18:24
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cipul cu mai multe organe detectează nanoparticulele periculoase

_ Cip cu mai multe organe detectează nanoparticule periculoase

Ce se întâmplă atunci când respirăm nanoparticule emise de, de exemplu, o imprimantă laser? Aceste nanoparticule ar putea deteriora tractul respirator sau poate chiar alte organe? Pentru a răspunde la aceste întrebări, cercetătorii Fraunhofer dezvoltă dispozitivul de expunere „NanoCube”.

Cipul multi-organ integrat al Nanocube instalat în laboratorul Universității Tehnice din Berlin (TU Berlin) și prin spin- „TissUse” detectează interacțiunea dintre nanoparticule și celulele pulmonare, absorbția nanoparticulelor în fluxul sanguin și posibilele efecte asupra ficatului.

A avea o imprimantă laser chiar lângă stația de lucru este cu siguranță foarte practică. Acestea fiind spuse, există riscul ca aceste mașini, la fel ca imprimantele 3D, să poată emite aerosoli în timpul funcționării, care conțin, printre altele, nanoparticule – particule care au dimensiuni între una și o sută de nanometri. Prin comparație, un fir de păr are o grosime de aproximativ 60.000 până la 80.000 de nanometri.

Nanoparticulele sunt produse și prin trecerea vehiculelor rutiere, de exemplu, prin abraziunea anvelopelor. Până în prezent, însă, se știe puțin despre modul în care aceste particule afectează corpul uman atunci când sunt inhalate în plămâni. Până acum, singura modalitate de a studia acest lucru ar fi fost testarea pe animale. Mai mult decât atât, ar trebui colectate cantități mari de mostre de aerosol relevant cu costuri mari.

Impactul biologic direct măsurabil

Cercetătorii de la Institutul Fraunhofer pentru Toxicologie și Medicină Experimentală ITEM și Institutul Fraunhofer pentru algoritmi și calcul științific SCAI colaborează cu TU Berlin și cu organizația sa spin-off TissUse GmbH la proiectul „NanoINHAL” pentru a investiga impactul nanoparticulelor asupra corpului uman.

„Suntem capabili să analizează impactul biologic al aerosolilor în mod direct și ușor, folosind metode in vitro și fără testare pe animale”, spune dr. Tanja Hansen, manager de grup la Fraunhofer ITEM.

Combinarea a două tehnologii existente a făcut acest lucru posibil: cip cu mai multe organe Humimic Chip3 de la TU Berlin și organizația sa spin-off TissUse și P.R.I.T. ExpoCube, dezvoltat de Fraunhofer ITEM. Humimic Chip3 este un cip de dimensiunea unei lame de laborator standard, care măsoară 76 x 26 mm. Culturile de țesut miniaturizate de 100.000 de ori pot fi plasate pe acesta, cu soluții nutritive furnizate culturilor de țesut prin micropompe. În acest fel, de exemplu, probele de țesut din plămân și ficat și interacțiunea lor cu nanoparticulele pot fi recreate artificial.

Patru dintre aceste cipuri multi-organe se potrivesc în P.R.I.T. ExpoCube. Acesta este un dispozitiv de expunere utilizat pentru a studia substanțe în aer precum aerosolii in vitro. Folosind un sistem sofisticat de micropompe, electronice de încălzire, linii de aerosoli și senzori, ExpoCube este capabil să expună probele de celule de pe cipul multi-organ la diferiți aerosoli sau chiar nanoparticule la interfața aer-lichid - ca în plămânul uman - în într-o manieră controlabilă și reproductibilă.

Nanoparticulele curg printr-un microconduct, din care mai multe ramuri duc în jos pentru a conduce aerul și nanoparticulele către cele patru cipuri cu mai multe organe. „Dacă celulele pulmonare urmează să fie expuse la interfața aer-lichid, intră în joc numeroși parametri, cum ar fi temperatura, fluxul mediului de cultură în cip și fluxul de aerosoli. Acest lucru face ca experimentele de acest tip să fie foarte complicate”. explică Hansen.

În prezent, sistemul este în curs de optimizare suplimentară. La sfârșitul proiectului, combinația dintre NanoCube și cip multi-organ va facilita studii detaliate ale aerosolilor in vitro. Abia atunci va fi posibil să se investigheze impactul direct al nanoparticulelor potențial dăunătoare asupra tractului respirator și, în același timp, posibilele efecte asupra altor organe, precum ficatul.

Simulările ajută la optimizarea dezvoltării.

Dar cum pot aerosolii, în special nanoparticulele, să fie direcționați către celulele pulmonare în așa fel încât o anumită cantitate să fie depusă pe suprafața celulei? Aici intervine expertiza Fraunhofer SCAI: cercetătorii au studiat acest punct și aspecte similare într-o simulare. Ei au trebuit să depășească provocări speciale în acest proces: de exemplu, modelele fizice și numerice necesare pentru o simulare detaliată a nanoparticulelor sunt semnificativ mai complexe decât pentru particulele cu diametre mai mari. Acest lucru, la rândul său, provoacă o creștere semnificativă a timpului de calcul.

