جستجوگران طلا شاید یک روز به جای بیلچه و الک، از ظرف‌های کشت میکرب استفاده کنند. در مقاله ای که به تازگی در نیچر منتشر شده، ادعا شده که یک گونه خاص از باکتری، قطعه‌های کوچک طلا ایجاد می‌کند تا به رشد آن در محلول‌های سمی این فلز گرانبها کمک کند.
فرانک ریت، میکروبیولوژیست دانشگاه آدلاید استرالیا که بر روی باکتری‌های پردازش کننده طلا تحقیق می‌کند، می‌گوید که روزی می‌توان از مولکولی که این باکتری استفاده می‌کند، برای گرداوری طلا از پسماند معادن استفاده کرد.
تقریبا ده سال پیش، ریت اولین شواهد قانع کننده را در مورد استفاده باکتری از ذرات طلا کشف کرد. در چندین سایت که هزاران کیلومتر از هم فاصله داشتند، او و گروهش یک باکتری به نام Cupriavidus mealliduran یافتند که در بیوفیلم‌هایی روی ذرات طلا زندگی می‌کردند. این باکتری طلای محلول را با گردآوری آن در نانو ذرات خنثی در داخل سلول خود، سم‌زدایی می‌کند؛ ریت و گروهش دهه گذشته را به بررسی چگونگی آن گذراندند، اما نتیجه نهایی خود را منتشر نکرده‌اند.
برخی از این بیوفیلم‌ها حاوی یک نوع دوم باکتری هم بودند: Delftia acidovaran. ناتان ماگاروی، زیست شیمی‌دان دانشگاه مک‌مستر همیلتون کانادا، به همراه گروهش این گونه را در حضور یک محلول طلا رشد دادند و دریافتند که کلنی‌های باکتری با هاله‌های تیره‌ای از نانوذرات طلا احاطه می شوند. پژوهشگران نتیجه گرفتند که اسیدوواران‌ها به جای این که مانند باکتری‌های نوع اول طلا را در داخل سلول جمع کنند به نحوی ذرات طلا را در خارج از دیواره سلول تولید می‌کردند.
ژن‌های طلایی
با استفاده از تحلیل‌های زیست شیمیایی و ژنتیک، پژوهشگران یک سری از ژن‌ها و یک متابولیت شیمیایی را کشف کردند که مسئول ته‌نشین شدن طلا بودند. باکتری‌هایی که به گونه‌ای مهندسی شده بودند که ژن‌ها را نداشته باشند دیگر هاله‌های تیره تشکیل ندادند، و رشد آنها در غیاب طلا متوقف شد.

گروه همچنین یک ماده شیمیایی تولید شده توسط باکتری مهندسی ژنتیک نشده را جداسازی کردند که باعث می‌شد ذرات طلا در محلول ته نشین شوند. این ماده شیمیایی دلفتیباکتین نام گرفت.
پژوهشگران احتمال دادند که ژنهایی که شناسایی کرده‌اند در تولید دلفتیباکتین دخالت داشته باشند و آن را از سلول خارج کردند، اسیدواران‌ها، شاید با ته‌نشین کردن طلا در محلول، مانع از ورود آن به سلول خود می‌شوند. ولی ماگاروی می‌گوید که این احتمال وجود دارد که اسیدواران‌ها از شیوه‌های دیگری هم برای جدا سازی طلا از محلول استفاده کنند تا این طلا دیواره‌هایشان را تخریب نکند.
ریت می‌گوید که کار ماگاروی «کار ما را به خوبی تکمیل کرده است». ممکن است این دو باکتری در یک همزیستی زندگی کنند که در آن، دلفتیباکتین سطح طلای محلول را تا اندازه‌ای پایین می‌اورد که در آن هر دو گونه بتوانند زندگی کنند.
به گفته ریت، شاید یک تب طلا با استفاده ازمیکروب‌ها هم رخ دهد. دلفتیباکتین را می‌توان برای تولید کاتالیزورهای نانو ذرات طلا از خیلی از واکنش‌های شیمیایی به کار برد، یا برای ته‌نشین کردن طلای موجود در پساب‌های معادن از آن استفاده کرد. ریت می‌گوید: «ایده می‌تواند این باشد که یک باکتری یا متابولیت را به پساب اضافه کرده و آن را به مدت چند سال به حال خود رها کنیم، و بعد به دنبال قطعات بزرگ‌تر طلا بگردیم.»
ماگاروی این کاربردها را جدی‌تر گرفته است: او حقوق معنوی دلفتیباکتین را برای خود ثبت کرده است. ولی تاکید می کند که بیشتر به درک خصوصیات شیمیایی این متابولیت علاقه‌مند است: «آرزویم این است که روزی بتوانم بگویم که اینجا در کانادا، ما هر روز چندین کیلو طلا تولید می‌کنیم».

