğimiz birkaç yıl içinde bile, FDA ve Avrupa'daki yetkili kurumlar, bilgisayar destekli tanılamanın bazı ticari uygulamalarını onayladı. In silico tıp, teknolojinin benimsenmesini hızlandırmak için hastalara, klinisyenlere ve sağlık kuruluşlarına uygun maliyetli faydalar sağlaması gerekmektedir.

4) Gerçek Dünyayı Dijital Dünya ile Manipüle Etmek 

"Sanal« ve Artırılmış Gerçeklik" 'ten sonra, gerçek dünyayı optimize eden bir sonraki büyük şey gerçek dünyayı manipüle etmek. 

Martha'yı hayal edin: Tekerlekli sandalyede 80 yaşındaki bekar bir kadın. Dairesindeki tüm nesneler dijital olarak kataloglanmış, bu nesneleri kontrol eden tüm sensörler ve cihazlar İnternet ile ağa bağlanmış. Kısacası dairesinin dijital bir haritası oluşturulmuş.

 

Martha yatak odasından mutfağa geçtiğinde ışık yanıyor ve odadaki sıcaklık ayarlanıyor. Kedisi yolundan geçerken tekerlekli sandalyesi yavaşlıyor. Martha mutfağa varır varmaz, buzdolabına ve ocağa daha kolay erişmesini sağlamak için masa yoldan çekiliyor. Martha akşam yatağına yatmak isteyince, mobilyalar onu desteklemek için hareket ediyor ve aynı anda hem yerel bakım merkezine hem de oğluna bir sinyal gönderiyor.

Martha'nın dairesini birbirine bağlayan ve günlük yaşamını teknik olarak destekleyen şey, "mekansal hesaplama" olarak adlandırılır. 

Fiziksel ve dijital dünyalarımızı birbirine yaklaştırmak isteyen bir grup araştırmacının temel amacı, ihtiyaç sahibi insanların hayatını mümkün olduğu kadar kolaylaştırmaktır. Bunun için sanal ve artırılmış gerçeklik uygulamalarında kullanılan tüm araçlar kullanıyorlar: 

Uzaysal Hesaplama, nesneleri dijitalleştirir ve bulut aracılığıyla birbirine bağlar. Sensörlerin ve motorların birbirine tepki vermesine izin verir ve gerçek dünyayı dijital olarak haritalandırır. Bu, bilgisayar kontrollü bir koordinatörün, kişi dijital veya fiziksel dünyada gezinirken nesnelerin hareketlerini ve etkileşimlerini izlediğini ve hareket ettirmek için ayrıntılı bir mekansal modelle birleştirdiği izlenimini verir. 

Mekansal hesaplama, yaşamın birçok alanında insanlar ve makineler arasındaki etkileşimi yeni bir seviyeye yükseltmelidir. Microsoft ve Amazon gibi şirketler, endüstride, sağlık hizmetlerinde, lojistikte veya evlerde kullanmak için teknolojiye zaten büyük meblağlarda yatırım yapmasıyla tanınıyor.

Uzamsal bilgi işlem dijital ikizleri kullanır

Uzamsal hesaplamada sadece nesneler değil, insanlar veya yerler de sanal ikizler haline gelir. Bu amaçla, bir odanın, bir binanın veya bir şehrin dijital haritasını çizmek için sinyaller ve lidar yani optik mesafe veya hız ölçüm yöntemi ile video kayıtları ve diğer konum belirleme teknolojileri kullanılır. Yazılım algoritmaları daha sonra sensör verilerini ve nesnelerin veya insanların dijital temsillerini bu şebekeye entegre ederek dijital dünyayı zenginleştirir. Daha sonra her şey burada gözlemlenebilir, ölçülebilir ve manipüle edilebilir. Bu da gerçek dünyada hedeflenmiş geri bildirime olanak tanır. Tıpkı Martha'nın dairesinde olduğu gibi.

