BẢN TIN SỐ 05 - lib.iuh.edu.vnlib.iuh.edu.vn/wp-content/uploads/2019/08/Bantin... · Bản tin...

Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 05/2019 1/52

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM THÔNG TIN – THƯ VIỆN

BẢN TIN SỐ 05

ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Cây robot: Một phát minh có thể cứu

sống sinh mạng hàng triệu người?

Các nhà khoa học phát triển viên

thuốc điện tử có thể điều khiển không

dây.

Trung Quốc phát triển UAV chạy

bằng pin năng lượng mới.

In sợi điện tử lên vải bằng máy in

3D.

Laser được sử dụng để tìm hiểu hai

nguồn hình thành các hạt nano.

Trung Quốc phát triển hệ thống phát

hiện chu trình nước để dự báo thời tiết

chính xác.

Pin mới đầu tiên sử dụng công nghệ

tách nước tại lõi.

Máy phát điện chạy bằng năng lượng

tuyết.

Các nhà nghiên cứu sử dụng máy in

3D để in thủy tinh.

CƠ KHÍ – CHẾ TẠO MÁY

Quy trình mới cho phép các nhà

khoa học đúc kim loại ở quy mô nano.

Thiết bị kiểm tra nước mới.

Nga tạo ra thiết bị laser mạnh nhất

thế giới.

Giới khoa học Nga sáng chế loại tủ

lạnh từ tính hiệu suất cao.

VẬT LIỆU – HÓA CHẤT

Các nhà khoa học Trung Quốc phát

triển vật liệu mới cho siêu pin.

Các nhà khoa học ngăn nước siêu

lạnh không bị đóng băng.

Sợi mới phát hiện khí có thể được

khâu vào quần áo.

Phát hiện vật liệu làm lạnh thân thiện

với môi trường.

CAO SU – NHỰA

Các nhà khoa học phát triển nhựa

sinh học không độc hại.

Sản xuất băng dính polyvinyl-clorua

có khả năng chịu nhiệt cao.

Quy trình tái chế nhựa phế liệu thành

sản phẩm hóa dầu có giá trị cao.

SINH HỌC


Các nhà khoa học Trung Quốc biến

chất thải nông nghiệp thành nhiên liệu

hàng không.

Phát hiện nhanh chóng mức độ bệnh

tật bằng biochip tăng cường công nghệ

nano.

Protein mới cho việc chỉnh sửa gen

có thể cải thiện điều trị bệnh, sản xuất

bền vững.

Áp dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen

CRISPR Cas-9 trên loài bò sát.

Nghiên cứu ADN ung thư giúp khám

phá nguyên nhân hóa học cụ thể của

khối u.

Anh phát triển công nghệ tái sinh mô

giúp vết thương mau lành.

Các nhà khoa học vừa tạo ra một vật

liệu sinh học hoàn toàn mới.

Chế tạo máy tính tế bào lõi kép sinh

tổng hợp.

Y DƯỢC

In được các mô thay thế xương, dây

chằng và sụn.


triển bầy kiến robot để sử dụng trong y

tế.


hiện ra khả năng mới để điều trị

bệnh tự kỷ.

Mô hình mới để thử nghiệm phương

pháp điều trị dự phòng cho bệnh

tâm thần phân liệt.

Quả tim đầu tiên được in 3D từ mô

và mạch máu người.

Nga thử nghiệm cấy ghép xương

bằng kỹ thuật tế bào thế hệ mới.

Nga phát triển được sụn nhân tạo.

Polyme có chứa chất chống oxy hóa

thông minh có khả năng đáp ứng với các

thành phần hóa học của cơ thể và môi

trường.

Xét nghiệm máu giúp phát hiện bệnh

Alzheimer từ những giai đoạn đầu.

Xét nghiệm máu giúp phát hiện bệnh

Alzheimer từ những giai đoạn đầu.

Hy vọng mới để điều trị ung thư não

ở trẻ em.

NÔNG NGHIỆP

Bước đột phá trong bảo vệ cây trồng.

Anh triển khai công nghệ khí canh

để trồng rau xanh.

Trung Quốc phát triển giống lúa mới

với năng suất cao, kháng bệnh.

Các nhà nghiên cứu nỗ lực quản lý

tuyến trùng ký sinh nhằm giảm thiệt hại

cho ngành trồng trọt.

Phát hiện một gen mới cần để tạo ra

tai ngô.

Giải quyết tình trạng lãng phí phân

bón ở vùng trồng trọt Trung Tây Hoa

Kỳ.

MÔI TRƯỜNG


Các nhà nghiên cứu Trung Quốc

phát triển nanocompozit mới để phát

hiện ô nhiễm chì trong nước.

Quy trình lọc mới loại bỏ vết dầu

trong nước thải.

Nga phát triển phương pháp dùng

bùn đỏ hấp thụ asen, làm sạch nước.

Quy trình và thiết bị giám sát chất

lượng nước trực tuyến.

Phát minh ra hình thức dập lửa kiểu

mới bằng cách hút lửa vào trong

bình chữa cháy.

ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Cây robot: Một phát minh có thể cứu sống sinh mạng hàng triệu người?

Ô nhiễm không khí đạt đến mức cao

khiến Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) cảnh báo

rằng, trên thế giới trung bình 10 người lại có

chín người đang hít thở không khí chứa hàm

lượng chất gây ô nhiễm cao.

Các chuyên gia WHO cho rằng, ô

nhiễm không khí là mối nguy cơ nghiêm


trọng nhất đe dọa sức khỏe. Ước tính, mỗi

năm lại có bảy triệu người chết do ô nhiễm

không khí trong nhà và ngoài trời.

Mexico là một quốc gia Mỹ Latinh với

những chỉ số tồi tệ nhất về chất lượng không

khí. Theo Trung tâm Bảo vệ và Quyền môi

trường Mexico (Cemda), tại quốc gia này mỗi

năm ghi nhận khoảng 9.300 trường hợp tử

vong do ô nghiễm không khí.

Và chính ở đây các chuyên gia đã phát

minh ra một thiết bị có thể giúp giải quyết

vấn đề này. Đó là Biourban - cây robot có khả

năng thực hiện công việc của 368 cây thông

thường.

“Hệ thống được tạo ra để giải quyết

vấn đề ô nhiễm môi trường trên thế giới.

Chính sách của chính phủ trong lĩnh vực này

chưa mang lại kết quả, họ chỉ đo mức độ ô

nhiễm thay vì giảm bớt mức độ này”, - ông

Jaime Ferrer, người đồng sáng lập công ty

BiomiTech chuyên sản xuất cây robot, nhận

xét trong cuộc phỏng vấn với Sputnik.

“Chúng tôi đang cố gắng thay đổi tình trạng

này”, - ông nói.

Cây robot Biourban

Sau ba năm nghiên cứu, công ty

Mexico đã phát triển cây cơ học giúp xử lý ô

nhiễm không khí có thể gây ra cái chết của

1,7 triệu trẻ em dưới 5 tuổi trên toàn thế giới.

Thiết bị cao 4 mét có năm xi lanh, mỗi

xi lanh chứa 100 lít. Bên trong có những loài

tảo sống tham gia vào quá trình quang hợp

suốt ngày đêm quanh năm.

“Không khí bị ô nhiễm vào các xi lanh,

và tảo hấp thụ nó, xử lý nó và trả lại dưới

dạng không khí được lọc. Để thực hiện quá

trình này ngay cả vào ban đêm, tảo được

chiếu sáng bằng cách sử dụng năng lượng từ

các tấm pin mặt trời, nhờ đó hệ thống có thể

hoạt động độc lập”, - ông Ferrer giải thích.

Để mỗi Biourban hoạt động hiệu quả,

cần phải tiến hành các công việc bảo trì một

lần trong 3-4 tháng, tùy thuộc vào mức độ ô

nhiễm môi trường. Các tấm pin phải được

làm sạch và tảo dư thừa phải được loại bỏ, vì

tảo là sinh vật sống phát triển nhanh bên

trong các xi lanh. Cỏ biển dư thừa có thể

được sử dụng làm phân bón.

Tuổi thọ cây robot trị giá 50.000 USD

đạt tới hơn 20 năm

Ô nhiễm không khí ở các thành phố và

khu vực nông thôn trên khắp thế giới gây ra

4,2 triệu ca tử vong sớm mỗi năm. 91% trong

số này là ở các nước với thu nhập thấp và thu

nhập trung bình.

Ở châu Mỹ, Tổ chức Y tế Pan

American (PAHO) cung cấp dữ liệu cụ thể

hơn. Ở Bắc và Nam Mỹ, ô nhiễm không khí

gây ra 93.000 ca tử vong mỗi năm ở các nước

với thu nhập thấp và trung bình, và 44.000 ca

tử vong ở các nước với thu nhập cao.

“Dân số thế giới đang chết dần vì các

vi hạt bị ô nhiễm lắng xuống phổi. Chỉ riêng

ở Mexico, hàng ngàn người chết mỗi năm do

vấn đề ô nhiễm không khí, và hiện tượng này

được gọi là cái chết chậm”, ông Ferrer nói.

Chính bởi vậy phát minh của Mexico

đã thu hút sự chú ý của cả thế giới và đã được

tặng các giải thưởng ở Anh và Thụy Sĩ.

Puebla là thành phố Mexico duy nhất có cây

robot làm việc. Một số cây robot cũng được

đặt ở Thổ Nhĩ Kỳ, Panama và Colombia.

Những quốc gia khác, ví dụ, Anh,

Pháp và Ấn Độ, bắt đầu đàm phán về việc cài

đặt trên đường phố thiết bị độc đáo có thể làm

giảm ô nhiễm không khí.

M.P, theo Sputnik

Nguồn: dantri.com.vn, 01/4/2019 Trở về đầu trang

Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 12 5/52

**************

Các nhà khoa học phát triển viên thuốc điện tử có thể điều khiển không dây

Ảnh: Cảm biến đưa vào dạ dày qua đường

ăn uống trong vài tuần và kết nối không dây

với một thiết bị bên ngoài

Các nhà nghiên cứu tại MIT, Draper,

và Brigham và Bệnh viện Phụ nữ đã thiết kế

một viên nang đưa qua đường ăn uống có thể

điều khiển bằng công nghệ không dây

Bluetooth. Viên nang có thể được tùy chỉnh

để mang thuốc, đo đạc điều kiện môi trường

hoặc cả hai, có thể nằm trong dạ dày ít nhất

một tháng, truyền thông tin và phản hồi

hướng dẫn từ điện thoại thông minh của

người dùng.

Những viên nang này được sản xuất

bằng công nghệ in 3-D, có thể dùng để mang

những liều thuốc điều trị nhiều loại bệnh, đặc

biệt trong trường hợp phải dùng thuốc trong

một thời gian dài. Chúng cũng có thể được

thiết kế để phát hiện nhiễm trùng, phản ứng dị

ứng hoặc các loại bệnh khác và sau đó giải

phóng một loại thuốc để đáp ứng.

“Hệ thống của chúng tôi có thể cung

cấp việc theo dõi và điều trị theo chu trình

kín, theo đó tín hiệu có thể giúp định hình

việc cấp thuốc hoặc điều chỉnh liều lượng

thuốc”, theo ông Jac Traverso, nhà khoa học

tại Khoa Cơ khí của MIT.

Những thiết bị này cũng có thể được

sử dụng để liên lạc với các thiết bị y tế đeo và

cấy ghép khác, có thể lưu trữ thông tin để

truyền đến điện thoại thông minh của bệnh

nhân.

Robert Langer, Giáo sư Viện David H.

Koch và là thành viên của Viện Tích hợp

MIT của MIT cho biết, chúng tôi rất vui

mừng về công nghệ in 3-D này và làm thế

nào các công nghệ đưa thiết bị vào dạ dày có

thể giúp mọi người.

Kết nối không dây

Trong nhiều năm qua, Langer,

Traverso (tác giả cao cấp) và các đồng nghiệp

của họ đã nghiên cứu nhiều loại cảm biến ăn

vào và viên nang phân phối thuốc mà họ tin

rằng sẽ hữu ích cho việc cung cấp thuốc dài

hạn hiện phải tiêm. Họ cũng có thể giúp bệnh

nhân duy trì chế độ dùng thuốc nghiêm ngặt

cần thiết cho bệnh nhân nhiễm HIV hoặc sốt

rét.

Trong nghiên cứu mới nhất của họ, các

nhà nghiên cứu đã bắt đầu kết hợp nhiều tính

năng mà họ đã phát triển trước đó. Năm 2016,

các nhà nghiên cứu đã thiết kế một viên nang

hình ngôi sao với sáu cánh tay gập lại trước

khi được bọc trong một viên nang mịn. Sau

khi người dùng nuốt vào, viên nang tan ra và

cánh tay mở rộng, cho phép thiết bị nằm gọn

trong dạ dày. Tương tự, thiết bị mới mở ra

thành hình chữ Y sau khi nuốt. Điều này cho

phép thiết bị giữ được dạ dày trong khoảng

một tháng, trước khi nó vỡ thành những mảnh

nhỏ hơn và đi qua đường tiêu hóa.

Một trong những cánh tay này bao

gồm bốn ngăn nhỏ có thể chứa nhiều loại

thuốc. Những loại thuốc này có thể được

đóng gói trong các polyme cho phép chúng

được cấp dần dần trong vài ngày. Các nhà

nghiên cứu cũng dự đoán rằng họ có thể thiết

kế các ngăn được mở từ xa thông qua giao

tiếp Bluetooth không dây.

Thiết bị cũng có thể mang các cảm

biến theo dõi môi trường dạ dày và thông tin

chuyển tiếp thông qua tín hiệu không dây.


Trong nghiên cứu trước đây, các nhà

nghiên cứu đã thiết kế các cảm biến có thể

phát hiện các dấu hiệu quan trọng như nhịp

tim và nhịp thở. Trong nghiên cứu này, họ đã

chứng minh rằng viên nang có thể được sử

dụng để theo dõi nhiệt độ và chuyển thông tin

đó trực tiếp đến điện thoại thông minh trong

chiều dài cánh tay.

Phạm vi kết nối giới hạn là một cải

tiến bảo mật mong muốn, theo Kong. Việc tự

cách ly cường độ tín hiệu không dây trong

không gian vật lý của người dùng có thể bảo

vệ thiết bị khỏi các kết nối không mong

muốn, mang lại sự cách ly vật lý để bảo vệ

quyền riêng tư và bảo mật bổ sung.

Để cho phép sản xuất tất cả các yếu tố

phức tạp này, các nhà nghiên cứu đã quyết

định in 3-D các viên nang. Cách tiếp cận này

cho phép họ dễ dàng kết hợp tất cả các thành

phần khác nhau được mang theo trong viên

nang và chế tạo viên nang từ các lớp polyme

cứng và dẻo xen kẽ, giúp nó chịu được môi

trường axit của dạ dày.

In đa vật liệu của In ấn 3D là một công

nghệ sản xuất rất linh hoạt, có thể tạo ra các

kiến trúc đa năng độc đáo và các thiết bị chức

năng, không thể chế tạo bằng các kỹ thuật sản

xuất thông thường, theo Kong. Chúng tôi có

thể tạo ra các thiết bị điện tử ăn vào tùy chỉnh

trong đó thời gian cư trú của dạ dày có thể

được điều chỉnh dựa trên một ứng dụng y tế

cụ thể, điều này có thể dẫn đến chẩn đoán và

điều trị cá nhân có thể truy cập rộng rãi.

Phản ứng sớm

Các nhà nghiên cứu hình dung rằng

loại cảm biến này có thể được sử dụng để

chẩn đoán các dấu hiệu sớm của bệnh và sau

đó đáp ứng với thuốc thích hợp. Ví dụ, nó có

thể được sử dụng để theo dõi một số người có

nguy cơ nhiễm trùng cao, chẳng hạn như

bệnh nhân đang dùng hóa trị liệu hoặc thuốc

ức chế miễn dịch. Nếu nhiễm trùng được phát

hiện, viên nang có thể bắt đầu giải phóng

kháng sinh. Hoặc, thiết bị có thể được thiết kế

để giải phóng thuốc kháng histamine khi phát

hiện phản ứng dị ứng.

“Chúng tôi thực sự rất phấn khích về

tiềm năng cho các thiết bị điện tử nội trú dạ

dày đóng vai trò là nền tảng cho sức khỏe di

động để giúp đỡ bệnh nhân từ xa”, tác giả

nói.

Phiên bản hiện tại của thiết bị được

cung cấp bởi một pin oxit bạc nhỏ. Tuy nhiên,

các nhà nghiên cứu đang khám phá khả năng

thay thế pin bằng các nguồn năng lượng thay

thế, chẳng hạn như ăng ten ngoài hoặc axit dạ

dày.

Các nhà nghiên cứu cũng đang nghiên

cứu phát triển các loại cảm biến khác có thể

được tích hợp vào viên nang. Trong bài báo

này, họ đã thử nghiệm cảm biến nhiệt độ ở

những con lợn và họ ước tính trong vòng

khoảng hai năm, họ có thể bắt đầu thử

nghiệm cảm biến ăn vào ở bệnh nhân người.

Họ đã ra mắt một công ty đang nghiên cứu

phát triển công nghệ cho con người.

Nghiên cứu được tài trợ bởi Quỹ Bill

và Melinda Gates và Viện sức khỏe quốc gia

thông qua Draper.

P.T.T, theo scitechdaily.com

Nguồn: vista.gov.vn, 2/4/2019

Trở về đầu trang

**************

Trung Quốc phát triển UAV chạy bằng pin năng lượng mới


Tập đoàn máy bay thương mại Trung

Quốc (COMAC) vừa công bố loại máy bay

không người lái (UAV) sử dụng pin năng

lượng mới do Trung Quốc phát triển, được gọi

là LQ-H, đã thực hiện một chuyến bay đầu

tiên thành công.

LQ-H đã thực hiện chuyến bay tại một

sân bay ở Trịnh Châu, trung tâm tỉnh Hà Nam

của Trung Quốc. COMAC cũng là nhà phát

triển máy bay chở khách cỡ lớn C919 của

Trung Quốc.

Được cung cấp bởi pin nhiên liệu

hydro, LQ-H đã có một chuyến bay suôn sẻ

với tất cả các hệ thống trong tình trạng tốt. Và

hệ thống năng lượng pin của nó đã được xác

nhận đầy đủ, COMAC cho biết.

COMAC cho biết đây là tiến bộ đáng

kể đối với họ trong việc khám phá máy bay

năng lượng mới.

Với sải cánh dài 6 mét, LQ-H sử dụng

pin nhiên liệu hydro cho năng lượng chính và

pin lithium làm năng lượng bổ sung.

Mô hình UAV LQ-H trình diễn sử dụng nhiều

công nghệ mới, chẳng hạn như in 3D và vật

liệu hỗn hợp, để giảm trọng lượng của nó và

mở đường cho ứng dụng công nghệ mới trong

sản xuất tiếp theo.

Theo Xinhua.com

Nguồn: vista.gov.vn, 04/4/2019 Trở về đầu trang

**************

In sợi điện tử lên vải bằng máy in 3D

In sợi điện tử lên vải bằng máy in 3D

Để chế tạo thiết bị điện tử đeo trên người,

một nhóm các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã

phát triển máy in 3D để in sợi điện tử lên vải.

Hầu hết các phương pháp hiện nay để

sản xuất quần áo thông minh hoặc thiết bị

điện tử mang theo người, đều liên quan đến

việc may thủ công các thành phần điện vào

vải. Quy trình nhiều bước này mất rất nhiều

thời gian và công sức, làm tăng giá thành sản

phẩm nên khó mở rộng quy mô. Các nhà

nghiên cứu tại trường Đại học Thanh Hoa ở

Bắc Kinh đã tiết kiệm được thời gian và tiền

bạc bằng cách in sợi điện tử lên vải, thay vì

kết hợp các linh kiện điện tử vào quần áo.

"Chúng tôi đã sử dụng máy in 3D

được trang bị vòi phun đồng trục tự chế để in

trực tiếp sợi điện tử lên vải và chứng minh nó

có thể được sử dụng cho các mục đích quản

lý năng lượng", Yingying Zhang, giáo sư hóa

học và là đồng tác giả nghiên cứu nói.

"Chúng tôi đã đề xuất phương pháp sử dụng

vòi phun đồng trục vì các vòi phun đơn trục

chỉ cho phép in một loại mực tại một thời

điểm nhất định, nên hạn chế nhiều sự đa dạng

về thành phần và thiết kế chức năng của cấu

trúc in".

Vòi phun kép cho phép các nhà nghiên

cứu in sợi đa lớp, bao gồm lõi dẫn điện và lớp

tơ cách điện bên ngoài. Các nhà khoa học đã

gắn các ống tiêm chứa đầy hai loại mực vào

vòi đồng trục và lắp vào máy in 3D.

Đối với các thử nghiệm chứng minh khái

niệm, các nhà nghiên cứu đã sử dụng công

nghệ in 3D để in các thiết kế trên các ô vuông

của vải. Phương pháp này hoạt động với tốc

độ nhanh và chi phí rẻ hơn. Nhưng độ chính

xác của công nghệ và tính phức tạp của các

thiết kế bị hạn chế bởi độ chính xác trong các


chuyển động cơ học của máy in, cũng như

kích thước của vòi phun.

"Chúng tôi hy vọng nghiên cứu này sẽ

truyền cảm hứng cho các nhà khoa học khác

chế tạo các loại đầu phun khác cho máy in

3D để tạo nên các thiết kế với sự đa dạng về

cấu trúc và thành phần và thậm chí tích hợp

nhiều vòi phun đồng trục để có thể sản xuất

vải điện tử đa chức năng chỉ trong một

bước", GS. Zhang nói. "Mục tiêu dài hạn của

chúng tôi là thiết kế các vật liệu và thiết bị

điện tử kết hợp linh hoạt, mang theo người

với các tính chất chưa từng có, đồng thời,

phát triển các kỹ thuật mới để sản xuất những

hệ thống thông minh đeo trên người trong

thực tế với nhiều chức năng tích hợp như cảm

biến, khởi động, liên lạc…".

Năm ngoái, các nhà khoa học tại

trường Đại học California đã sử dụng máy in

3D để sản xuất các thiết bị điện tử co giãn, có

thể tích hợp vào quần áo thông minh.

N.T.T, theo.upi.com



**************

Laser được sử dụng để tìm hiểu hai nguồn hình thành các hạt nano

Ảnh: quá trình cắt laser tạo ra các hạt nano

Mặc dù các nghiên cứu trước đây cho

thấy các hạt nano kim loại có các tính chất hữu

ích cho các ứng dụng y sinh khác nhau, nhiều

bí ẩn về cách thức các vật liệu nhỏ bé này hình

thành, trong đó có quá trình tạo ra các biến thể

kích thước nhưng để khám phá trường hợp

này, một nhóm các nhà khoa học đã dùng cách

nghiên cứu dựa trên các phép tính.

Nhóm nghiên cứu do Leonid Zhigilei,

Trường đại học Virginia (UVA), đã sử dụng

siêu máy tính Titan 27 petaflop để mô hình

hóa sự tương tác giữa các xung laser ngắn và

các mục tiêu kim loại ở quy mô nguyên tử.

Được gọi là cắt đốt bằng laser, quá trình này

bao gồm chiếu xạ kim loại bằng chùm tia laser

để loại bỏ có chọn lọc các lớp vật liệu, làm

thay đổi cấu trúc bề mặt, hoặc hình thái và tạo

ra các hạt nano của mục tiêu.

Lần theo các đầu mối

Để phân biệt giữa các nguồn hạt nano

được phân loại là nhỏ (dưới 10 nanomet) và

lớn (10 nanomet trở lên), nhóm nghiên cứu đã

thực hiện một loạt mô phỏng động lực phân tử

trên siêu máy tính Titan, mô hình hóa các mục

tiêu là kim loại bạc và vàng trong nước được

chiếu xạ bằng tia laser. Những kim loại này ổn

định, trơ và không phản ứng tích cực với môi

trường xung quanh, ngoài ra bạc còn có đặc

tính kháng khuẩn hữu ích

Kết quả mô phỏng chỉ ra rằng các hạt

nano nhỏ có nhiều khả năng hình thành từ sự

ngưng tụ hơi kim loại được làm lạnh nhanh

chóng thông qua tương tác của nó với hơi

nước, trong khi đó các hạt lớn có thể xuất hiện

khi mất ổn định thủy động lực, là dòng chảy

không ổn định của chất lỏng này qua một chất

lỏng khác có mật độ khác , làm cho kim loại

tan rã.

Trong quá trình cắt, tia laser phát ra

một phần quá nhiệt trên bề mặt mục tiêu kim

loại, dẫn đến sự phân hủy bùng nổ của vùng

đó, tạo thành hỗn hợp hơi và các giọt chất lỏng

nhỏ. Hỗn hợp nóng này sau đó được đẩy ra

khỏi mục tiêu được chiếu xạ, tạo thành vết cắt

bỏ. Đây được biết đến như là vụ nổ pha hoặc

"sôi bùng nổ", hiện tượng này đã được nghiên

cứu rộng rãi trong việc cắt đốt bằng laser trong

chân không.


Tuy nhiên, khi quá trình cắt diễn ra

trong môi trường lỏng, sự tương tác của quá

trình cắt với nước xung quanh làm phức tạp

quá trình bằng cách làm chậm quá trình cắt,

dẫn đến sự hình thành lớp kim loại nóng đẩy

vào nước.

Sự tương tác này có thể kích hoạt sự

thành công nhanh chóng của sự mất ổn định

thủy động lực trong lớp kim loại nóng chảy,

khiến nó tan rã một phần hoặc hoàn toàn và

tạo ra các hạt nano lớn.