Dar timpul și efortul merită, deoarece simularea intensivă din punct de vedere computațional ajută la optimizarea sistemului de testare din viața reală. Să luăm un exemplu: așa cum am menționat mai sus, aerosolul trebuie să curgă printr-o linie din care mai multe ramuri se extind în jos pentru a direcționa nanoparticulele către cipurile cu mai multe organe, cu condiții la punctele de eșantionare cât mai identice posibil.

Forțele de inerție ale nanoparticulelor sunt totuși scăzute, astfel încât particulele ar fi mai puțin probabil să se miște din calea de curgere deviată și pe suprafața celulei. Numai gravitația nu este suficientă în acest caz. Cercetătorii rezolvă problema prin exploatarea fenomenului de termoforeză.

„Acest lucru se referă la o forță dintr-un fluid cu un gradient de temperatură care face ca particulele să migreze spre partea mai rece”, explică dr. Carsten Brodbeck, Manager de proiect la Fraunhofer SCAI. „Permițând aerosolului să curgă prin linie într-o stare încălzită, în timp ce celulele sunt cultivate în mod natural la temperatura corpului, nanoparticulele se deplasează către celule, ceea ce simularea arată clar.”

Cercetătorii au folosit și ele. simulări pentru a investiga cum să se obțină cel mai mare gradient de temperatură posibil fără a deteriora celulele și cum ar trebui să fie construit dispozitivul corespunzător. Ei au examinat, de asemenea, modul în care diferitele viteze de curgere și geometriile liniilor de alimentare ar afecta absorbția.

Distribuția temperaturii în dispozitivul de expunere a fost optimizată prin selectarea diferitelor materiale, ajustări ale geometriei și modificarea designului de răcire și încălzire. „Folosind simulări, putem schimba rapid și ușor condițiile la limită și înțelegem efectele acestor schimbări. De asemenea, putem vedea lucruri care ar rămâne ascunse în experimente”, explică Brodbeck.

Problemele tehnologice de bază au fost rezolvat. Acum, prototipul inițial al dispozitivului de expunere NanoCube, inclusiv un cip cu mai multe organe, este de așteptat să fie gata în toamnă, după care vor fi efectuate primele experimente cu sistemul.

Deocamdată, Cercetătorii de la Fraunhofer folosesc particule de referință în loc de aerosoli de la imprimante, de exemplu, nanoparticule din oxid de zinc sau ceea ce este cunoscut sub numele de „negru de fum”, adică pigmentul negru din cerneala de imprimare. În aplicațiile practice viitoare, sistemul de măsurare va fi instalat oriunde sunt produse nanoparticulele, de exemplu, lângă o imprimantă laser.

Sistem inovator de testare pentru efecte toxice

NanoINHAL Proiectul va vedea crearea unui sistem inovator de testare care poate fi folosit pentru a investiga efectele toxice ale nanoparticulelor din aer asupra celulelor din tractul respirator și plămâni, precum și asupra organelor din aval, cum ar fi ficatul.

Datorită la combinarea a două sisteme de organe într-un sistem microfiziologic, va fi, de asemenea, posibil să se studieze absorbția și distribuția nanoparticulelor în organism. În viitor, sistemul de testare va furniza date despre efectele pe termen lung ale nanoparticulelor inhalate, precum și despre biocinetica acestora. Acest lucru va juca un rol major în evaluarea potențialului pericol pentru sănătate reprezentat de astfel de particule.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Cristian Terheș - 08 Oct 2022 21:50:03 - Komisarii sovietici de la UE au cerut României să închidă centrale ce produceau 2355 MW curent electric în timp ce populația României plătește prețuri astronomice la electricitate

_ Prime Minister Ciuca, Serbian counterpart Brnabic discuss projects in the field of energy and transport connectivity

_ Elon Musk se laudă cu un adevărat record, în timp ce companiile și utilizatorii se retrag de pe Twitter

Norizo Ro - 13 Sep 2022 04:49:04 - Poantă Zilei: Reclamă la viitorul lapte de Gândac, stors cu pasiune din Gândaci Bio

_ Gândurile lui Luis Enrique cu fiica răposată la Cupa Mondială

_ Cele 5 postări pe rețelele de socializare care ți-ar putea distruge cariera

Trst

_ Trump, figura de demitere, Alexander Vindman pleacă �n război �mpotriva lui Elon Musk

_ World Cup 2022: Senegal's elite football training institutions

_ In devastated Ukrainian cities, winter brings more misery

_ Monkeys in central Thailand city mark their day with feast

_ Republicanii cer transparență maximă în privința banilor livrați către Ucraina: 'Este vorba despre banii contribuabilului american!'Nu vom scrie un cec în alb'

_ Militanţii Al Shabaab au atacat un hotel din capitala Somaliei

_ Pete Davidson și Emily Ratajkowski fac publice o nouă poveste de dragoste fierbinte la o întâlnire cochetă la meciul NBA

_ Inelul de dragoste al lui Cartier valorează cu adevărat 1.080 de lire sterline?