Endüstride, dijital ikizler, entegre sensörler ile ağa bağlanan cihazlar, üretkenliği optimize etmek amacıyla birleştirilebilinir. . Bu yaklaşım, cihazlara veya tüm üretim süreçlerine yeni işlevler sağlayabilir. Örneğin, kullanıcılara, artırılmış gerçeklik kulaklıkları veya onarım talimatlarının holografik görüntüleri veya makinelerin uzaysal haritasını kullanarak bir makineyi tamir ederken rehberlik etmesi düşünülebilinir. Bu, iş kesintisi süresini ve arıza maliyetleri oldukça azaltabilir.

Çalışanlar ayrıca bir fabrikanın sanal gerçeklik versiyonunu bir kontrol merkezinden çalıştırabilirler: İnşaat sırasında birkaç robotu izlerken, algoritmalar, robotların ve birbirlerinin görevlerini koordine ederek işin güvenliğini, verimliliğini ve kalitesini optimize etmeye yardımcı olabilir. 

Çeviri : İnanç Kaya

Kaynak : https://www.spektrum.de/news/spatial-computing-verschraenkt-reale-und-digitale-welt/1806959

Stres Uyuyan Tümör Hücrelerini Uyandırıyor

Başarılı kanser tedavisi her zaman kalıcı bir tedavi anlamına gelmez. Stres hormonları ve bağışıklık hücreleri, kanserli ülserlerin yeniden oluşabilmeleri için hareketsiz tümör hücrelerini yeniden etkinleştirebiliyor. . 

Araştırmacıların farelerde gösterdiği gibi, stres hormonları, belirli beyaz kan hücrelerinin, tümör hücrelerinin yeniden bölünmesine neden olan daha fazla protein salgılamasını sağlar. 80 eski akciğer kanseri hastasından elde edilen veriler de, bu proteinlerin yüksek seviyelerine sahip kişilerde kanserin nüksetme olasılığının daha yüksek olduğunu göstermektedir. Vücuttaki stres reaksiyonlarını azaltan beta blokerlerle tedavi muhtemelen tekrardan kanser olmamaya yardımcı olabilir.

Tümörün yeniden büyümesi, kanser hastalarında önde gelen ölüm nedenlerinden biridir. Bu yeniden büyüyen tümörler genellikle başarılı bir ameliyattan veya kemoterapiden yıllar sonra ortaya çıkar. Bu durum, tedaviden sonra vücutta bir tür dinlenme durumunda kalan inaktif tümör hücrelerinden kaynaklanır. 

Kemoterapiler neredeyse her zaman bölünen hücreleri hedeflediğinden, bu hareketsiz hücreler tedavi esnasında kemoterapiden kaçar. 

Hareketsiz tümör hücrelerinin nasıl, neden tekrar aktif hale geldiği ve sahip oldukları mekanizmalar güncel araştırmaların konusudur. Bağışıklık hücrelerinin aracılık ettiği iltihaplanma süreçleri muhtemelen bu tekrar nüksetmelerde büyük bir rol oynuyor.

Stresli farelerde kanser dönüşü

Philadelphia'daki Wistar Enstitüsü'nden Michela Perego liderliğindeki bir ekip, stres kaynaklı bağışıklık reaksiyonlarının tümör büyümesini nasıl etkilediğini araştırdı. 

Bunu yapmak için önce farelerin akciğer kanseri geliştirmesini sağladılar. Tümörün ameliyatla çıkarılmasından ve kemoterapiden sonra, bazı fareleri günlük olarak stresli durumlara maruz bıraktılar ve hangi hayvanlarda tekrar tümör meydana geldiğini gözlemlediler. 

Sonuç: Üç hafta sonra, tüm stresli farelerde tümörler yeniden büyüdü. Bunun aksine, stresli olmayan hayvanların hiçbiri yeniden tümör geliştirmedi.