Khi bật đèn dung nham, chất lỏng nặng

nằm trên chất lỏng nhẹ, nhưng sau đó nó bắt

đầu chảy dưới tác dụng của gia tốc trọng

trường và tạo ra một số mô hình dòng chảy và

hình thành hạt, điều tương tự xảy ra với sự cắt

bằng laser, lớp kim loại nóng nặng bị giảm tốc

nhanh chóng bởi nước, tạo ra sự mất ổn định

thủy động lực ở giao diện nước kim loại tạo ra

các hạt nano lớn.

Nhóm nghiên cứu cũng đã quan sát sự

chuyển động của các nguyên tử riêng lẻ để

ngoại suy thông tin hữu ích liên quan đến cả

hai cách tạo ra hạt nano. Họ đã xoay vòng từ

các nguyên tử ở quy mô nhỏ hơn một nanomet

đến hàng trăm nanomet, điều này đòi hỏi phải

giải phương trình cho hàng trăm triệu nguyên

tử trong các mô phỏng, công việc này chỉ có

thể có trên các siêu máy tính lớn như Titan.

Cả hai quá trình dẫn đến việc tạo ra hạt

nano đều diễn ra trong một "buồng phản ứng"

được gọi là bong bóng tạo bọt, kết quả từ sự

tương tác giữa quá trình cắt đốt nóng và môi

trường chất lỏng. Bằng cách nghiên cứu thời

gian tồn tại của bong bóng từ đầu đến cuối,

các nhà khoa học có thể xác định loại hạt nano

nào xuất hiện ở các giai đoạn nhất định.

Chiếu xạ một mục tiêu kim loại trong

nước bằng các xung laser tạo ra môi trường

nóng dẫn đến sự hình thành, giãn nở và vỡ của

một bong bóng lớn tương tự như các vật thể

được tạo ra bởi sự sôi thông thường. Bất kỳ

quá trình tạo hạt nano nào cũng xảy ra hoặc

trong bong bóng hoặc trong giao diện giữa vết

cắt bỏ và bề mặt của bong bóng.

Các thí nghiệm hình ảnh bổ sung được

thực hiện tại Trung tâm Nanointegration

Duisburg-Essen (CENIDE) đã xác nhận kết

quả tính toán của nhóm nghiên cứu bằng cách

chứng minh sự tồn tại của các hạt siêu nhỏ

chứa hạt nano hình thành xung quanh bong

bóng tạo bọt chính.

Các nhà nghiên cứu của CENIDE cũng

đã thực hiện các video chứng minh việc tạo ra

các hạt nano vàng và hiển thị mục tiêu vàng

được ngâm trong buồng cắt chất lỏng.

Kế hoạch cải tiến chi tiết

Theo truyền thống, các nhà khoa học đã

dựa vào các kỹ thuật tổng hợp để tạo ra các hạt

nano một cách hiệu quả thông qua một chuỗi

các phản ứng hóa học. Mặc dù quá trình này

cho phép kiểm soát chính xác kích thước hạt

nano, ô nhiễm hóa học có thể ngăn các vật liệu

kết quả hoạt động đúng. Cắt bằng laser tránh

được các nhược điểm này bằng cách tạo ra các

hạt nano cao cấp, sạch trong khi có thể đúc

kim loại thành các cấu hình phù hợp hơn.

Cắt bằng laser tạo ra một dung dịch hạt

nano hoàn toàn sạch mà không sử dụng bất kỳ

hóa chất nào khác, và những vật liệu nguyên

sơ này là lý tưởng cho các ứng dụng y sinh.

Kết quả tính toán của các nhà nghiên cứu có

thể giúp mở rộng quy trình này và cải thiện

năng suất để quá trình cắt cuối cùng có thể

cạnh tranh với quá trình tổng hợp hóa học về

số lượng hạt nano được sản xuất.

Việc tìm ra nguồn gốc của sự khác biệt

về kích thước sẽ mở đường cho một tương lai

nơi các nhà nghiên cứu có thể tối ưu hóa quá

trình cắt đốt bằng laser để kiểm soát kích

thước của các hạt nano sạch, khiến chúng rẻ

hơn và sẵn sàng hơn cho các mục đích y sinh

tiềm năng như tiêu diệt tế bào ung thư.

Thành tựu này cũng cho thấy những lợi

ích của công nghệ laser trong khi thực hiện các

bước để khám phá các yếu tố cơ bản ảnh

hưởng đến kết quả của sự tương tác giữa xung

laser và kim loại. Kiến thức này có thể dẫn đến

những bước tiến lớn trong nghiên cứu hạt nano

của nhóm nghiên cứu, cũng như những tiến bộ

trong cắt laser và các kỹ thuật liên quan, từ đó


sẽ cho phép giải thích chính xác hơn các dữ

liệu hiện có.

P.T.T, theo phys.org


**************

Trung Quốc phát triển hệ thống phát hiện chu trình nước để dự báo thời tiết chính xác

Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát

triển một hệ thống phát hiện chu trình nước

toàn diện và đáng tin cậy, tạo điều kiện thuận

lợi cho việc quan sát và dự báo thời tiết khắc

nghiệt.

Một nhóm nghiên cứu của Viện Quang

học và Cơ học An Huy đã phát triển hệ thống

bao gồm các radar laser, máy dò quan sát và

kết tủa mây để thu thập dữ liệu về hồ sơ hơi

nước trong khí quyển, đám mây và lượng

mưa.

Trước đây, không có thiết bị nào ở

Trung Quốc để theo dõi hệ thống chu trình

nước toàn diện giữa đất liền, biển và không

khí, đóng vai trò quan trọng trong điều tiết

khí hậu và trao đổi năng lượng.

Liu Dong, trưởng nhóm nghiên cứu tại Hợp

Phì, thủ phủ phía đông tỉnh An Huy của

Trung Quốc, cho biết hệ thống này được thiết

kế với khả năng quan sát độ phân giải cao để

phát hiện xung quanh, có thể truyền dữ liệu

thời gian thực chính xác đến các trạm thời

tiết.

Hệ thống được áp dụng cho dịch vụ dự

báo thời tiết năm nay cho các cuộc họp chính

trị tại Bắc Kinh vào tháng 3.

Nhóm nghiên cứu có kế hoạch mở

rộng nghiên cứu để bao quát nhiều khu vực

liên quan đến thời tiết hơn, như dự báo lượng

mưa chính xác, theo dõi thời tiết chính xác và

cảnh báo thời tiết để cất cánh và hạ cánh tại

sân bay.

N.T.T, theo Xinhua.com

Theo vista.gov.vn, 12/4/2019 Trở về đầu trang

**************

Pin mới đầu tiên sử dụng công nghệ tách nước tại lõi

Bên trong điện thoại di động hiện đại

là hàng tỷ công tắc nano làm chức năng bật

và tắt, cho phép điện thoại hoạt động. Các

công tắc này được gọi là bóng bán dẫn, được

điều khiển bởi tín hiệu điện truyền qua một

pin duy nhất. Cấu hình này của pin cung cấp

điện năng cho nhiều linh kiện phù hợp cho

các công nghệ hiện nay, nhưng vẫn cần được

cải tiến. Mỗi lần tín hiệu được dẫn từ pin đến

một linh kiện nào đó, thì phần nào năng lượng

sẽ bị mất đi trên hành trình di chuyển. Kết

hợp mỗi linh kiện với một pin riêng sẽ là thiết

lập tốt hơn nhiều để giảm thiểu tổn thất năng

lượng và tăng tối đa tuổi thọ pin. Tuy nhiên,

trong thế giới công nghệ hiện nay, pin có kích

thước không đủ nhỏ để có thể làm được điều

này.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu tại Viện

Công nghệ Massachusetts (MIT) đã đi đầu

trong việc chế tạo pin hydro nano sử dụng


công nghệ tách nước. Với loại pin này, các

nhà khoa học đặt mục tiêu cung cấp một lần

sạc nhanh, kéo dài tuổi thọ và gây lãng phí ít

năng lượng. Ngoài ra, pin tương đối dễ chế

tạo ở nhiệt độ phòng và thích ứng vật lý với

các nhu cầu về cấu trúc độc đáo.

"Pin là một trong những vấn đề lớn

nhất mà chúng tôi gặp phải tại Phòng thí

nghiệm", Raoul Ouedraogo, trưởng dự án

nghiên cứu nói. "Mọi người đều quan tâm đến

việc thu nhỏ cảm biến còn kích thước của sợi

tóc người. Chúng tôi có thể chế tạo những

loại cảm biến đó, nhưng may mắn đã tìm thấy

một pin nhỏ. Pin hiện tại có thể tròn như pin

cúc áo, có hình dạng ống hoặc mỏng nhưng

cỡ centimet. Nếu chúng ta có thể đặt pin

riêng vào bất cứ hình dạng nào với chi phí

thấp, nó sẽ mở ra nhiều ứng dụng".

Pin tăng điện tích bằng cách tương tác

với các phân tử nước có trong không khí xung

quanh. Khi một phân tử nước tiếp xúc với

phần kim loại phản ứng bên ngoài pin, nó bị

phân tách thành các bộ phận cấu thành, bao

gồm một phân tử oxy và hai phân tử hydro.

Các phân tử hydro bị mắc kẹt bên trong pin,

có thể được lưu trữ cho đến khi sẵn sàng được

sử dụng. Ở trạng thái này, pin được "sạc". Để

giải phóng điện tích, phản ứng được đảo

ngược. Các phân tử hydro di chuyển trở lại

qua phần kim loại phản ứng của pin và kết

hợp với oxy trong không khí xung quanh.

Cho đến nay, các nhà nghiên cứu đã

chế tạo được pin dày 50 nanomet mỏng hơn

sợi tóc người. Nhóm nghiên cứu cũng đã

chứng minh diện tích của pin có thể được thu

nhỏ từ vài centimet đến cỡ nanomet. Khả

năng mở rộng kích thước này cho phép pin có

thể dễ dàng được tích hợp gần các bóng bán

dẫn ở cấp độ nano và vi mô hoặc gần các

thành phần và cảm biến ở cấp độ milimet và

centimet.

"Một tính năng hữu ích của công nghệ

này là các lớp oxit và kim loại có thể được

mô phỏng rất dễ dàng thành các dạng hình

học tùy chỉnh ở quy mô nanomet, tạo thuận

lợi cho việc chế tạo các mẫu pin phức tạp cho

nhiều ứng dụng cụ thể hoặc lắng đọng chúng

trên các chất nền dẻo", Annie Weathers, đồng

tác giả nghiên cứu nói.

Pin cũng đã được chứng minh mật độ

năng lượng lớn hơn hai bậc so với hầu hết các

loại pin hiện nay. Mật độ năng lượng cao có

nghĩa là sản lượng điện cao hơn trên mỗi thể

tích của pin.

Hiện nay, các kỹ thuật tách nước được

sử dụng để sản xuất hydro đáp ứng nhu cầu

của ngành công nghiệp trên quy mô lớn. Đây

là dự án đầu tiên áp dụng kỹ thuật tách nước

để chế tạo pin ở quy mô nhỏ hơn nhiều.

N.P.D, theo techxplore.com


**************

Máy phát điện chạy bằng năng lượng tuyết

Ở những khu vực có khí hậu tuyết rơi

nhiều, việc lắp đặt hệ thống hấp thụ năng

lượng mặt trời không phải là lựa chọn lý

tưởng. Các tấm pin năng lượng mặt trời cũng

không thể hoạt động hiệu quả nếu như chúng

bị chôn vùi dưới lớp tuyết dày. Xuất phát từ

nhu cầu trên, mới đây, một nhóm các nhà

nghiên cứu đến từ trường Đại học California

Los Angeles (UCLA), Hoa Kỳ đã phát triển

một thiết bị mới có khả năng tự sản xuất năng

lượng điện từ tuyết.

Nhóm nghiên cứu đặt tên cho thiết bị

mới là Snow TENG - máy phát điện ma sát

nano dựa trên năng lượng tuyết. Giống như tên

gọi của nó, thiết bị hoạt động dựa trên hiệu


ứng điện áp cao, có nghĩa là nó có thể tạo ra

điện tích từ lực tĩnh điện bằng cách trao đổi

các hạt điện tích. Những thiết bị này trước đó

đã từng được sử dụng để chế tạo máy phát

điện chuyển đổi năng lượng từ chuyển động

cơ thể, màn hình cảm ứng và thậm chí là bước

chân trên sàn nhà.

Tuyết là những tinh thể đá nhỏ tích điện

dương, do đó, việc cọ xát nó với vật liệu khác

có điện tích trái dấu sẽ cho phép tạo ra năng

lượng điện. Sau một loạt thử nghiệm, nhóm

nghiên cứu đã xác định và lựa chọn silicone là

vật liệu hiệu quả nhất.

Snow TENG cho phép thực hiện kỹ

thuật in 3D và được làm bằng một lớp silicon

gắn vào điện cực. Các nhà nghiên cứu cho biết

thiết bị có thể được tích hợp vào các tấm pin

năng lượng mặt trời, cho phép pin tiếp tục thực

hiện quá trình tạo ra điện ngay cả khi bị tuyết

bao phủ. Điều này gợi nhắc đến công nghệ pin

mặt trời lai được phát triển trước đó với khả

năng hấp thu năng lượng từ chuyển động của

những hạt mưa trên bề mặt của nó.

Các nhà nghiên cứu cho biết, một trong

những trở ngại chính là lượng điện sản xuất

bằng công nghệ mới trong mẫu thiết kế hiện

tại khá nhỏ, nó chỉ tạo ra một mật độ sản xuất

điện khoảng 0,2 watt cho mỗi mét vuông. Điều

đó có nghĩa là việc gắn thiết bị lên lưới giống

pin mặt trời là không khả thi, tuy nhiên, nó có

thể được áp dụng trong công nghệ cảm biến

thời tiết tự cấp nguồn nhỏ.

"Thiết bị có thể hoạt động hiệu quả

thậm chí ở những khu vực thuộc vùng sâu

vùng xa vì nó có khả năng tự khai thác, cung

cấp năng lượng điện và không yêu cầu sử

dụng pin", Richard Kaner, tác giả chính của

nghiên cứu cho biết. "Đây là một thiết bị rất

thông minh và chúng ta có thể coi nó là một

trạm thời tiết có khả năng nhận định lượng

tuyết rơi, hướng tuyết rơi, hướng và tốc độ của

gió".

Bên cạnh đó, các nhà khoa học cũng

đưa ra các ví dụ khác như thiết bị cảm biến

được thiết kế để có thể gắn vào đế giày hay

ván trượt để thu thập dữ liệu cho các môn thể

thao mùa Đông.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí

Nano Energy.

P.K.L , theo newatlas.com


**************

Các nhà nghiên cứu sử dụng máy in 3D để in thủy tinh

Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã áp

dụng thành công kỹ thuật in 3D trên thủy tinh

chalcogen - loại vật liệu độc đáo thường được

sử dụng để chế tạo các thành phần quang học

hoạt động ở bước sóng của vùng hồng ngoại

giữa. Khả năng in 3D trên chất liệu này mang

lại hy vọng trong sản xuất các thành phần

thủy tinh và sợi quang học phức tạp để chế

tạo các thiết bị cảm biến giá rẻ, linh kiện viễn

thông và thiết bị y sinh mới.

Trong báo cáo được đăng tải trên tạp

chí Optics Express của Hiệp hội Quang học

Mỹ (OSA), các nhà nghiên cứu đến từ Trung

tâm d'Phtique, Photonique et Laser (COPL)

tại trường Đại học Laval ở Canada, Patrick

Larochelle và các đồng nghiệp đã mô tả cách

thức tinh chỉnh máy in 3D đùn thủy tinh đang

được bán trên thị trường. Phương pháp mới

dựa trên kỹ thuật mô hình hợp nhất lắng đọng

thường được sử dụng, trong đó, vật liệu sợi

nhựa dẻo khi nung nóng chảy bị ép đùn từng

lớp ra khỏi đầu phun của đầu in và được lắng

đọng trên phôi gia công, để tạo ra các vật thể

3D chi tiết. Yannick Ledemi, thành viên của


nhóm nghiên cứu cho biết: "Công nghệ in 3D

vật liệu quang học sẽ mở đường cho một kỷ

nguyên mới về khả năng thiết kế và kết hợp

các loại vật liệu để tạo ra các thành phần và

sợi quang học của tương lai. Phương pháp

mới là một bước đột phá, dẫn đến sản xuất

hiệu quả các thành phần quang học hồng

ngoại với chi phí thấp".

In thủy tinh

So với các loại thủy tinh khác, thủy

tinh Chalcogen chuyển sang trạng thái mềm ở

nhiệt độ tương đối thấp. Do đó, nhóm nghiên

cứu đã tăng nhiệt độ tối đa quá trình ép đùn

của máy in 3D thương mại từ khoảng 260 độ

C lên 330 độ C nhằm ép đùn sợi thủy tinh

chalcogen. Các sợi thủy tinh chalcogen được

sản xuất bằng máy in 3D có kích thước tương

tự như các sợi nhựa đang có mặt trên thị

trường. Cuối cùng, máy in được lập trình để

tạo ra hai mẫu với hình dạng và kích thước

phức tạp. "Giải pháp mới của chúng tôi rất

phù hợp với chất liệu thủy tinh chalcogen

mềm. Tuy nhiên, bên cạnh đó, chúng tôi cũng

đang nghiên cứu các phương pháp in thay thế

các loại thủy tinh khác", Ledemi cho biết.

“Công nghệ mới còn cho phép chế tạo các

thành phần làm từ nhiều loại vật liệu. Thủy

tinh cũng có thể được kết hợp với vật liệu

polyme có tính chất dẫn điện hoặc quang học

thích ứng để chế tạo ra các thiết bị in 3D đa

chức năng".

Công nghệ in 3D đặc biệt hữu ích

trong việc tạo ra các khuôn, phôi mẫu của sợi,

đó là những mảnh thủy tinh được kéo thành

sợi với đặc điểm hình học phức tạp hoặc

nhiều dạng vật liệu, hoặc kết hợp cả hai đặc

điểm trên. Sau khi tinh chỉnh kỹ thuật thiết kế

và chế tạo, nhóm nhà nghiên cứu khẳng định

kỹ thuật in 3D có thể được áp dụng để sản

xuất khối lượng lớn các thành phần thủy tinh

hồng ngoại hoặc phôi sợi mẫu với chi phí

thấp.

Các thành phần dựa trên thủy tinh

chalcogen được in 3D được đánh giá là hữu

ích trong kỹ thuật chụp ảnh nhiệt hồng ngoại

đối với những ứng dụng về quốc phòng và an

ninh", Ledemi tiếp tục chia sẻ. "Các thành

phần này hỗ trợ kích hoạt các thiết bị cảm

biến sử dụng nhằm mục đích giám sát tình

trạng ô nhiễm môi trường, trong lĩnh vực y

sinh và các ứng dụng khác, trong đó chữ ký

hóa học hồng ngoại của các phân tử được sử

dụng để làm công cụ phát hiện và chẩn

đoán".

Các nhà khoa học hiện đang tiếp tục

nghiên cứu nhằm cải thiện thiết kế của máy in

để tăng hiệu suất của nó cũng như cho phép

sản xuất bồi đắp các bộ phận hoặc thành phần

phức tạp cấu tạo từ thủy tinh chalcogen. Họ

cũng hy vọng trong tương lai sẽ chế tạo thành

công thiết bị máy đùn mới cho phép in với

chất liệu polyme để phát triển các thành phần

đa vật liệu.

P.K.L, theo techxplore.com


**************

CƠ KHÍ – CHẾ TẠO MÁY

Quy trình mới cho phép các nhà khoa học đúc kim loại ở quy mô nano

Nhiều kim loại và hợp kim có thể được

sử dụng cho các ứng dụng nano cụ thể - từ

năng lượng mặt trời đến vi điện tử - nhưng

việc đúc chính xác các kim loại thành các hình

dạng rất nhỏ như vậy vẫn còn là thách thức.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã phát

triển một quy trình cho phép các nhà sản xuất

về cơ bản định hình bất kỳ kim loại và hợp

kim nào và sao chép ngay cả những chi tiết

nhỏ nhất. Các phòng thí nghiệm của Jan

Schroers, giáo sư khoa học cơ khí & vật liệu

tại Yale, và giáo sư Ze Liu của Đại học Vũ

Hán ở Trung Quốc đã phát triển một phương

pháp mà họ gọi là nanomold cơ nhiệt cho phép

họ đúc các kim loại tinh thể thành những hình


dạng có đường kính nhỏ đến vài nanomet. Sự

đột phá này theo các nhà nghiên cứu có thể

dẫn đến các công nghệ mới trong các lĩnh vực

như cảm biến, pin, xúc tác, vật liệu sinh học và

vật liệu lượng tử.

Các nanorod bạc được chế tạo bằng khuôn

nhiệt cơ, có kích thước từ (trái sang phải)

0,57 mm, 10 micromet, 375 nanomet và 36 nanomet

Ngày nay, công nghệ sản xuất nano dựa

trên một vài vật liệu có thể được chế tạo rất

đặc biệt cho một loại vật liệu cụ thể. Nhưng

khám phá này đưa ra một kỹ thuật cho tất cả

các kim loại và hợp kim: Nó cho phép chế tạo

về cơ bản mọi kim loại và sự kết hợp của nó

trong bảng tuần hoàn theo cách có thể dự đoán

và chính xác đối với các tính năng có kích

thước nano.

Các nhà nghiên cứu cho biết việc đúc

các kim loại tinh thể, bao gồm hầu hết các kim

loại ở trạng thái rắn, nói chung đã đặt ra một

thách thức cho các nhà sản xuất. Làm thế nào

một vật liệu có thể đúc được thường phụ thuộc

vào khả năng lưu chuyển của nó - đó là cách

nó dễ dàng chảy trong các điều kiện nhất định.

Khả năng chảy có nhiều trong nhựa nhiệt dẻo,

gel và kính, nhưng hầu hết các kim loại đều

quá cứng khi ở trạng thái rắn và quá lỏng ở

trạng thái lỏng để tạo khuôn bằng các kỹ thuật

thông thường ở cấp độ nano.

Nhưng bằng cách áp dụng khuếch tán

nguyên tử, trong đó sự thay đổi áp lực vận

chuyển các nguyên tử, nhóm nghiên cứu nhận

thấy rằng họ không chỉ có thể tạo ra các kim

loại tinh thể một cách hiệu quả mà việc giảm

kích thước của khuôn thực sự giúp quá trình

trở nên dễ dàng hơn. Kết quả là, họ đã có thể

tạo ra các tính năng rất dài với đường kính

khoảng 10 nanomet - nhỏ hơn 8.000 lần so với

tóc người - điều mà trước đây không thể thực

hiện được.

Bởi vì cơ chế khuếch tán có mặt trong

tất cả các kim loại và hợp kim, quá trình này

về mặt lý thuyết có thể được sử dụng trên

bảng, các nhà nghiên cứu cho biết. Để kiểm tra

phạm vi ứng dụng rộng rãi, các nhà nghiên

cứu đã thử đúc vàng, niken, vanadi, sắt và

nhiều hợp kim. Trong mỗi trường hợp, họ có

thể dễ dàng chế tạo các thanh nano rất nhỏ.

P.T.T, theo scitechdaily.com

Nguồn: vista.vn, 02/4/2019 Trở về đầu trang

**************

Thiết bị kiểm tra nước mới

Thông thường, khi cần kiểm tra kim

loại độc hại trong nước, mẫu nước cần phải

gửi đến phòng thí nghiệm. Và trong khi

phương pháp kiểm tra di động, cũng có một số

hạn chế. Các nhà khoa học đến từ Singapore

vừa giới thiệu một thiết bị mới được cho là

hoạt động tốt hơn - bằng cách sao chép quá

trình diễn ra trong cơ thể con người. Khi một

người bị nhiễm độc bởi kim loại nặng như

thủy ngân, asen hoặc chì, thông thường bác sĩ

sẽ tiêm chất chelating vào máu. Hóa chất này

liên kết với các ion kim loại, khiến chúng trơ

ra và đánh dấu chúng để bài tiết ra khỏi cơ thể.

Nghiên cứu mới này được thực hiện bởi

Giáo sư Yong Ken-Tye và Giáo sư Tjin Swee

Chuan đến từ Đại học Công nghệ Nanyang

của Singapo, đã áp dụng nguyên tắc tương tự

cho thiết bị nguyên mẫu này. Họ đã kết hợp

với một cảm biến sợi quang, có phủ chất


chelating. Khi một mẫu nước được đưa vào,

những ion kim loại nặng có trong nước đó sẽ

liên kết với tác nhân, làm dịch chuyển quang

phổ của tia laze chiếu qua sợi quang. Một bộ

vi xử lý tích hợp phân tích sự thay đổi về phổ,

xác định loại và nồng độ kim loại gây ra nó.

Khi kiểm tra mẫu nước chỉ mất khoảng

5 phút và cần một vài giọt nước. Thiết bị có

khả năng phát hiện tổng cộng tới 24 loại kim

loại - nhiều gấp đôi so với các cảm biến cầm

tay khác. Các nhà khoa học cũng lưu ý rằng

một số thiết bị cầm tay khác yêu cầu trộn dung

dịch đệm với nước trước khi thử nghiệm hoặc

chúng kết hợp các dải thử nghiệm thay đổi

màu sắc có thể diễn giải theo từng người dùng.

Hiện nay sản phẩm đang được thương

mại hóa. Cùng với việc sử dụng nó trong thiết

bị cầm tay, hệ thống cảm biến cũng có thể

được tích hợp vào các nhà máy xử lý nước đô

thị hoặc thậm chí hệ thống lọc nước gia đình.