منبع: khabaronline.ir

دانشمند ایرانی موفق به تولید یک عینک جدید با عدسی‌های بنفش شده که رنگ قرمز و سبز را ارتقا بخشیده و به افراد مبتلا به کوررنگی در مشاهده کامل آنها کمک می‌کند.
پروفسور چنگیزی، عصب‌شناس ایرانی شرکت 2AI Labs این عینک‌های 190 پوندی را در اصل برای استفاده پزشکی ساخته است.این عدسی‌ها نوارهای نوری را که با توانایی تشخیص سایه‌های مختلف قرمز و سبز تداخل دارند، فیلتر می‌کنند.
پروفسور چنگیزی گفت: این عینک به افراد کوررنگ کمک می‌کند تا تفاوت‌های سبز و قرمز را که پیش از این برای آنها قابل تشخیص نبوده، مشاهده کنند.
البته عینک «Oxy-Iso» تنها برای کور رنگی قرمز و سبز کاربرد داشته که رایج‌ترین شکل آن بوده و البته در زنان نادر است. این درحالیست که حدود هشت درصد مردان به این حالت دچار هستند.
پروفسور چنگیزی بیان کرد: اگرچه ما این فناوری را با هدف ابتدایی فقر رنگ طراحی نکرده‌ایم اما همچنین تعجیب نکردیم که Oxy-Iso ممکن است بتواند به بیماران کوررنگ نیز کمک کند.
وی افزود: من در پژوهش خود و کتاب «انقلاب بینایی» گفته‌ام که بینایی رنگی انسانی ما که بالاتر از قابلیت پستانداران دیگر بوده، در جهت احساس تغییرات اکسیژن تکامل یافته که به ما برای حس علائم رنگی پوست مانند قرمز شدن چهره کمک می‌کند.
دکتر چنگیزی که مدیریت شناخت انسانی شرکت 2AI Labs را برعهده دارد، در ادامه گفت: از این رو فیلتر Oxy-Iso به تمرکز ارتقای رنگی خود در جایی می‌پردازد که افراد کوررنگ در برابر رنگهای قرمز و سبز به مشکل برمی‌خورند.
این عینک‌ها در حال حاضر در بازار موجود بوده، اما با این مشکل روبرو است که با افزایش قابلیت مشاهده رنگهای سبز و قرمز، قابلیت تشخیص زرد و آبی را کمرنگ می‌کند.
چنگیزی، تحصیلات کارشناسی خود را در رشته ریاضیات و فیزیک در دانشگاه ویرجینیا و دکتری خود را در ریاضیات در دانشگاه مریلند به پایان برده است. او از سال 2007 دانشیار دپارتمان علوم شناختی در انستیتو پلی‌تکنیک رنیلر است. تخصص اصلی وی، حوزه‌هایی همچون عصب‌شناسی نظری، دید، علوم‌شناختی و زبان‌شناسی را در بر گرفته و یکی از کسانی است که سعی می‌کند عملکردهای مغز را رازگشایی کند.
چنگیزی در عین حال یکی از چهره‌های برجسته علمی برای رسانه‌های جهان به شمار می‌رود.

سیستم اندازه‌گیری حرکت سه‌بعدی کمر انسان که توسط یک پژوهشگر جوان ایرانی طراحی شده، زمینه شناسایی و پیشگیری از دردهای ناحیه کمر را برای پزشکان ایرانی فراهم می‌کند.
محمد ایمان مخلص‌پور اصفهانی، طراح و سازنده اصلی این سیستم،درباره ابتکاری که در طراحی «سیستم پوشیدنی اندازه‌گیری حرکت سه‌بعدی کمر انسان با استفاده از فناوری سنسورهای پارچه‌یی» به کار گرفته شده است، توضیح داد: برای سنسورهای این سیستم از نانوالکترواکتیو پلیمرها استفاده شده است که توسط یک شرکت دانش‌بنیان در پارک علم و فناوری گیلان ساخته‌ شد‌ه‌اند.
این پژوهشگر با اشاره به اینکه نانو الکترواکتیوپلیمرها به صورت رنگ بر روی پارچه چاپ می‌شوند، خاطرنشان کرد: این سنسورها با یک فناوری خاص چاپ می‌شوند. الکترواکتیو پلیمرها در واقع موادی هستند که در دهه‌های اخیر کشف و سنتز شده‌اند و خواص فیزیکی و شیمیایی جالبی دارند که توجه محققان را به ویژه در زمینه‌های پزشکی، بیومواد، نانودارو و نانومواد به خود جلب کرده‌اند.
مخلص‌پور افزود: سنسورهای چاپ شده بر روی پارچه پتانسیومتر هستند و با کشیده شدن و تغییر مقاومت در بخش‌های مختلف بدن، جهت‌های مختلف حرکت، زاویه، شدت و شتاب حرکات کمر را اندازه‌گیری می‌کنند. در واقع تغییر مقاومت از طریق کالیبراسیون و فرآیند ترکیب اطلاعات، به تغییر زاویه بدن انسان یعنی زاویه‌ای که بیانگر تغییر حرکت کمر انسان است، تبدیل می‌شود.
وی با اشاره به این که این دستگاه به صورت پرتابل کار می‌کند، گفت: فرد می‌تواند لباس این سیستم را مانند یک لباس معمولی به تن کند و در طول روز به فعالیت‌های روزمره خود بپردازد. دیتالاگری که برای این لباس در نظر گرفته شده، نیز کاملاً ساخت داخل است و می‌تواند حداقل طی 24 ساعت، از 80 سنسور پارچه‌یی داده‌برداری کند. این دیتالاگر بر روی کمربند فرد نصب می‌شود تا مزاحمتی برای کارهای روزمره او نداشته باشد.