Farelerden alınan kan örnekleri, stresli hayvanların, strese yanıt olarak nötrofiller adı verilen belirli bağışıklık hücreleri tarafından salınan iki protein, S100A8 ve S100A9 düzeylerini önemli ölçüde artırdığı gözlemlendi. Bu proteinler, modifiye ettikleri yağ molekülleri ile birlikte, hareketsiz kanser hücrelerinin yeniden aktif hale gelmesini sağladı. 

Akciğer kanseri tedavisi görmüş 80 hastadan alınan verilerin analizi ayrıca S100A8 ve S100A9'un tümörün nüksetmesinde önemli bir rol oynayabileceğini gösterdi. Kanlarında bu iki proteinden yüksek düzeyde bulunan 35 hastanın 11'inde 33 ay içinde tekrar tümör görüldü (yüzde 31,4). Bununla birlikte, protein seviyeleri düşük olan 45 hastadan sadece altısında bu süre içinde tekrar tümör görüldü (yüzde 13,3).

Perego ve meslektaşları, olası bir önleyici tedbiri araştırmak için fare modelini kullandılar. Stres reaksiyonunu azaltmak için bazı fareleri stres hormonlarının etkilerini azaltan bir beta bloker ile tedavi ettiler. Aslında, strese rağmen, bu şekilde tedavi edilen hayvanlar, önemli ölçüde daha düşük S100A8 ve S100A9 seviyelerine ve daha az yeni tümörlere sahip oldular. 

Araştırmacılar, "Bu, beta bloker kullanan akciğer kanseri hastalarının neden daha uzun süre hayatta kaldığına dair klinik gözlemlere uyuyor" dediler. 

Göğüs kanseri, yumurtalık kanseri, pankreas kanseri ve cilt kanseri için, bu tür ilaçların hayatta kalma şansını daha çok artırdığına dair kanıtlar zaten mevcut.

Çeviri :İnanç Kaya 

Kaynak: https://www.wissenschaft.de/gesundheit-medizin/stress-weckt-ruhende-tumorzellen/

Bal Arılarında da Virüsten Dolayı Sosyal Mesafe Uygulaması Var

Virüslerden rahatsız olan sadece biz insanlar değiliz. Aynı şey bal arıları için de geçerli. Araştırmacılar, bir arı virüsünün bir kovandan diğerine geçmeyi nasıl başardığını araştırdılar. Bir arı kovanının içindeki arıların enfekte olmuş diğer arıları tanıdığı ve onlardan kaçındıkları ortaya çıktı. Tabiri caizse bu durumda birbirlerine sosyal mesafeli yaklaşıyorlar. Ancak arı kovanının girişinde, bazı işçi arılar virüsün kokusunu manipüle edebiliyor. Bu durumda enfekteli olduğu sanılan işçi arılara ayrıcalıklı muamele bile yapılıyor. 

Koruyucu arılar onları kovalamak yerine onlarla yiyecek alışverişinde bulunuyorlar. Bu da virüsün koloniye bulaşmasına sebep oluyor. 

Arıcılar, son yıllarda giderek daha fazla arı kolonisinin yok olduğunu gözlemledi. Tarımda kullanılan pestisitler ve tarımsal monokültürler nedeniyle arıların yetersiz beslenmesine ek olarak, araştırmacılar bunun sebebinin öncelikle parazitik akar istilası olduğunu söylemektedir. 

On yıllar önce Asya'dan getirilen bu akarlar, arı larvaları, pupalar ve yetişkinlerden kan emiyor ve bağışıklık sistemlerini zayıflatıyor. Ek olarak, parazitler sıklıkla ölümcül kanat deformitesi virüsü dahil olmak üzere pek çok patojenii ve diğer virüsleri de kurbanlarına iletiyor. 

Araştırmalar, hem akarların hem de ilettikleri patojenlerin farklı arı türleri arasında ve farklı bal arısı kovanları arasında hızla yayıldığını göstermektedir.