_4 Media Info - 27 Nov 2022 21:16:45

_ Noile detalii uluitoare arată cât de greu a trebuit să lupte Australia pentru a-și salva Cupa Mondială FIFA Qatar din 2022

_ Poliția din Shanghai �l lovește și �l lovește pe reporterul BBC Edward Lawrence �n timpul protestului COVID din China � apoi reține-l ore �n șir (VIDEO)

_ Vedete precum Billie Eilish și Rami Malek ies la gala de decernare a premiilor Earthshot a Prințului William din SUA

_ Cara Delevingne spune că realizarea unui documentar Planet Sex a schimbat viața

_ Aubrey Plaza arată noi plete blonde în timpul cursei de covrigi în timpul unei scurte pauze de la programul agitat

_ Sunt o celebritate: fanii îl critică pe Mike Tindall pentru „bullying”-ul lui Matt Hancock în timpul provocării Celebrity Cyclone

_ Biserica Catolică a fost vandalizată cu penisuri vopsite cu spray pentru a doua oară �n șase luni

_ Camerun: Cel puţin 11 morţi după o alunecare de teren din capitala Yaoundé

_ Britney Spears împărtășește o imagine complet NUDA cu ea întinsă în cadă

_ Bonnie Langford tachinează întoarcerea EastEnders ca Carmel Kazemi

_ Cine este Jill Scott? O privire asupra vieții leoaicei în afara taberei după ce câștigă I’m A Celebrity

_ Este o modalitate de a-i încuraja! Carol Vorderman poartă cu mândrie un tricou din Țara Galilor înaintea meciului

_ Fostul vorbitor al Tunisiei în instanță din nou pentru presupuse legături jihadiste

_ Noroc la extragerea primelor bilete de vânzare la Jocurile Olimpice de la Paris

_ Cum pot obține un păr sănătos în mod natural? Medicul de păr împărtășește cinci lucruri pe care nu le face niciodată cu pletele

_ Renovările casei tale REDUC valoarea proprietății tale?

_ Jill Scott își prezintă makeover-ul plin de farmec la petrecerea de încheiere I'm A Celebrity plină de stele

_ Jay Leno își face întoarcerea triumfală pe scenă... la două săptămâni după un accident de foc

_ CultureMin: Stephen the Great's dedication stones found in Kherson, yet museum's icons looted by Russians

_ Momentul Toyota Yaris al șoferului periculos este izbit de mașina de poliție în timp ce încearcă să fugă pe jos

_ O capsulă lansată de SpaceX s-a conectat cu ISS deasupra Oceanului Pacific

_ Jill Scott ajunge cu stil la hotelul ei cu logodnica Shelly după ce a câștigat I'm A Celeb

_ Conor McGregor fără cămașă își arată medalionul uriaș cu diamante „Proper Twelve”

_ Regina junglei Jill Scott o îmbrățișează pe colegii de tabără Sunt o celebritate

_ O polițistă a fost suspendată pentru că a înființat site-ul de pornografie neplăcut OnlyFans a părăsit Scotland Yard

_4 Media Info - 28 Nov 2022 10:12:53

_ Alertă în orașul lui Klaus Iohannis: SRI, jandarmii și poliția fac verificări ample după un apel la 112

_ Editorii invitați ai emisiunii Today de la BBC R4 au dezvăluit: Jamie Oliver și Björn Ulvaeus printre vedetele implicate

_ Transferul de active după divorț: Care sunt regulile privind impozitul pe câștigurile de capital și cum se schimbă?

_ În lumea ospitalității VIP la Cupa Mondială din Qatar 2022

_ World Cup riots in Brussels after Morocco beat Belgium

_ Cazul tatălui și fiului britanic dispăruți în Spania în urmă cu trei ani ia o nouă întorsătură cu ancheta de crimă

_ Klaus Iohannis a semnat: Nicușor Dan și primarii de sector vor primi informări de la SRI

_ Atac terorist la un hotel din Somalia: 10 persoane au fost ucise

_ Barbarism crunt! Gabriela Firea a izbucnit după ce procedura de emitere a certificatelor de virginitate a fost reluată!

_ Romanian companies need to take solid currency hedging measures (analysis)

_ Brexitul a lovit puternic în sistemul medical britanic

_ Armata ar putea conduce ambulanțe și ar putea ocupa funcții de spital în cadrul planurilor de urgență pentru NHS în această iarnă

_ Autoritatea pentru Reformă Feroviară relansează licitaţia pemtru rame electrice inter-regionale

_ Date nimicitoare de la Comisia Europeană: PNRR s-a implementat tardiv. Inflația nu scade în 2023, iar PIB se prăbușește!

_ Sfaturi pentru copiii cu bronsiolita (doctor Mihai Craiu)

_ More than 17,500 people in Romania are infected with HIV

_ Without Neymar, Brazil takes on Switzerland at World Cup

_ 'Extremely rare show of defiance': China's Xi faces public anger over draconian zero-Covid policy


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45 Pag.46 Pag.47

Nr. de articole la aceasta sectiune: 2783, afisate in 47 pagini.



00:14 Trst
ieri 12:08