Đ.T.V, theo newatlas.com



**************

Nga tạo ra thiết bị laser mạnh nhất thế giới

Cơ quan báo chí của Trung tâm hạt

nhân Liên bang Nga vừa công bố hoàn thành

việc lắp ráp bộ phận trung tâm của thiết bị

laser mới nhất.

Được biết, thiết bị này được tạo ra bởi

các nhà thiết kế trong nước và không có một

phiên bản tương tự nào trên thế giới. Công

suất hoạt động của nó mạnh gấp 1,5 lần các

thiết bị hiện có.

Đáng chú ý là các thiết bị do Nga chế

tạo, ngoài công suất mạnh còn có một lợi thế

quan trọng khác mà các dự án nước ngoài

không có. Theo ông S. Garanin- Viện sĩ Viện

hàn lâm Khoa học Nga, giám đốc nghiên cứu

vật lí laser tại Trung tâm Hạt nhân Liên bang

Nga, thiết bị laser được các nhà khoa học Nga

tạo ra có khả năng sử dụng trong các thí

nghiệm nhiệt hạch.

Khác với sản phẩm tương tự NIF của

Mỹ - thiết bị không thể cung cấp mức độ

đồng nhất cần thiết của chiếu xạ viền nang

trung tâm, buồng tương tác của Nga, nhờ tính

đối xứng hình cầu của nó, có thể trở thành

thiết bị dẫn đầu trong lĩnh vực laser.

Dự kiến thiết bị laser này sẽ được ra mắt vào

cuối năm nay và đến năm 2022

Bên ngoài, thiết bị laser mới nhất của

Nga trông giống như một quả cầu khổng lồ

với đường kính 10m và trọng lượng 120 tấn.

Hiện tại, các nhà nghiên cứu đã tiến

hành thử nghiệm các hệ thống mô-đun đầu

tiên của thiết bị. Dự kiến thiết bị laser này sẽ

được ra mắt vào cuối năm nay và đến năm

2022, nó sẽ được cài đặt để đưa vào hoạt

động.

Phương Võ, theo Topcor.ru

Nguồn: giaoducthoidai.vn, 23/4/2019 Trở về đầu trang

**************

Giới khoa học Nga sáng chế loại tủ lạnh từ tính hiệu suất cao

https://www.khoahocvacongnghevietnam.com.vn/tin-tuc-su-kien/khcn-nuoc-ngoai/23435-nga-tao-ra-thiet-bi-laser-manh-nhat-the-gioi.html


Theo bộ phận thông tin của trường Đại

học Khoa học và Công nghệ Quốc gia (NUST

MISI) đưa tin với RIA Novosti, các kỹ sư

người Nga đã thiết kế ra một chiếc tủ lạnh thế

hệ tiếp theo làm lạnh bằng kim loại từ tính

thay vì làm bốc hơi chất lỏng. Thiết bị này

giúp cải thiện hiệu suất năng lượng tới 30-

40%.

Các nhà nghiên cứu tới từ Đại học

Khoa học và Công nghệ Quốc gia MISIS

(NUST MISI) và Đại học Bang Tver đã sáng

chế loại tủ lạnh mới dựa trên hệ thống từ tính

bán dẫn cải thiện hiệu suất năng lượng lên 30-

40% so với máy nén khí ga được sử dụng

trong tủ lạnh thông thường. Thiết kế mới này

được dựa trên hiệu ứng từ nhiệt, trong đó một

từ trường làm thay đổi nhiệt độ của vật liệu từ

tính.

Loại tủ lạnh mới dựa trên hệ thống từ tính bán

dẫn cải thiện hiệu suất năng lượng lên 30-40%

Nhà nghiên cứu cấp cao tại NUST

MISIS, Dmitry Karpenkov, nói với RIA

Novosti rằng các nhà phát triển xem đó là

thành tựu chính của tác động nối tiếp trong đó

cácthanh kim loại gadolinium được đặt trên

một bánh xe đặc biệt đưa chúng vào một từ

trường bằng cách quay với vận tốc cao.

Theo Karpenkov, đây là một công

nghệ tương đối non trẻ, chỉ mới khoảng 20

năm tuổi. Dù vậy, các nhà nghiên cứu Nga là

những người đầu tiên thực hiện nguyên lý nối

tiếp. Những công cụ đã có không được thiết

kế để làm nhiệt độ giảm mạnh và chỉ có thể

duy trì một nhiệt độ nhất định.

Các nhà nghiên cứu cũng đã bàn bạc

các kế hoạch cho tương lai. Các nhà phát triển

có ý định tiếp tục nghiên cứu nguyên lý nối

tiếp để mở rộng phạm vi nhiệt độ mà tủ lạnh

này có thể đạt tới. Cho đến giờ, nhiệt độ của

nó biển đổi khoảng 10 độ, nhưng phạm vi này

có thể mở rộng tới 12 hoặc 15 độ.

Karpenkov lưu ý rằng các cạnh của bộ

phận kiểm tra không vượt quá 15cm. Thiết bị

nhỏ bé này được cho là sẽ được dùng chủ yếu

trong máy điều hòa xe hơi và hệ thống làm

mát bộ vi xử lý.

Lê Hy

Nguồn: khoahocthoidai.vn, 26/4/2019 Trở về đầu trang

**************

VẬT LIỆU – HÓA CHẤT

Các nhà khoa học Trung Quốc phát triển vật liệu mới cho siêu pin

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Thiên

Tân cho biết rằng họ đã phát triển vật liệu

carbon flo hóa năng lượng cực cao, công

nghệ chính để thực hiện lưu trữ năng lượng

cực cao.

Carbon fluoride là một vật liệu catốt

trạng thái rắn với mật độ năng lượng lý thuyết

cao nhất trên thế giới. Nó có triển vọng ứng

dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thiết bị điện

tử, y sinh và cung cấp năng lượng cho thiết

bị.

Nhà nghiên cứu Feng Wei cho biết

nhóm của ông, bằng cách thay đổi cấu trúc

fluorocarbon cộng hóa trị, đã phát triển vật

liệu carbon fluoride mới có mật độ năng

lượng cao, thời gian sử dụng pin dài và xả

năng lượng lớn, một tính chất mà vật liệu

carbon fluoride hiện có còn thiếu.


Kết quả nghiên cứu cho thấy mật độ

năng lượng của vật liệu mới là 2.738 Wh/kg,

cao hơn 30% so với các sản phẩm tương tự và

có thể hoạt động ổn định.

"Sử dụng vật liệu mới, độ bền cực cao

cho máy bay không người lái, máy tạo nhịp

tim có dùng cả đời và cá robot bionic di

chuyển hàng chục ngàn km trong đại dương

có thể trở thành hiện thực trong tương lai",

Feng nói.

Feng cho biết nhóm của ông đã tìm ra

cách sản xuất ổn định vật liệu mới và đã

nghiên cứu sâu vào các cơ chế flo hóa, điều

tiết cấu trúc và động học điện hóa.

P.A.T, theo Xinhua.com


**************

Các nhà khoa học ngăn nước siêu lạnh không bị đóng băng

Các kỹ sư tại trường Đại học Tufts đã

tạo ra loại sợi đổi màu khi phát hiện ra các loại

khí cụ thể. Sợi có thể được khâu vào quần áo

để cho ra đời công nghệ phát hiện khí mang

theo người.

Các nhà khoa học tại trường Đại học

Zurich đã phát hiện ra một cách để giữ cho

nước không bị đóng băng, ngay cả ở nhiệt độ

cực lạnh.

Khi nước đóng băng, các phân tử nước

sắp xếp thành một mô hình mạng tinh thể để

tạo thành các tinh thể băng. Các phân tử nước

lỏng không được sắp xếp một cách có tổ chức,

trôi nổi tự do, cho phép nước chảy.

Trong phòng thí nghiệm, các nhà

nghiên cứu đã duy trì nước siêu lạnh ở dạng

lỏng bằng cách giữ nó bên trong một loại lipit

tổng hợp mới. Lipit là phân tử chất béo. Trong

nghiên cứu, các nhà khoa học đã tạo ra một

phân tử chất béo tổng hợp được gọi là

mesophase lipit. Các lipit này tự lắp ráp tạo

thành các màng tương tự như các phân tử chất

béo tự nhiên về hình dạng và hoạt động. Khi

các màng kết lại, chúng tạo thành các rãnh liên

kết có kích thước chưa đến 1 nanomet. Hình

dạng của tập hợp màng phụ thuộc vào nhiệt độ

và hàm lượng nước.

Trong thí nghiệm, các nhà khoa học

xác định nước bị mắc kẹt bên trong các rãnh

nhỏ của màng không thể đóng băng, ngay cả ở

mức dưới 0 độ. Trong một thử nghiệm, nhóm

nghiên cứu đã sử dụng heli lỏng để làm mát

mesophase lipit được biến đổi bằng

monoacylglycerol xuống mức -263 độ C -

cách 10 độ so với độ không tuyệt đối. Ở nhiệt

độ dưới 0 độ C, nước chuyển sang dạng "thủy

tinh" nhưng không đóng băng. Hình dạng và

kích thước của các rãnh được hình thành bởi

các lipit tự lắp ráp, phụ thuộc vào hàm lượng

nước, nên rất khó kiểm soát.

"Yếu tố gây khó khăn cho việc phát

triển các lipit này là khả năng tổng hợp và tinh

chế chúng", Ehud Landau, giáo sư hóa học tại

Đại học Zurich và là đồng tác giả nghiên cứu

nói.

Các phân tử chất béo có một thành

phần kỵ nước và một thành phần hút nước. Để

tạo ra lớp lipit mới cho các thí nghiệm, các nhà

nghiên cứu đã mô hình hóa các phân tử chất

béo tổng hợp sau khi các màng vi khuẩn có thể

tồn tại ở nhiệt độ cực lạnh.

"Điểm mới của loại lipit do chúng tôi

tạo ra là việc đưa ba vòng có độ biến dạng

cao vào các vị trí cụ thể trong các phần kỵ

nước của các phân tử", GS. Landau nói.

"Những yếu tố này cho phép làm cong ở mức

cần thiết các rãnh dẫn nước nhỏ và ngăn chặn

các lipit kết tinh".


Các tác giả hy vọng kết quả nghiên cứu

mới sẽ được các nhà khoa học khác sử dụng.

Các lipit có thể được sử dụng để phân lập, bảo

quản và nghiên cứu các phân tử sinh học cỡ

lớn như protein trong môi trường giống như

màng.

GS. Raffaele Mezzenga, đồng tác giả

nghiên cứu cho rằng: "Nghiên cứu của chúng

tôi sẽ mở đường cho các dự án xác định cách

protein được bảo quản ở dạng ban đầu và

tương tác với màng lipit ở nhiệt độ rất thấp".

N.P.D, theo upi.com


**************

Sợi mới phát hiện khí có thể được khâu vào quần áo

Các kỹ sư tại trường Đại học Tufts đã

tạo ra loại sợi đổi màu khi phát hiện ra các

loại khí cụ thể. Sợi có thể được khâu vào quần

áo để cho ra đời công nghệ phát hiện khí mang

theo người.

"Các phương pháp hiện nay để theo dõi

ô nhiễm hoặc khí độc cần có cảm biến và thiết

bị chuyên dụng", Sameer Sonkusale, giáo sư

kỹ thuật điện và máy tính, đồng tác giả nghiên

cứu nói. "Trong suy nghĩ của tôi, sức mạnh

của cách tiếp cận mới là nền tảng cảm biến có

thể được tích hợp vào thứ bạn sẽ mặc như áo

khoác trong phòng thí nghiệm hoặc thậm chí

là áo phông".

Đối với nghiên cứu chứng minh khái

niệm, các nhà khoa học đã ngâm các sợi trong

thuốc nhuộm phát hiện khí, bao gồm thuốc

nhuộm từ mangan, MnTPP, đỏ methyl và xanh

bromothymol. Thuốc nhuộm màu xanh

MnTPP và bromothymol phản ứng với

amoniac, trong khi metyl đỏ phát hiện hydro

clorua.

Sau khi nhuộm sợi, các nhà khoa học

đã xử lý chúng bằng axit axetic, khiến sợi

phồng lên, mở rộng diện tích bề mặt nhuộm,

làm tăng tỷ lệ sợi phản ứng với các phân tử khí

mục tiêu. Cuối cùng, sợi đã được xử lý bằng

polydimethylsiloxane mà khí có thể thấm qua,

nhưng đẩy nước và ngăn chặn sự rò rỉ của

thuốc nhuộm trong quá trình giặt.

Các nhà khoa học đã sử dụng thuốc

nhuộm đổi màu khi chúng phản ứng với các

phân tử khí có tính chất hóa học cụ thể. Sự

thay đổi màu sắc phản ánh sức mạnh của nồng

độ khí mục tiêu. Ngoài hỗ trợ các quan sát

khoa học, công nghệ mới còn giúp bảo vệ sự

an toàn của mọi người trước ảnh hưởng của

các loại khí nguy hiểm.

Các thuốc nhuộm được thử nghiệm rất

nhạy với nhiều loại khí gây ô nhiễm không

khí, bao gồm oxit nitơ, sunfua dioxit và

acetylaldehyd. Các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ

tích hợp sợi phát hiện khí với các công nghệ

khác để sản xuất quần áo thông minh. Trong

tương lai, các nhà khoa học dự kiến nhằm vào

nhiều loại khí và thử nghiệm công nghệ trong

nhiều môi trường.

N.P.D, nguồn: upi.com

Theo vista.gov.vn, 19/4/2019 Trở về đầu trang

**************


Phát hiện vật liệu làm lạnh thân thiện với môi trường

Các nhà nghiên cứu ở Anh và Tây Ban

Nha đã tìm ra một chất rắn thân thiện với môi

trường có thể thay thế các loại khí không hiệu

quả và gây ô nhiễm được dùng trong hầu hết

các loại tủ lạnh và máy điều hòa không khí.

Trong điều kiện áp lực, các tinh thể

neopentylglycol dẻo mang lại hiệu quả làm

mát rất lớn, đủ để cạnh tranh với các chất tải

lạnh thông thường. Ngoài ra, vật liệu này có

giá thành rẻ, sẵn có để sử dụng rộng rãi và

hoạt động gần như ở nhiệt độ phòng. Nghiên

cứu đã được công bố trên tạp chí Nature

Communications.

Các loại khí hiện đang được sử dụng

trong đa số các tủ lạnh và máy điều hòa không

khí có tên là hydrofluorocarbon và

hydrocarbon (HFC và HC). Các khí này khi rò

rỉ vào không khí, cũng góp phần gây nóng lên

toàn cầu. "Tủ lạnh và điều hòa không khí dựa

vào HFC và HC hoạt động tương đối kém hiệu

quả", tiến sĩ Xavier Moya tại Đại học

Cambridge và là trưởng nhóm nghiên cứu nói.

"Đây là vấn đề quan trọng vì hoạt động làm

lạnh và điều hòa không khí hiện đang tiêu thụ

1/5 mức năng lượng được sản xuất trên toàn

thế giới và nhu cầu làm lạnh đang gia tăng".

Để khắc phục những hạn chế này, các nhà

khoa học vật liệu trên thế giới đã tìm kiếm

chất làm lạnh thay thế dạng rắn. TS. Moya là

một trong những người đi đầu trong lĩnh vực

này. Trong nghiên cứu mới được công bố, TS.

Moya và các cộng tác viên từ trường Đại học

Bách khoa Catalunya và Đại học Barcelona đã

mô tả những thay đổi nhiệt lớn dưới tác động

của áp lực có được nhờ các tinh thể dẻo. Các

công nghệ làm lạnh thông thường dựa vào

những thay đổi nhiệt xuất hiện khi chất lỏng bị

nén nở ra. Hầu hết các thiết bị làm lạnh hoạt

động bằng cách nén và làm nở chất lỏng như

HFC và HC. Khi chất lỏng nở ra, nó giảm

nhiệt độ và làm mát môi trường xung quanh.

Với chất rắn, quy trình làm lạnh đạt

được bằng cách thay đổi cấu trúc hiển vi của

vật liệu. Sự thay đổi này có được là nhờ sử

dụng từ trường, điện trường hoặc nhờ lực cơ

học. Trong nhiều thập kỷ qua, các hiệu ứng

calo này đã giảm sau khi có những thay đổi

nhiệt trong chất lỏng, nhưng việc phát hiện ra

các hiệu ứng barocaloric rất lớn trong tinh thể

neopentylglycol (NPG) dẻo và các hợp chất

hữu cơ liên quan khác đã giải quyết được vấn

đề. Nhờ có các liên kết hóa học, vật liệu hữu

cơ dễ nén hơn và NPG có giá thành rẻ được sử

dụng rộng rãi trong quá trình tổng hợp sơn,

polyester, chất làm dẻo và dầu nhờn. Các phân

tử của NPG, bao gồm cacbon, hydro và oxy

gần như có hình cầu và chỉ tương tác với nhau

một cách yếu ớt. Những liên kết lỏng lẻo trong

vi cấu trúc cho phép các phân tử xoay tương

đối tự do. Nén NPG gây ra những thay đổi

nhiệt lớn chưa từng có do khả năng tái cấu

hình phân tử. Mức độ thay đổi nhiệt độ này

tương đương với những thay đổi do HFC và

HC tạo ra. Việc phát hiện ra hiệu ứng

barocaloric rất lớn trong tinh thể dẻo sẽ đưa

vật liệu barocaloric trở thành ưu tiên hàng đầu

trong nghiên cứu và phát triển để đạt được khả

năng làm mát an toàn thân thiện với môi

trường mà không ảnh hưởng đến hiệu suất.

TS. Moya hiện đang phối hợp với Cambridge

Enterprise, công ty thương mại thuộc trường

Đại học Cambridge để đưa công nghệ mới ra

thị trường.

N.P.D, theo phys.org


**************


CAO SU – NHỰA

Các nhà khoa học phát triển nhựa sinh học không độc hại

Một nhóm các nhà khoa học từ các

viện nghiên cứu Siberia và Đại học Mahatma

Gandhi của Ấn Độ đã tạo ra loại polymer

phân hủy sinh học với các đặc tính công nghệ

cải tiến, các sản phẩm bằng nhựa polymer này

là không độc hại và có thể duy trì độ dẻo

trong sáu tháng.

Theo các nhà khoa học nghiên cứu

công nghệ sinh học, các sản phẩm bằng

polymer thường bị hỏng do lão hóa - trên bề

mặt xuất hiện những vết nứt làm thay đổi màu

sắc và hình dạng của sản phẩm bằng nhựa.

Vấn đề này đặc biệt quan trọng đối với các

loại sản phẩm bằng nhựa phân hủy sinh học.

Một mặt, nhựa phân hủy sinh học phải thực

hiện chức năng của nó trong một thời gian

nhất định, mặt khác, sau đó sản phẩm phải

phân hủy thành các thành phần an toàn cho

môi trường.

"Các nhà khoa học đã tạo ra một loại

polymer phân hủy sinh học mới thuộc nhóm

polyhydroxyalkanoate (PGA). Nó có thể duy

trì các đặc tính cơ bản (bao gồm cả độ dẻo)

trong 180 ngày và nhiều hơn nữa, đồng thời

sở hữu những ưu điểm chính của vật liệu sinh

học: không độc hại và không gây dị ứng. Độ

bền của polymer sinh học mới sánh được với

các polyme tổng hợp. Nhờ các đặc tính này,

nhựa sinh học với độ bền cao có thể được sử

dụng trong sản xuất bao bì và các thiết bị y

tế", - đại diện của Đại học Siberia cho biết.

Tham gia dự án phát triển loại nhựa

mới có các chuyên gia công nghệ sinh học từ

Đại học liên bang Siberia, Viện Vật lý

Kirensky, Viện Vật lý sinh học, Viện Hóa học

và Công nghệ hóa học (Chi nhánh Siberian

của Viện Hàn lâm Khoa học Nga) và Đại học

Mahatma Gandhi (Ấn Độ).

Để tạo ra polymer PGA, các nhà khoa

học đã sử dụng nhà sản xuất tự nhiên của nó –

vi khuẩn Cupriavidus eutrophus B-10646.

Đặc tính quan trọng nhất của polymer thu

được với sự trợ giúp của vi khuẩn này là cấu

trúc đặc biệt cho phép xử lý polymer theo

nhiều cách khác nhau cho các mục đích công

nghiệp và y tế.

Theo các nhà khoa học, sau nửa năm,

trong điều kiện môi trường, vật liệu này dễ

dàng phân hủy với sự trợ giúp của các vi sinh

vật thành carbon dioxide và nước.

M.P, nguồn: Sputnik

Theo motthegioi.vn, 02/3/2019 Trở về đầu trang

**************

Sản xuất băng dính polyvinyl-clorua có khả năng chịu nhiệt cao



Gandhi của Ấn Độ đã tạo ra

Băng dính polyvinyl clorua (PVC)

được sử dụng rộng rãi trong sản xuất ô tô,

máy móc, dụng cụ và thiết bị gia dụng vì tính

chất cơ học tuyệt vời, chống cháy, đặc tính

cách điện, chống biến dạng nhiệt và khả năng

xử lý vượt trội. Tuy nhiên, các chất hóa dẻo

cho màng polyvinyl clorua có trọng lượng

phân tử thấp như dioctyl phthalate (DOP),

dibutyl phthalate (DBP) và tri-n-butyl

phosphate (TBP), v.v. và có khả năng chịu

nhiệt độ kém. Hơn nữa, các chất hóa dẻo

trọng lượng phân tử thấp này có thể di chuyển

vào lớp dính và làm giảm độ bám dính của

băng dính, do đó không đáp ứng các yêu cầu

trong ứng dụng công nghiệp. Polyvinyl clorua


polymer thông thường cải thiện khả năng chịu

nhiệt độ cao, nhưng không thể chịu được

nhiệt độ trên 120°C.

Ngoài ra, hiện nay, các sản phẩm băng

keo polyvinyl clorua mềm trong công nghiệp

được sản xuất bằng cách phủ trực tiếp một

chất dính loại dung môi nhạy áp suất lên

màng polyvinyl clorua mềm. Chất kết dính

loại dung môi nhạy áp suất này chứa một

lượng lớn dung môi hữu cơ, thường là

toluene. Trong quá trình phủ, dung môi hữu

cơ có thể bị bay hơi một phần vào khí quyển,

gây ô nhiễm môi trường, do đó băng dính

polyvinyl clorua thu được cũng chứa dư

lượng dung môi trên sẽ gây ô nhiễm môi

trường sử dụng. Hơn nữa, quá trình phủ của

chất dính loại dung môi nhạy áp suất có

nhược điểm là tiêu thụ năng lượng cao, diện

tích sàn lớn, do đó chi phí sản xuất cao.

Để giải quyết các vấn đề nêu trên, 1

nhóm tác giả người Trung Quốc gồm: Wang

Feng; Qi Shuqin; Jin Chunming; Li Shuang;

Yang Yukun đã nghiên cứu cải tiến băng dính

polyvinyl clorua có khả năng chịu nhiệt cao

hơn khoảng từ 130-1500C và đã đăng ký sáng

chế US2019040288, được công bố vào ngày

7/2/2019.

Theo sáng chế, một phương pháp sản

xuất băng keo polyvinyl clorua có khả năng

chịu nhiệt độ cao, gồm: lớp phủ, chất kết dính

và màng polyvinyl clorua.

- Lớp phủ, chất kết dính (chất keo):

Là loại chất kết dính nhạy cảm với áp

suất - nóng chảy - liên kết UV ngang lên

màng polyvinyl clorua, trong đó liên kết

ngang được hình thành bằng cách chiếu tia

UV với một bộ đèn UV. Chất kết dính này

gồm một chất đồng trùng hợp của một hay

nhiều chất quang hóa polyme với một

monome acryat, hoặc hỗn hợp của một

oligome có chứa một hoặc nhiều chất quang

hóa polyme với polyme acryit – là các loại

este acryit, như: n-butyl acryit (BA), metyl

metacryit (MMA),... Chất kết dính này còn

chứa chất ổn định nhiệt, chất ổn định quang,

nhựa và chất làm dẻo, ngoài ra, để ngăn ngừa

sự lão hóa của chất kết dính có thể thêm vào

một lượng chất chống oxy hóa thích hợp. Độ

nhớt nóng chảy của chất kết dính nhạy cảm

với áp suất nóng chảy là một thông số rất

quan trọng và cường độ của độ nhớt nóng

chảy có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ phủ.

Trong quá trình phủ trực tiếp, để tăng tốc độ

phủ, cần phải tăng nhiệt độ của chất dính lên

150°C hoặc cao hơn để giảm độ nhớt. Tuy

vậy, sự gia tăng nhiệt độ của chất kết dính

trong quá trình phủ sẽ có nhiều tác động tiêu

cực, chẳng hạn như phá hủy các chất nền

không chịu được nhiệt độ cao, gây biến dạng,

và làm tăng tính không ổn định của chất dính.

Chất kết dính được sử dụng trong sáng chế

này có oligome chứa chất quang hóa trùng

hợp có thể làm giảm độ nhớt của chất kết

dính nóng chảy, do đó làm giảm nhiệt độ lớp

phủ để bảo vệ tốt hơn cho chất nền polyvinyl

clorua. Việc sử dụng chất quang hóa có trọng

lượng phân tử cao trong thành phần của chất

kết dính này có thể làm giảm thêm độ bay hơi

của lớp dính, giúp băng dính có thể đáp ứng

tốt yêu cầu bảo vệ môi trường. Lượng phủ

chất kết dính này lên màng PVC là khoảng 10

- 35 g/cm2. Đèn UV là đèn thủy ngân hoặc

đèn LED, có năng lượng chiếu xạ UV ít nhất

10 mJ/cm2. Hơn nữa, lớp phủ được thực hiện

bằng phương pháp phủ khe, phủ thanh hoặc

cán ép. Ta biết rằng chất kết dính nhạy cảm

với áp suất - nóng chảy - UV liên kết ngang

không chứa dung môi, do đó có lợi thế bảo vệ

môi trường và tiết kiệm năng lượng.

