BẢN TIN SỐ 08/2019

Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 1/66

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

BẢN TIN SỐ 08/2019

ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Cánh tay robot sử dụng vi khuẩn để

phát hiện hóa chất

Singapore ra mắt robot đầu bếp có

thể nấu món mì trong... 45 giây

Các động cơ siêu nhỏ có thể 'đi bộ'

để thực hiện các nhiệm vụ

Trí tuệ nhân tạo điều khiển cánh tay

robot để đóng gói các hộp và cắt giảm

chi phí

Sử dụng trí tuệ nhân tạo để dự đoán

tốt hơn thời tiết khắc nghiệt

Nga phát triển trí tuệ nhân tạo ứng

phó trong tai nạn giao thông

Radar vệ tinh mới có độ phân giải

cao có thể phát hiện nguy cơ cầu sập

Đột phá in 3D mở đường cho các sản

phẩm in bằng gỗ

Vải dệt điện tử có thể giặt được

Combo nguyên tố thông thường có

thể thay thế kim loại đất hiếm

trong các thiết bị điện tử

Thu nhiệt năng thải bằng polyme cải

tiến

Tấm phim làm mát/sưởi ấm lắp bên

trong cửa sổ có khả năng hấp thu và giải

phóng năng lượng mặt trời

Tấm pin mặt trời mới sản xuất điện

và nước sạch

Quân đội Mỹ phát triển thiết bị nhận

diện người qua nhịp tim

Áo khoác giúp những chú chó cứu

hộ tiếp nhận mệnh lệnh từ xa

Mỹ phát triển thành công hệ thống

giao tiếp bằng…bộ não

Một bước tiến tới việc phát triển não

nhân tạo

Kỹ thuật mới có thể làm sáng màn

hình và kéo dài tuổi thọ pin điện thoại

thông minh

Phát triển máy tính hóa học lưu trữ

ảnh bằng phân tử nhỏ

Máy tính trong tương lai có triển

vọng được sản xuất từ vi khuẩn

Hai nhà khoa học trẻ chế tạo thành

công máy tính nhỏ nhất thế giới

Nga phát triển công nghệ truyền wifi

từ dưới lòng đất

CƠ KHÍ – CHẾ TẠO MÁY

Phát triển công cụ giúp các thiết bị

trở nên bền bỉ hơn

Nga phát triển các công trình xây

dựng bơm hơi

Tạo ra nam châm mềm chảy như

nước

Thiết bị mới khai thác năng lượng từ

chuyển động của đầu gối

VẬT LIỆU – HÓA CHẤT


Các nhà khoa học khám phá một cơ

chế có vẻ nghịch lý điều chỉnh

quá trình tổng hợp dầu

Giải pháp khử mùi cơ thể từ tinh dầu

Satureja Montana (Rau húng núi)

Phát minh ra cách tẩy mực in trên

giấy

Vật liệu lấy cảm hứng từ nấm cho

chất lỏng trôi qua

Loại kính chống va đập mới lấy cảm

hứng từ thiên nhiên

Phương pháp mới vừa sản xuất khí

đốt tự nhiên vừa lưu trữ CO2

Phương pháp chuyển đổi Carbon

dioxide thành vật liệu graphene

Phương pháp hình ảnh mới hỗ trợ

khử mặn

Màng oxit kim loại - giải pháp thay

thế tiết kiệm năng lượng để tách hóa chất

CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Thực phẩm không làm từ thịt hay

thực vật mà làm từ điện, và không khí:

Solein

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Sắp có vắc-xin đầu tiên được phát

triển bởi AI trên thế giới

Y DƯỢC

Đường glucose cung cấp năng lượng

cho cơ nhân tạo

Mỹ phát triển loại sợi dùng cho cơ

nhân tạo của chân tay giả

và cánh tay robot

Nga phát triển xe thông minh

neuromobile dành cho người khuyết tật

Nang tóc chức năng được phát triển

từ tế bào gốc

Vi khuẩn đường ruột - liệu pháp mới

để ngăn ngừa và đẩy lùi bệnh dị ứng

thức ăn

Cách mạng trong theo dõi sức khoẻ

tim mạch

Phát hiện tế bào mới có thể chữa

lành tổn thương tim

Khớp thần kinh nhân tạo không thấm

nước để nhận dạng mẫu trong môi

trường hữu cơ

Phát hiện các tế bào miễn dịch có

khả năng xâm nhập vào não bị lão hóa

và tấn công thế hệ tế bào thần kinh mới

Vỏ trứng có thể giúp xương mau

lành

Điều trị rối loạn tâm thần mới nhắm

mục tiêu đột biến gen thay vì các triệu

chứng

ALS: Tế bào ‘độc nhất’ có thể mở ra

con đường mới cho trị liệu

Vật liệu phục hồi răng kháng khuẩn

ngăn ngừa tái phát sâu răng

Phát triển thuật toán giúp dự đoán

nguy cơ mắc bệnh lao

Các nhà khoa học khám phá ra cách

mở đường cho tái tạo da

Băng vết thương phỏng sinh học

tăng tốc độ lành lại của vết thương

Thử nghiệm lâm sàng phân tử chống

ung thư đầy hứa hẹn


Virus biến đổi gen chống ung thư

tuyến tiền liệt

Phát hiện phân tử quan trọng quyết

định đến cách ung thư di căn

Xác định loại gene mở ra hy vọng

cho bệnh nhân ung thư phổi

Trung Quốc ứng dụng AI trong tầm

soát ung thư cổ tử cung

NÔNG NGHIỆP

Khắc phục những năm được mùa và

mất mùa trong sản xuất cà phê

Than sinh học có thể tăng khả năng

lưu trữ cacbon, nhưng ít tác động đến

quá trình nảy mầm và sinh trưởng của

thực vật

Xác định loại gen giúp tạo ra cây

trồng có khả năng chống biến đổi khí

hậu

Tiến hoá có kiểm soát hướng đến

thực vật

Đột phá trong phát hiện dinh dưỡng

của thực vật

Robot sử dụng máy học để thu hoạch

rau diếp

Xác định con đường di truyền để

tăng sự sống của san hô

Trang trại nuôi bò sữa trên biển đầu

tiên trên thế giới ở Hà Lan

Bắt đầu thử nghiệm thực địa vắc-xin

RTFS trên cá hồi vân

MÔI TRƯỜNG

Công nghệ mới có thể sản xuất nước

sạch cho hàng triệu người

Hệ thống sản sinh hơi nước từ năng

lượng mặt trời có thể khử nước mặn

hiệu quả

Sử dụng chất xúc tác tổng hợp và

sóng siêu âm để loại bỏ

các chất ô nhiễm trong nước

Trung Quốc sử dụng cánh tay robot

vũ trụ để phân loại rác

ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - CÔNG NGHỆ THÔNG TIN


Cánh tay robot sử dụng vi khuẩn để phát hiện hóa chất

Một cánh tay robot sử dụng vi khuẩn

được thiết kế để "nếm" một loại hóa chất cụ

thể đã được phát triển bởi các kỹ sư, đây là

một bằng chứng về khái niệm cho robot mềm

dựa trên nền tảng sinh học.

Tầm nhìn dài hạn của các nhà khoa học

là xây dựng một microbiota tổng hợp cho các

robot mềm có thể giúp sửa chữa, tạo năng

lượng hoặc sinh học môi trường.

Robot mềm sử dụng vật liệu nhẹ, linh

hoạt và mềm mại để tạo ra những cỗ máy phù

hợp với tính linh hoạt của sinh vật và thiết kế

robot mềm thường lấy cảm hứng từ thiên

nhiên. Thêm các tế bào sống thực tế vào robot

mềm đưa các nhà khoa học thêm một bước

nữa để tạo ra các máy lai cơ học sinh học.

Thiết bị mới này sử dụng mô-đun sinh

học dựa trên vi khuẩn E.coli được thiết kế để

đáp ứng với IPTG hóa học bằng cách sản xuất

protein huỳnh quang. Các tế bào vi khuẩn cư

trú trong giếng với màng xốp, linh hoạt cho

phép các hóa chất xâm nhập nhưng giữ các tế

bào bên trong. Mô-đun sinh học này được tích

hợp vào bề mặt của một dụng cụ kẹp linh hoạt

trên cánh tay robot, vì vậy bộ kẹp có thể "nếm"

môi trường thông qua các ngón tay của nó.

Khi IPTG đi qua màng vào buồng, các tế

bào phát huỳnh quang và các mạch điện tử

bên trong mô-đun sẽ phát hiện ánh sáng. Tín

hiệu điện truyền đến bộ điều khiển của bộ

kẹp, có thể quyết định xem có nên lấy thứ gì

đó hay nhả nó hay không.

Khi thử nghiệm, dụng cụ kẹp có thể

kiểm tra bồn nước trong phòng thí nghiệm để

tìm IPTG sau đó quyết định có đặt vật thể vào

bồn tắm hay không.

Cho đến nay, robot sinh học này chỉ có

thể nếm một thứ và thật khó để thiết kế các hệ

thống có thể phát hiện sự thay đổi nồng độ.

Một thách thức khác là duy trì một quần thể

vi khuẩn ổn định trong hoặc trên một robot -

có thể so sánh với hệ vi sinh vật hoặc hệ sinh

thái của vi khuẩn và nấm sống trong hoặc trên

cơ thể chúng ta và thực hiện nhiều chức năng

hữu ích cho chúng ta. Vi khuẩn có thể được

thiết kế cho các chức năng khác nhau trên

robot: phát hiện hóa chất, tạo ra các polyme

để sửa chữa hoặc tạo ra năng lượng.

P.T.T, theo sciencedaily.com

Nguồn: vista.gov.vn, 05/07/2019

Trở về đầu trang

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

Singapore ra mắt robot đầu bếp có thể nấu món mì trong ... 45 giây

Robot Sophie có thể chế biến món mì

nổi tiếng của Singapore trong tất cả các khâu,

từ chần mì, thêm tôm và súp dừa cay - tất cả

đều được định lượng chuẩn, với tốc độ

khoảng 80 bát/giờ.

Công ty công nghệ của Singapore đã chế tạo

ra robot "đầu bếp" có thể phục vụ

một bát mỳ nóng hổi. Ảnh: thejakartapost.com

Một công ty công nghệ của Singapore đã

chế tạo ra một robot "đầu bếp" có thể phục vụ

một bát mỳ nóng hổi, một trong những món

ăn nổi tiếng nhất của quốc đảo Sư tử, chỉ

trong vòng 45 giây.

"Đầu bếp", có tên gọi là Sophie, có thể

chế biến món mì "thần thánh" này trong tất cả

các khâu, từ chần mì, thêm tôm và súp dừa


cay - tất cả đều được định lượng chuẩn, với

tốc độ khoảng 80 bát/giờ.

Anh Paul Yong, một thực khách được

mời tham dự sự kiện ra do Orange Clove, nhà

hàng đã phối hợp cùng một công ty của

Singapore phát minh và chế tạo ra robot phục

vụ trên, bày tỏ cảm tưởng: "Thật tuyệt vời, tôi

muốn nói rằng không có sự khác biệt giữa

món ăn do con người hay robot tạo ra".

Trợ lý Giám đốc bán hàng của Orange

Clove, Tan Tun Lim cho biết robot sẽ cho

phép các đầu bếp cắt giảm tại các công việc

lặp đi lặp lại để tập trung vào việc tìm hiểu

nhu cầu của khách hàng.

Theo ông Tan, ngoài việc chế tạo một

robot phục vụ một trong những món mỳ được

ưa thích nhất của Singapore, Orange Clove

đang nghiên cứu chế tạo một robot khác để

chế biến món xào và súp.

Đầu tháng 7, một công ty địa phương

khác tuyên bố sẽ họ sẽ tung ra 300 robot lao

công vào tháng 3 năm sau nhằm giúp dọn

dẹp các khách sạn, trung tâm thương mại và

các tòa nhà chính phủ.

Phương Hoa

Nguồn: vietnamplus.vn, 30/07/2019 Trở về đầu trang

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

Các động cơ siêu nhỏ có thể 'đi bộ' để thực hiện các nhiệm vụ

Động cơ di động có thể mở đường cho robot

lắp ráp các cấu trúc phức tạp - bao gồm

cả việc lắp ráp thành các robot khác

Nhiều năm trước, giáo sư MIT Neil

Gershenfeld đã có một suy nghĩ táo bạo. Bị

mắc kẹt bởi thực tế là tất cả các sinh vật sống

trên thế giới được tạo ra từ sự kết hợp của chỉ

20 axit amin, anh tự hỏi: Có thể tạo ra một bộ

chỉ gồm 20 bộ phận cơ bản có thể được sử

dụng để lắp ráp tất cả các sản phẩm công

nghệ khác nhau trong thế giới?

Gershenfeld và các sinh viên của mình

đã đạt được tiến bộ ổn định theo hướng đó kể

từ khi có ý tưởng. Thành tựu mới nhất của

họ, được trình bày trong tuần này tại một hội

nghị robot quốc tế, bao gồm một bộ 5 bộ

phận cơ bản nhỏ có thể được lắp ráp thành

nhiều loại thiết bị chức năng, bao gồm một

động cơ "đi bộ" nhỏ có thể di chuyển qua lại

trên bề mặt hoặc quay bánh răng của máy.