Arı kovanında sosyal mesafe

Ames'teki Iowa Eyalet Üniversitesi'nden Amy Geffre ve meslektaşları şimdi bu konuyu detaylı bir şekilde araştırdılar. Bu araştırma için, üç kovanda bir QR kodu ile ayrı ayrı işaretlenmiş 900'den fazla bal arısının hareketlerini ve davranışlarını sürekli olarak izleyebilecekleri ve değerlendirebilecekleri otomatik bir sistem kullandılar. 

İlk deneyde, araştırmacılar bu arılardan bazılarına hastalığa neden olmayan ancak bağışıklık sistemini uyaran bir DNA parçası veya İsrail Akut Felç Virüsü (IAPV) enfekte ettiler. Daha sonra kovandaki arıların davranışlarının değişip değişmediğini gözlemlediler.

Kovandaki sağlıklı bal arılarının tepkisinin hem virüs bulaşmış arılara hem de sadece bağışıklığı uyarılmış arılara karşı değiştiğini fark ettiler. Virüsten etkilenen arılar, sağlıklı bir arılar tarafından hâlâ antenlerle yoğun bir şekilde taranıyordu, Ancak, trofalaksis yani sıvı gıda ile karşılıklı besleme, gerçekleşmedi. 

Urbana-Champaign'deki Illinois Üniversitesi'nden Gene Robinson, "Bal arıları yiyecekleri birbirleriyle ve aynı zamanda hormonları ve diğer sinyal molekülleriyle paylaşmak için trofalaksiyi kullanıyor" diye açıkladı. "Bu değişim, ağız kısımlarına, antenlere çiftler halinde dokunarak gerçekleşiyor ve her arı bunu günde yüzlerce partnerle yapıyor." Ancak deneyin gösterdiği gibi, arılar fark ettiği bir patojenle belirgin bir mücadele ederse veya sağlıklı arıların bağışıklık sistemi aktive olursa bu durumda trofalaksiden kaçınıyorlar. 

Araştırmacılar, Trofalaksideki bu azalmanın, arı kovanındaki fiziksel temas yoluyla patojen bulaşmasını azaltmak için uyarlanabilir bir sosyal mesafe uygulaması olduğunu düşünüyorlar. Bu kaçınma reaksiyonu, hem IAPV ile enfekte olmuş arılarda hem de bağışıklığı uyarılmış arılarda meydana geliyor. 

Başka bir deneyde, araştırmacılar, enfekte olmuş bal arılarının yabancı bir kovana gittiğinde nasıl bir tepkiyle karşılaştıkları incelendi. Geffre ve meslektaşlarının söylediğine göre: "Modern arıcılıkta arılar, genellikle doğada olduklarından daha kalabalık kovanlarda tutulur. Bazı arıcılar bazen ekinleri tozlaştırmak için bir meyve bahçesine veya tarlaya yüzlerce koloni yerleştirir. Zayıflamış veya hasta olan bal arılarının genellikle kovanlarına geri dönerken kaybolduğunu ve sonra garip kovanların önüne geçtiğini daha önceki gözlemlerden biliyoruz. Teorik olarak bu, patojenlerin ve akarlarının bulaşmasını teşvik edebilir. Koruyucu arıların bu tür arılara karşı nasıl davrandıkları çok önemlidir. Bunu test etmek için, araştırmacılar ya sağlıklı, bağışıklığı uyarılmış çalışanları ya da IAPV ile enfekte olmuş arıları başka bir kovanın önüne yerleştirdiler.

Gözlemleri şunu gösteriyordu: Sağlıklı işçilere ve sadece bağışıklığı uyarılmış olanlara, yabancı kovanın koruyucu arıları tarafından dokunuldu ve yabancı olarak kabul edildi. Gardiyanlar (koruyucu arılar) onları tehdit etti ve kovana girmelerine kesinlikle izin vermediler. 

Öte yandan, enfekte işçi arılara karşı davranışları çok farklıydı. Araştırmacılar, IAPV ile enfekte olmuş arıların, sağlıklı yabancı arılara nazaran önemli ölçüde daha az saldırganlık yaşadıklarını gördü. Aynı zamanda, bu enfekte arılar, gardiyanlar tarafından daha fazla tımar ve trofalaksiyle ilgi gördü. 