- Màng polyvinyl clorua:

Ngoài thành phần chính là nhựa

polyvinyl clorua, màng polyvinyl clorua chịu

nhiệt độ cao còn chứa các chất nền như: chất

hóa dẻo polymer lỏng, chất hóa dẻo polymer

rắn và chất ổn định nhiệt. Chất hóa dẻo

polymer lỏng được sử dụng trong sáng chế là

polyetylen glycol lỏng và polypropylen

glycol lỏng. Chất hóa dẻo polyme rắn được

sử dụng là các chất đồng trùng hợp: ethylene-

vinyl acetate (EVA), ethylene-methyl acrylate

(EMA), ethylene-ethyl acrylate (EEA),

ethylene-butyl acrylate (EBA), bột cao su

nitrile butadiene (NBR) và polyetylen clo hóa


(CPE), v.v ... Chất ổn định nhiệt được sử

dụng là chất lỏng không chì hoặc các chất ổn

định: bari / kẽm rắn, cadmium / barium / kẽm,

canxi / kẽm hoặc chất ổn định organotin.

Ngoài ra, một số chất màu và chất độn

được sử dụng thêm khi cần thiết. Việc sử

dụng chất nền cho màng polyvinyl clorua có

thể làm tăng nhiệt độ lớp phủ nóng chảy cho

băng dính lên 150°C, giúp tăng tốc độ phủ và

tăng hiệu quả sản xuất. Ngoài ra, một chất

làm dẻo polymer được thêm vào màng

polyvinyl clorua để giảm sự di chuyển của

chất hóa dẻo trong màng sang lớp dính. Điều

đó có nghĩa là trong quá trình bảo quản và sử

dụng băng dính, một lượng nhỏ chất hóa dẻo

di chuyển từ chất nền sang lớp dính có thể

xảy ra, nhưng hiệu suất của băng dính vẫn có

thể được giữ lại để đáp ứng các yêu cầu cho

ứng dụng trong ngành giúp cho băng dính

polyvinyl clorua được sản xuất theo sáng chế

thân thiện với môi trường và có khả năng chịu

nhiệt độ cao. Để ngăn chất nền màng

polyvinyl clorua không bị hư hại trong quá

trình chiếu xạ UV, màng polyvinyl clorua cần

được bảo vệ bằng cách làm mát, có thể là làm

mát bằng nước, làm mát không khí hoặc sử

dụng cả hai cách làm mát cùng một lúc.

Theo phương pháp trên, chất kết dính

nhạy cảm với áp suất - nóng chảy - UV liên

kết ngang được phủ dưới dạng nóng chảy vào

màng polyvinyl clorua có độ dày 0,15 mm và

lớp dính có độ dày 20 μm được sản xuất đáp

ứng các thông số kỹ thuật trong ứng dụng

công nghiệp. Ngoài ra, băng dính còn có khả

năng chịu nhiệt độ cao thích hợp cho việc

quấn và bó các bó cáp, đặc biệt là các loại cáp

dùng trong ô tô.

Minh Thư dịch

Nguồn: cesti.gov.vn, 22/4/2019 Trở về đầu trang

**************

Quy trình tái chế nhựa phế liệu thành sản phẩm hóa dầu có giá trị cao



Gandhi của Ấn Độ đã tạo ra loại polymer

phân hủy sinh học với các đặc tính công nghệ

cải tiến, các sản phẩm bằng nhựa polymer này

Theo báo cáo của Tổ chức Bảo tồn

Thiên nhiên Thế giới - WWF, lượng rác thải

nhựa (nhựa phế liệu) hiện đang tàn phá hệ

sinh thái và các loài hoang dã. Hơn 270 loài

được ghi nhận bị tổn thương do vướng phải

rác thải nhựa và hơn 240 loài được ghi nhận

là ăn phải đồ nhựa. Hàng năm, cả con người

và các loài động vật phải tiếp nhận nhựa vào

cơ thể thông qua thực phẩm và nguồn nước

uống. Đồng thời báo cáo còn nêu ra số liệu

cảnh báo, tới năm 2030 sẽ có thêm 104 triệu

tấn nhựa phế liệu có khả năng gây ô nhiễm

các hệ sinh thái của trái đất, nếu như không

quyết liệt thay đổi tình trạng hiện thời. Việt

Nam hiện được coi là một trong những quốc

gia thải ra biển lượng rác thải nhựa lớn nhất

thế giới (Theo moitruong.com.vn, Báo cáo về

rác thải nhựa toàn cầu, 5/3/2019)

Hiện nay, rác thải nhựa hầu hết được

chuyển đến các bãi chôn lấp, đốt hoặc một

phần nhỏ được tái chế. Thống kê năm 2009

của Hiệp hội Nhựa Châu Âu chỉ ra rằng

khoảng 24,4 triệu tấn chất thải nhựa được tạo

ra ở châu Âu, trong đó, 53,9% rác thải nhựa

được tái chế và 46,1% còn lại được đem chôn

lấp. Vì vậy, việc chôn lấp rác thải nhựa ngày

càng khó khăn.

Sáng chế US10233395 được đăng ký

tại Mỹ vào ngày 19/3/2019 của nhóm tác giả

thuộc nhiều quốc gia gồm Ward Andrew

Mark [Anh]; Oprins Armo Johannes Maria

[Hà Lan]; Narayanaswamy Ravichander [Ấn

Độ] đã nghiên cứu thành công Quy trình tái

chế nhựa phế liệu (MWP) thành sản phẩm

hóa dầu có giá trị cao.

Nhựa phế liệu gồm: polyolefin,

polyethylen, polypropylen, polystyren,

polyetylen terephthalate (PET), polyvinyl

clorua (PVC), polyamide, polycarbonate,

polyurethane, polyester, cao su tự nhiên và


tổng hợp, lốp xe, vật liệu nhựa tổng hợp, hợp

kim nhựa, nhựa hòa tan trong dung môi, sinh

khối, dầu sinh học và dầu mỏ.

Sáng chế đề cập các bước thực hiện

trong quy trình, gồm:

- Nhiệt phân hỗn hợp MPW cung cấp

sản lượng khí và lỏng. Sản phẩm khí rất giàu

thành phần olefinic – là chất hóa dầu có giá

trị cao, và các sản phẩm lỏng rất giàu chất

thơm. Tùy thuộc vào mức độ hoạt động trong

lò phản ứng nhiệt phân, năng suất của olefin

và chất thơm có thể tăng lên. Sản phẩm nhiệt

phân lỏng có tất cả các loại hợp chất thơm với

các tỷ lệ khác nhau, ví dụ như parafin, iso-

parafin, naphten, olefin và các chất thơm

khác.

- Tách sản phẩm lỏng từ lò nhiệt nhân

thành dòng chất lỏng có hàm lượng chất thơm

cao và dòng chất lỏng có hàm lượng chất

thơm thấp. Sau đó kết hợp dòng chất lỏng có

hàm lượng chất thơm thấp với các nguồn

nguyên liệu hydrocracker qua lò phản ứng

hydrocracking tiếp tục tạo thành 2 dòng sản

phẩm khí và lỏng. Dòng sản phẩm khí này

tiếp tục xử lý thành sản phẩm hóa dầu có giá

trị cao.

- Kết hợp 2 dòng khí từ lò nhiệt phân

và từ lò phản ứng hydrocraking, sau đó chia

thành nhiều phần, một phần chiếu sáng, một

phần C2, một phần C3 và một phần C4 trước

khi xử lý tiếp. Phân đoạn C2 đem xử lý

cracking hơi nước, phân đoạn C3 xử lý khử

hydro propan và phân đoạn C4 xử lý khử

hydro butan, hỗn hợp bao gồm cả phân đoạn

C3 và C4 được xử lý khử hydro propan /

butan kết hợp

Các nhà phát minh sáng chế đã nghiên

cứu được rằng, bằng cách kết hợp dòng chất

lỏng từ lò nhiệt phân với các nguồn nguyên

liệu hydrocracker khi đưa vào cột chưng cất

khí quyển hoặc chưng cất chân không sẽ tạo

ra asphalten ở trạng thái hòa tan (thông

thường các asphalten ở trạng thái kết tủa) và

do đó sẽ làm giảm sự tắc nghẽn của các chất

xúc tác thủy hóa, kết quả là nguồn nguyên

liệu cho phản ứng hydrocracking có đường

cong sôi tương tự như dầu thô.

Cũng bằng cách kết hợp trên, theo

sáng chế, có thể giảm được hàm lượng kim

loại, hàm lượng lưu huỳnh, độ nhớt trong

nguyên liệu cho phản ứng hydrocraking

Các điều kiện vận hành cho lò phản

ứng nhiệt phân gồm: nhiệt độ: 550-730 độ C,

Chất xúc tác gồm: chất xúc tác cracking

(FCC) và chất xúc tác zeolit ZSM-5, trong đó

chất xúc tác zeolit ZSM-5 chiếm ít nhất 10%

khối lượng thành phần xúc tác. Nên thực hiện

phản ứng nhiệt phân sao cho 90% dòng sản

phẩm chất lỏng sôi dưới 350°C.

Các điều kiện xử lý lò phản ứng

hydrocracking gồm: Nhiệt độ từ 330-500 độ

C, áp suất từ 70-200 bar, lò phản ứng cố định,

sôi hoặc bùn. Chất xúc tác cho quá trình

hydrocracking: Co—Mo/Ni—Mo trên

alumina hoặc những chất khác được sử dụng

trên thị trường.

Theo nghiên cứu của nhóm tác giả

phát minh sáng chế trên có thể xử lý lượng

lớn các loại nhựa phế liệu giúp giải quyết vấn

đề ô nhiễm môi trường đồng thời đem lại

nguồn nhiên liệu tái tạo có giá trị cao phục vụ

cho nhu cầu của con người.

Minh Thư dịch


**************

SINH HỌC

Các nhà khoa học Trung Quốc biến chất thải nông nghiệp thành nhiên liệu hàng không


Các nhà khoa học Trung Quốc đã thiết

kế một phương pháp để biến chất thải nông

nghiệp thành nhiên liệu hàng không mật độ

cao, có thể làm giảm lượng khí thải carbon

dioxide từ ngành hàng không.

Các nhà nghiên cứu từ Viện Vật lý hóa

học Đại Liên thuộc Viện Khoa học Trung

Quốc sử dụng cellulose, thành phần chính của

chất thải nông nghiệp và lâm nghiệp, làm

nguyên liệu để sản xuất một loại hợp chất

polycyoalkane.

Hợp chất này có điểm đóng băng thấp

hơn và mật độ cao hơn so với nhiên liệu máy

bay thông thường. Nó có thể được sử dụng

thay thế cho nhiên liệu hàng không mật độ cao

hiện có hoặc làm phụ gia để cải thiện hiệu quả

của các loại nhiên liệu hàng không khác.

Nhiên liệu sinh học có nguồn gốc từ

sinh khối và có mật độ cao hơn giúp máy bay

có thể bay xa hơn và mang nhiều hơn so với

những máy bay sử dụng nhiên liệu máy bay

thông thường. Điều này sẽ giúp giảm số lượng

chuyến bay, do đó giảm thiểu lượng khí thải

carbon dioxide, theo nhóm nghiên cứu.

Nghiên cứu cung cấp một chiến lược

mới để sản xuất nhiên liệu hàng không tiên

tiến với cellulose. Các nhà nghiên cứu vẫn

đang thực hiện các cải tiến, và dự kiến sẽ được

thương mại hóa trong từ 3 đến 5 năm tới.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Joule.

P.A.T, theo xinhuanet.com


**************

Phát hiện nhanh chóng mức độ bệnh tật bằng biochip tăng cường công nghệ nano

Tiến sỹ Bharath Babu Nunna đã nghiên cứu phát

triển thành công một biochip tăng cường công nghệ

nano có thể phát hiện sớm ung thư, sốt rét và các

bệnh do virus như viêm phổi trong quá trình tiến

triển bằng xét nghiệm máu pinprick

(kim chích máu). Nguồn: NJIT

Sự khó khăn trong việc phát hiện

nhanh một lượng đáng kể bệnh lưu chuyển

trong máu đã cho thấy trở ngại lớn trong việc

phát hiện và điều trị các bệnh ung thư tiến

triển lén lút chỉ với một vài triệu chứng. Tuy

nhiên, với một thiết bị sinh học điện hóa mới,

có khả năng xác định được các dấu hiệu nhỏ

nhất mà các dấu ấn sinh học này phát ra đã

giúp các nhà phát minh Viện Công nghệ New

Jersey (NJIT) có hy vọng trong việc thu hẹp

khoảng cách này.

Nghiên cứu của họ trong việc phát

hiện bệnh là một minh họa về sức mạnh của

cảm biến điện và vai trò ngày càng tăng của

các kỹ sư trong nghiên cứu y học. Tiến sỹ

Bharath Babu Nunna, NJIT, cho biết: “Lý

tưởng nhất là sẽ tạo có một xét nghiệm đơn

giản, rẻ tiền - dùng để khám cho bệnh nhân đi

khám thường xuyên trong trường hợp không

có triệu chứng cụ thể - để sàng lọc một số

bệnh ung thư thầm lặng, nguy hiểm hơn”.

Tiến sỹ Bharath Babu Nunna đã phối

hợp với Eon Soo Lee, trợ lý giáo sư về kỹ

thuật cơ khí nhằm phát triển thành công một

biochip tăng cường công nghệ nano có thể

phát hiện sớm ung thư, sốt rét và các bệnh do

virus như viêm phổi trong quá trình tiến triển


bằng xét nghiệm máu pinprick (kim chích

máu). Thiết bị này của họ bao gồm một kênh

microfluidic qua đó một lượng máu nhỏ chảy

qua một nền tảng công nghệ cảm biến được

bọc phủ bằng các tác nhân sinh học liên kết

với các dấu ấn sinh học của bệnh trong chất

lỏng cơ thể như máu, nước mắt và nước tiểu,

từ đó kích hoạt một ống nano điện báo hiệu

sự hiện diện của chúng. Trong nghiên cứu

được công bố gần đây trên tạp chí Nano

Covergence, Nunna và các đồng tác giả đã

chứng minh việc sử dụng hạt nano vàng để

tăng cường phản ứng tín hiệu cảm biến của

thiết bị trong phát hiện ung thư và trong số

những phát hiện khác.

Một trong những cải tiến cốt lõi của

thiết bị là khả năng tách huyết tương khỏi

máu toàn phần trong các kênh vi lỏng của nó.

Huyết tương mang các dấu ấn sinh học của

bệnh và do đó cần phải tách nó ra để tăng

cường “tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu” để kết quả

xét nghiệm có độ chính xác cao. Thiết bị độc

lập này có thể phân tích mẫu máu trong vòng

hai phút mà không cần thiết bị bên ngoài.

Cũng trong một bài báo gần đây trên tạp chí

BioNanoScience, Nunna, Lee và các đồng tác

giả của họ đã trình bày chi tiết những phát

hiện của họ về sự thay đổi độ nhạy dựa trên

dòng chảy vi lỏng. Nunna hiện là nghiên cứu

sinh bậc sau tiến sĩ tại Trường Y Harvard.

Ông đang cùng với Su Ryon Shin, giảng viên

khoa y học phát triển các cơ quan in 3-D-

biopids tiến hành nghiên cứu mở rộng chuyên

môn về các nền tảng vi lỏng, sử dụng chúng

trong các nghiên cứu tạo ra các cơ quan - các

cơ quan nhân tạo trên vi mạch bao gồm các tế

bào nuôi cấy trong hydrogel để thử nghiệm y

tế.

Bằng cách đo nồng độ bioarker được

tiết ra từ các cơ quan in sinh học 3-D đã được

chích thuốc, nhóm nghiên cứu có thể nghiên

cứu tác dụng của thuốc trên một số cơ quan

mà không gây hại cho bệnh nhân còn sống.

Tạo ra các cơ quan nhân tạo cho phép họ thử

nghiệm tự do. Theo ông, công việc nghiên

cứu này tại Harvard có thể được áp dụng

trong y học tái sinh. Mục tiêu là phát triển các

cơ quan 3-D-bioprinted đầy đủ chức năng và

các mô 3-D có liên quan về mặt lâm sàng để

giải quyết vấn đề thiếu hụt của người hiến

trong ghép tạng. Nunna nói rằng nghiên cứu

của ông tại Trường Y Harvard sẽ mở rộng

kiến thức về vi lỏng lập trình và kỹ thuật cảm

biến điện hóa chính xác, từ đó sẽ giúp ông

phát triển công nghệ biochip của mình. Mục

tiêu là có được một xét nghiệm đơn giản, tiêu

chuẩn để chẩn đoán ung thư nhằm tránh các

bước chẩn đoán phức tạp, thông thường. Theo

thiết kế hiện tại, thiết bị sẽ cung cấp cả kết

quả định tính và định lượng của kháng

nguyên ung thư trong các mẫu máu, cung cấp

thông tin về sự hiện diện và mức độ nghiêm

trọng của ung thư. Bước tiếp theo của họ sẽ là

mở rộng nền tảng để phát hiện nhiều căn bệnh

bằng cách sử dụng một mẫu máu duy nhất thu

được bằng một mũi chích.

“Mặc dù công nghệ chăm sóc sức khỏe

được coi là một công nghệ phát triển nhanh,

nhưng vẫn còn nhiều nhu cầu chưa được đáp

ứng cần được giải quyết. Chẩn đoán các bệnh

mà có thể gây tử vong ở giai đoạn đầu sẽ là

chìa khóa để cứu sống và cải thiện kết quả

điều trị bệnh nhân. Hiện nay nhu cầu về công

nghệ chăm sóc sức khỏe, bao gồm một nền

tảng chẩn đoán phổ quát có thể cung cấp kết

quả tức thì tại phòng khám của bác sĩ và các

cơ sở chăm sóc khác là rất lớn”, ông nhấn

mạnh.

Các thiết bị chẩn đoán hiện tại cần tối

thiểu bốn giờ chuẩn bị mẫu thông qua các

trung tâm chẩn đoán tập trung thay vì tại cơ

sở phòng khám của bác sỹ.

P.T.T, theo phys.org


**************


Protein mới cho việc chỉnh sửa gen có thể cải thiện điều trị bệnh, sản xuất bền vững

Các nhà nghiên cứu của Đại học Purdue đã phát

triển thành công công nghệ mới có thể thay đổi cách

tiếp cận chỉnh sửa gen. NgAgo được lập trình với

ADN dẫn hướng (màu đỏ) để cắt AND (màu tím) tại

các vùng cụ thể, cho phép chỉnh sửa gen chính xác.

Nguồn: Kevin Solomon / Đại học Purdue

Phương pháp chỉnh sửa gen là công

nghệ thu hút sự quan tâm lớn và cũng là công

nghệ gây nhiều tranh cãi. Tháng trước, một bộ

phận của Tổ chức Y tế Thế giới đã kêu gọi

một cơ quan đăng ký quốc tế theo dõi toàn bộ

các nghiên cứu về chỉnh sửa bộ gen của con

người.

Mới đây, các nhà nghiên cứu của Đại

học Purdue đã phát triển thành công một công

nghệ mới có thể thay đổi cách tiếp cận chỉnh

sửa gen trong tương lai. Nhóm nghiên cứu

trình bày nghiên cứu này tại Hội nghị Quốc

gia của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ, Orlando.

Một trong những phương pháp đang được sử

dụng rộng rãi nhất để chỉnh sửa gen là công

nghệ CRISPR-Cas9. Phương pháp này yêu cầu

cần có một trình tự hoặc mô-đun nhất định cho

chức năng để hạn chế các sửa đổi.

“CRISPR có thể dễ dàng lập trình để cắt và

chỉnh sửa bất kỳ trình tự ADN nào ở các loài

khác nhau. Tuy nhiên, nó đòi hỏi một trình tự

nhất định để chức năng hạn chế sửa đổi đối

với các khu vực nhất định”, Kevin Solomon,

giáo sư trợ lý kỹ thuật nông nghiệp và sinh

học, người đứng đầu Purdue, nói. Bước quan

trọng đầu tiên trong việc chỉnh sửa bộ gen của

một sinh vật là lựa chọn trình tự gen mục tiêu.

Trong hệ thống CRISPR/Cas9 bao gồm hai đại

phân tử chính bao gồm một protein Cas9- một

protein có hoạt tính như một enzyme cắt tại vị

trí chuyên biệt (endonuclease) và một RNA

dẫn đường (guide RNA), tương tác nhau để

tạo thành một phức hợp có thể xác định trình

tự mục tiêu với độ chọn lọc cao. Các protein

Cas9 chịu trách nhiệm cho việc định vị và cắt

ADN mục tiêu, cả trong tự nhiên và trong các

hệ thống CRISPR/Cas9 nhân tạo. Một protein

Cas9 có cấu tạo gồm 6 tiểu phần: REC I, REC

II, cầu nối Helix, PAM Interacting, HNH và

RuvC.

Có nhiều căn bệnh ở người, bao gồm

một số loại ung thư, là do đột biến tại các vị trí

cụ thể trong bộ gen. Nhóm Purdue đã tạo ra

một phương pháp sử dụng protein Argonaute

từ Natronobacterium gregoryi (NgAgo) và

cung cấp ADN như một “thiết bị dẫn hướng”

để cho phép sửa đổi bất cứ nơi nào trên bộ

gen, cung cấp các tùy chọn mới để có khả

năng cải thiện sản xuất, điều trị bệnh, khám

phá ra thuốc mới và sản xuất cây trồng.

“Mặc dù vẫn còn nhiều việc phải làm, chúng

tôi đã chỉ ra rằng những chiếc kéo phân tử này

có thể chỉnh sửa các vùng ADN trước đây

không thể tiếp cận được bằng các công nghệ

hiện tại", Ths.Michael Mechikoff, thành viên

của nghiên cứu cho biết.

“Một trong những người bạn thân nhất

của tôi đã chết vì căn bệnh ung thư do biến thể

di truyền cách đây vài năm vì thế tôi luôn mơ

về một kịch bản khác cho người bạn của mình

được sống trong thời đại mà kỹ thuật di truyền

là một lựa chọn thường xuyên và an toàn để

điều chỉnh các rối loạn di truyền. Với tiềm

năng của công nghệ của chúng tôi, tôi dự

đoán một tương lai căn bệnh di truyền chỉ còn

là lịch sử đối với con người”, Kok Zhi Lee,

nghiên cứu sinh bậc tiến sĩ bày tỏ.

Hiện nhóm nghiên cứu đã làm việc với

Văn phòng Thương mại Công nghệ Purdue để

xin bằng sáng chế tiện ích về công nghệ. Họ

cũng đang tìm kiếm đối tác và những người

khác quan tâm đến việc phát triển và cấp phép

cho nó.

P.T.T, theo phys.org/news



**************

Áp dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR Cas-9 trên loài bò sát

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại

trường Đại học Georgia (Hoa Kỳ) đã áp dụng

thành công kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR-

Cas9 trên các loài bò sát. Trong báo cáo kết

quả nghiên cứu của mình, nhóm đã mô tả chi

tiết kỹ thuật mới và hiệu quả của nó trong

những thử nghiệm được thực hiện trên thằn

lằn.

Trong vài thập kỷ qua, các nhà khoa

học đã sử dụng kỹ thuật CRISPR Cas-9 trong

rất nhiều thí nghiệm nhằm mục đích tìm hiểu

thêm về quy trình, cách thức hoạt động cũng

như ứng dụng có thể sử dụng. Nhưng ngay từ

đầu, các nhà nghiên cứu cho rằng không thể

áp dụng CRISPR trên cơ thể loài bò sát do hệ

thống sinh sản của chúng khá độc đáo, ví dụ,

ở loài thằn lằn nhỏ Anole, con cái thường lưu

trữ tinh trùng trong vòi trứng trong thời gian

rất lâu để sử dụng khi thuận tiện nhất, chính

điều này gây khó khăn cho việc sử dụng

CRISPR Cas-9 ở chúng. Ngoài ra, việc thực

hiện thao tác tiêm protein CRISPR mà không

làm hỏng lớp vỏ trứng cũng như không gây

ảnh hưởng đến sự phát triển của phôi cũng

được coi là một thách thức. Tuy nhiên, khó

khăn không có nghĩa là không thể, nhóm

nghiên cứu ở Georgia đã phát triển phương

pháp chỉnh sửa thành công các tế bào ở một

số loài thằn lằn bằng cách áp dụng công cụ

CRISPR Cas-9.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học

đã tiến hành thử nghiệm trên một số con

anole cái. Họ sử dụng công cụ CRISPR-Cas9

để tiêm trực tiếp các protein CRISPR vào tế

bào trứng (hay còn gọi là noãn) vốn vẫn còn

nằm bên trong buồng trứng của thằn lằn mẹ

trước khi quá trình thụ tinh diễn ra. Sau đó,

trứng được thụ tinh tự nhiên. Tổng cộng,

nhóm nghiên cứu đã tiêm công cụ chỉnh sửa

vào 146 quả trứng của 21 cá thể thằn lằn.