دستگاه حرکات کمر
به گفته مخلص‌پور، استفاده از این دستگاه با توجه به تکنولوژی به کار رفته در آن، دقت در اندازه‌گیری حرکات کمر و قیمت تمام شده بسیار بهینه است.
این پژوهشگر جوان درباره نمونه‌های خارجی این سیستم تأکید کرد: بهای واردکردن یک سیستم خارجی پرتابل از این دست تقریباً یک میلیارد تومان است و هدف اصلی از ساخت چنین سیستمی تولید یک نمونه کاملاً بومی، ارزان‌قیمت با یک سیتم کاملاً نوین و بالاتر از نمونه‌های خارجی آن بوده است.
به گفته وی پیش از این نیز نمونه‌هایی از این سیستم پرتابل در خارج از کشور ساخته شده است اما سنسور بر روی لباس این سیستم‌ها چاپ نشده و با چسب چسبیده می‌شدند که همین موضوع دقت دستگاه را پایین می‌آورد.
طراح این سیستم درباره کارکردهای آن گفت:

کاربرد اصلی این سیستم در مهندسی پزشکی است. از این دستگاه می‌توان در بحث‌های بیومکانیک شغلی برای پیشگیری استفاده کرد؛ به این شیوه که دستگاه با ثبت حرکات فرد، حرکات خطرزا را در هر شغلی شناسایی می‌کند.
مخلص پور با اشاره به اینکه در ایران به هزینه‌های درمان دردهای کمر چندان توجهی نمی‌شود، افزود: متأسفانه برخی از فعالیت‌های روزمره به مرور زمان آسیب‌های جدی به فرد وارد می‌کند. در سال 2009 مشخص شد که میزان شیوع کمردرد در ایران، برابر با شیوع کمردرد در استرالیاست.
طبق بررسی‌های استرالیا‌یی‌ها، هر ساله حدود 10 میلیارد دلار در این کشور صرف هزینه‌های درمان، فیزیوتراپی و جراحی دردهای کمر می‌شود که احتمالا به میزان هزینه‌ها در ایران نزدیک است.


دستگاه حرکات کمر

منبع:isna.ir

محققان مؤسسه تکنولوژی ماساچوست (MIT)‌ قصد دارند با الگوبرداری از پوست ماهی اژدها، جلیقه ضد گلوله ای با قابلیت زره‌های قدیمی طراحی کنند.
شوالیه‌ها در قدیم از زره‌های سخت، به هم پیوسته و فلس دار استفاده می‌کردند که این الگو می‌تواند برای ساخت جلیقه‌های ضد گلوله نسل جدید مورد استفاده قرار گیرد.
گونه اژدر ماهی Polypterus senegalus دارای آرواره قوی و اسکلت محکم بوده و بیش از 96 میلیون سال قدمت دارند؛ فلس این ماهی از چندین لایه ساخته شده است و زمانی که حیوان توسط مهاجمان گاز گرفته می‌شود، هر لایه در یک الگوی متفاوت شکسته می‌شود، اما کل ساختار پوسته سالم باقی می‌ماند.
محققان با استفاده از اسکن اشعه ایکس، پوشش فلس‌دار و نحوه تعامل آنها را در هنگام حرکت ماهی مورد ارزیابی قرار دادند.
فلس‌ها در نزدیکی مناطق انعطاف‌پذیر بدن از جمله دم، کوچک بوده و امکان خم شدن ماهی را فراهم می‌کند؛ فلس‌های کنار بدن نیز که از اندام های داخلی محافظت می کنند، بلندتر و سخت‌تر هستند.
مدل رایانه ای با استفاده از انواع فلس در قسمت های مختلف بدن ماهی طراحی شده و نمونه اولیه ای 10 برابر اندازه واقعی با کمک پرینتر سه بعدی و مواد سخت ساخته شد که یک پوشش متشکل از 144 فلس بهم پیوسته است.
«سوآتی وارشنی» از محققان موسسه تکنولوژی ماساچوست (MIT) تأکید می کند: مجموعه ای از مفاصل بین دندانه ها و حفره های فلس، اجازه خم شدگی و شنای راحت ماهی درون آب را فراهم می کند؛ ترکیب انعطاف پذیری و قدرت بهترین کارآیی را برای جلیقه ایجاد می کند.
محققان امیدوارند این تحقیقات منجر به توسعه جلیقه هایی سبک، مقاوم و انعطاف پذیر مانند فلس ماهی شده و جایگزین جلیقه‌های سنگین کولار فعلی شود.
منبع: