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:

Marea Resetare - Ținta imediată a acestui cartel financiar este coloana vertebrală a economiei mondiale, sectorul petrolului, cărbunelui și gazelor naturale. Va urma apoi agricultura, apa și industria alimentara

Elon Musk DEZVĂLUIE DOSARELE DE CENZURĂ puse la cale de gașca lui Biden și de Twitter . Elon Musk dezvăluie implicarea Twitter în alegerile din SUA și Cum a cenzurat Twitter orice informații care dezvăluiau porcăriile lui Hunter Biden și ale lui Joe Biden

Urmăriți „Banii reali” din spatele „Noi Agende Progresiste a Energiei Verzi” care falimentează și sărăcește populația lumii

Cine a declanșat CRIZA MONDIALĂ LA ENERGIE?

_ Gogglebox: răspunsul lui Shirley la întrebarea despre viața sexuală a soțului Dave

_ Modelul de bikini Natalie Roser devine fizic în îmbrăcăminte activă strâmtă

_ Președintele PSG, Nasser Al-Khelaifi, spune că clubul ar putea părăsi Parc des Princes

_ Trump cere ÎNCHEIAREA Constituției...

_ ALTA SĂRIT, O ALĂ CAPCANĂ?

_ „Wokeratii vor plânge în hohote în tricourile lor Che Guevara”

_ Molly-Mae Hague, însărcinată, se menține obișnuită în timp ce iese la o cafea cu mama ei, Debbie

_ Oamenii de știință găsesc noi indicatori ai dezghețului permafrostului din Alaska

_ Cupa Mondială: Louis van Gaal spune că Olanda „poate deveni campioană mondială” după victoria cu 3-1 în fața SUA

_ Un pacient din spital a oprit aparatul de oxigen „zgomotos” al vecinului...

_ Pregătirea pentru tulburări...

_ Tatăl lui Dua Lipa a negociat timp de doi ani pentru ca vedeta să joace la Cupa Mondială din Qatar

_ Tatăl lui Dua Lipa a negociat timp de doi ani pentru ca vedeta să joace la Cupa Mondială din Qatar

_ Cum a valorificat Gareth Southgate spiritul de echipă pentru a transforma Anglia într-o poveste de succes în turneu

_ Africa de Sud extinde dominația cu victoria Dubai Sevens la „70% din potențial”

_ Pele „stabil”, „fără agravare” în ultimele 24 de ore

_ Haos în Piața Federației ca fani ai poliției PEPPER SPRAY Socceroos

_ Fanii fotbalului reacționează când echipa SUA este ELIMINată de la Cupa Mondială cu o înfrângere cu 3-1 în fața Olanda

_ Cine sunt vedetele senegaleze pentru a strica petrecerea Angliei la Cupa Mondială?

_ MARK CLATTENBURG: Uruguay a avut tot dreptul să fie supărat după ce a fost eliminat de la Cupa Mondială

_ Charles și Camilla sunt „obosiți” de criticile fără sfârșit ale lui Harry și Meghan la adresa familiei regale

_ SUA ELIMINATĂ...

_ MOSCUL SE REȚINE?

_ Macron plănuiește să discute cu Putin despre ZNPP

_ Verdictul de referință împiedică grupul, dar mișcarea continuă...

_ Jucătorii de noroc lasă-l să călătorească din nou într-un an brutal...

_ Crypto Teeters Near Abyss...

_ Polonezul Wojciech Szczesny susține că poate fi diferența în ciocnirea națiunii sale cu Franța

_ Ucraina și SUA, colaborare intensă pentru a introduce Rusiei noi sancţiuni

_ Naţionala Ţărilor de Jos i-a dat lecţii de fotbal european Statelor Unite

_ Fanii Socceroos sunt MASIV depășiți numeric la confruntarea Cupei Mondiale FIFA 2022 cu Argentina în Qatar

_ Virgil van Dijk urmărește să sape la Man United în timp ce compară Red Devils cu Real Madrid

_ Dempsey, Donovan și Lalas de la Fox caută elemente pozitive după eliminarea echipei SUA la Cupa Mondială

_ Denunțător care a lucrat pentru laboratorul din Wuhan, finanțat de SUA, susține că Covid A FOST modificat genetic și s-a scurs

_ Craig Goodwin face istorie când starul Australiei marchează PRIMUL gol într-un meci eliminatoriu la Cupa Mondială

_ Testul spinal tap oferă o nouă speranță pacienților cu demență precoce

_ Ce s-a întâmplat cu investigația privind scurgerea proiectului Dobbs?

_ Tyson Fury descarcă o înștiințare epică cu rating X asupra unui stoic Oleksandr Usyk după ce l-a învins pe Derek Chisora

_ Isabella Manfredi vorbește despre ipostazele trupei pentru Stellar

_ Putin va vizita trupe în regiunea Donbas din estul Ucrainei pe care Rusia pretinde că le-a anexat

_ Charles și Camilla îl invită pe șeful organizației caritabile Ngozi Fulani la Palatul Buckingham pentru discuții după competiție

_ Plan de salvare incredibil pentru Simona Halep: 'O scot nevinovată în decurs de 15 zile! Rețineți ce vă zic'

_ Strictly Come Dancing 2022 LIVE: Kym Marsh este eliminat din spectacol

Polonia: Şeful partidului la putere atacă 'dominaţia germană'

VIDEO - În imagine: roboții de livrare fac coadă răbdătoare pentru a folosi trecerea de pietoni din Cambridge

_ Profesorul californian trans demi-boy non-binar îi învață pe copii despre pronumele de gen folosind UNICORN umplut

_ Starul My Unorthodox Life, Julia Haart, recunoaște că a făcut SEX la Fântâna Trevi înconjurată de turiști

_ Economistul șef al BRD afirmă că toate elementele pieței sunt în cădere: 'Singurul activ care se bucură de un exces de cerere este dolarul'

_ Tyson Fury va fi operat înainte de meciul lui Oleksandr Usyk, după ce a suferit o accidentare în victoria lui Derek Chisora

_ Rebecca Judd își etalează fizicul suplu într-un bikini

_ Regele castelelor: Țara Galilor poate fi exclusă de la Cupa Mondială - dar orașul medieval Conwy este un câștigător

_ Guns and Roses joacă în Melbourne

_ Sigourney Weaver va juca rolul unui extraterestru de 14 ani în continuarea lui James Cameron Avatar... în ciuda faptului că are 73 de ani

_ Jade Thirlwall arată senzațional într-o rochie verde decupată cu paiete

_ Fanii boxului revoltați că lui Derek Chisora ​​i sa permis să se lupte cu Tyson Fury

_ Sărutul morții: SUA sunt eliminate de la Cupa Mondială după ce Joe Biden le dorește noroc �nainte de meciul cu Țările de Jos (VIDEO)


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6

Nr. de articole la aceasta sectiune: 352, afisate in 6 pagini.



ieri 23:20 _ ANDROID...