Trong các thí nghiệm, CRISPR Cas-9 đã

được lập trình để chỉnh sửa gen tyrosinase -

chịu trách nhiệm quy định màu sắc của thằn

lằn con. Khi gen này bị vô hiệu hóa, thằn lằn

con khi sinh ra sẽ mắc bệnh bạch tạng. Nhóm

báo cáo rằng kỹ thuật chỉnh sửa đã được áp

dụng thành công khi vài tuần sau đó, bốn cá

thể thằn lằn con bạch tạng ra đời. Các nhà

nghiên cứu cho biết có thể áp dụng kỹ thuật

này đối với các loài thằn lằn khác.

Sau quá trình quan sát và phân tích,

nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng tất cả gen

tyrosinase được sửa đổi ở những cá thể thằn

lằn con bị đột biến (mắc bệnh bạch tạng) đều

được thừa hưởng gen đột biến từ cả bố lẫn

mẹ. Theo các nhà khoa học, điều này có

nghĩa rằng kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR

hoạt động rất hiệu quả trên cơ thể thằn lằn mẹ

và thời gian kéo dài hơn so với dự kiến, gây

ra đột biến gen của thằn lằn bố mẹ sau khi

quá trình thụ tinh diễn ra.

P.K.L, theo phys.org


**************

Nghiên cứu ADN ung thư giúp khám phá nguyên nhân hóa học cụ thể của khối u

Trong vòng hơn một thế kỷ qua, chúng

ta đều nhận thức được rằng việc tiếp xúc với

một số tác nhân môi trường nhất định có thể

dẫn đến sai hỏng ADN, tạo nên các đột biến ở

các gen và cuối cùng gây ra bệnh ung thư. Tuy

nhiên, việc xác định cụ thể mối tương quan

giữa từng loại ung thư với các tác nhân gây

ung thư, chẳng hạn như tia UV hoặc khói

thuốc lá không phải là một việc đơn giản. Mới

đây, một nhóm các nhà khoa học đến từ


Vương quốc Anh đã lần đầu tiên phát triển

một phương pháp xác định các mẫu đột biến

cụ thể trong các khối u liên kết với một số chất

gây ung thư.

Nhà nghiên cứu Serena Nik-Zainal đến

từ trường Đại học Cambridge cho biết: "Mẫu

đột biến là dấu tay mà các chất sinh ung thư

để lại trên ADN, và giống như dấu tay, mỗi

mẫu đột biến là duy nhất. Nếu coi khối u là

hiện trường vụ án và chúng tôi trong vai trò

các nhà khoa học pháp y, thì cần dựa vào

những mẫu đột biên này để xác định thủ phạm

và đồng phạm chịu trách nhiệm về khối u".

Để tạo ra danh mục các mẫu đột biến,

đầu tiên, nhóm nghiên cứu cho các tế bào gốc

đa tiềm năng cảm ứng (ipsCells) với một loạt

các chất môi trường gây ung thư. Bằng việc sử

dụng công nghệ giải trình tự toàn bộ hệ gen,

nhóm nghiên cứu có thể xác định dấu tay đột

biến cụ thể từ 41 tác nhân gây ung thư, như

các loại hóa chất độc hại có trong khói thuốc

lá, khói từ động cơ diesel hoặc trong một số

loại thực phẩm.

Cũng trong nghiên cứu, các nhà khoa

học đo lường mức độ gây tổn hại trên thực tế

của từng chất gây ung thư cụ thể, đồng thời,

xác định một số mối liên kết giữa các nhân tố

nguy cơ và loại ung thư cụ thể, ví dụ như: giữa

tác nhân là tia UV với bệnh ung thư hắc tố,

hay khói thuốc với bệnh ung thư phổi. Bên

cạnh đó, các tác nhân gây ung thư khác được

phân tích thể hiện kích thước hiệu ứng nhỏ

hơn. Vì vậy, các nhà nghiên cứu lưu ý cần

thận trọng trong việc sử dụng nghiên cứu này

để khẳng định mối quan hệ nhân quả giữa một

số bệnh ung thư và những hình thức phơi

nhiễm môi trường cụ thể.

Thực tế, nghiên cứu không nhắm đến

việc tìm ra nguyên nhân cuối cùng duy nhất

cho tất cả các bệnh ung thư. Nhiều tác nhân

sinh ung thư được kiểm tra biểu hiện các mẫu

gây đột biến yếu đến mức khó có thể kết luận

rằng tác nhân là nguyên nhân duy nhất gây

loại ung thư nhất định. Nhóm nghiên cứu cho

biết trong thời gian tới, họ sẽ lập danh mục các

mẫu gây đột biến được tìm thấy trong các khối

u, vì ý nghĩa pháp lý của nghiên cứu này có

thể đóng vai trò cực kỳ quan trọng đối với

những người làm việc trong các ngành công

nghiệp nơi họ thường xuyên phải tiếp xúc với

các loại hóa chất độc hại hay chính là các tác

nhân gây ung thư phổ biến.

Không thể phủ nhận nghiên cứu là một

bước đột phá ấn tượng trong việc giúp các nhà

khoa học hiểu rõ hơn về nguồn gốc cụ thể của

từng loại ung thư. Việc tìm hiểu chính xác

nhân tố nguy cơ gây ung thư cụ thể sẽ giúp các

nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe đưa

ra lời khuyên hiệu quả hơn, giúp tránh tiếp xúc

với các tác nhân gây ung thư trong tương lai.

"Nghiên cứu của chúng tôi sẽ cho phép các

bác sĩ trong tương lai khả năng xác định

những thủ phạm gây ra ung thư", Nik-Zainal

chia sẻ. "Thông tin vô giá này cũng giúp cung

cấp các biện pháp nhằm hạn chế sự tiếp xúc

với các chất gây ung thư nguy hiểm tiềm

tàng".


Cell.

P.K.L, theo newatlas.com


**************

Anh phát triển công nghệ tái sinh mô giúp vết thương mau lành

Công nghệ mới do các nhà khoa học

Anh phát triển sẽ tạo ra một thế hệ keo phẫu

thuật thông minh và băng vết thương mới, đặc

biệt là đối với các vết thương mạn tính, có tác

dụng tái sinh mô.


Công nghệ hoàn toàn mới cho phép các tế bào

phát triển ma trận ngoại bào nhân tạo của

riêng chúng, giúp các tế bào tự bảo vệ và

phát triển sau khi cấy ghép - Ảnh : Pixabay

Theo tạp chí Nature Communications ,

các nhà khoa học Anh ở Đại học Bristol đã đề

xuất một công nghệ mới sẽ tạo ra một thế hệ

keo phẫu thuật thông minh và băng vết thương

mới, đặc biệt là đối với các vết thương mạn

tính. Các nhà khoa học đã thay đổi màng của

tế bào gốc trung mô ở người (the membrane of

human mesenchymal stem cells - hMSCs)

bằng cách sử dụng thrombin, một enzyme giúp

chữa lành vết thương.

Khi các tế bào được biến đổi được đặt

trong dung dịch có protein máu fibrinogen,

chúng sẽ tự động hợp nhất với nhau thông qua

sự phát triển của hydrogel tự nhiên nằm trên

bề mặt các tế bào. Trong quá trình này, các

chấn thương khác nhau có thể được tái tạo một

cách hiệu quả, nhờ có rất nhiều fibrinogen

trong máu (Fibrinogen là một yếu tố đông máu

(yếu tố I), một protein rất cần thiết cho sự hình

thành cục máu đông).

Ngoài ra, cấu trúc tế bào ba chiều thu

được còn có thể sử dụng để phát triển các mô

và các cơ quan nhân tạo. Tiến sĩ Adam

Perriman từ Đại học Bristol khẳng định các

đồng nghiệp của ông đã phát triển một công

nghệ hoàn toàn mới cho phép các tế bào phát

triển ma trận ngoại bào nhân tạo (artificial

extracellular matrix) của riêng chúng, giúp các

tế bào tự bảo vệ và phát triển sau khi cấy ghép.

Vũ Trung Hương

Nguồn: motthegioi.vn, 25/4/2019 Trở về đầu trang

**************

Các nhà khoa học vừa tạo ra một vật liệu sinh học hoàn toàn mới

Một vật liệu sinh học mới được tạo ra

trong phòng thí nghiệm sinh học của Đại học

Cornell (Mỹ) vừa được công bố có những

tính năng vô cùng đặc biệt và gây tranh cãi.

Cụ thể, loại vật liệu sinh học này đã sử

dụng DNA tổng hợp để liên tục và tự động tổ

chức, lắp ráp, tái cấu trúc chính nó trong một

quá trình tương tự như cách các tế bào sinh

học và mô phát triển. Các nhà nghiên cứu gọi

là quá trình "chuyển hóa nhân tạo".

Một loại vật liệu sinh học hoàn toàn mới

đang khiến giới khoa học xôn xao

Tuy nhiên, các nhà khoa học tại Mỹ

chưa sẵn sàng thừa nhận rằng họ đã tạo ra

một loại máy móc giống như vật thể sống

thật.

Có thể hiểu đây là một loại “cỗ máy

hữu cơ” do con người chế tạo và có khả năng

vận động, tiêu tốn tài nguyên cho năng lượng,

phát triển, phân rã và phát triển, cuối cùng

là… chết.

Dan Luo, giáo sư kỹ thuật sinh học và

môi trường tại Đại học Nông nghiệp và Khoa

học Đời sống tại Cornell, cho biết: "Chúng tôi

đang giới thiệu một khái niệm vật liệu hoàn

toàn mới. Chúng tôi không tạo ra thứ gì đó

còn sống, nhưng chúng tôi đang tạo ra các vật

liệu giống như thật hơn bao giờ hết”.

Theo nghiên cứu được công bố, vật

liệu sinh học đặc biệt của các nhà khoa học

Mỹ có thể coi ngang hàng với các sinh vật

phức tạp về mặt sinh học như nấm mốc.


Nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học

Cornell tiết lộ đã phát triển một loại robot của

riêng họ bằng vật liệu sinh học dựa trên

DNA. Công việc này hiện vẫn còn ở giai

đoạn sơ khai, nhưng ý nghĩa của các loại máy

móc tự sinh sản là rất khó tin.

Chính vì vậy, một cuộc tranh luận về

việc liệu robot có thể "sống" này đang được

giới nghiên cứu rất quan tâm.

Trang Phạm, theo Science Times

Nguồn: dantri.com.vn, 22/4/2019 Trở về đầu trang

**************

Chế tạo máy tính tế bào lõi kép sinh tổng hợp

Kiểm soát biểu hiện gen bằng các công

tắc gen thông qua một mô hình từ thế giới số

từ lâu đã là một trong những mục tiêu chính

của sinh học tổng hợp. Kỹ thuật số sử dụng

cổng logic để xử lý tín hiệu đầu vào, tạo ra các

mạch bên trong, ví dụ, tín hiệu đầu ra C chỉ

được tạo ra khi tín hiệu đầu vào A và B xuất

hiện đồng thời.

Đến nay, các chuyên gia công nghệ

sinh học đã cố gắng xây dựng các mạch số này

với sự hỗ trợ của các công tắc gen protein

trong các tế bào. Tuy nhiên, một số nhược

điểm lớn nảy sinh: chúng không linh hoạt, chỉ

có thể chấp nhận thao tác lập trình đơn giản và

có khả năng xử lý chỉ một đầu vào tại thời

điểm nhất định như một phân tử trao đổi chất

cụ thể. Do đó, các quy trình tính toán phức tạp

hơn trong các tế bào chỉ có thể được thực hiện

trong một số điều kiện nhất định, lại không

đáng tin cậy và thường xuyên thất bại. Ngay

cả trong thế giới số, các mạch phụ thuộc vào

một đầu vào duy nhất dưới dạng các điện tử.

Tuy nhiên, các mạch này được bù đắp về tốc

độ với khả năng thực hiện 1 tỷ lệnh mỗi giây.

Các tế bào có tốc độ chậm hơn, nhưng có thể

xử lý đến 100.000 phân tử trao đổi chất khác

nhau mỗi giây với vai trò làm đầu vào. Tuy

nhiên, các máy tính tế bào trước đây thậm chí

còn không thể khai thác hết khả năng tính toán

bằng phân tử trao đổi chất khổng lồ của một tế

bào ở người.

CPU từ các thành phần sinh học

Một nhóm các nhà nghiên cứu do

Martin Fussalanger, Giáo sư Công nghệ sinh

học và Kỹ thuật sinh học tại Khoa Khoa học

và Kỹ thuật sinh học thuộc trường Đại học

ETH Zurich ở Basel, hiện đã tìm ra cách sử

dụng các thành phần sinh học để chế tạo bộ xử

lý lõi hoặc bộ xử lý trung tâm (CPU), chấp

nhận các phương thức lập trình khác nhau. Bộ

xử lý mới được phát triển dựa vào hệ thống

CRISPR-Cas9 đã được điều chỉnh và về cơ

bản có thể hoạt động với nhiều đầu vào như

mong đợi dưới dạng phân tử ARN (được gọi là

ARN hướng dẫn). Một biến thể đặc biệt của

protein Cas9 tạo thành lõi của bộ xử lý. Để

đáp ứng với đầu vào được phân phối bởi các

chuỗi ARN hướng dẫn, CPU điều chỉnh biểu

hiện của một gen, từ đó tạo ra protein cụ thể.

Với phương pháp này, các nhà nghiên cứu có

thể lập trình các mạch với khả năng mở rộng

trong các tế bào ở người như các mạch cộng

nửa kỹ thuật số bao gồm hai đầu vào và hai

đầu ra và có thể thêm hai số nhị phân một

bảng.

Xử lý mạnh dữ liệu đa lõi

Các nhà nghiên cứu đã tiến thêm một

bước để tạo ra bộ xử lý sinh học lõi kép, tương

tự như trong thế giới số, bằng cách tích hợp

hai lõi vào một tế bào. Để làm điều đó, các nhà

khoa học đã sử dụng thành phần CRISPR-

Cas9 từ hai loại vi khuẩn khác nhau. Kết quả

đã chế tạo được máy tính tế bào đầu tiên có

hơn một bộ xử lý lõi. Máy tính sinh học này

không chỉ có kích thước cực nhỏ, mà trên lý


thuyết có thể được thu nhỏ mọi kích thước.

"Hãy tưởng tượng một vi mô với hàng tỷ tế

bào, mỗi tế được trang bị bộ xử lý lõi kép của

riêng nó. Các cơ quan tính toán này về mặt lý

thuyết có thể đạt sức mạnh vượt trội hơn so

với siêu máy tính số và chỉ sử dụng một phần

năng lượng", GS. Fussenegger nói.

Ứng dụng trong chẩn đoán và điều trị

Máy tính tế bào có thể được sử dụng để

phát hiện các tín hiệu sinh học trong cơ thể

như một số sản phẩm trao đổi chất hoặc thông

tin hóa học, xử lý và phản ứng với chúng. Với

CPU được lập trình đúng cách, các tế bào biểu

hiện hai chỉ dấu sinh học khác nhau dưới dạng

các tín hiệu đầu vào. Nếu chỉ có chỉ dấu sinh

học A, thì máy tính sinh học phản ứng bằng

cách tạo nên một phân tử chẩn đoán hoặc dược

chất. Nếu máy tính sinh học chỉ đăng ký chỉ

dấu sinh học B, thì nó kích hoạt sản sinh một

chất khác. Nếu cả hai chỉ dấu sinh học đều có

mặt, sẽ gây ra phản ứng thứ ba. Hệ thống này

có thể được ứng dụng trong y học như trong

điều trị ung thư. "Chúng tôi cũng có thể tích

hợp thông tin phản hồi", GS. Fussalanger nói.

Ví dụ, nếu chỉ dấu sinh học B với nồng độ

nhất định tồn tại trong cơ thể trong một thời

gian dài, điều này có thể cho thấy ung thư

đang di căn. Máy tính sinh học sau đó sẽ tạo ra

một hóa chất mục tiêu phục vụ cho việc điều

trị.

Bộ xử lý đa lõi có thể

"Máy tính tế bào xem ra là một ý tưởng

rất đột phá, nhưng thực tế không phải vậy",

GS. Fussalanger nhấn mạnh. "Cơ thể con

người là một máy tính lớn. Quá trình trao đổi

chất của cơ thể được thực hiện dựa vào sức

mạnh tính toán của hàng nghìn tỷ tế bào kể từ

thời xa xưa". Các tế bào này liên tục tiếp nhận

thông tin từ thế giới bên ngoài hoặc từ các tế

bào khác, xử lý tín hiệu và phản hồi tương ứng

dù bằng cách phát ra các thông tin hóa học

hoặc kích hoạt các quá trình trao đổi chất. “Và

trái ngược với một siêu máy tính kỹ thuật,

chiếc máy tính lớn này chỉ cần một lát bánh mì

để lấy năng lượng", GS. Fussalanger cho biết.

Mục tiêu tiếp theo của nhóm nghiên cứu là

tích hợp cấu trúc máy tính đa lõi vào một tế

bào. Điều này sẽ mang lại khả năng tính toán

thậm chí nhiều hơn so với cấu trúc lõi kép hiện

nay.

N.P.D, theo sciencedaily.com


**************

Y DƯỢC

In được các mô thay thế xương, dây chằng và sụn

In 3D được mô xương và mô sụn có thể

mở ra các giải pháp y học tái tạo mới

Ảnh: Đại học Rice

Các nhà khoa học Mỹ đã thành công

trong việc phát triển các cấu trúc tái tạo các

đặc điểm của mô xương giúp chữa lành

xương và sụn khi bị các chấn thương ở đầu

gối, mắt cá chân và khuỷu tay hay xảy ra

trong thể thao.

Theo Eurek Alert, các kỹ sư công nghệ

sinh học quả quyết rằng công nghệ in 3D các

mô thay thế xương, dây chằng, sụn có thể tạo

ra một cuộc cách mạng trong việc điều trị cho

các vận động viên thể thao, giúp chữa lành

xương và sụn thường bị tổn thương trong các

chấn thương ở đầu gối, mắt cá chân và khuỷu

tay liên quan đến thể thao.

Các nhà khoa học ở Đại học Rice và

Đại học Maryland (Mỹ) gần đây đã thông báo

về thành công đầu tiên của họ trong việc tạo


ra các cấu trúc tái tạo các đặc điểm của mô

xương.

Theo các nhà khoa học, các vận động

viên thường trải qua quá trình thoái hóa mô.

Mô này rất khó để có được trong phòng thí

nghiệm, đặc biệt, do cấu trúc xốp. Nhưng

nhiệm vụ khó khăn này đã được thực hiện

bằng cách in 3D một bộ khung có sử dụng

hỗn hợp polymer (mô phỏng mô sụn) và gốm

(mô phỏng mô xương) với các thành phần

xốp có các lỗ chân lông cho phép các tế bào

và mạch máu của bệnh nhân xâm nhập vào

mô cấy, cuối cùng cho phép nó trở thành một

phần của tự nhiên xương và sụn, tức là miếng

cấy ghép nhân tạo sẽ trở thành một phần hữu

cơ của cơ thể bệnh nhân. Trong tương lai, các

nhà khoa học đặt ra mục tiêu phát triển miếng

cấy ghép lý tưởng dựa trên đặc điểm cá nhân

của từng người.

Vũ Trung Hương


**************

Các nhà khoa học Trung Quốc phát triển bầy kiến robot để sử dụng trong y tế


triển hệ thống robot lấy cảm hứng từ một đàn

kiến có thể cùng nhau đạt được các nhiệm vụ

phức tạp như thu thập con mồi lớn.


Science Robotics đã mô tả đội tàu nanorobots

đã chứng minh tiềm năng chẩn đoán và điều

trị trong cơ thể ở cấp độ tế bào hoặc thậm chí

là phân tử.

Xie Hui, giáo sư của Viện Công nghệ

Cáp Nhĩ Tân, người đứng đầu nghiên cứu, nói

rằng một robot duy nhất có đường kính hai

micromet, nhỏ hơn 40 lần so với tóc, do đó có

khả năng chạy qua mao mạch máu. Theo

nghiên cứu, microrobots hình hạt đậu có thể

được cung cấp năng lượng bằng từ trường

xen kẽ, mang lại tính linh hoạt cao để thực

hiện chung nhiều nhiệm vụ trong môi trường

nhỏ hẹp.

Bằng cách điều chỉnh tần số của từ

trường quay và sự phân cực của nó trong

không gian ba chiều, các nhà nghiên cứu đã

thu được một loạt các biến đổi được kiểm

soát tốt, nhanh và có thể đảo ngược, Xie nói.

Xie cho biết bầy robot có thể được sử

dụng để xác định và tấn công các tế bào bệnh

lý hoặc thậm chí ở lại bên trong cơ thể để

theo dõi sức khỏe trong tương lai, cung cấp

một công cụ mới để phát hiện và điều trị ở

giai đoạn đầu.

NASATI, theo Xinhua


**************

Các nhà khoa học Trung Quốc phát hiện ra khả năng mới để điều trị bệnh tự kỷ


hiện ra rằng sự vắng mặt của một loại protein

nhất định trong Drosophila melanogaster, hay

giấm ruồi, gây ra sự mất cân bằng hệ vi khuẩn

đường ruột và khiến chúng có các triệu chứng

tương tự như tự kỷ ở người.

Dẫn đầu bởi Liu Xingyin, giáo sư của

Đại học Y khoa Nam Kinh ở phía Đông tỉnh

Giang Tô của Trung Quốc, nhóm nghiên cứu

cho biết khám phá này có thể dẫn đến con

đường lý thuyết mới về điều trị bệnh tự kỷ


dựa trên tiêu hóa và các hoạt động miễn dịch.

Liu cho biết ruồi giấm thiếu KDM5 giữ

khoảng cách với nhau, phản ứng chậm và

giảm tiếp xúc trực tiếp với những con ruồi

khác. "Tất cả những hiện tượng này đều

giống với các rối loạn giao tiếp của những

người mắc chứng tự kỷ", Liu nói trước.

Nghiên cứu cho thấy rằng không có

chức năng của KDM5, hàng rào niêm mạc

ruột của ruồi bị tổn thương và hệ vi khuẩn

đường ruột của chúng bị mất cân bằng.

"Nhiều người mắc chứng tự kỷ cũng mắc

bệnh đường ruột nghiêm trọng như tiêu chảy

và hội chứng ruột kích thích. Nó phù hợp với

những phát hiện của chúng tôi", Liu nói.

Nghiên cứu sâu hơn cũng phát hiện ra

rằng sử dụng kháng sinh hoặc cho

Lactobacillus Plantarum ăn có thể cải thiện

các hành vi xã hội và tuổi thọ của một số ruồi

thiếu KDM5.

Kết quả nghiên cứu đã được công bố

trên tạp chí Cell Host & Microbe, một tạp chí

quốc tế hàng đầu trong lĩnh vực vi sinh.

NASATI, theo Xinhua



**************

Mô hình mới để thử nghiệm phương pháp điều trị dự phòng cho bệnh tâm thần phân liệt

Các nhà thần kinh học tại Đại học

Queensland đã phát triển mô hình động vật

mới để tìm hiểu về bệnh tâm thần phân liệt

nhằm giúp các nhà nghiên cứu trên khắp thế

giới hiểu rõ hơn về căn bệnh này và phát triển

phương pháp điều trị mới. Tâm thần phân liệt,

ảnh hưởng đến khoảng 7 người trong 1000, là

rối loạn tâm thần kém hiểu biết, phá vỡ nhận

thức và hành vi. Dấu hiệu phổ biến bao gồm

ảo tưởng, ảo giác và khó nhận thức thực tế.

Nguyên nhân thần kinh chính xác của

tâm thần phân liệt vẫn chưa được biết và sự

phát triển của các phương pháp điều trị tốt hơn

là rất cần thiết. Nghiên cứu này sẽ cung cấp

mô hình để bắt đầu giải quyết một số cơ chế

cơ bản tiềm ẩn có liên quan. Tâm thần phân

liệt có liên quan đến sự thay đổi rõ rệt trong

cách não sử dụng dopamine, chất dẫn truyền

thần kinh thường được gọi là “phân tử hỗ trợ”

của não. Giáo sư Darryl Eyles tại Viện não

Queensland của UQ giải thích: "Ở những bệnh

nhân tâm thần phân liệt, tín hiệu dopamine

tăng đáng kể ở vùng não gọi là vân”. Người ta

cho rằng một số triệu chứng liên quan đến việc

sản xuất và giải phóng dopamine tăng cao.

“Nghiên cứu mới cũng chỉ ra rằng những thay

đổi này được thể hiện rõ nhất ở phần lưng

hoặc phần trên của vân, chứ không phải vùng

vân bụng của chúng tôi đã tập trung trong

nhiều năm”.

Tuy nhiên, vẫn chưa rõ lý do tại sao

việc giải phóng dopamine quá mức ở phần vân

đó dẫn đến các triệu chứng tâm thần phân liệt,

hoặc điều gì xảy ra với các vùng khác của não

khi dopamine tăng cao ở khu vực này.

Để giải quyết điều này, Giáo sư Eyles và các

đồng nghiệp của họ đã phát triển một mô hình

động vật mới của bệnh tâm thần phân liệt,

trong đó dopamine được đặc biệt cao ở vùng

vân lưng. Cảm hứng cho mô hình này đến từ

các nghiên cứu gần đây về mô hình động vật

của bệnh Parkinsons nơi thiếu dopamine.

Nhóm nghiên cứu chuyển các cấu trúc di

truyền (tạo ra dopamine) vào não của chuột.


Điều này đã được thực hiện bằng cách sử dụng

một loại vi-rút để nhắm mục tiêu phân phối chỉ

đến các tế bào thần kinh dopamine chiếu vào

vùng vân lưng. Những động vật này cho thấy

những thay đổi về hành vi, chẳng hạn như tăng

sự vận động trong những trường hợp nhất định

và suy yếu trong việc theo dõi thông tin cảm

giác bắt chước một số triệu chứng của bệnh

tâm thần phân liệt.