Görünüşe göre, koruyucu arılar bu işçileri yabancı olarak tanımadılar ve onlara daha çok iyileşmesi gereken hasta bir arkadaş gibi davrandılar. Illinois Üniversitesi'nden ortak yazar Adam Dolezal, "Enfekte arılar, yabancı kovandaki gardiyanların savunma tepkilerini bu şekilde atlatmayı başardılar" diyor. 

Araştırmacılar, bal arılarının enfekte eşleri nasıl tanıdığını bulmak için, hayvanların zırhlarında bulunan hidrokarbonları yani arıların diğer şeylerin yanı sıra kovanı ve arkadaşlarının durumunu belirlemek için kullandıkları kokuları analiz ettiler. Geffre ve ekibine göre, virüs görünüşe göre arıların kokusunu değiştiriyor.

Aynı zamanda bu sonuçlar, hastalığa neden olan bir virüsün kendi yayılmasını optimize etmek için konağını nasıl manipüle edebileceğini de gösterdi. Böylelikle konağını manipüle eden virüsler tıpkı şehirden şehire yayıldığı gibi kovandan kovana da hızlıca yayılabiliyor. 

Çeviri :İnanç Kaya 

Kaynak: https://www.swr.de/wissen/rettet-die-insekten/social-distancing-bei-bienen-100.html

2020`nin En Heyecan Verici Teknolojik Yenilikleri 1.Bölüm

2020`nin En Heyecan Verici Teknolojik Yenilikleri

1.Bölüm


Dünya Ekonomik Forumu ve ABD bilim dergisi »Scientific American« tarafından bir araya gelen uzman ekipler, sağlık hizmetlerini, tüm endüstri dallarını ve hatta toplumlarda üç ila beş yıl içinde devrim yapma potansiyeli olan teknik ilerlemeleri incelendi. 75 aday arasında “2020 Yılının Yenilikleri” listesine girmeyi hak kazanan, en iyi 10 aday açıkladılar. Seçilen

2020'nin En Heyecan Verici Teknolojik Yeniliklerinden, her birinin, seçilme sebebi ve dünyayı nasıl değiştireceği detaylı bir şekilde anlatılmak zorunda olduğumuz için bu makale serimiz 4 bölümden oluşacaktır.


Tıp dalında: Ağrısız İğneler (Mikro iğneler)

Mikro İğneler olarak da bilinen zar zor görülebilen teknolojinin son örnegi bu iğneler, ağrısız bir enjeksiyon ve her ortamda kolaylıkla yapabilmemizi mümkün kılan kan testleri ile yepyeni bir çağa geçmemizi sağlayacak. Mikro iğnelerin en belirleyici avantajlarından biri: Derimizin daha derin katmanlarındaki sinir uçlarıyla temas etmediklerinden ağrıyı en aza indirgemesidir. Mikro İğneler genellikle sadece 50 ila 2000 mikrometre uzunluğundadır. Bu nedenle en fazla bir insan saçı gibi 1 ila 100 mikrometre genişliğinde cildi delebilir, demektir.


Mikro iğneli birçok ürün şimdiden ticari kullanım yolunda çünkü, teşhis testlerinde kullanım, sağlık parametrelerini izlemek ve kan veya interstisyel sıvıyı toplamak için bulunmuş en hızlı, ağrı vermeyen bir araçtır .

Güneşi Kullanarak Karbondioksiti Hammaddeye Dönüştürebilen Katalizörler

CO2'yi büyük ölçekte yararlı bir şeye dönüştüren yöntemler, iklimin korunması için önemlidir. Yeni nesil katalizörler bunun için zararsız bir yöntem olan güneşi kullanıyor.


Dünyamız, günlük yaşamımızda, endüstride veya tıpta her yerde işimize yarayacak malzemeler için temel oluşturan kimyasallar ile dolu. Ancak bunların üretimde kullanılması ve çıkarılması için büyük masraflar gerektiren çok sayıda fosil yakıt tüketiyoruz. Bu durum karbondioksitin atmosfere salınımını artırarak, iklim değişikliğini hızlandırıyor.

Tamamen yeni bir yaklaşım bu sorunları ortadan kaldırabilir: Bu yaklaşım,Güneş ışığı kullanarak, CO2'yi, daha sonra geri dönüştürülebilecek yararlı kimyasal yapı taşlarına dönüştürmektir. Bu durumda sera gazı emisyonlarını ciddi oranda azalacaktır. Bir yandan sera gazı kendisi bir hammadde haline gelirken, diğer yandan da kimyasalların sentezinde enerji kaynağı olarak sıklıkla kullanılan fosil yakıtlarına bağımlılık sona erecektir. Çünkü petrol yerine enerji kaynağı,güneş ışığının kendisi olacaktır.

Bu durum, güneşle aktifleşen katalizörlerin geliştirilmesindeki büyük ilerlemeler sayesinde artık bir hayal olmaktan çıkarak gerçekleştirilebilecek bir hedefe dönüştü, Fotokatalizörler CO2'yi bölebilir.

Bu işlem çok fazla enerji gerektirir, çünkü karbon atomu ve bir karbondioksit molekülünü oluşturan iki oksijen atomu, kararlı çift bağlarla birbirine bağlıdır. Yeni fotokatalizörler, gerekli fisyon enerjisini güneşin görünür ışığından alıyor.


Fotokatalizörler genellikle yarı iletkenlerdir. Karbondioksiti parçalamak için gerekli olan elektronları serbest bırakmak için yüksek enerjili ultraviyole ışık (UV ışığı) kullanırlar. Bununla birlikte, UV ışığı güneş ışınlarının yalnızca yaklaşık yüzde beşini oluşturur ve aynı zamanda yıkıcıdır. Bu nedenle, araştırmacılar son yıllarda güneş ışığının görünür, çok daha geniş dalga boyu aralığını kullanan yeni katalizörler geliştirmek için çalışıyorlar.

Bu araştırma, israfsız bir döngüsel ekonomi hedefliyor. Onun için, bilimsel kurumlar esas olarak,solar kimyasal süreçleri araştırıyor. Bunlardan en önemlileri, Caltech'teki Ortak Yapay Fotosentez Merkezi ve ABD'deki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ve üniversiteler, endüstri ve araştırma ve teknoloji kuruluşları birliği olan Dutch Sunrise Konsorsiyumu ve Almanya'da Max'te heterojen kataliz departmanıdır. Bu departman,Planck Kimyasal Enerji Dönüşümü Enstitüsü, Mülheim`dadir.

Karbondioksiti faydalı maddelere dönüştürmek için başka bir yaklaşım ise: kimyasal dönüşümü sağlamak için elektrik kullanmaktir. Fakat bu yaklaşım, elektrik fosil yakıtlardan üretildiği sürece güneş ışığı kullanmaktan daha az çevre dostudur.

Güneş ışığı katalizörlerinde meydana gelen gelişmelerin önümüzdeki yıllarda şirketler tarafından alınması, ticarileştirilmesi ve daha da geliştirilmesi muhtemeldir. Bu, günümüzün zararlı atığı olan CO2'nin yarın değerli ürünlere dönüştürülebileceği anlamına gelebilir. Bu ise gerçekten, kimya endüstrisini, israfsız bir döngüsel ekonomiye giden yolda bir adım ileri götürür. Bilim insanlarının nihai hedefi, CO2 emisyonlarını tersine çevirmek ve negatif emisyonlar üretmektir.


Çeviri : İnanç Kaya

Kaynak : https://www.spektrum.de/news/quantensensoren-messen-mit-hoechster-praezision/1807001?fbclid=IwAR3IVtzduY33rn7dCEelIm6zOiBpowzlKvWgurOSYvltMUz4YXH_QzyT6zU