Giáo sư Eyles Petty giải thích: "Đây là

mô hình đầu tiên tái tạo chặt chẽ sự bất

thường của dopamine chính và mạnh nhất

trong bệnh tâm thần phân liệt bằng cách nâng

cao mức độ dopamine đặc biệt ở vùng vân

lưng”. Và có thể sử dụng mô hình để kiểm tra

các phương pháp trị liệu tiềm năng. Chúng tôi

dự định sử dụng mô hình này để xác định các

hợp chất ngăn chặn sự giải phóng dopamine

không mong muốn ở vùng lưng. Điều này có

thể dẫn đến các phương pháp điều trị có thể

làm giảm mức độ nghiêm trọng của triệu

chứng hoặc thậm chí ngăn ngừa tâm thần phân

liệt.

Điều quan trọng, chúng ta cũng có thể

khám phá những thay đổi cơ bản xảy ra trong

mạch não bị thay đổi khi nồng độ dopamine

tăng cao được tạo ra ở vùng vân lưng. Điều

này có thể giúp chúng ta hiểu được cơ sở của

bệnh tâm thần phân liệt. Chúng tôi cũng có thể

xem xét căn bệnh có thể tiến triển theo thời

gian như thế nào và khởi phát bệnh lần đầu

tiên như thế nào.

Đ.T.V, theo medicalxpress.com


**************

Quả tim đầu tiên được in 3D từ mô và mạch máu người

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học

Tel Aviv, Israel đã sử dụng mô và mạch máu

người để tạo ra bản in 3D đầu tiên về quả tim

có kích thước bằng tim thỏ. Đây là "bước đột

phá lớn trong y học" thúc đẩy hoạt động cấy

ghép tim. Các nhà khoa học hy vọng trong

tương lai sẽ cho ra đời quả tim đầu tiên phù

hợp để cấy ghép trên người cũng như làm

miếng vá để tái tạo những quả tim bị khiếm

khuyết.

Tal Dvir, trưởng dự án nghiên cứu cho

rằng đây là nghiên cứu đầu tiên biến đổi và in

thành công toàn bộ quả tim có đầy đủ các tế

bào, mạch máu, tâm thất và các ngăn tim.

Trước đây, các nhà nghiên cứu khác đã

từng cố gắng in 3D cấu trúc của một trái tim

nhưng không phải từ các tế bào hoặc mạch

máu.

Nhóm nghiên cứu hiện đang tìm cách

điều khiển để tim in 3D hoạt động như tim

thật. Các tế bào tim nhân tạo hiện có thể co lại,

nhưng chưa có khả năng bơm. Các nhà khoa

học dự kiến sẽ cấy tim vào mô hình động vật

trong 1 năm tới.

Sản xuất “mực in”

Theo Tổ chức y tế thế giới, bệnh tim

mạch là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu

thế giới và cấy ghép hiện là lựa chọn duy nhất

có sẵn cho bệnh nhân trong những trường hợp

xấu. Nhưng số lượng tim hiến tặng còn hạn

chế và nhiều người chết trong khi chờ đợi

ghép tim. Kể cả khi được ghép, một số bệnh

nhân vẫn tử vong do cơ thể đào thải mô cấy -

vấn đề mà các nhà nghiên cứu đang tìm cách

khắc phục.

Các nhà khoa học tại trường Đại học

Tel Aviv gọi tim in 3D là “bước đột phá lớn

trong y học”.

Nó liên quan đến việc sinh thiết mô mỡ

của các bệnh nhân để phát triển "mực" cho bản

in 3D. Đầu tiên, các miếng vá tim dành riêng

cho bệnh nhân được tạo ra sau một quả tim

hoàn chỉnh.


Theo Dvir, sử dụng mô của chính bệnh

nhân vấn đề rất quan trọng để loại bỏ nguy cơ

mô cấy gây ra phản ứng miễn dịch và bị từ

chối. Khả năng tương thích sinh học của các

vật liệu biến đổi là rất cần thiết để loại bỏ nguy

cơ đào thải mô cấy, cản trở thành công của các

phương pháp điều trị này. Những thách thức

còn lại bao gồm làm thế nào để mở rộng các tế

bào để có đủ mô tái tạo một trái tim có kích

thước bằng tim người.

Máy in 3D hiện tại cũng bị giới hạn bởi

kích thước độ phân giải của chúng và một

thách thức khác sẽ là tìm cách in tất cả các

mạch máu nhỏ. Dù bản in tim 3D hiện nay chỉ

bằng tim thỏ, nhưng tim người có kích thước

lớn hơn vẫn cần có công nghệ tương tự.

N.P.D, theo medicalxpress.com


**************

Nga thử nghiệm cấy ghép xương bằng kỹ thuật tế bào thế hệ mới

Ngày 18/4, các nhà khoa học thuộc Đại

học Công nghệ nghiên cứu quốc gia MISiS và

Viện Nghiên cứu dịch tễ học và vi trùng học

mang tên N.F Gamaley đã tiến hành thử

nghiệm cấy ghép xương trên chuột bằng kỹ

thuật cấy ghép tế bào thế hệ mới. Đặc tính

xương của loài chuột tương ứng với xương

người.

Theo thông báo của Bộ Khoa học và

Giáo dục đại học LB Nga, việc cấy ghép có

thể được thực hiện để thay thế mô xương trong

trường hợp bị chấn thương hoặc ung thư. Hiện

mỗi năm ở Nga có hơn 2.000 ca chấn thương

sọ não cần được cấy ghép và có tới 20% trong

số đó yêu cầu tái phẫu thuật do khả năng thích

ứng thấp hoặc sắp xếp mô cấy không đúng vị

trí.

Để giải quyết các vấn đề trong phẫu

thuật tái tạo, các nhà khoa học đã đề xuất

phương pháp cấy ghép xương hoạt tính sinh

học có chứa protein kích thích phát triển

xương và protein erythropoietin (tổng hợp

hormone trong thận). Các nhà khoa học hy

vọng cấu trúc và tính chất cơ học của các mô

cấy này sẽ tương ứng với cấu trúc và tính đàn

hồi của các loại xương khác nhau.

Các mô cấy được tạo ra từ polyethylen

và hydroxylapatite (dạng canxi phosphate tự

nhiên có tính tương thích sinh học cao với tế

bào và mô) có trọng lượng phân tử cực cao

(thành phần khoáng chất của mô xương). Một

thành phần kháng khuẩn được đưa vào các lớp

trên của mô cấy giúp bảo vệ cơ thể khỏi bị

nhiễm trùng tại vị trí cấy ghép và tránh viêm.

Phần xốp hoặc phần dưới của mô cấy là các tế

bào lấy từ tủy xương của bệnh nhân và các

protein kích thích phát triển xương trong khu

vực cấy ghép.

Giáo sư tại Trung tâm Nghiên cứu dịch

tễ học và vi trùng học Anna Karyagina cho

biết kỹ thuật cấy ghép đang được phát triển và

có thể được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh

vực khác nhau của phẫu thuật tái tạo: phẫu

thuật hàm mặt, phẫu thuật cột sống, chỉnh hình

và những phẫu thuật điều chỉnh khiếm khuyết

xương, gồm cả phẫu thuật liên quan đến

xương dẹt chịu tải trọng yếu hoặc trung bình

như xương chậu, xương sọ hoặc xương ống

của tứ chi chịu tải nặng. Công nghệ này đã bắt

đầu được sử dụng trong thú y.

Hoàng Yến

Nguồn: vietnamplus.vn, 19/4/2019 Trở về đầu trang

**************

Nga phát triển được sụn nhân tạo

Các nhà khoa học Nga đã phát triển

được loại sụn nhân tạo dùng để tái tạo các sụn

khớp và các khu vực bị tổn thương của đĩa

đệm. Thậm chí, sụn nhân tạo còn có thể dùng

trong thẩm mỹ.


Nhờ dựa trên polyacrylamide hydrogel và

cellulose, nên chất liệu mới có thuộc tính

tương tự như mô sụn - Ảnh: Pixabay

Theo Rossijskaya Gazeta, trên cơ sở

của các loại vật liệu polymer, các kỹ sư sinh

học Nga đã phát triển thành công sụn nhân tạo.

Loại sụn nhân tạo này phù hợp để tái tạo các

sụn khớp và các khu vực bị tổn thương của đĩa

đệm. Thậm chí, sụn nhân tạo còn có thể dùng

trong thẩm mỹ.

Ông Sergej Lyulin, Viện trưởng Viện

hợp chất cao phân tử thuộc Viện hàn lâm khoa

học Nga, nhận xét rằng các nhà khoa học ở

Petersburg đã tổng hợp thành công loại vật

liệu đặc biệt dựa trên polyacrylamide hydrogel

và cellulose, qua đó có thể thu được chất liệu

có thuộc tính tương tự như mô sụn.Theo ông,

polymer acrylamide được tổng hợp trong các

sợi cellulose vi khuẩn (bacterial cellulose),

được vi khuẩn sản sinh ra ở nhiệt độ và độ ẩm

thích hợp. Do nguồn gốc tự nhiên nên những

sợi này vô hại với con người.

Sụn nhân tạo đã được cấy thử nghiệm

vào khớp của thỏ và các nghiên cứu tiền lâm

sàng là rất đáng khích lệ.

Các nhà khoa học Nga khẳng định nhờ

cơ sở để phát triển polymer acrylamide là

cellulose vi khuẩn (bacterial cellulose) nên

thành tựu của họ rất có triển vọng để sử dụng

trong y học. Ví dụ, cellulose vi khuẩn có thể

được sử dụng làm vật liệu chữa lành vết

thương để điều trị bỏng và các tổn thương

khác trên da khi bề mặt vết thương lớn. Các

nhà khoa học cho rằng có thể tăng cường hiệu

quả với sự trợ giúp của các chế phẩm dựa trên

bạc cấu trúc nano, có đặc tính diệt khuẩn

mạnh.

Vũ Trung Hương


**************

Polyme có chứa chất chống oxy hóa thông minh có khả năng đáp ứng với các thành phần hóa học của cơ thể và môi trường

Chất oxy hóa được tìm thấy trong cơ

thể các sinh vật sống là sản phẩm phụ của quá

trình trao đổi chất và nó đóng vai trò quan

trọng trong việc chữa lành vết thương cũng

như tăng cường khả năng miễn dịch. Tuy

nhiên, nồng độ chất oxy hóa cao cũng chính là

nguyên nhân gây ra tình trạng viêm nhiễm và

tổn thương mô. Các kỹ sư của trường Đại học

Illinois (Hoa Kỳ) đã phát triển và thử nghiệm

một hệ thống phân phối thuốc mới có khả

năng nhận biết, phát hiện mức độ oxy hóa cao

và phản ứng bằng cách điều chỉnh lượng chất

chống oxy hóa lý tưởng để khôi phục sự cân

nhạy. Bài báo về kết quả nghiên cứu được

đăng tải trên tạp chí Small.

Các nhà nghiên cứu cho biết nhiều loại

dược phẩm có chứa polyme và các phân tử

thích ứng có khả năng kiểm soát thời gian tác

động hoặc nồng độ của thuốc được phân phối

trong cơ thể sau khi sử dụng. Tuy nhiên, các

chất phụ gia này có thể gây cản trở quá trình

kết tinh trong giai đoạn sản xuất một số loại

thuốc như chất chống oxy hóa, khiến chúng

phân rã, hòa tan trong cơ thể một cách không

thể kiểm soát.

"Chúng tôi nhận thấy đây là cơ hội để

phát triển hệ thống phân phối thuốc cho phép

phát hiện chất oxy hóa trong hệ thống và phản

ứng bằng cách giải phóng liều lượng cần thiết


chất chống oxy hóa", giáo sư kỹ thuật phân tử

và hóa học sinh học Hyunjoon Kong cho biết.

Kong và nhóm của ông đã tìm phương

pháp lắp ráp các tinh thể catechin, vốn được

biết đến như một loại chất chống oxy hóa màu

xanh lá cây sáng có hàm lượng nhiều nhất

trong lá trà xanh, bằng cách sử dụng polyme

có khả năng phát hiện khi nồng độ chất oxy

hóa ở mức cao. Bên cạnh đó, nhóm nghiên

cứu cũng kiểm tra khả năng phản ứng của

polyme có chứa tinh thể catechin trong cơ thể

bọ chét nước Daphnia magna - loài động vật

phù du được tìm thấy sống trôi nổi trong vùng

nước ngọt.

"Ở bọ chét nước, nhịp tim là một dấu

hiệu mà qua đó có thể đánh giá khả năng, mức

độ ảnh hưởng của các loại hóa chất độc hại

đến chức năng sinh lý của loài này", Kong cho

biết. "Trên thực tế, các nhà khoa học thường

sử dụng Daphnids trong thử nghiệm nhằm

theo dõi tác động của môi trường đối với các

hệ sinh thái. Cũng vì đặc điểm cấu tạo trái tim

tương đồng với động vật có xương sống, nên

loài này thường được lựa chọn thử nghiệm

trong nghiên cứu đánh giá hiệu quả của thuốc

điều trị bệnh tim mạch".

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã

tiến hành theo dõi nhịp tim của các cá thể

daphnids trong quá trình chúng tiếp xúc với

nguồn nước bị nhiễm nồng độ hydro peroxide

tự nhiên (thường gọi là nước oxy già). Họ phát

hiện ra rằng nhịp tim trung bình của daphnids

giảm từ 348 xuống còn 290 và 277 nhịp mỗi

phút, tùy thuộc vào nồng độ hydro peroxide

được sử dụng.

Trong thử nghiệm bổ sung tinh thể

catechin mới được gắn polyme, các nhà

nghiên cứu đã phục hồi thành công nhịp tim

của bọ chét nước ở mức gần như bình thường.

Ngoài ứng dụng polyme mới trong

ngành công nghiệp dược phẩm tiềm năng,

nhóm của Kong còn xem xét việc sử dụng nó

để hạn chế tác động của các loại hóa chất oxy

hóa cao trong môi trường đường thủy tự nhiên.

"Hydrogen peroxide thường được sử

dụng để diệt tảo hay làm sạch nguồn nước có

mật độ tảo lớn. Điều này làm gia tăng mối lo

ngại về ảnh hưởng của các chất oxy hóa đến

sự phát triển và tốc độ tăng trưởng của các

sinh vật sống trong nước", ông nhấn mạnh.

"Chúng tôi tin rằng hệ thống phân phối chất

chống oxy hóa mới này có thể giúp kiểm soát

nguồn nước tự nhiên bị oxy hóa quá mức".

Các nhà khoa học cho biết họ đang có

kế hoạch đẩy mạnh phát triển ứng dụng

polyme trong công nghiệp dược phẩm và môi

trường. Kong khẳng định: "Nghiên cứu của

chúng tôi là bằng chứng về khái niệm. Chúng

tôi có đôi chút lo ngại về mức độ an toàn của

polyme polyethylenimine diselenide đang thử

nghiệm, nhưng trong thời gian tới, chúng tôi

đang và sẽ nỗ lực tìm kiếm một giải pháp thay

thế khả thi".

P.K.L, theo phys.org


**************

Xét nghiệm máu giúp phát hiện bệnh Alzheimer từ những giai đoạn đầu

Một nhóm nghiên cứu đã hợp tác với

các chuyên gia đến từ các tổ chức trên khắp

Hàn Quốc đã phát triển hành công một phương

pháp xét nghiệm máu được đánh giá là công

cụ giúp phát hiện và chẩn đoán bệnh

Alzheimer ngay từ những giai đoạn đầu, khi

bệnh nhân chưa có biểu hiện dấu hiệu bệnh lý

lâm sàng. Trong bài báo của họ được công bố

trên tạp chí Science Advances, nhóm đã mô tả

nghiên cứu và kỹ thuật mới được phát triển

cũng như mục đích hướng tới là nhằm phát

hiện các rối loạn.


Bệnh Alzheimer là một bệnh rối loạn

thoái hóa thần kinh tiến triển, liên quan đến sự

suy giảm của các tế bào thần kinh trong não,

dẫn đến một loạt các triệu chứng, trong đó,

đáng chú ý nhất là chứng mất trí nhớ dần dần.

Hiện nay, chưa có thuốc đặc hiệu chữa khỏi

hoàn toàn bệnh Alzheimer, thậm chí nguy cơ

tử vong tương đối cao, do đó, việc chẩn đoán

sớm giúp có thể giúp giảm gánh nặng bệnh tật.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu về

bệnh Alzheimer trong nhiều năm và nhận thức

được rằng nguyên nhân cơ bản của bệnh là sự

tích tụ mảng peptide amyloid-beta (Aβ). Trong

khi các nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu về

các phương pháp điều trị, rất nhiều nỗ lực

nhằm thực hiện một thử nghiệm nghiên cứu về

rối loạn trước khi các triệu chứng lâm sàng của

bệnh xuất hiện. Một nghiên cứu trước đây đã

chỉ ra rằng các mảng Aβ có khả năng di

chuyển tự do từ não bộ vào các mạch máu, vì

vậy, xét nghiệm máu được xem như một

phương pháp kiểm tra, giúp phát hiện các rối

loạn. Tuy nhiên, phương pháp này chưa thực

sự hiệu quả vì hiện nay, chưa có cách thức xác

định nồng độ Aβ trong máu, từ đó, khó có thể

phát hiện và chẩn đoán nguy cơ mắc bệnh.

Trong nghiên cứu mới, nhóm chuyên gia

khẳng định họ đã tìm ra cách thay đổi nồng độ

Aβ được tìm thấy trong các mẫu máu, từ đó,

tiết lộ sự hiện diện của chúng trong máu.

Trong thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã

tiến hành bổ sung một phân tử nhỏ có tên gọi

là EPPS vào dung dịch chứa nồng độ Aβ. Họ

nhận thấy phân tử nhỏ này có khả năng chia

tách các mảng Aβ, buộc các đơn phân tử Aβ

tách rời. Từ đó, họ nảy sinh ý tưởng thử

nghiệm các mẫu máu bất thường từ các bệnh

nhân được chẩn đoán mắc chứng rối loạn khi

so sánh với các nhóm bệnh nhân được kiểm

soát để tìm ra sự khác biệt.

Các nhà khoa học báo cáo rằng kỹ thuật

của họ rất đáng tin cậy, cho phép khả năng xác

định bệnh nhân được chẩn đoán và những

người thuộc nhóm được kiểm soát. Họ cũng

khẳng định rằng phương pháp mới hoàn toàn

có thể được sử dụng như một công cụ hỗ trợ

theo dõi mức độ tiến triển của rối loạn. Bên

cạnh đó, nhóm cũng cho biết đã lên kế hoạch

đưa kỹ thuật mới vào sử dụng trong thực hành

lâm sàng.

P.K.L, theo medicalxpress.com


**************

Xét nghiệm máu giúp phát hiện bệnh Alzheimer từ những giai đoạn đầu

Một nhóm nghiên cứu đã hợp tác với

các chuyên gia đến từ các tổ chức trên khắp

Hàn Quốc đã phát triển hành công một

phương pháp xét nghiệm máu được đánh giá

là công cụ giúp phát hiện và chẩn đoán bệnh

Alzheimer ngay từ những giai đoạn đầu, khi

bệnh nhân chưa có biểu hiện dấu hiệu bệnh lý

lâm sàng. Trong bài báo của họ được công bố

trên tạp chí Science Advances, nhóm đã mô

tả nghiên cứu và kỹ thuật mới được phát triển

cũng như mục đích hướng tới là nhằm phát

hiện các rối loạn.

Bệnh Alzheimer là một bệnh rối loạn

thoái hóa thần kinh tiến triển, liên quan đến

sự suy giảm của các tế bào thần kinh trong

não, dẫn đến một loạt các triệu chứng, trong

đó, đáng chú ý nhất là chứng mất trí nhớ dần

dần. Hiện nay, chưa có thuốc đặc hiệu chữa

khỏi hoàn toàn bệnh Alzheimer, thậm chí

nguy cơ tử vong tương đối cao, do đó, việc

chẩn đoán sớm giúp có thể giúp giảm gánh

nặng bệnh tật.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu về

bệnh Alzheimer trong nhiều năm và nhận

thức được rằng nguyên nhân cơ bản của bệnh

là sự tích tụ mảng peptide amyloid-beta (Aβ).


Trong khi các nhà khoa học vẫn đang nghiên

cứu về các phương pháp điều trị, rất nhiều nỗ

lực nhằm thực hiện một thử nghiệm nghiên

cứu về rối loạn trước khi các triệu chứng lâm

sàng của bệnh xuất hiện. Một nghiên cứu

trước đây đã chỉ ra rằng các mảng Aβ có khả

năng di chuyển tự do từ não bộ vào các mạch

máu, vì vậy, xét nghiệm máu được xem như

một phương pháp kiểm tra, giúp phát hiện các

rối loạn. Tuy nhiên, phương pháp này chưa

thực sự hiệu quả vì hiện nay, chưa có cách

thức xác định nồng độ Aβ trong máu, từ đó,

khó có thể phát hiện và chẩn đoán nguy cơ

mắc bệnh. Trong nghiên cứu mới, nhóm

chuyên gia khẳng định họ đã tìm ra cách thay

đổi nồng độ Aβ được tìm thấy trong các mẫu

máu, từ đó, tiết lộ sự hiện diện của chúng

trong máu.

Trong thử nghiệm, nhóm nghiên cứu

đã tiến hành bổ sung một phân tử nhỏ có tên

gọi là EPPS vào dung dịch chứa nồng độ Aβ.

Họ nhận thấy phân tử nhỏ này có khả năng

chia tách các mảng Aβ, buộc các đơn phân tử

Aβ tách rời. Từ đó, họ nảy sinh ý tưởng thử

nghiệm các mẫu máu bất thường từ các bệnh

nhân được chẩn đoán mắc chứng rối loạn khi

so sánh với các nhóm bệnh nhân được kiểm

soát để tìm ra sự khác biệt.

Các nhà khoa học báo cáo rằng kỹ

thuật của họ rất đáng tin cậy, cho phép khả

năng xác định bệnh nhân được chẩn đoán và

những người thuộc nhóm được kiểm soát. Họ

cũng khẳng định rằng phương pháp mới hoàn

toàn có thể được sử dụng như một công cụ hỗ

trợ theo dõi mức độ tiến triển của rối loạn.

Bên cạnh đó, nhóm cũng cho biết đã lên kế

hoạch đưa kỹ thuật mới vào sử dụng trong

thực hành lâm sàng.

P.K.L, theo medicalxpress.com


**************

Hy vọng mới để điều trị ung thư não ở trẻ em

Các tế bào DIPG (trong ảnh) thường có khả năng

phục hồi và nhân rộng nhanh chóng. Tuy nhiên,

với liều MI-2, các tế bào đột ngột chết.

Nguồn: Phòng thí nghiệm sinh học và biểu

sinh học Chromatin tại Trường Đại học Rockefeller

Có thể sắp có các phương pháp điều trị

mới cho bệnh u thần kinh đệm cầu não lan

tỏa, (DIPG), một dạng ung thư não tàn khốc

gây ảnh hưởng đến trẻ nhỏ và hiện không thể

chữa được. Các thí nghiệm gần đây trên các

mô hình động vật bệnh đã xác định được một

loại thuốc thử nghiệm có khả năng phá hủy

hiệu quả các tế bào DIPG. Nhóm các nhà

khoa học Trường đại học Rockefeller vừa

mới tìm ra cách thức hoạt động của hợp chất

đầy hứa hẹn này.

Công trình nghiên cứu, được mô tả

trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học

Quốc gia, cho thấy loại thuốc này tác động

lên các con đường chuyển hóa cholesterol

trong tế bào và cho thấy những con đường

chuyển hóa này có thể sẽ là mục tiêu hiệu quả

để điều trị nhiều loại bệnh ung thư não.

Nhắm mục tiêu khối u

Các khối u DIPG nằm trong các pons,

một cấu trúc có độ nhạy cao để kết nối não

với tủy sống. Phẫu thuật cắt bỏ khối u thực sự

là không thể vì nó có nguy cơ gây tổn thương

não nghiêm trọng. Và mặc dù bức xạ có thể

được sử dụng để tạm thời giảm các triệu

chứng, nhưng ung thư chắc chắn vẫn phát

triển với tỷ lệ sống trung bình dưới một năm.

Điều đó cho thấy một nhu cầu cấp thiết tìm ra

những cách điều trị mới cho trẻ em mắc căn

bệnh này.

Với sự hợp tác giữa các phòng thí

nghiệm của C. David Allis, Giáo sư Joy và

Jack Fishman, và Viviane Tabar, Chủ tịch


Khoa Phẫu thuật Thần kinh tại Trung tâm

Ung thư Memorial Sloan Kettering (MSKCC)

tư năm 2014, nhóm nghiên cứu nhận thấy một

hợp chất có tên gọi là MI-2 đã ngăn chặn sự

phát triển khối u trong mô hình chuột mắc

DIPG. Loại thuốc này đã được các nhà khoa

học dùng để điều trị bệnh bạch cầu và nó

được biết là có tác dụng với các tế bào ung

thư bạch cầu bằng cách tương tác với menin,

một loại protein điều chỉnh biểu hiện gen.

Chính vì thế, khi nhóm của Allis bắt đầu

nghiên cứu tác dụng của MI-2 trên các tế bào

DIPG, ban đầu họ nghi ngờ rằng nó sẽ hoạt

động theo cách tương tự.

“Giả thuyết đầu tiên của chúng tôi là

thuốc đã “ngắt” các gen bằng cách tương tác

với menin. Nhưng khi chúng tôi thăm dò thêm

một chút nữa, nhiều điều mà chúng tôi nghĩ

đã không xảy ra”, Richard Phillips - bác sĩ

chuyên khoa thần kinh tại MSKCC và một

thành viên trong phòng thí nghiệm Allis dẫn

đầu nỗ lực này nói.

Ví dụ, khi các nhà nghiên cứu loại bỏ

di truyền menin khỏi các tế bào u thần kinh

đệm, những tế bào đó vẫn nhạy cảm với MI-

2, do đó cho thấy hợp chất này đã phát huy

tác dụng của nó thông qua con đường khác

biệt so với quan sát thấy trong bệnh bạch cầu.

Sau đó, các nhà khoa học phát hiện ra rằng

khi các tế bào DIPG tiếp xúc với MI-2, nó

không thể duy trì mức cholesterol khỏe mạnh

và nhanh chóng chết. Nhưng các tế bào này

có thể được “giải cứu” bằng một liều

cholesterol bổ sung. Điều này gợi ra rằng

trong trường hợp u thần kinh đệm, MI-2 hoạt

động bằng cách làm cạn kiệt chất dinh dưỡng.

Cuối cùng, các nhà nghiên cứu phát hiện ra

rằng MI-2 ức chế trực tiếp lanosterol

synthase, một loại enzyme liên quan đến sản

xuất cholesterol.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra

rằng, trong khi MI-2 phá hủy các tế bào u

thần kinh đệm, loại thuốc này không làm

hỏng các tế bào não bình thường. Phát hiện

này phù hợp với nghiên cứu khác cho thấy

một số tế bào ung thư đặc biệt dễ bị tổn

thương do rối loạn cholesterol.

Nghiên cứu này chỉ ra việc can thiệp

cholesterol là một cách mới đầy hứa hẹn để

điều trị ung thư. Phillips và các đồng nghiệp

hy vọng sẽ phát triển các hợp chất được tối

ưu hóa để nhắm mục tiêu ung thư não. Họ

đang bắt đầu nghiên cứu một số hợp chất

giảm cholesterol đã có trên thị trường.

“Một số loại thuốc hiện có, lúc đầu

được sản xuất cho những người có

cholesterol cao, được thiết kế để nhắm mục

tiêu đến lanosterol synthase, nhưng chúng

chưa không bao giờ thực sự được coi là thuốc

điều trị ung thư. Do một trong số thuốc này

thậm chí còn mạnh hơn MI-2 do đó chúng tôi

hiện đang làm việc với một nhóm các nhà

sinh học hóa học để xem liệu chúng tôi có thể

sửa đổi thuốc để “đưa nó” đến não hay

không?”, ông nói.

Ngoài ra, nghiên cứu này cũng nhấn

mạnh tầm quan trọng của việc không chỉ biết

một loại thuốc hoạt động, mà còn biết nó hoạt

động như thế nào. Trong trường hợp này, việc

phát hiện MI-2 tác dụng với lanosterol

synthase cho thấy các khối u DIPG rất nhạy

cảm với sự can thiệp của cholesterol. Một

phát hiện mở ra con đường sản xuất các hợp

chất hiệu quả hơn nữa.

P.T.T, theo medicalxpress.com


**************

Phát triển phân tử mồi nhử giúp hạn chế di căn ung thư não, vú

Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học

Hebrew ở Jerusalem ngày 15/4 thông báo đã

phát triển một công nghệ mới tạo ra một số

phân tử mồi nhử có khả năng cản trở protein

liên kết với phân tử RNA, giúp ngăn chặn di

căn ung thư não và vú.


Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng

các protein liên kết với RNA đóng vai trò chủ

yếu trong sự phát triển ung thư. Những protein

này hoạt động trong tất cả tế bào, đặc biệt

trong các tế bào ung thư, gắn chặt vào các

phân tử RNA và đẩy nhanh sự phát triển của

các tế bào ung thư.

Các phân tử mồi nhử mới đánh lừa các

protein liên kết với chúng thay vì liên kết với

các phân tử RNA trong tế bào ung thư.

Nhóm nhà khoa học Israel đã tiến hành

thí nghiệm trên chuột bằng cách tiêm các phân

tử mồi nhử vào những con chuột khỏe mạnh.

Kết quả cho thấy tế bào ung thư đã không phát

triển và các khối u não đã biến mất.

Công nghệ mới cho phép điều chỉnh

các phân tử mồi nhử thích hợp cho các bệnh

ung thư khác, giúp nâng cao khả năng điều trị

cho bệnh nhân ung thư.

Hoàng Yến

Nguồn: vietnamplus.vn, 16/4/2019 Trở về đầu trang

**************

NÔNG NGHIỆP

Bước đột phá trong bảo vệ cây trồng

Một nhóm nghiên cứu quốc tế, với các

nhà khoa học từ Đại học La Trobe đã xác định

được các vị trí cụ thể trong nhiễm sắc thể của

thực vật có khả năng truyền miễn dịch cho các

thế hệ sau của chúng

Những phát hiện này có thể tạo ra

những biện pháp mới để ngăn ngừa bệnh trên

cây trồng, mang lại lợi ích to lớn cho người

nông dân. Lần đầu tiên, nhóm nghiên cứu đã

xác định được các vị trí cụ thể (loci) trong

nhiễm sắc thể của cây, giúp di truyền khả năng

kháng bệnh cho thế hệ sau, bằng cách biến đổi

sinh hóa có thể đảo ngược (gọi là methyl hóa

DNA) để tấn công mầm bệnh.

Được công bố trên tạp chí eLife, nghiên

cứu xác định bốn locus DNA kiểm soát khả

năng kháng lại một loại bệnh thực vật phổ biến

là bệnh sương mai. Điều quan trọng là, khả

năng đề kháng này không có bất kỳ tác động

tiêu cực nào đối với sự tăng trưởng hoặc sức

đề kháng chống lại các căng thẳng môi trường

khác.

Nghiên cứu viên của Đại học La Trobe,

tiến sĩ Ritushree Jain nói rằng, khi thực vật bị

tấn công lặp đi lặp lại bởi mầm bệnh, chúng sẽ

phát triển một 'bộ nhớ' (được gọi là mồi), cho

phép chúng chiến đấu hiệu quả khi bị tấn công

trở lại.

"Một trong những cơ chế để chuyển 'bộ

nhớ' này sang thế hệ tiếp theo của chúng

thông qua hạt giống, là quá trình methyl hóa

DNA. Đó là một hiện tượng biểu sinh - có

nghĩa là không có thay đổi trong trình tự

DNA." tiến sĩ Jain giải thích về lợi ích tiềm

năng của những phát hiện này. "Phát hiện

quan trọng này không chỉ dẫn đến những

phương thức ngăn ngừa bệnh phát sinh trong

các loại cây trồng quan trọng, mà còn có thể

giúp giảm sự phụ thuộc của chúng ta vào

thuốc trừ sâu", tiến sĩ Jain nói.

Trưởng nhóm nghiên cứu, giáo sư

Jurriaan Ton từ Trung tâm Sản xuất và Bảo vệ

thực vật của Đại học Sheffield cho biết, những

phát hiện này mở ra hướng nghiên cứu sâu

hơn về cách thức biểu sinh có thể giúp cải

thiện khả năng kháng bệnh trên cây lương

thực. "Chúng tôi muốn sử dụng nghiên cứu

này để nghiên cứu sâu hơn nhằm hiểu rõ

những locus biểu sinh này kiểm soát các gen

phòng vệ khác nhau bằng cách nào", giáo sư

Ton nói.

T.K


**************


Anh triển khai công nghệ khí canh để trồng rau xanh

Việc cung cấp nước và chất dinh

dưỡng cho cây trồng là một quá trình liên tục

từ khi trồng đến khi thu hoạch. Thông thường

cây lấy được dinh dưỡng từ những chất tự

Công nghệ khí canh (aeroponics) sẽ

mang đến cho nông dân cơ hội trồng rau xanh

ở bất kỳ khu vực nào với bất kỳ điều kiện khí

hậu nào - Ảnh: Guardian

Công ty LettUs Grow ở Bristol, Anh,

đã phát triển công nghệ khí canh (aeroponics)

không cần vườn ruộng và các luống đất

truyền thống để trồng rau xanh. Cây nhận

được các chất dinh dưỡng cần thiết qua sự

phân tán của hệ thống bình xịt khí, cho phép

giảm 98% lượng nước tiêu thụ, cũng như

giảm lượng khí thải độc hại.

Theo Guardian, khí canh (aeroponics)

là một phương thức canh tác mới trong nông

nghiệp, trồng cây không sử dụng đất (địa

canh), nước (thủy canh) mà trồng trong môi

trường không khí có chứa các thể bụi dinh

dưỡng cung cấp cho rễ để cây sinh trưởng và

phát triển.

Khí canh cho phép giảm 98% lượng

nước tiêu thụ, cũng như giảm lượng khí thải

độc hại. LettUs Grow, một công ty khởi

nghiệp của Anh, hy vọng rằng công nghệ này

sẽ mang đến cho nông dân cơ hội trồng rau

xanh ở bất kỳ khu vực nào với bất kỳ điều

kiện khí hậu nào. Công ty LettUs Grow ở

Bristol không cần vườn ruộng và các luống

đất truyền thống để trồng rau xanh. Công ty

sử dụng các thùng chứa đặc biệt với các lỗ để

thông qua đó rễ cây chui qua. Chúng nhận

được các chất dinh dưỡng cần thiết qua sự

phân tán của hệ thống bình xịt khí.

Cách tiếp cận này giảm mức tiêu thụ

nước xuống đến mức tối thiểu và cũng cho

phép phát tán ít khí thải hơn so với phương

pháp thủy canh, khi rễ được ngâm trong dung

dịch dinh dưỡng. Charlie Guy, Giám đốc điều

hành công ty, hy vọng rằng các trang trại

thẳng đứng sẽ giúp giảm lượng phế liệu thực

phẩm.

Khoảng 50% rau xanh ở Anh bị loại bỏ

sau khi mua. Điều này một phần là mớ rau

đóng gói to và một phần do hành vi của người

tiêu dùng.Tuy nhiên, hầu hết phế liệu được

hình thành trong quá trình vận chuyển sản

phẩm.

Hệ thống thủy canh và khí canh cho

phép mở trang trại nhỏ ở bất kỳ khu vực nào,

bất kể điều kiện khí hậu nào. Vì rau không

cần nhiều ánh sáng tự nhiên - tia nắng Mặt

trời được thay thế bằng đèn LED nên các

luống trồng rau có thể được đặt trong tầng

hầm, hầm mỏ, đường hầm, bãi đậu xe bị bỏ

hoang, tòa nhà chung cư và siêu thị. LettUs

Grow đã trồng các vỉ rau xanh, các loại rau

diếp, cải xoăn và cải đỏ khác nhau trong một

đường hầm bị bỏ hoang ở Bristol. Công ty

khởi nghiệp cũng có kế hoạch lắp đặt một số

luống rau trong chuỗi siêu thị John Lewis &

Partners.

Đại diện của các công ty khởi nghiệp

trên tin rằng trang trại trong nhà và thẳng

đứng sẽ cho phép đạt được năng suất ổn định

quanh năm, đặc biệt đối với các khu vực thiếu

đất canh tác hoặc những nơi khí hậu khắc

nghiệt.

Vũ Trung Hương


**************

Trung Quốc phát triển giống lúa mới với năng suất cao, kháng bệnh

Đại học Nông nghiệp Nam Kinh

(NAU) vừa tuyên bố, các nhà khoa học Trung

Quốc đã tạo ra một giống lúa mới có khả

năng kháng bệnh cao và năng suất cao. Một

nhóm nghiên cứu do Giáo sư Yang Donglei

thuộc Phòng thí nghiệm di truyền cây trồng

và tăng cường mầm cây và NAU ở phía đông

tỉnh Giang Tô của Trung Quốc, đã sử dụng


một gen năng suất cao, được mã hóa là Kiến

trúc thực vật lý tưởng1 (IPA1), để tăng cường

khả năng kháng bệnh của cây chống lại bệnh

bạc lá do vi khuẩn mà không làm suy giảm

năng suất.

Nhóm của Yang đã phát hiện ra rằng

sự điều hòa của miR-156 và sự biểu hiện quá

mức của IPA1, một gen mục tiêu của

microRNA-156 (miR-156) có khả năng tác

động quá trình tăng trưởng và phát triển của

hạt, sẽ cải thiện khả năng kháng bệnh.

"Chúng tôi gọi giống lúa mới là HIP", Yang

nói, nhóm nghiên cứu đã xác định miR-156-

IPA1 là bộ điều chỉnh giữa tăng trưởng và

kháng bệnh và tạo ra giống lúa mới.

Nghiên cứu sâu hơn cho thấy rằng

không có nhiễm trùng gây bệnh, biểu hiện

IPA1 của chủng thực vật mới chỉ tăng nhẹ,

giúp tăng cường các đặc điểm liên quan đến

năng suất bao gồm gai lớn hơn và thân dày.

Các kết quả nghiên cứu đã được công

bố trên tạp chí Nature Plants, một trong

những tạp chí học thuật quốc tế hàng đầu về

sinh học thực vật.

P.A.T, theo Xinhua


**************

Các nhà nghiên cứu nỗ lực quản lý tuyến trùng ký sinh nhằm giảm thiệt hại cho ngành trồng trọt

Việc cung cấp nước và chất dinh

dưỡng cho cây trồng là một quá trình liên tục

từ khi trồng đến khi thu hoạch. Thông thường

cây lấy được dinh dưỡng từ những chất tự

Một chất cản trở quanh PDE4. Ảnh: UNH

Giun tròn ký sinh thực vật hay còn gọi

là tuyến trùng gây thiệt hại xấp xỉ 100 tỷ đô la

hàng năm trên toàn cầu. Hiện nay các nhà

nghiên cứu tại Đại học New Hampshire đã

thực hiện một khám phá đang chờ cấp bằng

sáng chế rằng một số enzyme trong tuyến

trùng hoạt động khác với các enzyme tương

tự nhưng ở người, với các axit amin dóng vai

trò chính.

Các phát hiện, được trình bày trên tạp

chí PLOS ONE, rất quan trọng vì chúng thúc

đẩy các nỗ lực khoa học để phát triển các loại

thuốc trừ dịch hại mới, thân thiện với môi

trường hơn để quản lý tuyến trùng và giảm

thiệt hại cho các vụ mùa chính như ngô, bông,

lúa mì, đậu tương, lúa và khoai tây trên toàn

thế giới.

Rick Cote, giáo sư sinh học phân tử -

tế bào và y sinh học của Trạm thí nghiệm

nông nghiệp New Hampshire cho biết "Tuyến

trùng ký sinh thực vật là dịch hại chính gây ra

những thiệt hại lớn cho nông nghiệp Hoa Kỳ

và trên toàn thế giới. Các chất hóa học trừ

tuyến trùng hiện nay rất độc đối với con

người, do đó cần phải có các loại chất trừ

tuyến trùng mới ít ảnh hưởng đến môi trường

và người làm nông”.

Bên cạnh Cote, nghiên cứu còn được

thực hiện bởi Kevin Schuste – nghiên cứu

sinh tiến sỹ hóa sinh; Mohammadjavad

Mohammadi - nghiên cứu sinh tiến sỹ về kỹ

thuật hóa học; Karyn Cahill và Suzanne

Matte - cựu nhân viên nghiên cứu; Alexis

Maillet - sinh viên đại học ngành khoa học y


sinh; và Harish Vashisth - trợ lý giáo sư kỹ

thuật hóa học.

Cụ thể, các nhà nghiên cứu tập trung

vào enzyme phosphodiesterase (PDEs). Tất

cả các động vật sử dụng PDE để điều chỉnh

nhiều quá trình sinh lý, bao gồm cả vận động,

sinh sản và nhận thức cảm giác. Trước đây,

Cote và Schuster đã phát hiện ra rằng khi cho

tuyến trùng sống tiếp xúc với một số hợp

chất, được gọi là chất ức chế PDE, chất này

cản trở hoạt động của PDE, cản trở sự di

chuyển của tuyến trùng và khả năng cảm

nhận thức ăn trong môi trường của nó. Hy

vọng việc áp dụng các chất ức chế PDE đặc

hiệu với tuyến trùng vào các lĩnh vực nông

nghiệp có thể ngăn ngừa tuyến trùng ký sinh

lây nhiễm vào rễ cây.

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên

cứu đã so sánh các phản ứng của PDE4 ở

người với các phản ứng của PDE4 ở tuyến

trùng, khi họ áp dụng cùng một chất ức chế

PDE cho mỗi enzyme. Họ phát hiện ra rằng

trong tất cả các trường hợp, các chất ức chế

PDE mà họ đã thử nghiệm ít thành công hơn

trong việc cản trở hoạt động của enzyme

tuyến trùng so với hoạt động của enzyme

người.

Điều này đã dẫn đến nghiên cứu của

Vashisth và Mohammadi, ở cấp độ nguyên tử,

các axit amin trong enzyme PDE4 chịu trách

nhiệm cho những khác biệt dược lý này. Họ

phát hiện ra rằng một số axit amin nhất định

cũng như một số các axit amin khác trong cấu

trúc tổng thể của hai enzyme góp phần làm

giảm hiệu quả của các chất ức chế PDE để

ngăn chặn hoạt động của enzyme tuyến trùng.

UNH đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho

khám phá này thông qua UNHInnovation.

Schuster cho rằng "Bằng cách chứng

minh rằng các enzyme PDE của tuyến trùng

khá khác nhau về trình tự và cấu trúc của

chúng, chúng tôi hình dung rằng có thể thiết

kế các chất diệt tuyến trùng nhắm vào đúng

mục tiêu được chọn lọc. Từ công nghệ nhắm

vào các PDEs của truyến trùng giúp tạo ra

một thê hệ chất hóa học diệt tuyến trùng thân

thiện với môi trường, động vật và con người".

Các nhà nghiên cứu đang mở rộng

nghiên cứu về tác dụng của việc áp dụng các

chất ức chế PDE đối với tuyến trùng sống.

Cote nói "Chúng tôi tin rằng một số PDE

tuyến trùng nhất định có thể kiểm soát các

quá trình sinh lý quan trọng cần thiết để tìm

thức ăn hoặc sinh sản và việc ức chế PDE

tuyến trùng có thể gây chết hoặc vô sinh.

Hướng nghiên cứu dài hạn là sử dụng kiến

thức thu được từ nghiên cứu trên để thiết kế

ra hợp chất ức chế chọn lọc PDE tuyến trùng

mà không ảnh hưởng đến các PDE động vật

khác".

Lê Thị Kim Loan, theo Sciencedaily

Nguồn: iasvn.org, 8/4/2019 Trở về đầu trang

**************

Phát hiện một gen mới cần để tạo ra tai ngô

Một nhóm các nhà khoa học dẫn đầu là

Paula McSteen, chuyên gia di truyền học về

ngô tại trường Đại học Missouri đã xác định

được một gen cần thiết để tạo nên tai ngô.

Nghiên cứu mới đã được công bố trên tạp chí

Molecular Plant, giúp nâng cao nhận thức sinh

học về phương thức phát triển của những bộ

phận khác nhau trên cây ngô. Đây là thông tin

quan trọng đối với cây ngô, nguồn chủ yếu

cung cấp lương thực toàn cầu.

"Ngô là cây trồng rất quan trọng và tai

ngô là bộ phận quan trọng nhất quyết định

năng suất ngô. Việc hiểu rõ các gen kiểm soát

quy trình này và cách chúng phối hợp hoạt

động ở cấp độ phân tử tác động đến nỗ lực


tăng năng suất cây trồng", McSteen, phó giáo

sư khoa học sinh học nói. "Thông tin mà

chúng tôi thu thập được từ ngô, có thể được sử

dụng cho các loại ngũ cốc khác như gạo và

lúa mì, vì chúng cũng tạo hạt trên các cành".

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một gen có

tên là barren stalk2 hay ba2, ảnh hưởng đến sự

phát triển của mô phân sinh ở nách lá, là

những tế bào đặc biệt tạo nên tai ngô, Khi cây

ngô phát triển, những tế bào này được hình

thành tại các mắt dọc thân cây. Các mắt đó

trông giống như rãnh hoặc vết lõm nhỏ trong

thân cây. Khi cây sẵn sàng tạo tai ngô, những

tế bào này bắt đầu phân chia và đâm ra khỏi

thân cây. Các chồi nhú ra kéo dài tạo thành

chồi tai và cuối cùng trở thành tai để có thể thu

hoạch. Quá trình này bắt đầu bằng cách cung

cấp một loại hoóc môn được gọi là auxin đến

các mắt báo hiệu cho các tế bào tạo ra tai ngô.

Để xác định các gen cần để tạo nên

những bộ phận như tai ngô, các nhà di truyền

học tìm kiếm những cây trồng không thể tạo ra

cơ quan này theo cách phù hợp. Cây trồng có

đột biến gen ba2 không bao giờ tạo ra được bộ

phận tai, do đó được gọi là dạng "thân cằn".

Các cây trồng đột biến không có các rãnh tạo

nên tai, chứng tỏ gen hoạt động sớm trước khi

chồi tai hình thành. Đột biến ba2 được phát

hiện trong một màn hình di truyền (genetic

screen) lớn cho các cây ngô không thể tạo ra

tai ngô và gen được xác định bằng cách lập

bản đồ phân tử đến nhiễm sắc thể 2.

Các màn hình di truyền cùng loại trước

đây đã xác định được đột biến ở một gen khác,

được gọi là barren stalk1 hoặc ba1, cũng rất

cần thiết để tạo ra tai ngô. Loại gen khác này

đóng vai trò chính trong con đường truyền tín

hiệu phân tử kiểm soát sự phát triển của tai

ngô. Để kiểm tra xem các cây thân cằn có vấn

đề gì khác hay không, nhóm nghiên cứu đã

thực hiện các phép lai di truyền, được gọi là

thí nghiệm bổ sung và đưa ra kết luận về kiểu

hình quan sát thấy trong các cây là do đột biến

một gen hoàn toàn khác.

Thông qua rất nhiều phân tích bổ sung,

các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng gen

ba2 tương tác di truyền với gen ba1 và các

protein tương ứng tạo thành một phức hợp.

Ba2 cũng tương tác với các gen khác điều

chỉnh ba1. Những phát hiện này chứng minh

ba2 nằm trong cùng đường truyền tín hiệu

phân tử như ba1 và hai gen phối hợp hoạt

động để điều chỉnh sự phát triển của tai ngô.

Nghiên cứu còn có sự tham gia của các

nhà khoa học tại trường Đại học Pennsylvania,

Đại học California và Đại học Missouri.

N.T.T, theo phys.org


**************

Giải quyết tình trạng lãng phí phân bón ở vùng trồng trọt Trung Tây Hoa Kỳ

Nông dân không thể dự đoán sản lượng

thu hoạch ngô hàng năm một cách chắc chắn,

nhưng với nghiên cứu mới từ Đại học bang

Michigan (MSU), giờ đây họ có thể xác định

chính xác các địa điểm cụ thể trên các vùng

trồng trọt tạo ra năng suất cao hoặc thấp. Điều

này không chỉ giúp họ tiết kiệm thời gian và

tiền bạc; nó sẽ giải quyết một trong những vấn

đề môi trường phổ biến nhất mà các vùng sản

xuất cây trồng phải đối mặt, đó là tình trạng

mất nitơ.

Bruno Basso, Giáo sư khoa học hệ sinh

thái của MSU và là tác giả chính của nghiên

cứu cho biết: “Đây là lần đầu tiên bất cứ ai

cũng có thể định lượng được mức độ biến

động năng suất tại các khu vực sản xuất quy


mô nhỏ ở Vành đai ngô Hoa Kỳ. Phát hiện của

chúng tôi cho phép nông dân biết chính xác

những khu vực trồng trọt nào trong các trang

trại có năng suất ổn định, điều này cho phép

họ quản lý tốt hơn để tiết kiệm tiền, giảm tổn

thất phân bón và giảm khí thải nhà kính”.

Basso và các đồng tác giả nghiên cứu

MSU của ông - Guanyuan Shuai, Jin Shui

Zhang và Phil Robertson - đã phát hiện ra rằng

hầu hết các cánh đồng đều có những khu vực

nhất định có năng suất thấp hoặc cao, nghĩa là

phần lớn phân bón được thêm vào các khu vực

năng suất thấp sẽ không được sử dụng và sẽ bị

thải ra môi trường. Nghiên cứu cho thấy rằng

lượng phân bón nitơ bị mất đi tại 10 bang

miền Trung Tây Hoa Kỳ trị giá gần 1 tỷ USD

và tạo ra 6,8 triệu tấn khí thải nhà kính mỗi

năm.

Đây là nghiên cứu đầu tiên định lượng

tổn thất nitơ từ các khu vực sản xuất có năng

suất thấp của các cánh đồng riêng lẻ. Nhóm

của Basso đã sử dụng hình ảnh vệ tinh để

nghiên cứu các cánh đồng bao phủ diện tích 70

triệu mẫu đất nông nghiệp ở miền Trung Tây.

Phân tích này cung cấp cho các nhà nghiên

cứu một hình ảnh chính xác về toàn bộ sản

lượng ngô của vùng Trung Tây.

Để xác thực hình ảnh vệ tinh, nhóm

nghiên cứu đã so sánh dữ liệu vệ tinh với dữ

liệu năng suất trong 10 năm được thu thập bởi

các cảm biến gắn trên máy gặt đập liên hợp từ

hơn 1.000 trang trại.

Basso nói: “Tổng cộng, khoảng 50%

diện tích chúng tôi phân tích là ổn định và

năng suất cao. Khu vực kém hiệu quả và

không ổn định, mỗi khu vực chiếm khoảng

25% tổng diện tích đất nông nghiệp”.

Bằng cách đánh giá nông dân khu vực

Vành đai ngô chi bao nhiêu cho phân bón

không được sử dụng, các tác giả kết luận rằng

kết quả tốt nhất cả cho nông dân và môi

trường là tránh bón phân cho các khu vực kém

hiệu quả.

Trong mọi trường hợp, Basso nói rằng

thời gian và tài nguyên nên được tập trung vào

việc canh tác các khu vực có năng suất cao

hoặc không ổn định với năng suất cao trong

một số năm. Các khu vực không ổn định vẫn

có thể được quản lý tốt với việc quản lý phân

bón nitơ cẩn thận trong mùa.

Basso nói: “Bằng cách sử dụng dữ liệu

lớn, giờ đây chúng tôi có thể cung cấp cho

nông dân một bản đồ phân bón nitơ cho các

cánh đồng của họ. Nông dân muốn trở thành

người quản lý môi trường tốt, để tránh những

khu vực bón phân quá mức sẽ làm mất nhiều

nitơ nhất vào nước ngầm, sông suối”.

Công việc được thực hiện ở nhiều quy

mô địa lý khác nhau, mở rộng từ nghiên cứu

quy mô nhỏ tại Trạm nghiên cứu sinh thái dài

hạn của Trạm sinh học Kellogg đến các trang

trại riêng lẻ trong khu vực để cuối cùng là toàn

bộ vùng Trung Tây.

Colette nói: Công trình nghiên cứu

chứng minh rằng việc khai thác quá mức đất

canh tác năng suất thấp luôn rất tốn kém cho

ngành và cung cấp một cách tiếp cận có giá trị

để đáp ứng mục tiêu quản lý nitơ chính xác

của ngành nông nghiệp.

Nguyễn Minh Thu, theo sciencedaily

Nguồn: mard.gov.vn, 18/4/2019 Trở về đầu trang

**************

MÔI TRƯỜNG

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc phát triển nanocompozit mới để phát hiện ô nhiễm chì trong nước

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã

phát triển một loại nanocompozit mới có thể

phát hiện chính xác chì, một trong những kim

loại nặng độc hại nhất được tìm thấy trong

nước.


Nhiều công cụ phân tích điện hóa đã

được sử dụng rộng rãi để phát hiện chì trong

nước, tuy nhiên, vẫn là một thách thức để

phát hiện chính xác các mẫu nước bị nhiễm

chì do sự xuất hiện của các ion kim loại nặng

cùng tồn tại khác.

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc từ

Viện Máy thông minh, Viện Khoa học Vật lý

Hợp Phì thuộc Viện Khoa học Trung Quốc đã

phát triển một loại nanocompozit để đạt được

cảm biến điện hóa nhạy cảm và chống nhiễu

để phân tích chì.

Ngay cả khi có mặt kim loại nặng cùng

tồn tại khác, nanocompozit đã thể hiện khả

năng hấp phụ cao đối với chì, cho phép điện

cực biến đổi của nó nhạy cảm của chì.

Phương pháp đề xuất đã được sử dụng

để phát hiện chì trong các mẫu nước của nhà

máy xử lý nước thải và thu được kết quả kiểm

tra chính xác.


Phân tích Chimica Acta.

P.A.T, theo xinhuanet.com



**************

Quy trình lọc mới loại bỏ vết dầu trong nước thải

Mỗi ngày, ngành công nghiệp dầu khí

ở Hoa Kỳ tạo ra 2,5 tỷ gallon nước thải.

Nước không an toàn cho các hộ gia đình sử

dụng và các phương pháp xử lý nước hiện

nay sử dụng nhiều năng lượng và không thể

loại bỏ tất cả các chất gây ô nhiễm.

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học

Purdue đã phát triển một kỹ thuật lọc mới, tiết

kiệm năng lượng và loại bỏ có hiệu quả vết

dầu và các chất gây ô nhiễm từ nguồn nước

thải này. Phương pháp mới sử dụng kết hợp

ánh sáng và xốp than hoạt tính để xử lý nước

ô nhiễm.

"Đây là quy trình xử lý đơn giản, sạch

sẽ và không tốn kém", Ashreet Mishra, nghiên

cứu sinh tại Viện Nghiên cứu Nước Tây Bắc

thuộc trường Đại học Purdue và là đồng tác

giả nghiên cứu nói.

Ánh nắng mặt trời hoạt động để làm

nóng và kích hoạt xốp than hoạt tính, giúp

hấp thụ dầu và các chất gây ô nhiễm khác.

Các thử nghiệm chứng minh kỹ thuật xử lý

nước thải từ ngành công nghiệp dầu khí đáp

ứng tiêu chuẩn nước sạch của Cơ quan Bảo

vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA) đối với các

nguồn công nghiệp.

Sau khi lọc xong, các nhà khoa học đã

đo tổng tượng cacbon hữu cơ ở mức 7,5

miligam trên mỗi lít nước. Các nhà nghiên

cứu cũng có thể thu hồi 95% lượng dầu được

hấp thụ bởi xốp than hoạt tính.

Mishra cho rằng: "Đây là phương

pháp đầu tiên để tiến hành lọc trong một

bước duy nhất qua xốp có lỗ. Quy trình của

chúng tôi có thể giải quyết các khía cạnh chi

phí và năng lượng của vấn đề".

Trước đây, các nhà nghiên cứu đã sử

dụng xốp thấm cà phê để làm sạch nước

nhiễm chì. Các vật liệu xốp khác có thể được

sử dụng để phản ứng với nước và tách các

phân tử ngoài mục tiêu. Các túi khí nhỏ bên

trong xốp làm nhiệm vụ bẫy và giữ lại các

chất ô nhiễm đã bị loại bỏ. Nhóm nghiên cứu

cho rằng xốp than đá có thể được sản xuất


trên quy mô lớn để kết hợp vào trong các hệ

thống lọc nước hiện nay.

N.T.T, theo upi.com


**************

Nga phát triển phương pháp dùng bùn đỏ hấp thụ asen, làm sạch nước

Các nhà khoa học Nga đã đề xuất dùng

bùn đỏ làm nguyên liệu để hấp thu asen từ

phế thải luyện kim và nước - Ảnh : 2photo.ru

Các nhà khoa học Nga đã thực hiện

“một công đôi việc” khi phát triển được công

nghệ tận dụng bùn đỏ, phế thải trong chế biến

quặng bauxite để thu alumin làm chất hấp thụ

asen trong phế thải luyện kim và trong nguồn

nước.

Theo Minerals, các nhà khoa học ở Đại

học Liên bang Ural (Nga) đã phát triển một

phương pháp hiệu quả để thu asen (thạch tín)

từ nước và các dung dịch để tiếp tục xử lý.

Asen, một trong những chất độc và chất

gây ung thư mạnh nhất, là sản phẩm phụ của

quá trình sản xuất các kim loại màu nặng như

đồng chẳng hạn, được tìm thấy trong chất thải

luyện kim như xỉ, bụi, nó rất nguy hiểm cho

con người và môi trường. Ở miền Nam Ấn Độ

và Bangladesh, asen tập trung cao trong nước

uống là nguyên nhân gây bệnh và tử vong cho

hơn 20% dân số. Do đó, nhiệm vụ cấp bách là

tìm cách chiết xuất asen từ nước và các giải

pháp để tiếp tục xử lý.

Các nhà khoa học đã đề xuất dùng bùn

đỏ làm nguyên liệu để hấp thụ asen. Đây cũng

là chất thải trong chế biến quặng bauxite để

sản xuất alumin, nguyên liệu thô để sản xuất

nhôm (oxit sắt tạo ra màu đỏ cho bùn).

Bauxite chỉ chứa một nửa các thành phần hữu

ích cho ngành công nghiệp nhôm, các tạp chất

còn lại là phế thải. Do đó, một nhà máy nhôm

mỗi năm có thể thải ra hơn một triệu tấn bùn

đỏ. Đồng thời, việc tận dụng chúng lại khó

khăn về mặt công nghệ và không hiệu quả về

mặt kinh tế do sự bão hòa các kim loại kiềm,

canxi và natri, có liên quan đến việc chiết xuất

alumin từ bauxite.

Do đó, các bãi thải bùn chiếm các vùng

lãnh thổ rộng lớn tạo ra mối đe dọa tiềm ẩn đối

với môi trường (ví dụ, vào năm 2010 tại

Hungary, một bãi thải bùn tràn đã dẫn đến rò rỉ

hơn một triệu tấn bùn đỏ, làm chết 10 người và

ô nhiễm sông Danube). Ông Andrej Shoppert,

phụ trách nhóm nghiên cứu chia sẻ rằng khi

giải quyết vấn đề tăng hiệu quả xử lý bauxite,

các nhà khoa học nhận thấy rằng bằng cách

thay đổi nhiệt độ của quá trình xử lý bauxite,

có thể thu được bùn đỏ với các tính chất vật lý

khác nhau, ví dụ như có từ tính và asen có thể

được cô đặc trong dung dịch, sau đó được

chuyển thành dạng không hòa tan để xử lý tiếp

theo. Và bùn tái sinh có thể tái chế liên tục

khiến quá trình hấp thụ asen được đơn giản và

rẻ hơn.

Các nhà khoa học của Ural đã phát hiện

ra rằng bùn đỏ thu được khi nung chảy bauxite

với kiềm caustic ở nhiệt độ 300 và 500 độ C

cho thấy hiệu quả lớn nhất trong việc loại bỏ

asen: ở các chế độ này, 1 gram bùn đỏ hấp thụ

được hơn 30 miligam asen, tương đương với

hiệu quả khi dùng các chất hấp thụ đắt tiền.

Các chuyên gia nước ngoài đã đánh giá tích

cực phương pháp do các nhà khoa học Nga đề

xuất.

Vũ Trung Hương


**************


Thu gom nước ngọt bằng hệ thống thu hơi

Lấy cảm hứng từ cách các giọt sương

hình thành trên mạng nhện, các kỹ sư và nhà

toán học tại trường Đại học California ở Los

Angeles (UCLA) đã thiết kế một hệ thống thu

hơi nước độc đáo và hiệu quả được dùng để

sản xuất nước sạch, nước ngọt hoặc tái chế

nước thải công nghiệp thông thường sẽ bị thải

loại.

Hệ thống mới là một mảng dày đặc các

sợi bông song song được căng theo chiều dọc

với một dòng các giọt nước chảy đều đặn chảy

xuống. Hơi nước được đẩy lên bởi một cái

quạt, được thu gom bằng "mạng lưới" các giọt

nước và ngưng tụ. Sau đó, nước được chuyển

vào một thùng chứa.

Theo kết quả nghiên cứu, so với các

công nghệ thu hơi nước hiện nay, sử dụng

phương pháp mới làm tăng 200% hiệu suất.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science

Advances, bao gồm một mô hình lý thuyết về

hệ thống và kết quả thử nghiệm từ một nguyên

mẫu.

Ngoài thu gom nước từ khí quyển,

phương pháp này có thể được sử dụng để sản

xuất nước sạch từ hiện tượng bốc hơi nước

thải có độ mặn cao, như nước thải từ hoạt

động sản xuất dầu khí hoặc từ dòng chảy tưới

tiêu. Công nghệ này cũng có thể được dùng để

thu hơi nước thoát ra từ các tháp làm mát trong

các nhà máy điện và cơ sở công nghiệp. Sau

đó, nước thu gom có thể được tái chế trở lại hệ

thống làm mát.

Sungtaek Ju, giáo sư kỹ thuật cơ khí và

hàng không vũ trụ và là tác giả chính của

nghiên cứu cho biết: “Tình trạng khan hiếm

nước ngọt gây lo ngại gia tăng trên toàn cầu

đã thúc đẩy sự phát triển của các phương

pháp thu hơi nước khả thi về mặt kinh tế. Ý

tưởng này mô phỏng chu kỳ mưa tự nhiên để

tạo ra nước sạch, được gọi là "quá trình làm

ẩm - hút ẩm" đã xuất hiện từ khá lâu. Tuy

nhiên, để chế tạo được hệ thống giá rẻ có thể

vận hành vẫn là thách thức lớn. Hệ thống của

chúng tôi có giá thành rẻ, trọng lượng nhẹ và

tiết kiệm năng lượng. Những yếu tố này có khả

năng giúp vượt qua những thách thức cho việc

áp dụng hệ thống”.

Một số phương pháp thu hơi nước được

đề xuất đã sử dụng kim loại lạnh để làm cho

hơi nước ngưng tụ trên bề mặt. Nhưng diện

tích bề mặt hạn chế, cũng như trọng lượng, vật

liệu và chi phí sản xuất, đã cản trở việc ứng

dụng. Tương tự, các phương pháp sử dụng vòi

phun hoặc điện trường sử dụng quá nhiều điện

để có thể khả thi.

Yếu tố quan trọng trong hệ thống của

nhóm nghiên cứu tại UCLA là khả năng tạo ra

các giọt nước có cùng kích thước và tốc độ

chảy không đổi. Những giọt nước này cho

phép hệ thống thu hơi nước một cách hiệu quả,

mà không làm giảm áp lực lớn và tiêu thụ điện

năng của quạt.

N.P.D,theo techxplore.com


**************

Quy trình và thiết bị giám sát chất lượng nước trực tuyến

Tiếp cận với nước có chất lượng tốt là

mối quan tâm sống còn của nhân loại trên toàn

cầu. Sự sẵn có của nước sạch và an toàn là một

vấn đề lớn ở cả các nước phát triển và đang

phát triển. Hiện nay, thế giới đang đối mặt với

thách thức khó khăn trong việc đáp ứng nhu

cầu ngày càng cao của hệ thống nước uống do

tăng dân số, đô thị hóa, gia tăng ô nhiễm


nguồn nước từ các hoạt động công nghiệp,

nông nghiệp và biến đổi khí hậu.

Nước uống là nhu cầu thiết yếu của

cuộc sống do đó cần phải có hệ thống giám

sát, xử lý thích hợp nhằm phát hiện các chất

gây ô nhiễm như vi khuẩn, ký sinh trùng và dư

lượng hóa chất trong nước uống. Hiện nay, có

một số công cụ đo trực tuyến như thiết bị đo

TOC, BOD, ion, Clo, DO, v.v. Phổ biến nhất

trong các nhà máy xử lý nước trên thế giới

hiện nay là các thiết bị đo pH, nhiệt độ, độ đục

và Clo. Tuy nhiên, các thiết bị này chưa phát

hiện được vi sinh vật và những ký sinh trùng

nguy hiểm có thể truyền bệnh sang người như

Cryptosporidium và Giardia, v.v.

Cryptosporidium oocysts có thể tồn tại nhiều

tháng trong môi trường nước, kháng lại các

loại thuốc khử trùng thông thường như Clo

gây viêm dạ dày ở người. Tổ chức Y tế Thế

giới ước tính 200 triệu người bị nhiễm ký sinh

trùng Giardia mỗi năm, gây ra các bệnh nhiễm

trùng đường ruột và u nang. Cryptosporidium

và Giardia thường tồn tại trong nước thải, tuy

nhiên, hiện nay, chưa có hệ thống giám sát nào

theo dõi việc xả vi sinh vào sông, suối, ao, hồ,

v.v. Ngoài ra, nguồn nước còn có thể bị ô

nhiễm bởi dư lượng dược phẩm của các nhà

máy dược.

Sáng chế US10214432 của nhóm tác

giả người Thụy Điển Chowdhury Sudhir;

Chowdhury Ulla đăng ký tại Mỹ được công bố

ngày 26/02/2019 đề cập đến quy trình và thiết

bị giám sát chất lượng nước trực tuyến trong

hệ thống phân phối nước nhằm kiểm soát, phát

hiện và xử lý kịp thời các chất gây ô nhiễm

(dư lượng hóa chất dược phẩm; ký sinh trùng

Cryptosporidium và Giardia).

Quy trình vận hành:

Chuyển dòng nước thải vào đường ống

có bộ đếm hạt laser liên tục với lưu lượng 5-10

lít/phút. Bộ đếm hạt laser có thể hoạt động

trong bước sóng từ 330-870nm, liên tục đếm

các hạt kích thước khoảng Sn trong dòng nước,

để xác định cho mỗi lần đếm trong khoảng

thời gian t, sẽ cho một số cin trên mỗi thể tích

nước.

Kích thước của các hạt được đếm từ

0.1-100μm. Một khoảng kích thước hạt sẽ

tương ứng với các chất gây ô nhiễm như:

- Kích thước hạt từ 0,5 - 3μm cho thấy sự

hiện diện của virus, vi khuẩn trong

nước, và cũng có thể cho thấy sự hiện

diện của dư lượng thuốc

- Kích thước hạt từ 10 - 25μm đưa ra dấu

hiệu về sự hiện diện của ký sinh trùng

trong nước.

Ứng với mỗi khoảng kích thước hạt sẽ

có một số cin trên mỗi thể tích nước. Ví dụ

kích thước hạt S1 trong khoảng từ 0,5 - 3μm

tương ứng với kích thước của virus và vi

khuẩn, được đếm liên tục trong khoảng đó,

cho ta một số ci1 trên mỗi thể tích nước. Nếu

kích thước hạt S2 trong khoảng từ 10 - 25 μm

tương ứng với kích thước của ký sinh trùng,

cho ta một số ci2 trên mỗi thể tích nước. So

sánh cin với giá trị tham chiếu được xác định

trước đó ccefn về số lượng hạt trên một thể tích

nước chảy trong đường ống. Số ccefn được xác

định cho từng mục đích kiểm tra virus, vi

khuẩn, ký sinh trùng hoặc dư lượng thuốc

trong đường ống, theo từng thời điểm, chẳng

hạn lúc 1 giờ, 10 giờ, 1 ngày hoặc thậm chí 1

tuần hoặc lâu hơn, theo đó, tính giá trị trung

bình hoặc đường cơ sở trung bình cho số

lượng hạt đếm được, cũng như chỉ ra biên độ

dao động bình thường xung quanh giá trị trung

bình này, và cho phép phân bố chuẩn Gauss

xung quanh giá trị trung bình đã tính toán.

Thông số ccefn nên được lặp lại thường xuyên,

ví dụ: mỗi ngày một lần, mỗi tuần một lần,

mỗi tháng một lần hoặc tại bất kỳ khoảng thời

gian nào khác hoặc khi cần thiết do thay đổi

trong bất kỳ điều kiện nào, ví dụ: điều kiện

môi trường hoặc phương pháp xử lý nước, v.v.

Việc lấy mẫu nước từ đường ống sẽ

được tự động kích hoạt khi cin vượt quá giá trị

ngưỡng được xác định trước TVAn trong một

khoảng thời gian tAn (gọi là thời gian ngưỡng

được xác định trước trong khoảng từ 1-5

phút). TVAn được chọn bằng cách sử dụng

phân bố chuẩn Gauss xung quanh ccefn, theo

công thức:


TVAn = ccef

n + q x σn trong đó:

q: một số được xác định trong khoảng

từ 1-10;

σn: độ lệch chuẩn

Việc lấy mẫu nước sẽ được lặp lại

nhiều lần cho đến khi số hạt có giá trị thấp hơn

giá trị ccefn + q’ x σn, trong đó q’ = 0.5; 1; 1.5;

và 2

Các mẫu nước sau khi lấy có thể được

phân tích trực tiếp hoặc lưu trữ để phân tích

sau. Các mẫu được lưu trữ để phân tích sau tốt

nhất là được giữ ở nhiệt độ từ 4 – 60C, cho đến

khi được phân tích. Có thể dùng các phương

pháp vi sinh, sinh hóa, hóa học hoặc vật lý để

phân tích mẫu nước.

Khi cin vượt quá giá trị ngưỡng được

xác định trước TVAn trong một khoảng thời

gian tAn thì một tính hiệu cảnh báo tự động sẽ

được gửi trực tiếp đến hệ thống máy tính hoặc

điện thoại thông minh qua Internet.

Ngoài ra, khi cin vượt quá giá trị

ngưỡng được xác định trước TVDn trong một

khoảng thời gian tDn (TVD

n và tDn được xác

định giống TVAn và tA

n) thì một lượng ozone

(khoảng ít hơn 5g/m3 nước, nồng độ từ 0.1 –

2ppm) sẽ được tự động đưa vào ống nước.

Lượng ozone được cho vào đường ống có tác

dụng khử dư lượng thuốc, hoặc các chất hóa

học, cũng như các vi sinh vật có trong nước.

Tác giả sáng chế cho biết với nồng độ ozone

thấp như vậy sẽ không làm ảnh hưởng đến

chất lượng nước, nhưng có thể làm tổng lượng

carbon hữu cơ (TOC) và sự đổi màu của nước

giảm từ 20% - 50%, số lượng vi khuẩn trong

nước có thể giảm xuống bằng 0. Thời gian xử

lý bằng ozone được kéo dài từ 10 – 60 phút.

Do đó, hệ thống giám sát gồm:

- một cảm biến TDS dùng để đo tổng

chất rắn hòa tan trong dòng nước trong

khoảng 0-5000ppm (mg / l);

- một cảm biến dẫn điện theo dõi độ dẫn

điện trong nước trong phạm vi 0-10000

micro S; và

- một nhiệt kế để đo nhiệt độ của nước.

Theo sáng chế, với hệ thống và quy

trình giám sát đồng thời xử lý nước tự động

trên có thể áp dụng cho nước thải hoặc nước

nguồn. Tuy nhiên, với nước thải cần phải xử lý

sơ bộ trước khi áp dụng hệ thống giám sát tự

động. Và sản phẩm nước thu được đảm bảo

sức khỏe người tiêu dùng theo các tiêu chuẩn

hiện hành trên thế giới.

Minh Thư dịch


**************

Phát minh ra hình thức dập lửa kiểu mới bằng cách hút lửa vào trong bình chữa cháy

Thay vì phun chất dập lửa như thông

thường, các nhà khoa học Nhật Bản đã tìm ra

giải pháp mới giúp cứu hỏa kịp thời khi đang

ở ngoài vũ trụ bằng cách hút lửa vào trong

môi trường chân không.

Theo Newatlas, khoa kỹ thuật cơ khí

tại Đại học công nghệ Toyohashi, Nhật Bản

đã phát triển thành công một loại bình chữa

cháy kiểu mới, hứa hẹn sẽ áp dụng hiệu quả

trên tàu vũ trụ. Loại bình này sử dụng phương

pháp chữa cháy chân không (Vacuum

Extinguish Method - VEM), cho phép hút lửa

và nguồn cháy vào trong một bình chân

không, qua đó giúp dập lửa an toàn hơn.

Lửa là một trong những mối nguy

hiểm khủng khiếp nhất đối với những con tàu

vũ trụ có người lái hoặc hệ thống trạm vũ trụ

ISS, tàu ngầm,…Sự nguy hiểm không chỉ đến

từ sức nóng, khói mà còn bởi các chất dập lửa

truyền thống hiện nay sẽ gây hại lớn đến cấu

trúc của tàu.

Ít người biết rằng, đội cứu hỏa trên tàu

ngầm và Trạm ISS cần phải đeo mặt nạ oxy

trước khi xử lý đám cháy, bởi ngay cả những


loại khí vô hại để xử lý đám cháy như CO2

vẫn có thể khiến phi hành đoàn bị chết ngạt.

Dùng nước để dập đám cháy ở ngoài không

gian cũng là một hành động vô cùng liều lĩnh.

Đó là lý do các nhà khoa học phải tìm

ra một phương pháp chữa cháy mới hiệu quả

hơn để giải quyết vấn đề này. Được biết, đại

học công nghệ Toyohashi đã hợp tác cùng hai

trường khác là Hokkaido và Shinshu nghiên

cứu tạo ra VEM.

Đó là lý do các nhà khoa học phải tìm

ra một phương pháp chữa cháy mới hiệu quả

hơn để giải quyết vấn đề này. Được biết, đại

học công nghệ Toyohashi đã hợp tác cùng hai

trường khác là Hokkaido và Shinshu nghiên

cứu tạo ra VEM.

Quy trình hoạt động của phương pháp VEM

Phương pháp này gần như đảo ngược

hoàn toàn cách thức hoạt động của bình chữa

cháy. Thay vì phun chất chữa cháy ra ngoài,

bình sẽ hút lửa và vật chất gây cháy vào bên

trong buồng chân không. Ưu điểm của

phương pháp này là hạn chế tối đa việc thải ra

các loại khí nguy hiểm, cách ly ngọn lửa khỏi

oxy nhanh chóng, qua đó đẩy nhanh thời gian

dập lửa và hạn chế việc sử dụng mặt nạ

dưỡng khí không cần thiết.

Theo trưởng nhóm nghiên cứu Yuji

Nakamura, VEM là một sáng chế vô cùng

hữu ích và hứa hẹn sẽ sớm được ứng dụng để

chữa cháy trong nhiều điều kiện khắc nghiệt

và nguy hiểm. Nghiên cứu trên đã được công

bố trên tạp chí Fire Technology mới đây.

Tiến Thanh

Nguồn: vnreview.vn, 24/4/2019 Trở về đầu trang

**************

BẢN TIN SỐ 05 - lib.iuh.edu.vnlib.iuh.edu.vn/wp-content/uploads/2019/08/Bantin... · Bản tin...

Documents

Transcript of BẢN TIN SỐ 05 - lib.iuh.edu.vnlib.iuh.edu.vn/wp-content/uploads/2019/08/Bantin... · Bản tin...