Các nhà khoa học đã tạo ra các bộ phận

riêng biệt có thể được nối lại với nhau, tạo

thành một loại LEGO vi mô chức năng. Hệ

thống mới này là một bước quan trọng trong

việc tạo ra một bộ các bộ phận được tiêu

chuẩn hóa có thể được sử dụng để lắp ráp

robot với các khả năng cụ thể phù hợp với

một nhiệm vụ cụ thể hoặc tập hợp các nhiệm

vụ. Các robot được xây dựng có mục đích

như vậy sau đó có thể được tháo rời và lắp

ráp lại khi cần ở nhiều dạng khác nhau mà

không cần thiết kế và sản xuất robot mới từ

đầu cho mỗi ứng dụng.

Ý tưởng ban đầu của các nhà khoa học

là phát triển một robot có khả năng giống như

con kiến để nâng trọng lượng gấp bảy lần

trọng lượng của chính nó.

Để xây dựng "bộ não", các nhà khoa học

đã thêm các loại bộ phận có chứa các mạch

tích hợp cỡ milimet, cùng với một số loại bộ

phận khác để đảm bảo kết nối tín hiệu điện

theo ba chiều.

Sự đơn giản và đều đặn của các cấu trúc

này làm cho việc lắp ráp của chúng được tự

động hóa tương đối dễ dàng. Để làm được

điều đó, các nhà khoa học đã phát triển một

cỗ máy mới giống như sự giao thoa giữa máy

in 3 chiều và mạch điện tử, nhưng không

.


giống như một trong hai, máy này có thể tạo

ra các hệ thống robot hoàn chỉnh trực tiếp từ

các thiết kế kỹ thuật số. Cỗ máy này là bước

đầu tiên hướng tới mục tiêu cuối cùng của dự

án là "chế tạo một bộ lắp ráp có thể tự lắp

ráp ra khỏi các bộ phận mà nó lắp ráp".


Nguồn: vista.gov.vn, 11/07/2019 Trở về đầu trang

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

Trí tuệ nhân tạo điều khiển cánh tay robot để đóng gói các hộp và cắt giảm chi phí

Ảnh: một cánh tay robot Kuka đóng gói chặt

các đồ vật từ thùng vào hộp đặt hàng

vận chuyển (gấp năm lần tốc độ thực tế)

Các nhà khoa học máy tính Rutgers đã

sử dụng trí thông minh nhân tạo để điều

khiển một cánh tay robot có thể cung cấp

một cách hiệu quả hơn để đóng gói các hộp,

tiết kiệm thời gian và tiền bạc cho doanh

nghiệp.

"Chúng tôi có thể đạt được các giải

pháp tự động, chi phí thấp, có thể triển khai

dễ dàng. Chìa khóa là đưa ra các lựa chọn

phần cứng tối thiểu nhưng hiệu quả và tập

trung vào các thuật toán và phần mềm mạnh

mẽ", tác giả nghiên cứu cho biết.

Nghiên cứu của các nhà khoa học đã

được công bố gần đây tại Hội nghị Quốc tế về

Robot và Tự động hóa, đây là giải chung kết

cho Giải thưởng nghiên cứu tốt nhất về Tự

động hóa. Nghiên cứu này trùng với xu

hướng ngày càng tăng của việc triển khai

robot để thực hiện các nhiệm vụ hậu cần, bán

lẻ và kho. Những tiến bộ trong chế tạo robot

đang tăng tốc với tốc độ chưa từng thấy do

các thuật toán học máy cho phép thử nghiệm

liên tục.

Đóng gói chặt các sản phẩm được chọn

từ một đống không có tổ chức vẫn chủ yếu là

một công việc thủ công, mặc dù nó rất quan

trọng đối với hiệu quả của kho hàng. Tự động

hóa các nhiệm vụ như vậy rất quan trọng đối

với khả năng cạnh tranh của các công ty và

cho phép mọi người tập trung vào công việc

cần ít người và thể chất hơn, theo nhóm khoa

học.

Nghiên cứu này tập trung vào việc đặt

các vật thể từ thùng vào một hộp vận chuyển

nhỏ và sắp xếp chặt chẽ chúng. Đây là một

nhiệm vụ khó khăn hơn đối với một robot so

với việc chỉ nhặt một vật thể và thả nó vào

một cái hộp.

Các nhà nghiên cứu đã phát triển phần

mềm và thuật toán cho cánh tay robot của họ.

Họ đã sử dụng dữ liệu trực quan và một chiếc

ống hút đơn giản, có tác dụng như một ngón

tay để đẩy các vật thể. Hệ thống kết quả có

thể lật đổ các đối tượng để có được bề mặt

mong muốn để lấy chúng. Hơn nữa, nó sử

dụng dữ liệu cảm biến để kéo các đối tượng

về phía khu vực được nhắm mục tiêu và đẩy

các đối tượng lại với nhau. Trong các hoạt

động này, nó sử dụng giám sát thời gian thực

để phát hiện và tránh các thất bại tiềm ẩn.

Vì nghiên cứu tập trung vào việc đóng

gói các vật thể hình khối, bước tiếp theo sẽ là

khám phá các vật thể đóng gói có hình dạng

và kích cỡ khác nhau. Một bước nữa là khám

phá việc học tự động của hệ thống robot sau

khi nó được giao một nhiệm vụ cụ thể.



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

Bản Bản tin Thành tựu KHCN Thế giới Số 08/2019 7/66

Sử dụng trí tuệ nhân tạo để dự đoán tốt hơn thời tiết khắc nghiệt

Các nhà nghiên cứu tạo ra thuật toán AI để

phát hiện các đám mây có thể hình thành bão

Khi dự báo thời tiết, các nhà khí tượng

học sử dụng một số mô hình và nguồn dữ

liệu để theo dõi hình dạng và chuyển động

của các đám mây có thể chỉ ra những cơn

bão dữ dội. Tuy nhiên, với các bộ dữ liệu thời

tiết ngày càng mở rộng và thời hạn gấp, họ

gần như không thể theo dõi tất cả các cơn bão

- đặc biệt là các quy mô nhỏ hơn - trong thời

gian thực.

Giờ đây, có một mô hình máy tính có

thể giúp các nhà dự báo nhận ra các cơn bão

lớn có thể xảy ra một cách nhanh chóng và

chính xác hơn, nhờ vào một nhóm các nhà

nghiên cứu tại Penn State, AccuWeather, Inc.,

và Đại học Almería ở Tây Ban Nha. Họ đã

phát triển một khung dựa trên các phân loại

tuyến tính học máy - một loại trí thông minh

nhân tạo - phát hiện các chuyển động quay

trong các đám mây từ các hình ảnh vệ tinh có

thể không được chú ý. Giải pháp AI này chạy

trên siêu máy tính Bridges tại Trung tâm siêu

máy tính Pittsburgh.

Việc dự báo tốt nhất là sự kết hợp càng

nhiều dữ liệu càng tốt. Có quá nhiều tham số

để theo dõi, vì bầu không khí vô cùng phức

tạp. Bằng cách sử dụng các mô hình và dữ

liệu có được, các nhà khoa học có thể có một

cái nhìn toàn cảnh nhất về bầu khí quyển.

Trong nghiên cứu của họ, các nhà

nghiên cứu đã làm việc với Wistar và các nhà

khí tượng học khác của AccuWeather để phân

tích hơn 50.000 hình ảnh vệ tinh thời tiết lịch

sử của Hoa Kỳ. Trong đó, các chuyên gia đã

xác định và dán nhãn hình dạng và chuyển

động của các đám mây "hình dấu phẩy".

Những mô hình đám mây này có liên quan

chặt chẽ với sự hình thành lốc xoáy, có thể

dẫn đến các sự kiện thời tiết khắc nghiệt bao

gồm mưa đá, giông bão, gió lớn và bão tuyết.

Sau đó, bằng cách sử dụng thị giác máy

tính và kỹ thuật học máy, các nhà nghiên cứu

đã dạy máy tính tự động nhận dạng và phát

hiện các đám mây hình dấu phẩy trong ảnh

vệ tinh. Các máy tính sau đó có thể hỗ trợ các

chuyên gia bằng cách chỉ ra trong thời gian

thực, trong một biển dữ liệu, họ có thể tập

trung sự chú ý của mình để phát hiện sự khởi

đầu của thời tiết khắc nghiệt.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng

phương pháp của họ có thể phát hiện hiệu quả

các đám mây hình dấu phẩy với độ chính xác

99%, trung bình 40 giây cho mỗi dự đoán. Nó

cũng có thể dự đoán 64 phần trăm các sự kiện

thời tiết khắc nghiệt, vượt trội so với các

phương pháp phát hiện thời tiết khắc nghiệt

khác hiện có.

P.T.T , theo sciencedaily.com


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

Nga phát triển trí tuệ nhân tạo ứng phó trong tai nạn giao thông


ERA-GLONASS là mô đun được cài đặt từ

năm 2017 trên cơ sở bắt buộc đối với tất cả

các xe hơi mới được bán ở Nga, đảm bảo

nhận được thông tin kịp thời về tai nạn

đường bộ. Ảnh : Rossijskaja Gazeta

Theo TASS, các nhà khoa học ở Đại học

Liên bang Viễn Đông (Nga) cùng với các

đồng nghiệp bắt đầu triển khai dự án thu thập

vài nghìn bản ghi âm giọng nói của mọi

người, mục đích là để dạy hệ thống ERA-

GLONASS biết cách ứng phó khẩn cấp trong

trường hợp tai nạn như hiểu được lời kêu gọi

cấp cứu bằng giọng nói của người lái xe hoặc

hành khách trên xe. Bất cứ ai cũng có thể

tham gia vào dự án.

Hệ thống thông tin tự động cấp nhà

nước ERA-GLONASS là mô đun được cài

đặt từ năm 2017 trên cơ sở bắt buộc đối với

tất cả các xe hơi mới được bán ở Nga, đảm

bảo nhận được thông tin kịp thời về tai nạn

đường bộ.

Hệ thống sẽ tự động liên lạc với nhà

điều hành trong trường hợp xảy ra tai nạn

giao thông để gửi đội cấp cứu đến hiện trường

vụ tai nạn và cũng cho phép tài xế liên hệ độc

lập với bộ phận hỗ trợ khách hàng nếu cần

thiết.

Trường kinh tế kỹ thuật số trực thuộc

Đại học Liên bang Viễn Đông cùng với công

ty Nanosemantics đang triển khai một dự án

thu thập vài nghìn mẫu giọng nói kỹ thuật số,

mục đích là để dạy hệ thống ERA-GLONASS

ứng phó khẩn cấp trong trường hợp tai nạn để

kêu gọi trợ giúp khi có lệnh thoại của người

dùng.

Hiện tại, mọi người chỉ có thể kích hoạt

hệ thống và gọi trợ giúp bằng cách nhấp vào

nút. Ngoài ra còn có chế độ khẩn cấp khi hệ

thống tự động gọi cho người vận hành, nhưng

chế độ này chỉ hoạt động sau khi xảy ra một

cú va chạm mạnh.

Các nhà phát triển Nga lưu ý rằng càng

nhiều người tham gia gửi giọng nói đến thì

máy càng học nhanh để nhận ra các cụm từ

điển hình khi trí thông minh nhân tạo sẽ xử lý

số lượng biến thể tối đa của cùng một cụm từ

qua âm sắc, ngữ điệu, âm lượng.

Vũ Trung Hương

Nguồn: motthegioi.vn, 18/07/2018


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

Radar vệ tinh mới có độ phân giải cao có thể phát hiện nguy cơ cầu sập

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí

nghiệm Động cơ phản lực của NASA (JPL)

và Đại học Bath đã phát triển được một hệ

thống cảnh báo sớm dựa vào vệ tinh để phát

hiện ra những chuyển động nhỏ trong những

cây cầu khiến cho cầu sập.

Kết hợp dữ liệu từ vệ tinh thế hệ mới với

thuật toán tinh vi, hệ thống giám sát có thể

được chính phủ hoặc các chuyên gia sử dụng

như hệ thống cảnh báo đảm bảo sự an toàn

cho các dự án hạ tầng quy mô lớn.

Nhóm nghiên cứu đã xác minh kỹ thuật

này bằng cách xem lại hình ảnh vệ tinh trong

vòng 15 năm của cầu Morandi ở Genova, Ý,

một phần của cây cầu bị sập vào tháng

8/2018, khiến 43 người thiệt mạng. Đánh giá

được công bố trên tạp chí Remote Sensing cho

thấy chiếc cầu này đã có dấu hiệu cong vênh

nhiều tháng trước khi thảm kịch xảy ra.


TS. Giorgia Giardina, đồng tác giả

nghiên cứu cho biết: "Tình trạng của cây cầu

đã được báo cáo trước đó, nhưng đây là lần

đầu tiên nhờ sử dụng thông tin từ vệ tinh,

chúng ta có thể nhìn thấy sự biến dạng của

cầu trước khi nó sập. Chúng tôi đã chứng

minh có thể sử dụng công cụ này, cụ thể là

kết hợp dữ liệu khác nhau từ các vệ tinh với

một mô hình toán học để phát hiện các dấu

hiệu sớm sự sụp đổ hoặc biến dạng".

Các kỹ thuật giám sát cấu trúc hiện nay

dù có thể phát hiện ra các dấu hiệu chuyển

động trong cây cầu hoặc tòa nhà, nhưng chỉ

tập trung vào các điểm cụ thể có đặt cảm

biến. Kỹ thuật mới có thể theo dõi trong thời

gian thực gần như toàn bộ cấu trúc.

Theo TS. Pietro Milillo, tác giả chính

của nghiên cứu, kỹ thuật của nhóm nghiên

cứu có sự cải tiến hơn so với các phương

pháp truyền thống vì cho phép các nhà khoa

học đánh giá sự thay đổi của biến dạng mặt

đất trên một hạ tầng duy nhất với tần suất và

độ chính xác chưa từng có. Điều này liên

quan đến sự phát triển của kỹ thuật mới hỗ trợ

xác định tình trạng của cây cầu và hạ tầng

khác.

Kỹ thuật mới được thực hiện nhờ những

tiến bộ trong công nghệ vệ tinh, cụ thể là sử

dụng kết hợp chòm sao COSMO-SkyMed của

Cơ quan Vũ trụ Ý (ASI) và các vệ tinh

Sentinel-1a và 1b của Cơ quan Vũ trụ châu

Âu, cho phép thu thập dữ liệu chính xác hơn.

Dữ liệu Radar khẩu độ tổng hợp chính xác

(SAR), khi được thu thập từ nhiều vệ tinh

được ở các góc độ khác nhau, có thể được sử

dụng để xây dựng hình ảnh 3D về tòa nhà,

cây cầu hoặc đường phố.

TS. Giardina nói thêm: "Trước đây, các

vệ tinh mà chúng tôi đã sử dụng cho nghiên

cứu này, có thể tạo ra hình ảnh radar chính

xác trong khoảng 1cm. Bây giờ, chúng tôi có

thể sử dụng dữ liệu chính xác trong vòng

1mm và thậm chí tốt hơn trong các điều kiện

phù hợp. Giờ đây, chúng tôi đã đạt mức độ

chi tiết cần thiết để giám sát các cấu trúc một

cách hiệu quả. Rõ ràng, tiềm năng này sẽ

được áp dụng liên tục cho các cấu trúc lớn.

Các công cụ hỗ trợ có chi phí thấp hơn so với

giám sát theo phương pháp truyền thống và

có thể được mở rộng. Thông thường, bạn cần

cài đặt cảm biến tại các điểm cụ thể trong tòa

nhà, nhưng phương pháp này có thể giám sát

nhiều điểm cùng một lúc".

Kỹ thuật mới cũng có thể được sử dụng

để giám sát chuyển động của các cấu trúc khi

các hoạt động thi công dưới lòng đất diễn ra

như khoan trong đường hầm.

N.P.D, theo spacedaily.com



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

Đột phá in 3D mở đường cho các sản phẩm in bằng gỗ

Vài năm trước, các nhà khoa học tại

trường Đại học Chalmers, Thụy Điển đã tạo

ra một phương tiện in 3D làm từ sợi gỗ. Bây

giờ, chính các nhà khoa học này lại đưa ra

một phương pháp in mới để tạo ra vật liệu rắn

có cấu trúc và chất lượng của gỗ tự nhiên.

Nguyên liệu ban đầu có dạng gel xenlulô

nano, nghĩa là nó chứa các sợi xenlulô nhỏ từ

bột gỗ. Và dù nhiều đồ vật có thể được in từ

bột gỗ, nhưng chúng sẽ thiếu độ xốp, độ dai

và độ xoắn của gỗ thật.

Tuy nhiên, gần đây, các nhà nghiên cứu

đã bổ sung thành phần mới hemiaellulose,

một thành phần tự nhiên của tế bào thực vật.


Điều đó giúp tăng độ bền của gel hoạt động

như chất keo giúp kết nối các sợi xenlulô.

Ngoài ra, các nhà khoa học đã số hóa mã

di truyền của gỗ tự nhiên, sau đó, sử dụng mã

đó để hướng dẫn máy in 3D in bằng gel cải

tiến mới. Nhờ đó, họ có thể điều khiển chính

xác sự sắp xếp của các sợi nano trong quá

trình in, tạo ra các đồ vật đơn giản không chỉ

từ sợi gỗ mà còn có cả "siêu cấu trúc" của gỗ

thật.

Nhóm nghiên cứu hy vọng công nghệ

cuối cùng có thể được sử dụng để tạo ra mọi

thứ từ bao bì đến đồ nội thất từ các bộ phận

đã định hình mà không phải cưa, bào hoặc

ghép thành các hình dạng mong muốn. Ngoài

ra, vì công nghệ có thể sử dụng xenlulô từ

chất thải của ngành lâm nghiệp hoặc xenlulô

có nguồn gốc thực vật, thậm chí không phải

từ gỗ nên sẽ làm giảm số lượng cây bị chặt.

Hơn nữa, "gỗ" được in 3D trong một số

trường hợp có thể thay thế các vật liệu ít thân

thiện với môi trường như nhựa sản xuất từ

dầu mỏ. "Đây là bước đột phá trong công

nghệ sản xuất", GS. Paul Gatenholm, đồng

tác giả nghiên cứu nói. "Nghiên cứu cho phép

chúng ta vượt qua giới hạn của tự nhiên để

tạo ra các sản phẩm mới xanh và bền vững.

Điều đó có nghĩa là những sản phẩm hiện nay

đã có nguồn gốc từ rừng, có thể được in 3D

trong thời gian ngắn hơn nhiều".

N.P.D, theo newatlas.com


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

Vải dệt điện tử có thể giặt được

Với thị trường thiết bị điện tử đeo tay

được đã phổ biến trong thế kỷ 21, những

nghiên cứu đang được tiến hành tích cực trên

hàng dệt may điện tử, là hàng dệt may (ví dụ

như quần áo) có khả năng hoạt động như các

thiết bị điện tử. Các mặt hàng này làm bằng

vải rất linh hoạt và có thể mặc thoải mái cả

ngày, làm cho chúng trở thành nền tảng lý

tưởng cho các thiết bị điện tử có thể đeo được.

Nhóm nghiên cứu tuyên bố rằng họ đã

phát triển một bóng bán dẫn sợi có cấu trúc

sợi, mang lại cho nó đặc tính của một loại vải

dệt trong khi cho phép nó được đưa vào quần

áo và giữ được chức năng đầy đủ ngay cả sau

khi được giặt.

Công nghệ hiện có liên quan đến việc

gắn vật lý một thiết bị điện tử rắn (cảm biến,

v.v...) vào bề mặt quần áo hoặc sử dụng hàng

dệt dẫn điện để kết nối các thiết bị khác nhau,

mà ít chú ý đến sự thoải mái của người mặc.

Các bóng bán dẫn loại ren hiện có được thực

hiện bằng cách đặt một bóng bán dẫn phẳng

lên một sợi dẫn duy nhất. Các điện cực được

chế tạo theo cách này đòi hỏi một điện áp cao

để được kích hoạt, nhưng dòng điện thấp

được tạo ra thường không đủ để kích hoạt các

thiết bị hiển thị (LED, v.v...). Cho đến nay,

thật khó để tạo ra các mạch điện tử thông qua

tiếp xúc với các thiết bị khác (đối với vải dệt

thoi) hoặc áp dụng một lớp bảo vệ cho bóng

bán dẫn để cho phép giặt.

Transitor được phát triển bởi nhóm

nghiên cứu được chế tạo bằng cách kết nối

các điện cực xoắn. Sử dụng cấu trúc này,

nhóm nghiên cứu có thể điều chỉnh độ dài của

các sợi và độ dày của chất bán dẫn để có được

dòng điện cao hơn 1.000 lần so với các bóng

bán dẫn hiện có, ngay cả ở điện áp thấp (dưới

-1.3V).

Qua các thử nghiệm, nhóm nghiên cứu

đã xác nhận rằng ngay cả sau khi bẻ cong

bóng bán dẫn hoặc cuộn nó quanh một vật thể

hình trụ hơn 1.000 lần (với độ dày khoảng 7

mm), nó vẫn duy trì mức hiệu suất hơn 80%.


Nhóm nghiên cứu cũng tuyên bố rằng mức

hiệu suất vẫn đủ ngay cả sau khi rửa bóng bán

dẫn trong nước có chứa chất tẩy rửa. Nhóm

nghiên cứu cũng có thể kích hoạt một thiết bị

LED với bóng bán dẫn được chèn giữa các

sợi của quần áo và đo tín hiệu điện tâm đồ

thông qua khuếch đại tín hiệu.

Kết quả của nghiên cứu này chỉ ra một

cấu trúc thiết bị mới có thể khắc phục những

hạn chế của hàng dệt may điện tử hiện tại,

bao gồm dòng điện thấp, điện áp kích hoạt

cao và khả năng phục hồi thấp để giặt. Hy

vọng rằng nghiên cứu sẽ góp phần vào sự

phát triển của các sản phẩm có thể đeo thông

minh hơn trong tương lai, bao gồm cả máy

tính có thể đeo được thế hệ tiếp theo và quần

áo thông minh có thể theo dõi các tín hiệu

quan trọng.



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

Combo nguyên tố thông thường có thể thay thế kim loại đất hiếm trong các thiết bị điện tử

Các thiết bị điện tử có thể được tạo ra

nhờ một nhóm các nguyên tố thường được

gọi là kim loại đất hiếm. Như tên gọi cho thấy

nguồn cung cấp nguyên tố này còn hạn chế và

tương đối đắt đỏ. Giờ đây, một nhóm nghiên

cứu đã tìm cách kết hợp các yếu tố phổ biến

hơn nhiều vào các hợp chất điện tử hữu ích để

sản xuất đèn và tấm pin mặt trời có thể điều

chỉnh.

Cần có tất cả các loại khoáng sản quý

hiếm để chế tạo thiết bị điện tử thông minh

như những thiết bị chúng ta sử dụng hàng

ngày. Tuy nhiên, nhiều nguyên tố trong số đó

rất khó tìm và khai thác, nên sẽ đắt đỏ và

khan hiếm hơn trong tương lai không xa. Các

công ty như Honda và Samsung bắt đầu triển

khai các phương pháp tái chế chúng, trong

khi các nhà khoa học cũng đang tìm cách thu

hồi các thành phần giá trị và giải quyết vấn đề

rác thải điện tử ngày càng tăng.

Các nguyên tố tố trong bảng tuần hoàn

được xếp thành các cột, tạo thành các nhóm

liên quan. Các nguyên tố này thường được sử

dụng trong các thiết bị điện tử như indi và

gali thuộc nhóm III, đôi khi được gọi là kim

loại đất hiếm.

Nhưng nhóm nghiên cứu mới phát hiện

ra rằng việc kết hợp các nguyên tố từ những

nhóm nguyên tố nằm cạnh nhau có thể tạo ra

các hợp chất với nhiều tính chất hữu ích của

kim loại đất hiếm. Các nhà nghiên cứu đã sử

dụng epitaxy chùm phân tử (MBE) để tạo ra

các hợp chất ở dạng màng mỏng bằng cách

xếp các nguyên tố chồng lên nhau với độ

chính xác nguyên tử.

Với kỹ thuật này, nhóm nghiên cứu đã

tạo ra một hợp chất sử dụng các nguyên tố

thuộc nhóm II, IV và V, là kẽm, thiếc và nitơ.

Tất cả những nguyên tố này rẻ và phổ biến

hơn, nhưng hợp chất thu được vẫn có các tính

chất quang điện tử tương tự như các nguyên

tố đất hiếm.

Hợp chất mới có thể khai thác năng

lượng mặt trời và phát ra ánh sáng, nghĩa là

nó có thể được sử dụng như vật liệu thay thế

giá rẻ cho các tấm pin mặt trời màng mỏng,

đèn LED và màn hình. Nếu kẽm được thay

thế bằng magiê, phạm vi ánh sáng sẵn có sẽ

mở rộng sang phần màu xanh và cực tím của

quang phổ.

Các nhà nghiên cứu đã nhận thấy vật liệu

cũng có thể được điều chỉnh ở giai đoạn phát

triển để tạo ra các thành phần nhạy hơn với

bước sóng ánh sáng cụ thể. Ví dụ, điốt phát


sáng từ các hợp chất này có thể được điều

chỉnh để phát ra màu sắc ánh sáng cụ thể.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí

Physical Review Letters.

N.P.D, theo newatlas.com


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

Thu nhiệt năng thải bằng polyme cải tiến

Theo ước tính chính thức, hoạt động sản

xuất, vận chuyển, tiêu dùng phục vụ dân cư

và mục đích thương mại ở Hoa Kỳ chỉ sử

dụng khoảng 40% năng lượng được tiêu thụ,

nhưng tỷ lệ lãng phí năng lượng lên đến 60%.

Năng lượng thường được thải loại dưới dạng

nhiệt hoặc nhiệt năng do công nghệ kém hiệu

quả không khai thác được nguồn năng lượng

tiềm năng đó. Giờ đây, một nhóm nghiên cứu

tại trường Đại học Massachusetts Amherst đã

đạt được bước tiến lớn hướng đến khai thác

nhiệt năng hiệu quả và tiết kiệm nhờ polyme.

Dhandapani Venkataraman, đồng tác

giả nghiên cứu dự báo: "Đây sẽ là điều gây

bất ngờ trong lĩnh vực này, mang đến cho

chúng ta một biến số quan trọng khác mà

chúng tôi có thể thay đổi để cải thiện hiệu

suất nhiệt điện của các polyme. Từ đó, chúng

tôi và các nhà khoa học khác sẽ xem xét tính

chất điện nhiệt của polyme theo một hướng

mới”.

Zlatan Aksamija, kỹ sư điện và là một

trong số các tác giả giải thích: "Sử dụng

polyme để chuyển đổi nhiệt năng thành điện

thông qua khai thác nhiệt thải trong những

năm gần đây đã được quan tâm nhiều. Nhiệt

thải vừa là chất thải cũng vừa là một nguồn

tài nguyên; quy trình thải càng nhiều nhiệt thì

càng kém hiệu quả”. Thu nhiệt thải sẽ bớt khó

khăn hơn khi có nguồn gradient nhiệt độ cao

cục bộ để hoạt động, chẳng hạn một nguồn

nhiệt cao cấp giống như nhà máy điện.

Aksamija cho rằng polyme nhiệt điện

khai thác nhiệt không hiệu quả bằng các

phương pháp vô cơ có chi phí sản xuất đắt đỏ

nhưng vẫn khá hiệu quả. Vì thế, polyme vẫn

được nghiên cứu vì chúng có giá thành sản

xuất rẻ và có thể được phủ trên các vật liệu

dẻo như để quấn quanh ống khói của nhà máy

điện.

Gần đây, các nhà khoa học đã khắc phục

được hạn chế này nhờ quy trình "doping". Cụ

thể, các nhà nghiên cứu đã trộn hóa chất hoặc

các thành phần khác vào polyme để cải thiện

khả năng di chuyển của điện tích và tăng hiệu

quả.

Nhưng quy trình doping liên quan đến

sự “đánh đổi”. Quá trình này có thể sinh ra

dòng điện mạnh hơn nhưng điện áp do nhiệt

sinh ra ít hơn hoặc điện áp cao và dòng điện

yếu hơn. Để xử lý vấn đề này, các nhà hóa

học đã tiến hành thí nghiệm để thực hiện các

phân tích về hiệu suất theo đường cong dao

động từ "không doping" đến "doping tối đa"

để xác định sự cân bằng tốt nhất cho nhiều

vật liệu khác nhau. Bên cạnh đó, các nhà

khoa học cũng đã phát hiện ra biến số hoàn

toàn mới chưa được tính đến, rất quan trọng

đối với khả năng polyme pha tạp thu năng

lượng nhiệt hiệu quả.

Các nhà khoa học đã sử dụng Kính hiển

vi lực quét dò Kelvin để thăm dò các chất độc

ở cấp độ nano và chứng tỏ sự phân cụm thực

sự có trong các polyme pha tạp ở nhiệt độ

phòng, nhưng không phải ở nhiệt độ cao. Với

xác nhận đó, các nhà nghiên cứu đã chuyển

sang lập mô hình đường cong trade-off mở

rộng. Từ mô hình lý thuyết, nhóm nghiên cứu

đã nhận thấy việc phân cụm làm thay đổi hình

dạng của đường cong đó. Để tăng hiệu suất


mà không làm yếu dòng điện hoặc điện áp,

các nhà khoa học phải di chuyển toàn bộ

đường cong trade-off.

Phát hiện nghiên cứu sẽ mở ra một

hướng đi mới để thiết kế polyme hiệu quả

hơn cho các thiết bị nhiệt điện.

N.P.D, theo sciencedaily.com


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

Tấm phim làm mát/sưởi ấm lắp bên trong cửa sổ có khả năng hấp thu và giải phóng năng lượng mặt trời

Vài năm trước, các nhà khoa học Thụy

Điển đã phát triển hệ thống nhiệt mặt trời

MOlecular (MOST), trong đó, năng lượng

mặt trời được lưu trữ trong một môi trường

lỏng, sau đó được giải phóng dưới dạng nhiệt.

Hiện nay, công nghệ này được áp dụng dưới

dạng một tấm phim hoàn toàn trong suốt,

được thiết kế để lắp đặt bên trong cửa sổ của

các công trình kiến trúc hay tòa nhà tiết kiệm

năng lượng.

Được phát triển bởi các nhà khoa học

thuộc trường Đại học Chalmers (Thụy Điển),

tấm MOST dựa trên hệ thống lưu trữ

norbornadiene-quadricyclane, trong đó,

Norbornadiene (NBD) và quadricyclane (QC)

là dạng hydrocacbon và được xem là các yếu

tố tiềm năng có khả năng lưu trữ năng lượng

mặt trời. Cấu tạo này làm cho tấm phim trong

suốt có màu vàng cam khi không tiếp xúc trực

tiếp với ánh sáng mặt trời.

Vật liệu có khả năng hấp thu phần lớn

năng lượng mặt trời vào buổi sáng sớm. Cụ

thể hơn, mỗi phân tử hấp thụ và tiếp nhận

năng lượng của từng hạt photon ánh sáng tới,

gây nên hiện tượng đồng phân. Điều này có

nghĩa là phân tử tạm thời biến đổi thành một

dạng phân tử khác, với cùng một nguyên tử

nhưng theo cách sắp xếp khác.

Với cấu trúc như vậy, ta có một tấm hấp

thụ năng lượng mặt trời hoàn toàn trong suốt,

hiệu năng của tấm pin nhờ đó cũng tăng lên.

Do đó, không khí bên trong tòa nhà sẽ mát

hơn so với bình thường, giảm thiểu nhu cầu

cũng tiết kiệm chi phí sử dụng điều hòa.

Tuy nhiên, vào buổi tối, khi không tiếp

xúc với các tia mặt trời, phân tử trên bề mặt

tấm pin trở lại dạng ban đầu, giải phóng năng

lượng dự trữ vào môi trường trong nhà dưới

dạng nhiệt trong tối đa tám giờ, giúp tiết kiệm

năng lượng cho hệ thống tòa nhà.

Các nhà khoa học cho biết họ hiện đang

nghiên cứu biện pháp nhằm gia tăng nồng độ

phân tử cũng như giảm giá thành của việc sản

xuất công nghệ mới. Họ tin rằng nếu những

mục tiêu này sớm được hoàn thành thì sản

phẩm được thiết kế để trang bị thêm cho cửa

sổ các tòa nhà sẽ sớm có mặt trên thị trường.

Nghiên cứu, được dẫn dắt bởi Giáo sư

Kasper Moth-Poulsen, được mô tả trong một

bài báo được công bố gần đây trên tạp chí

Advanced Science.

P.K.L, theo newatlas.com


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


Tấm pin mặt trời mới sản xuất điện và nước sạch

Theo một nghiên cứu mới được công bố

trên tạp chí Nature Communications, các kỹ

sư tại trường Đại học Khoa học và Công

nghệ King Abdullah đã chế tạo được tấm pin

mặt trời sản xuất điện và nước sạch.

Các tác giả cho biết hoạt động sản xuất

nước và năng lượng được kết nối với nhau.

Các trang trại sản xuất năng lượng mặt trời sử

dụng nước ngọt để giữ cho các tấm pin không

bị bám bụi và hoạt động hiệu quả tối đa.

Ngược lại, các nhà máy khử mặn sử dụng rất

nhiều năng lượng để biến nước biển thành

nước uống.

"Mối quan hệ giữa nước và năng lượng

là một trong những vấn đề chính đe dọa sự

phát triển bền vững trên toàn cầu”, Wenbin

Wang, nghiên cứu sinh tiến sĩ và là đồng tác

giả nghiên cứu nói. Các tấm pin mặt trời tốt

nhất trên thị trường đạt hiệu suất tối đa 20%,

80% còn lại chủ yếu thất thoát dưới dạng

nhiệt.

Nhóm nghiên cứu đã thiết kế một thiết

bị để thu nhiệt từ các tấm pin mặt trời và sử

dụng để sản xuất nước ngọt. Thiết bị có các

rãnh dẫn nước xếp chồng lên nhau, mỗi rãnh

được ngăn cách nhau bởi sự kết hợp của các

lớp dẫn nhiệt và màng xốp kỵ nước.

Ở rãnh trên, nhiệt thu được sử dụng để

làm bay hơi nước biển. Khi hơi nước bay qua

màng xốp, nó được khử muối và nước sạch

ngưng tụ trong rãnh bên dưới. Nhiệt từ quá

trình ngưng tụ được chuyển hướng để sử

dụng làm nhiên liệu lọc nhiều nước hơn.

Các thử nghiệm cho thấy thiết bị có khả

năng sản xuất 1,64 lít nước trên một mét

vuông diện tích bề mặt tấm pin mặt trời, gấp

đôi sản lượng của pin mặt trời thương mại tốt

nhất. Việc bổ sung thiết bị không gây ảnh

hưởng tiêu cực sản lượng điện do các tấm pin

mặt trời tạo ra.

N.P.D, theo upi.com



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

Quân đội Mỹ phát triển thiết bị nhận diện người qua nhịp tim

Khả năng nhanh chóng và hiệu quả trong việc

nhận diện đông người sống và làm việc trong

các khu vực khép kín có rào chắn giúp tránh

mối đe dọa khủng bố hoặc đánh cắp thông tin

bí mật. Ảnh: Getty Images

Các kỹ sư Lầu Năm Góc đã phát triển

được thiết bị nhận dạng người qua nhịp tim

với độ chính xác 95% ở khoảng cách tối đa

khoảng 200m, khắc phục được những nhược

điểm của phương pháp nhân diện qua nét mặt

và dáng đi.

Theo popularmechanics.com, các kỹ sư

của Lầu Năm Góc đã phát triển một thiết bị

có khả năng xác định nhịp đập và bản đồ họa

nhịp tim từ khoảng cách 200m.

Các đơn vị quân đội thường phải theo

dõi số lượng lớn người sống và làm việc

trong các khu vực khép kín có rào chắn. Và

nhân viên quân sự phải có khả năng nhận

dạng số lượng những người đó một cách

nhanh chóng và hiệu quả để tránh mối đe dọa

khủng bố hoặc đánh cắp thông tin bí mật.


Các phương pháp nhận dạng hiện tại có

thể bị đánh lừa bằng cách này hay cách khác.

Khi biết bị theo dõi, một người có thể đeo

mặt nạ trên mặt, có thể thay đổi dáng đi.

Trong trường hợp này, các hệ thống phân tích

dáng đi và nhận dạng khuôn mặt sẽ không thể

cung cấp thông tin toàn diện về đối tượng.

Thiết bị mới của Lầu Năm Góc được gọi

là Jetson. Nó sử dụng chùm tia laser để đọc

bản đồ họa nhịp tim. Nhịp tim của mọi người

đều hơi khác nhau, chính điều này cho phép

nhận dạng người. Nhưng nhịp tim, không

giống như dáng đi và khuôn mặt, gần như

không thể giả tạo được nhịp tim.

Nhịp tim có thể được nhận thấy trên bề

mặt da. Thiết bị Jetson ghi nhận được những

dao động này. Thiết bị sẽ gửi một chùm tia

laser và ghi lại những thay đổi. Và mặc dù

những thay đổi này rất nhỏ, nhưng thiết bị

vẫn đọc được chúng. Về mặt lý thuyết, Jetson

thậm chí có thể đo huyết áp, ghi nhận biên độ

dao động trên da.

Theo các nhà phát triển, thiết bị cần

khoảng 30 giây để xác định cấu hình nhịp tim

một cách đáng tin cậy. Độ chính xác của

phương pháp nhận dạng này là 95% và

khoảng cách nhận diện tối đa khoảng 200m.

Tuy nhiên, các kỹ sư Mỹ đang nghiên cứu để

tăng khoảng cách đó.

Vũ Trung Hương

Nguồn: motthegioi.vn, 10/07/2019 Trở về đầu trang

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

Áo khoác giúp những chú chó cứu hộ tiếp nhận mệnh lệnh từ xa

Các nhà nghiên cứu người Israel đã chế

tạo một chiếc áo khoác độc đáo giúp những

chú chó cứu hộ hay hỗ trợ người khuyết tật có

thể tiếp nhận những mệnh lệnh của chủ nhân

qua những tín hiệu rung.

Chiếc áo khoác thông minh cho chó cứu hộ

Nguồn: EurekAlert!

Các nhà nghiên cứu người Israel đã chế

tạo một chiếc áo khoác độc đáo giúp những

chú chó cứu hộ hay hỗ trợ người khuyết tật

có thể tiếp nhận những mệnh lệnh của chủ

nhân qua những tín hiệu rung.

Theo báo cáo do Đại học Gurion Ben

(BGU) ở Israel công bố ngày 11/7, các nhà

nghiên cứu đã có thể huấn luyện các chú chó

phản ứng với các mệnh lệnh qua những tín

hiệu rung khi chúng khoác trên mình chiếc áo

mới này.

Chiếc áo độc đáo này được thiết kế dựa

trên công nghệ có liên quan tới xúc giác, mô

phỏng động tác chạm hay chuyển động thông

qua những tín hiệu rung, qua đó giúp người

sử dụng kiểm soát và đưa ra mệnh lệnh cho

những chú chó từ xa trong trường hợp không

thể tương tác trực tiếp với chúng.

Công nghệ này đặc biệt hữu ích đối

với việc đưa ra mệnh lệnh cho những chú chó

cứu hộ và tìm kiếm, hay những chú chó hỗ

trợ người khuyết tật và các dịch vụ khác.

Cụ thể, chiếc áo thông minh này gồm có

4 động cơ rung nhỏ được cài sau lưng và hai

bên áo. Các động cơ này cho phép những chó

chó phản ứng trước các tín hiệu rung khác

nhau được truyền từ bộ điều khiển từ xa.

Người huấn luyện có thể truyền các

mệnh lệnh khác nhau, như "quay vòng,"

"ngồi xuống," "đi tới," "quay lại" bằng cách

kiểm soát vùng phát tín hiệu rung và độ dài

của nó.

Các nhà nghiên cứu cho biết các phát

hiện đều cho thấy những chú chó có khả năng

phản ứng với tín hiệu rung tốt hơn việc đưa ra

chỉ thị qua giọng nói.


Các kết quả đầy hứa hẹn này giúp mở ra

cách thức trong việc sử dụng công nghệ giao

tiếp để tương tác với các chú chó.

Phương Oanh


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

Mỹ phát triển thành công hệ thống giao tiếp bằng…bộ não

Các nhà khoa học tại Đại học

Washington (Mỹ) vừa phát triển thành công

hệ thống giao tiếp bằng cách sử dụng điện

não và công bố nó trên chuyên trang khoa học

Nature.

Ảnh: Đại học Washington

Hệ thống phức tạp này có tên

là BrainNet, có thể giúp 3 người giao tiếp và

giải quyết các vấn đề với nhau chỉ bằng bộ

não của họ.

Giáo sư Rajesh Rao thuộc Đại học

Washington, thành viên nhóm nghiên cứu,

cho biết ý tưởng ra đời BrainNet là các nhà

khoa học muốn biết liệu một nhóm người có

thể hợp tác chỉ bằng bộ não, thay vì giao tiếp

bằng lời nói, cử chỉ hoặc văn bản hay không.

Để thử nghiệm BrainNet, các nhà khoa

học đã sử dụng 3 tình nguyện viên cùng chơi

một trò chơi gần giống như trò chơi xếp hình.

2 người có thể nhìn thấy nhưng không điều

khiển được, người còn lại chỉ có thể thấy một

phần của trò chơi và phải dựa vào 2 người gửi

truyền thông tin qua giao diện BrainNet để

hoàn thành trò chơi.

3 người được ngồi trong các phòng khác

nhau. Họ không thể nhìn, nghe hoặc nói

chuyện với nhau mà chỉ được kết nối với

nhau bằng những thiết bị thuộc hệ thống

BrainNet. Kết quả, cả 3 người đã thực hiện

thành công trò chơi xếp hình.

BrainNet là hệ thống đầu tiên được thí

nghiệm trên hơn 2 người thành công. Đây

được coi là một tiến bộ lớn trong việc hiện

thực hóa cách thức giao tiếp ‘thần giao cách

cảm’ tưởng như chỉ có trong phim ảnh.

Các nhà nghiên cứu hy vọng công nghệ

này sẽ phát triển đầy đủ trong tương lai, có

thể kết nối cùng lúc nhiều người hơn và ở các

khoảng cách xa hơn.

Nguồn: baochinhphu.vn, 03/07/2019 Trở về đầu trang

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

Một bước tiến tới việc phát triển não nhân tạo

Lấy cảm hứng từ ngành quang sinh học

(optogenetics) đang phát triển, các nhà khoa

học Úc đã phát triển được con chíp mô phỏng

được các chức năng sinh học của não để tạo

ra và lưu trữ ký ức, điều này mở ra những khả

năng phát triển hệ trí tuệ nhân tạo tiên tiến.

Theo Tân Hoa Xã , các nhà khoa học ở

Đại học công nghệ hoàng gia Melbourne

(RMIT), Úc, đã phát triển thành công một vi

mạch mô phỏng được các chức năng sinh học

của não để tạo ra và lưu trữ ký ức, điều này

mở ra những khả năng phát triển hệ trí tuệ

nhân tạo tiên tiến. Bằng cách áp dụng các

phương pháp trong quang sinh học

(optogenetics), các nhà khoa học Úc đã phát

triển được một khớp thần kinh nhân tạo nhạy

cảm với ánh sáng.


Khớp thần kinh nhân tạo rất nhạy cảm

với sóng ánh sáng có độ dài khác nhau

Ảnh: Pixabay

Một vi mạch sử dụng sóng ánh sáng để

thay đổi điện trở từ dương sang âm, một hiện

tượng tương đương với sự hình thành và gián

đoạn các kết nối thần kinh. Điều này liên

quan đến việc tạo ra những ký ức và sự lãng

quên chúng, có nghĩa là các nhà khoa học đã

phát triển được một khớp thần kinh nhân tạo

(điểm kết nối của các tế bào thần kinh) rất

nhạy cảm với sóng ánh sáng có độ dài khác

nhau. Hóa ra, bằng cách sử dụng ánh sáng có

màu khác nhau, các nhà khoa học đã kích

hoạt hoặc ngắt được khớp thần kinh.

Trưởng nhóm nghiên cứu Sumeet Walia

chia sẻ rằng ông được truyền cảm hứng từ

một lĩnh vực nghiên cứu mới nổi được gọi là

optogenetic, sử dụng sóng ánh sáng để kiểm

soát tế bào thần kinh trong não sống, và theo

ông, một hệ thống như vậy có thể tạo thành

cơ sở cho một thế hệ trí tuệ nhân tạo mới. Hệ

trí tuệ nhân tạo này sẽ phát triển và học hỏi

như một con người thực sự, định hình những

ký ức mới và xóa đi những thông tin không

cần thiết. Ngoài ra, kết quả nghiên cứu của

các nhà khoa học Úc sẽ làm sáng tỏ bản chất

của các bệnh thoái hóa thần kinh như bệnh

Alzheimer và chứng mất trí, giúp phát triển

các hướng điều trị mới.

Vũ Trung Hương



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

Kỹ thuật mới có thể làm sáng màn hình và kéo dài tuổi thọ pin điện thoại thông minh

Trong tương lai, hiệu suất năng lượng

của màn hình TV và điện thoại thông minh

có thể tăng gấp đôi nhờ kỹ thuật do các

nghiên cứu tại trường Hoàng gia London phát

minh. Các pixel trong nhiều loại màn hình

hiện đại của TV, điện thoại thông minh, máy

tính bảng và máy tính xách tay được thắp

sáng bởi các thiết bị nhỏ OLED.

Để có thể nhìn thấy hình ảnh từ những

màn hình này vào một ngày nắng đẹp, màn

hình OLED phải được phủ bộ lọc chống chói.

Tuy nhiên, do cách bộ lọc chống chói hoạt

động, nên một nửa lượng ánh sáng được tạo

ra bởi mỗi pixel OLED vẫn bị giữ lại trong

màn hình, làm giảm một nửa hiệu suất năng

lượng của OLED. Do đó, các nhà sản xuất

loại màn hình này đã lựa chọn giảm hiệu suất

năng lượng để tăng tính khả dụng của chúng.

Gần đây, một nhóm các nhà nghiên cứu tại

Khoa Vật lý và Hóa học thuộc trường Hoàng

gia London đã chế tạo được một loại OLED

mới để khắc phục hạn chế này.

Kiểm soát hóa học

Nghiên cứu cho thấy kiểm soát tính chất

hóa học của vật liệu OLED có thể tạo ra các

loại OLED phát ra ánh sáng phân cực đặc

biệt, vượt qua bộ lọc chống chói. Màn hình

được chế tạo từ OLED sẽ tiết kiệm nhiều

năng lượng hơn, có nghĩa là chúng sẽ có tuổi

thọ pin dài hơn và lượng khí thải cácbon thấp

hơn.

TS. Li Wan, đồng tác giả nghiên cứu,

cho biết: "Lần đầu tiên, chúng tôi đã thay đổi

công thức để chế tạo đèn OLED phân cực

hiệu quả. Phát hiện nghiên cứu có thể làm cho


tất cả các loại màn hình này sáng hơn với độ

tương phản tốt và thời gian dài hơn".

Dù nghiên cứu tập trung vào OLED

dùng cho màn hình, nhưng nhóm nghiên cứu

lưu ý rằng các vật liệu và phương pháp này có

ích cho nhiều ứng dụng khác. Ánh sáng phân

cực phát ra từ những vật liệu do các tác giả

tạo ra, có các ứng dụng tiềm năng trong việc

lưu trữ, truyền tải và mã hóa thông tin và vì

thế hữu ích trong điện toán và cuộc cách

mạng dữ liệu.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp

chí ACS Nano.

N.P.D, theo phys.org


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

Phát triển máy tính hóa học lưu trữ ảnh bằng phân tử nhỏ

Nguồn: newscientist.com

Các nhà khoa học thuộc Đại học Brown

của Mỹ đã tìm ra cách mã hóa và giải mã ảnh,

không phải bằng vi mạch mà bằng những

phân tử nhỏ, với độ chính xác tới 99,5%.

Nghiên cứu này đã được công bố ngày

3/7 trên tạp chí PLOS ONE.

Trước đây, các phân tử sinh học như

DNA được sử dụng để giúp lưu trữ thông tin.

Tuy nhiên, trong nghiên cứu mới, các nhà

khoa học đã sử dụng phân tử khác. Đó là các

chất chuyển hóa vốn là những phân tử nhỏ, đa

dạng hơn và có tiềm năng để lưu thông tin ở

mức độ lớn hơn so với bộ gene.

Chất chuyển hóa là bất kỳ chất hóa học

nào tham gia quá trình trao đổi chất, được

xem như chất cần thiết hoặc là một sản phẩm

của sự trao đổi chất.

Trong khi tiến hành nghiên cứu, các

robot xử lý chất lỏng đã được dùng để viết

thông tin số bằng cách biến các hỗn hợp chất

chuyển hóa thành hệ thống các dấu chấm nhỏ

trên một mặt phẳng. Một công cụ được gọi là

phổ ký khối có thể đọc được các vị trí và

nhận diện các chất chuyển hóa, sau đó trả lại

kết quả là dữ liệu nhị phân.

Phương pháp lưu trữ thông tin bằng

phân tử nhỏ này có thể mã hóa và giải mã

thông tin của ảnh với độ chính xác khoảng

98-99,5%. Phương pháp này có thể mã hóa

thành công hơn 100.000 bit ảnh kỹ thuật số

thành những chất chuyển hóa tổng hợp.

Trưởng nhóm nghiên cứu Jacob

Rosenstein nhấn mạnh một máy tính hóa học

hay ổ cứng phân tử dường như chỉ xuất hiện

trong tiểu thuyết khoa học viễn tưởng, song

ngành sinh vật học ngày nay chứng tỏ điều

này là hoàn toàn có thể xảy ra.

Nguyễn Hằng


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

Máy tính trong tương lai có triển vọng được sản xuất từ vi khuẩn

Để chế tạo máy tính, thiết bị y tế và các

thiết bị tiên tiến khác theo cách hiệu quả hơn,

các nhà nghiên cứu đang chuyển sang sử

dụng vật liệu nano. Đó là vật liệu được sản


xuất trên quy mô của các nguyên tử hoặc

phân tử có tính chất độc đáo.

Graphene là vật liệu nano nổi tiếng về

tính chất dễ dẫn điện, cũng như độ bền cơ học

và độ dẻo. Tuy nhiên, trở ngại lớn trong việc

sử dụng graphene cho các ứng dụng hàng

ngày là sản xuất graphene trên quy mô lớn,

trong khi vẫn duy trì được các tính chất của

vật liệu.

Trong một bài báo đăng trên tạp chí

ChemOpen, nhóm nghiên cứu tại trường Đại

học Rochester và Đại học Công nghệ Delft ở

Hà Lan đã mô tả cách vượt qua rào cản này.

Các nhà khoa học đưa ra phương pháp sản

xuất vật liệu graphene bằng kỹ thuật mới, đó

là trộn than chì oxy hóa với vi khuẩn. Phương

pháp này có chi phí hiệu quả, tiết kiệm thời

gian và thân thiện với môi trường hơn so với

các phương pháp sản xuất hóa học và có thể

dẫn đến sự ra đời của các công nghệ máy tính

và thiết bị y tế mới.

Graphene được chiết xuất từ than chì.

Với độ dày chính xác là một nguyên tử,

graphene là vật liệu hai chiều mỏng nhất

nhưng mạnh nhất cho đến nay các nhà nghiên

cứu biết đến. Các nhà khoa học tại trường Đại

học Manchester ở Vương quốc Anh đã được

trao giải thưởng Nobel Vật lý năm 2010 cho

công trình nghiên cứu phát hiện ra graphene;

tuy nhiên, phương pháp sử dụng băng dính để

tạo ra graphene chỉ mang lại khối lượng nhỏ

vật liệu.

"Đối với các ứng dụng thực tế, cần có

khối lượng lớn graphene", PGS. Anne S.

Meyer, đồng tác giả nghiên cứu nói. "Sản

xuất graphene số lượng lớn gặp nhiều khó

khăn và thường làm cho graphene dày và kém

tinh khiết hơn”.

Để sản xuất khối lượng lớn vật liệu

graphene, nhóm nghiên cứu đã tẩy than chì

để làm bong các lớp than chì tạo ra graphene

oxit (GO) và sau đó trộn chúng với vi khuẩn

Shewanella. Tiếp đến, các nhà khoa học đã để

cốc trộn vi khuẩn và vật liệu tiền chất qua

đêm, trong thời gian đó vi khuẩn đã biến GO

thành vật liệu graphene.

"Graphene oxit dễ sản xuất, nhưng

không dẫn điện do tác động của tất cả các

nhóm oxy trong đó", PGS. Meyer nói. "Vi

khuẩn khử hầu hết các nhóm oxy, biến nó

thành vật liệu dẫn điện".

Dù vật liệu graphene được tạo ra từ vi

khuẩn, có tính dẫn điện, nhưng nó mỏng và

ổn định hơn so với graphene được sản xuất

bằng phương pháp hóa học. Graphene cũng

có thể được lưu giữ trong thời gian dài hơn,

nên phù hợp cho nhiều ứng dụng, bao gồm bộ

cảm biến sinh học bóng bán dẫn hiệu ứng

trường (FET) và mực dẫn điện. Cảm biến

sinh học FET là thiết bị phát hiện phân tử

sinh học và có thể được sử dụng cho nhiều

mục đích như theo dõi đường huyết trong thời

gian thực cho bệnh nhân tiểu đường.

"Khi các phân tử sinh học liên kết với

thiết bị, chúng sẽ thay đổi độ dẫn của bề mặt,

truyền tín hiệu cho thấy sự hiện diện của

phân tử", PGS. Meyer nói. "Để chế tạo bộ

cảm biến sinh học FET hiệu quả, cần có vật

liệu dẫn điện tốt nhưng có thể được điều

chỉnh để liên kết với các phân tử cụ thể".

Graphene oxit đã được khử, là vật liệu lý

tưởng vì nó nhẹ và dẫn điện tốt, nhưng nó

thường giữ lại số lượng nhỏ các nhóm oxy

dùng để liên kết với các phân tử mục tiêu.

Vật liệu graphene từ vi khuẩn cũng là cơ

sở tạo ra các loại mực dẫn điện dùng để sản

xuất bàn phím máy tính, bảng mạch hoặc dây

điện nhỏ hơn như ứng dụng phá băng cho

kính chắn gió xe hơi. Sử dụng mực dẫn điện

là một phương thức dễ dàng, tiết kiệm hơn để

sản xuất mạch điện khi so sánh với các kỹ

thuật truyền thống. Mực dẫn điện cũng có thể

giúp sản xuất các mạch điện trên các vật liệu

phi truyền thống như vải hoặc giấy.



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


Hai nhà khoa học trẻ chế tạo thành công máy tính nhỏ nhất thế giới

Máy tính cá nhân nhỏ nhất trên thế giới

với tên gọi Prism có thiết bị ngoại vi đầu

vào, đầu ra và màn hình ảo, công suất xử lý

khoảng 2Ghz, có bluetooth, wi-fi, mạng

LAN, pin sử dụng trong 2 giờ.

Hai nhà khoa học Luyanda Vappie và

Motsholane Sebola cùng chiếc máy tính

cá nhân Prism nhỏ nhất thế giới

Hai nhà khoa học trẻ Nam Phi Luyanda

Vappie, tỉnh Eastern Cape và Motsholane

Sebola, tỉnh Limpopo đã chế tạo thành công

máy tính cá nhân (PC) nhỏ nhất trên thế giới

– PC đầu tiên với thiết bị ngoại vi đầu vào,

đầu ra và màn hình ảo.

Theo thông tin được phóng viên

TTXVN tại Pretoria dẫn thông báo của Hội

đồng nghiên cứu khoa học và công nghiệp

(CSIR) Nam Phi ngày 24/7, thành công của

2 nhà khoa học đổi mới sáng tạo trẻ này có

thể tạo ra bước đột phá đối với sự phát triển

của ngành máy tính hiện đại.

Nhằm tăng cường tính linh động và khả

năng sử dụng của các thiết bị máy tính ở

những khu vực gặp hạn chế về kết nối mạng

và nguồn điện cung cấp, bị hạn chế, hai nhà

khoa học Luyanda Vappie và Motsholane

Sebola đã thành công trong chế tạo loại máy

tính cá nhân không cần bàn phím, chuột và

màn hình vật lý này.

Loại thiết bị này rất cần thiết để số hóa

và cải thiện khả năng tiếp cận các thiết bị

công nghệ ở khu vực nông thôn.

Với tên gọi Prism (hình lăng trụ), đây là

máy tính cá nhân nhỏ gọn, công suất xử lý

khoảng 2Ghz, có bluetooth, wi-fi, mạng LAN,

pin có thể sử dụng trong khoảng 2 giờ, dung

lượng bộ nhớ trong 64 GB và có thể mở rộng

bằng thẻ SD có dung lượng thành 200+ GB.

Theo nhà nghiên cứu Luyanda Vappie,

Prism sẽ thay đổi cách nghĩ của mọi người về

máy tính. Đây là thiết bị cầm tay và có thể sử

dụng mọi lúc, mọi nơi.

Nhóm nghiên cứu kỳ vọng thiết bị nhỏ

gọn này sẽ được trang bị tới các trường học ở

những khu vực hạn chế về kết nối mạng nhằm

đảm bảo chương trình giảng dạy sẽ luôn đầy

đủ ngay cả khi không có kết nối mạng.

Hai nhà khoa học này cũng đã xây dựng

các mô hình để triển khai phát minh mới

trong thực tế, nhất là hỗ trợ trang bị thiết bị

mới này tại các trường học, gồm bộ công cụ,

đào tạo nâng cao kỹ năng và sử dụng các

nguồn lực địa phương.

Theo nhóm nghiên cứu, phát minh này

sẽ đóng góp thiết thực vào việc hiện thực hóa

Mục tiêu phát triển bền vững của Liên hợp

quốc về giáo dục chất lượng.

Nhà nghiên cứu Motsholane Sebola

đánh giá Prism phản ánh tương lai của ngành

điện toán và cuộc cách mạng công nghiệp lần

thứ 4 (I4R) mang đến cơ hội đổi mới sáng tạo

cho những nhà khoa học trẻ.

Prism là một giải pháp tổng hợp với tính

tương tác cao và có thể sử dụng trong cả môi

trường thành thị và nông thôn.

Từng tốt nghiệp đại học ngành công

nghệ thông tin, Vappie và Sebola có đam mê

lớn đối với công nghệ phần mềm, phát triển

hệ thống và phân tích kinh doanh.

Nhà khoa học Luyanda Vappie cho

biết: “Chúng tôi luôn mơ ước có thể mang lại

những điều tốt hơn cho đất nước, nhất là với

các cộng đồng dân cư nông thôn. Đối với các

khu vực nguồn cung điện năng hạn chế, các

công nghệ cần cải tiến để vẫn có thể sử dụng

và tiếp cận được.”

Luyanda Vappie và Motsholane Sebola

là đồng sáng lập Công ty Root Tech, trụ sở tại


Johannesburg, Nam Phi, chuyên sản xuất thiết

bị nguồn (OEM) về điện tử cho châu Phi.

Đình Lượng

Nguồn: vietnamplus.vn, 24/07/2019


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

Nga phát triển công nghệ truyền wifi từ dưới lòng đất

Tổ hợp truy cập wifi dưới lòng đất được

thiết kế để tổ chức các mạng ở những nơi

tập trung nhiều công dân, nơi không thể

lắp đặt ăng ten và thiết bị trên không hoặc

trên nóc các tòa nhà - Ảnh: selinko. com

Các tính năng chính của công nghệ này

là bảo vệ thiết bị khỏi sự thay đổi về độ ẩm và

nhiệt độ, cũng như phát triển loại ăng ten cho

phép tạo tín hiệu ổn định mà không làm giảm

chất lượng khi đặt dưới lòng đất.

Công nghệ này có thể trở thành một

phần của hệ thống thành phố thông minh, để

tạo ra mạng Internet vạn vật cũng như triển

khai mạng wifi của một thành phố, bao gồm

cả ở những khu vực mà trước đây không thể

triển khai vì lý do kỹ thuật hoặc thẩm mỹ.

Trong tương lai gần, Rostech sẽ bắt đầu

thử nghiệm công nghệ này trong các giếng

viễn thông ở vùng Volga, sau đó sẽ được

chuyển sang hoạt động trên quy mô thương

mại.

Tổ hợp truy cập wifi trong các giếng

viễn thông được thiết kế để tổ chức các mạng

ở những nơi tập trung nhiều công dân, nơi

không thể lắp đặt ăng ten và thiết bị trên

không hoặc trên nóc các tòa nhà.

Những nơi như vậy có thể bao gồm

quảng trường hoặc khu vực công viên. Ngoài

ra, tổ hợp có thể được sử dụng như một

phương tiện liên lạc bổ sung và thông báo

công khai trong những trường hợp khẩn cấp.

Vũ Trung Hương



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

CƠ KHÍ – CHẾ TẠO MÁY

Phát triển công cụ giúp các thiết bị trở nên bền bỉ hơn

Các nhà khoa học từ Đại học Bách khoa

Tomsk (TPU) và Đại học Kỹ thuật Irkutsk

(ITU) gần đây đã phát triển một mô hình mới

và cải tiến băng thử nghiệm rung.

Thiết bị đặc biệt này dùng để mô phỏng

các rung động mà thiết bị có thể gặp phải khi

sử dụng. Phiên bản mới nhất của thiết bị này,

được các kỹ sư sử dụng rộng rãi để xác định

mức độ chống rung của các hệ thống khác

nhau và các điểm yếu của chúng, có các ổ đĩa

thủy lực cho phép băng ghế dễ điều khiển,

đáng tin cậy và nhỏ gọn.

Các nhà khoa học Nga vừa có một phát kiến mới

trong việc giúp các thiết bị sử dụng bền bỉ hơn

Trên thực tế, xác định các khiếm khuyết

trong việc sản xuất các loại thiết bị khác nhau

từ lâu đã là nhiệm vụ chính của các nhóm thử


nghiệm, vì chúng cuối cùng có thể làm giảm

tuổi thọ của máy móc đắt tiền.

“Đội ngũ của chúng tôi đã phát triển một

băng ghế rung nhỏ và đơn giản với một bộ

điều khiển thủy lực. Cải tiến này sẽ giúp đánh

giá mức độ chống rung của các thành phần sản

xuất”, ông Vladimir Moizes, trợ lý giáo sư bộ

phận kiểm soát và chẩn đoán của Viện thử

nghiệm không phá hủy cho biết.

Các thiết bị như vậy sẽ cho phép các kỹ

sư làm việc trong việc phát triển các loại thiết

bị khác nhau để phát hiện mức độ rung hoạt

động quá mức, điều này không chỉ làm tăng

tốc độ hao mòn của máy móc mà còn có thể

gây ra sự cố hoặc thậm chí là tai nạn.

Khái niệm băng ghế thử nghiệm rung ban

đầu được đề xuất bởi Giáo sư Anatoly

Nizhegorodov của ITU, nhưng đã được phát

triển và đưa vào cuộc sống bởi trợ lý Giáo sư

Alexei Gavrilin từ TPU.

Khôi Nguyên, theo Sputnik

Nguồn: dantri.com.vn, 21/07/2019 Trở về đầu trang

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

Nga phát triển các công trình xây dựng bơm hơi

Những tòa nhà bơm hơi của Rostech được

thiết kế để xây dựng khẩn cấp các cơ sở

tạm thời - Ảnh : Hightech

Các kỹ sư Nga đang phát triển các kết

cấu bơm hơi (pneumoframe constructions)

mới dựa trên các ống xi lanh bơm đầy không

khí. Những tòa nhà như vậy được thiết kế để

xây dựng khẩn cấp các cơ sở tạm thời: bệnh

viện dã chiến, nhà kho, cơ sở thể thao di

động, v.v, và dễ tháo lắp để tái sử dụng.

Theo RIA novosti, một thông báo của

Công ty RosElectronics (công ty con của

Rostech) cho biết công ty này sắp đưa ra thị

trường các kết cấu bơm hơi (pneumoframe

constructions) mới dựa trên những ống xi

lanh bơm đầy không khí. Những tòa nhà như

vậy được thiết kế để xây dựng khẩn cấp các

cơ sở tạm thời: bệnh viện dã chiến, nhà kho,

cơ sở thể thao di động, v.v.. trong khoảng thời

gian từ 1 đến 2 tiếng đồng hồ.

Ông Oleg Evtushenko, giám đốc điều

hành của Rostech cho biết các tòa nhà dựa trên

cấu trúc bơm hơi có thể được sử dụng khi hậu

quả của các trường hợp khẩn cấp, tạo ra nhà ở

tạm thời, khai thác Bắc Cực và trong nhiều

lĩnh vực khác với những tiêu chuẩn sinh thái

cao. Tham gia phát triển các công trình xây

dựng bơm hơi này có Cục Thiết kế tự động

hóa thuộc Công ty RosElectronics - nhà phát

triển và sản xuất khinh khí cầu hàng đầu.

Các công trình được dựng lên bằng máy

nén điện, bơm không khí dưới áp suất vào

những trụ hình ống. Các cấu trúc nổi trội về

tính cơ động, dễ dàng và gọn nhẹ khi gấp lại,

lắp ráp và tháo rời nhanh chóng.

Những cấu trúc như vậy không cần xử lý

nền móng và có thể được dựng lên trên bất kỳ

bề mặt nào, bao gồm cả trên tuyết, cát và đất

đá, và cũng cho phép dễ dàng và an toàn đặt

hệ thống thông gió, sưởi ấm và các hệ thống

tiếp cận khác nhau - cổng, cửa, cửa hầm.

Chúng có thể được sử dụng quanh năm,

chịu được tuyết, nhiệt, gió mạnh và nhiệt độ

khắc nghiệt từ âm 60 độ C đến 60 độ C. Nếu

cần thiết, tòa nhà có thể được tháo dỡ và tái

sử dụng.

Vũ Trung Hương



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


Tạo ra nam châm mềm chảy như nước

Các nhà khoa học vừa tạo ra loại nam

châm mới rất mềm, có thể chảy như nước và

thay đổi hình dạng. Đây được coi là một phát

minh có lợi rất lớn trong y học và công nghệ

robot tương lai.

Loại vật liệu mới này có tất cả đặc tính

của một nam châm thông thường nhưng thay

đổi được hình dạng, mềm, lỏng như nước nên

có thể sử dụng trong nhiều ứng dụng khác

nhau - Ảnh: Xubo Liu/ Tom Russell

Nghiên cứu này vừa được công bố trên

tạp chí Science và thu hút sự chú ý lớn của

giới khoa học, công nghệ.

Lodestone (nam châm) là một dạng

khoáng vật Magnetit bị từ hóa tự nhiên, có

thể hút các mẫu sắt nhỏ. Nam châm được con

người sử dụng từ hàng nghìn năm trước trong

việc tạo ra la bàn.

Ngày nay, nó được các nhà khoa học sử

dụng trong nghiên cứu kiến tạo mảng, các dữ

liệu lịch sử hình thành Trái đất và rất nhiều

ứng dụng khoa học khác. Tuy nhiên từ trước

đến nay nam châm đều ở thể rắn.

Để tạo ra nam châm thể lỏng, tiến sĩ

Tom Russell và các cộng sự tại Phòng thí

nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley (Mỹ) sử

dụng một máy in 3D đặc biệt, bơm các hạt

nano oxit sắt và một vật liệu giống như xà

phòng vào các giọt toluen cỡ mm. Toluen là

dạng chất lỏng không hòa tan trong nước.

Sau đó, họ đặt chúng trong môi trường

nước. Vật liệu giống như xà phòng khiến các

hạt nano oxit sắt tụ lại với nhau trên bề mặt

của các giọt toluen và tạo thành một lớp vỏ.

Tiếp theo, các nhà khoa học tìm cách từ

hóa đặt các giọt toluen và các hạt oxit sắt bị

hút vào nam châm. Nhưng khi di chuyển nam

châm rắn ra nơi khác, các hạt oxit sắt vẫn giữ

được từ tính. "Chúng tôi gần như không thể

tin vào mắt mình", tiến sĩ Russell nói.

Vào những năm 1960, các nhà khoa học

tại NASA đã phát hiện rằng một số chất lỏng

có thể bị từ hóa khi có từ trường mạnh.

Nhưng những chất lỏng này luôn mất từ tính

ngay khi tách khỏi từ trường bên ngoài.

Ngược lại, các giọt chất lỏng mới được tạo ra

trở thành từ tính.

Loại vật liệu mới này có tất cả các đặc

tính của một nam châm thông thường, nhưng

thay đổi được hình dạng, mềm, lỏng như

nước nên có thể sử dụng trong nhiều ứng

dụng khác nhau.

Các giọt chất lỏng này có thể được tạo ra

để thay đổi hình dạng chỉ bằng một lực nhỏ

và di chuyển vị trí bằng việc sử dụng nam

châm bên ngoài. Điều này có nghĩa là nam

châm lỏng sẽ hữu ích trong việc đưa thuốc

đến các địa điểm cụ thể trong cơ thể con

người hoặc ứng dụng để tạo ra các robot mềm

mềm có thể di chuyển, thay đổi hình dạng

hoặc lấy đồ vật.

Minh Hải, theo Science

Nguồn: tuoitre.vn, 22/07/2019 Trở về đầu trang

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

Thiết bị mới khai thác năng lượng từ chuyển động của đầu gối

Các nhà khoa học Hồng Kông đã chế

tạo được thiết bị mới mang theo người với

khả năng khai thác năng lượng từ chuyển

động của đầu gối để sản xuất điện. Thiết bị có

thể được sử dụng để cấp điện cho các công

nghệ theo dõi sức khỏe đeo trên người hoặc

thiết bị theo dõi GPS. Wei-Hsin Liao, giáo sư

khoa cơ khí và tự động hóa và là đồng tác giả

nghiên cứu cho rằng: "Thiết bị GPS tự cấp


điện sẽ thu hút sự chú ý của những người leo

núi".

Thiết bị mới hoạt động dựa vào vật liệu

sợi nhỏ độc đáo sản sinh điện khi nó uốn cong.

Thiết bị sử dụng cơ chế tay quay con trượt,

tương tự như chuyển động của pít-tông cung

cấp năng lượng cho hầu hết mọi động cơ, để

biến đổi chuyển động quay của đầu gối thành

chuyển động thẳng. Sau đó, chuyển động

thẳng được biến đổi thành chuyển động cong.

Vật liệu composit sợi lớn nhẹ biến

chuyển động cong thành điện. Các thử

nghiệm đã chứng minh thiết bị tạo ra 1,6 MW

trong khi người đeo đi bộ thong thả mà không

cần thêm năng lượng. Các nhà khoa học đã

chọn khớp gối vì phạm vi chuyển động của

nó tương đối lớn.

Hầu hết các công nghệ năng lượng có

thể mang theo người đều dựa vào rung động,

nên đã hạn chế tiềm năng sản xuất năng

lượng từ việc đi bộ. "Tần suất con người đi

bộ khá chậm, làm giảm đáng kể khả năng thu

năng lượng", GS. Liao nói.

Các nhà nghiên cứu hy vọng công nghệ

của họ sẽ được đưa ra thị trường với hy vọng

hoạt động thương mại hóa sẽ truyền cảm

hứng phát triển các công nghệ thiết bị mới tự

cấp năng lượng.

"Thiết bị tự cấp điện sẽ cho phép người

dùng tiết kiệm khoản chi phí thường nhật

không cần thiết", GS. Liao nói. "Thiết bị thu

năng lượng này sẽ thúc đẩy sự phát triển của

các thiết bị tự cấp điện mang theo người".

N.P.D, theo upi.com


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

VẬT LIỆU – HÓA CHẤT

Các nhà khoa học khám phá một cơ chế có vẻ nghịch lý điều chỉnh quá trình tổng hợp dầu

Các nhà nghiên cứu sinh hóa thực vật

tại Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven

của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ gần đây đã thực

hiện một khám phá đáng ngạc nhiên: Họ phát

hiện ra rằng một loại protein kích hoạt quá

trình tổng hợp dầu cũng có khả năng kích

hoạt một loại protein khác kiềm hãm quá

trình tổng hợp này. Trong một bài báo vừa

được công bố trên tạp chí Plant Physiology,

họ mô tả làm thế nào hệ thống có vẻ nghịch

lý này giữ cho tiền chất dầu- acid béo cân

bằng một cách hoàn hảo để đáp ứng nhu cầu

của thực vật.

John Shanklin, nhà hóa sinh của

Brookhaven Lab, người đứng đầu nghiên cứu

cho biết: "Ban đầu, chúng tôi rất ngạc nhiên

khi phát hiện ra rằng protein kích hoạt bật quá

tổng quá trình tổng hợp dầu đồng thời cũng

kích hoạt tắt quá trình này”.

Các nhà khoa học cây trồng của Brookhaven Lab

đã phát hiện ra lý do tại sao một loại protein

làm tăng tổng hợp dầu cũng kích hoạt hệ thống

kiềm hãm quá trình tổng hợp này: Jantana

Keereetaweep, Kate Kuczynski, Zhiyang Zhai, Hui

Liu, Jorg Schwender, John Shanklin (từ trái sang

phải). Ảnh: Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven

Và những nghiên cứu tiếp theo khiến

cho sự mô tả trở nên hoàn hảo. Các axit béo -

tiền chất của dầu có thể trở nên độc nếu


chúng được sản sinh nhiều. Nếu mức độ tăng

vượt quá yêu cầu của tế bào, các tế bào cần

một cách để dừng sản sinh ra chúng.

Shanklin nói “Điều quan trọng là công

tắc tắt, một protein được gọi là BADC, là một

chất ức chế có điều kiện. Nó chỉ nhấn phanh

khi mức độ axit béo tự do cao”.

Việc này có thể thúc đẩy nỗ lực của

nhóm để tìm ra những cách mới có thể kiểm

soát quá trình tổng hợp dầu của cây trồng

nhằm phục vụ sản xuất nhiên liệu hoặc các

sản phẩm hữu ích khác.

Ghép các mảnh lại với nhau

Nghiên cứu mới dựa trên công trình

trước đây của nhóm Shanklin. Một trong

những nghiên cứu đã tiết lộ rằng BADC thực

hiện cơ chế kiềm hãm của nó bằng cách chèn

chính nó vào một loại enzyme quan trọng liên

quan đến việc tạo ra axit béo, ACCase.

Shanklin nói "Chúng tôi quan tâm tìm

hiểu thêm về các protein BADC và các gen

điều hòa chúng”.

Trong một nghiên cứu khác, nhóm

nghiên cứu đã tìm hiểu chi tiết về protein tín

hiệu được gọi là WRINKLED1, bật các

enzyme để tổng hợp axit béo, bao gồm các bộ

phận của ACCase, và do đó đóng vai trò là

công tắc cho con đường tổng hợp dầu.

Các nhà khoa học không có nhiều lý do

để nghi ngờ mối liên hệ trực tiếp giữa WRI1

(công tắc bật) và BADC (công tắc tắt) cho

đến khi các tác giả chính, Hui Liu và Zhiyang

Zhai, quan sát thấy rằng thực vật có đột biến

gen điều hòa một trong hai protein trên có rễ

ngắn bất thường.

Shanklin nói "Thật dễ dàng bỏ qua mối

liên hệ này như một sự trùng hợp ngẫu nhiên,

nhưng quan sát của Liu và Zhai hóa ra là trung

tâm của cơ chế mà chúng tôi phát hiện ra".

Nghiên cứu sâu hơn cho thấy nồng độ

hoóc môn bất thường thấy trong rễ đột biến

WRI1 giống nồng độ của rễ đột biến BADC.

Các nghiên cứu sinh hóa - di truyền gần hơn

đã khiến nhóm nghiên cứu kết luận rằng cả

hai protein thực sự có liên quan đến khiếm

khuyết tăng trưởng này đã kích hoạt chúng đi

đến kết nối xa hơn nữa.

Đồng nghiệp của Brookhaven, Jorg

Schwender, chỉ ra rằng WRI1 khi chuyển đổi

liên kết chặt chẽ với gen BADC, cho phép nó

được bật. Họ đã xác nhận kết nối bằng cách

chỉ ra rằng việc thêm nhiều BADC vào đột

biến WRI1 làm cho rễ phát triển dài hơn.

Điểm mấu chốt là kích hoạt gen kiềm

hãm thì không nhất thiết phải tắt quá trình

tổng hợp axit béo. Nó chỉ cung cấp cho tế bào

một cách để tắt tổng hợp nếu nồng độ axit

béo quá cao. Và nếu càng có nhiều WRI1

càng tăng cường sản xuất axit béo, tế bào

cũng cần tăng cường BADC để có thể ngăn

chặn quá trình đó.

Shanklin nói "Nó giống như cho một

chiếc xe có thể chạy nhanh hơn, nhưng với

một bộ phanh phải lớn hơn để dừng lại nếu

một con nai chạy ra đường".

Shanklin giải thích "Hình thành nhiều

màng tế bào hoặc nhiều dầu sẽ giữ mức axit

béo thấp và hệ thống phanh BADC sẽ không

cần thiết. Chỉ khi sản xuất vượt quá nhu cầu

và axit béo tích tụ thì cần phải áp dụng hệ

thống phanh".

Lê Thị Kim Loan, theo Phys.org

Nguồn: iasvn.org, 05/07/2019 Trở về đầu trang

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

Giải pháp khử mùi cơ thể từ tinh dầu Satureja Montana (Rau húng núi)

Cây Satureja montana (họ Hoa Môi) hay

còn gọi là rau húng núi là một loại cây trồng

đặc trưng của khí hậu Địa Trung Hải và được

trồng nhiều ở miền nam nước Pháp.

Các nhà phát minh người Pháp

Géraldine Lerebour, Pierre Lartaud, Bertrand

Lacroix đã nghiên cứu được một hoạt chất

kháng khuẩn chiết xuất từ Satureja montana


có khả năng diệt các vi sinh vật gây mùi khó

chịu cho cơ thể đặc biệt là vi sinh vật

Corynebacterium xerosis và đã đăng ký sáng

chế tại Mỹ số US10307365, được công bố

ngày 04/06/2019.

Ảnh: Nguồn vi.wikipedia.org

Theo sáng chế, các thành phần của chế

phẩm, gồm:

1. Tinh dầu Satureja montana

Satureja montana được lấy từ thân, hoa,

lá hoặc toàn cây, tốt nhất là lấy từ phần ngọn

của cây và được thu hoạch ở các giai đoạn

khác nhau từ lúc bắt đầu ra hoa đến khi kết

thúc ra hoa và tốt nhất là ở giai đoạn cuối ra

hoa.

Tinh dầu Satureja Montana thu được

bằng phương pháp chưng cất khô (hay còn

gọi là thủy phân) Tinh dầu chứa nước được

đun đến điểm sôi (thủy phân). Sau đó, hơi

nước chứa tinh dầu được ngưng tụ trong bình

chứa dạng lỏng, trong đó, tinh dầu được tách

ra khỏi nước bằng cách lắng, phần nước còn

lại được gọi là nước thơm.

Tinh dầu chiết xuất từ Satureja Montana

chứa 2 thành phần chính là geraniol (chiếm tỷ

lệ từ 70 - 85% trọng lượng) và trans-β-

caryophyllene (chiếm tỷ lệ 6 - 10% trọng

lượng). Ngoài ra, tinh dầu còn chứa 1 số hợp

chất khác chiếm tỷ lệ 0,5% - 5% trọng lượng:

germacrene D, nerol, neral, 1-octen-3-ol,

geranial, β-bisabolene.

Hàm lượng tinh dầu Satureja Montana

có trong chế phẩm, chiếm tỷ lệ tốt nhất là từ

0,1% đến 1% tổng trọng lượng chế phẩm.

2. Chất khử mùi:

Chất có thể chứa một hoặc nhiều chất có

hoạt tính khử mùi và có tác dụng kìm khuẩn

hoặc khử khuẩn như: 2,4,4′-trichloro-2′-

hydroxydiphenyl ether (triclosan), 2,4-

dichloro-2′-hydroxydiphenyl ether, 3 ′, 4 ′, 5′-

trichlorosalic 1 - (- 3 ′, 4′-dichlorophenyl) -3-

(4′-chlorophenyl) urê (triclocarban) hoặc

3,7,11-trimethyldodeca-2,5,10-trienol

(Farnesol); muối amoni bậc bốn, muối

cetylpyridinium; chlorhexidine và muối;

diglyceryl monocaprate, diglyceryl

monolaurate hoặc glyceryl monolaurate; muối

polyhexametylen biguanide; các loại muối

kẽm; hoặc chất hấp thụ mùi: zeolit,

cyclodextrin, silicat oxit kim loại, hoặc các

dẫn xuất chitosan; hoặc các chất ngăn chặn

phản ứng enzyme gây mùi: arylsulfatase, 5-

lipoxygenase, aminocylase hoặc

glucuronidase.

Hàm lượng các hoạt chất khử mùi có

trong chế phẩm chiếm tỷ lệ tốt nhất là từ


3. Các hoạt chất chống mồ hôi:

Các hoạt chất chống mồ hôi tốt nhất là

nhôm và / hoặc muối zirconium; phức hợp

zirconium hydroxychloride và nhôm

hydroxychloride với một axit amin. Các muối

nhôm như: nhôm chlorohydrate, nhôm

chlorohydrex, nhôm chlorohydrex, nhôm

chlorohydrex, nhôm chlorohydrex PEG,

nhôm chlorohydrex PG, nhôm

dichlorohydrate, nhôm dichlorohydrex PEG,

nhôm dichlorohydrex, nhôm dichlorohydrex

nhôm sunfat, nhôm zirconium

octachlorohydrate, nhôm zirconium

pentachlorohydrate, nhôm zirconium

tetrachlorohydrate, nhôm zirconium

trichlorohydrate.

Hàm lượng các hoạt chất chống mồ hôi

có trong chế phẩm, chiếm tỷ lệ tốt nhất là từ


4. Chất nhũ hóa:

Chất nhũ hóa được sử dụng có thể kể

đến gồm: oxyalkylenated (đặc biệt là

polyoxyethylenated) axit béo và glycerol; este

oxyalkylenated của axit béo và sorbitan; este


oxyalkylenated (oxyethylenated và / hoặc

oxypropylenated) của axit béo; Các ete

oxyalkylenated (oxyethylenated và / hoặc

oxypropylenated) của rượu béo; este đường

như sucrose stearate hoặc có thể được tạo ra

từ các chất nhũ hóa không ion có nguồn gốc

từ axit béo và polyol, như axit béo có chứa

chuỗi alkyl C8-C24, polyglycoside kiềm

(APGs), este đường, este axit béo của polyol,

este axit isostearic của polyol, este axit stearic

của polyol, đặc biệt là este axit isostearic của

glycerol và / hoặc sorbitan.

Các chất nhũ hóa nói chung cũng có thể

được chọn từ các loại alkylpolyglycoside có

HLB nhỏ hơn 7, ví dụ như các chất được biểu

thị theo công thức chung sau:

R—O-(G)x

Trong đó:

R: đại diện cho một gốc ankyl phân

nhánh và / hoặc không bão hòa có từ 14 - 24

nguyên tử carbon

G: đại diện cho một hợp chất đường có 5

hoặc 6 nguyên tử carbon.

x: biểu thị giá trị của G, tốt nhất là từ 1 –

4. Ví dụ: glucose, fructose hoặc galactose

Hàm lượng các chất nhũ hóa có trong

chế phẩm, chiếm tỷ lệ tốt nhất là từ 2% đến

6% tổng trọng lượng chế phẩm.

5. Chất lơ lửng và chất là đặc:

Chất lơ lửng giúp cải thiện tính đồng

nhất của sản phẩm và được lựa chọn tốt nhất

từ đất sét montmorillonite biến đổi kỵ nước,

chẳng hạn như bentonite biến đổi kỵ nước

hoặc hectorite.

Ngoài ra, có thể sử dụng các chất lơ lửng

khác như dẫn xuất của cellulose, xanthan,

guar, tinh bột, châu chấu hoặc agar agar trong

môi trường ưa nước (dung dịch nước và /

hoặc etanolic). Hàm lượng các chất lơ lửng có

trong chế phẩm, chiếm tỷ lệ tốt nhất là từ


Chất làm đặc: có thể chọn trong các chất

sau: polyme carboxyvinyl, chẳng hạn như

Carbopols (Carbomers) và Pemulens (acrylate

/ C10-C30 alkyl acrylate copolyme); các

polyacrylamide, chẳng hạn như các copolyme

liên kết ngang; copolyme của axit 2-

acrylamido-2-methylpropanesulfonic và

hydroxyethyl acrylate; dẫn xuất cellulose,

như hydroxyethylcellulose hoặc cetyl

hydroxyethylcellulose; v.v.

6. Thành phần phụ trong mỹ phẩm:

Chất bổ trợ mỹ phẩm: có thể chọn trong

các chất sau: chất làm mềm, chất chống oxy

hóa, chất làm mờ, chất ổn định, chất giữ ẩm,

vitamin, chất diệt khuẩn, chất bảo quản,

polyme, nước hoa, chất tạo cấu trúc cho pha

mỡ, các hợp chất nhão, các chất keo

lipophilic vô cơ/ hữu cơ; chất độn hữu cơ/ vô

cơ; chất làm đặc/ chất đẩy.

Bột hữu cơ: gồm các hạt polyamide; Sợi

nylon-6,6; bột polyetylen; microspheres dựa

trên copolyme acrylic, chẳng hạn như các

copolyme ethylene glycol dimethacrylate /

lauryl methacrylate; Các microspher

polymethyl methacrylate; Các microbead

copolyme methyl methacrylate / ethylene

glycol dimethacrylate; v.v.

Chế phẩm sản xuất có độ pH dao động

từ 3 đến 9 và được đóng gói trong bình xịt

hoặc trong chai, lọ dưới dạng dung dịch cồn,

gel hoặc kem.

Theo tác giả sáng chế, ngoài tinh dầu

Satureja Montana dùng để khử mùi cơ thể

(đặc biệt ở bàn chân và nách) còn có thể sử

dụng các loại tinh dầu khác cũng có khả năng

kháng khuẩn như: tinh dầu húng quế, chanh

catnip, sả, đinh hương, phong lữ, Litsea

cubeba, dầu chanh, lá kinh giới oregano và

húng tây.

Minh Thư dịch

Nguồn: cesti.gov.vn, 29/07/2019 Trở về đầu trang

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


Phát minh ra cách tẩy mực in trên giấy

Các nhà nghiên cứu thuộc Khoa Cơ khí

và Kỹ thuật vũ trụ của Đại học Rutgers, Mỹ

đã tìm ra cách tẩy mực in trên các trang giấy

đã sử dụng, cho phép một tờ giấy có thể in đi

in lại nhiều lần.

Công nghệ mới giúp tẩy mực in trên giấy

Ảnh: ĐH Rutgers

Theo báo cáo nghiên cứu đăng trên tạp

chí Journal of Cleaner Production, các nhà

nghiên cứu đã sử dụng các xung ánh sáng từ

một chiếc đèn xenon để tẩy bỏ các loại mực

in màu đen, xanh lục, xanh lan và đỏ mà

không cần phải tái chế. Công nghệ này vốn

thường được dùng trong các thủ thuật thẩm

mỹ như tẩy màu tóc.

Trước đây, từng có những giải pháp tái

chế giấy đã in mà không cần phải qua các

khâu xử lý phức tạp, nhưng chủ yếu dựa vào

loại mực in được sản xuất theo công thức đặc

biệt dành riêng cho việc này. Loại mực đó sẽ

biến mất trong quá trình xử lý bằng nhiệt

hoặc tia laser cường độ lớn.

Tuy nhiên, loại mực đặc biệt này cũng

như giá thành để nâng cấp máy in có tích hợp

công nghệ laser làm bay mực in thường cao

nên các phương án tái sử dụng giấy như vậy

vẫn chưa phổ biến.

Trong khi đó, phương pháp mới của các

nhà khoa học thuộc Đại học Rutgers có thể

ứng dụng với loại giấy in kiểu cũ, sử dụng

loại mực in tiêu chuẩn đã và đang dùng trong

các dòng máy in và máy photocopy phổ biến

hiện nay.

Dù vậy, phương pháp mới vẫn còn hạn

chế là thời gian xử lý lâu. Để xóa mực in của

một trang giấy theo cách này phải mất 5 phút.

Song ở phương diện tích cực, nó giúp giảm

bớt lượng giấy phải dùng cũng như giảm bớt

cả số lượng giấy tờ qua sử dụng cần tái chế.

BT

Nguồn: baochinhphu.vn, 01/07/2019 Trở về đầu trang

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

Vật liệu lấy cảm hứng từ nấm cho chất lỏng trôi qua

Chúng ta đã nghe nói về các vật liệu

chống thấm nước sao chép cấu trúc của lá

sen. Tuy nhiên, bây giờ, các nhà khoa học đã

tạo ra một loại nhựa quang học linh hoạt giúp

loại bỏ chất lỏng thậm chí còn tốt hơn và nó

được lấy cảm hứng từ nấm Enoki nhỏ bé. Vật

liệu được sản xuất bởi các nhà nghiên cứu tại

Đại học Pittsburgh, làm việc trong phòng thí

nghiệm của PGS. Giáo sư Paul Leu. Nó có

hình dạng của một tấm nhựa nhiệt dẻo (PET).

Trên bề mặt của nó là một rừng các đốm

có đỉnh tròn, thân cao và mảnh, có kích thước

nanô, được bố trí cách đều nhau. Nấm Enoki

(hình dưới) cũng có hình dáng dài và mảnh,

mũ nấm tròn. Và nó được gọi là nano-enoki

PET, nhựa trong suốt và lỏng như nước, sữa,

nước sốt cà chua, cà phê và dầu ô liu chỉ đơn

giản lăn ra khỏi bề mặt của nó. Những ưu

điểm này vẫn tồn tại ngay cả sau khi trải qua

5.000 chu kỳ uốn, và có thể làm cho vật liệu

này trở nên lý tưởng để sử dụng trong các vật

phẩm như pin mặt trời và đèn LED, hoặc

thậm chí có thể đeo được bằng điện tử hoặc

ánh sáng linh hoạt.

Chỉ riêng chất lượng siêu thấm (chống

thấm chất lỏng) của nó cũng có thể làm cho

nhựa trở thành một lựa chọn tốt cho các thiết


bị y tế có khả năng chống lại sự xâm nhập của

vi khuẩn và đông máu. Và hơn thế nữa, quy

trình sản xuất có thể được nhân rộng, vì vậy

nó không chỉ giới hạn trong việc tạo mẫu

phòng thí nghiệm.

Paul Leu, cho biết: "Hình dạng của nấm

nano-enoki là rào cản không khí giữa chất

lỏng và bề mặt. Chất lỏng cuối cùng chỉ tiếp

xúc với ít hơn 5% cấu trúc. Do đó, chất lỏng

dễ dàng tự lăn đi và bóng ra sau khi sấy khô”.

Nghiên cứu này đã được công bố trên

Tạp chí Materials Chemistry!

N.T.T, theo newatlas.com


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

Loại kính chống va đập mới lấy cảm hứng từ thiên nhiên

Các nhà khoa học Canada phát triển thành

công loại kính bắt chước tính chất cơ học của

xà cừ, giúp tăng độ dẻo dai của vật liệu.

Lấy cảm hứng từ chất liệu xà cừ thường

được tìm thấy ở phía trong lớp vỏ của động

vật thân mềm như sò biển, các nhà nghiên

cứu từ Đại học McGill, Canada đã phát triển

thành công một loại kính mới có độ dẻo dai

vượt trội. Thử nghiệm cho thấy nó có khả

năng chịu va đập cao hơn nhiều so với các

loại kính hiện nay.

Cấu tạo loại kính chống va đập mới lấy cảm hứng

từ chất liệu xà cừ trong tự nhiên. Ảnh: Phys

Trong 15 năm qua, nhóm nghiên cứu

dẫn đầu bởi kỹ sư cơ khí Francois Barthelat

đã tập trung phân tích cấu trúc và tính chất cơ

học của xà cừ. Họ nhận thấy nó có cấu tạo

giống như một bức tường gạch, với nhiều

phiến khoáng chất phẳng và siêu nhỏ nằm đan

xen. Chúng có thể trượt qua nhau khi chịu áp

lực, giúp xà cừ hấp thụ tác động và phân tán

lực, giữ cho vỏ động vật không bị vỡ.

Để bắt chước xà cừ, nhóm nghiên cứu

đã sử dụng tia laser để chạm khắc một mạng

lưới các ô vuông hoặc hình lục giác lên

những tấm thủy tinh borosilicate dày 220

micromet. Những tấm kính này sau đó được

xếp chồng lên nhau, xen kẽ là các lớp dán

mỏng bằng nhựa có độ biến dạng cao, mỗi

lớp dày 125 micromet.

Các thử nghiệm cho thấy loại kính mới

có khả năng chịu va đập cao gấp 2 - 3 lần

kính cường lực và 15 - 24 lần kính thường.

Bên cạnh đó, độ trong suốt của chúng cũng

được đánh giá cao khi thua kém không đáng

kể loại kính dán an toàn hiện nay.

Barthelat cho biết phương pháp chế tạo

của họ không quá phức tạp và có thể mở rộng

trong công nghiệp. Loại kính mới có thể ứng

dụng trong nhiều lĩnh vực đời sống như xây

dựng hay sản xuất kính ôtô. Công trình

nghiên cứu của nhóm đã được công bố trên

tạp chí Sciene số ra ngày 28/6.

Nguồn: khoahoctot.vn, 05/07/2019 Trở về đầu trang

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

Phương pháp mới vừa sản xuất khí đốt tự nhiên vừa lưu trữ CO2

Nghiên cứu mới của trường Đại học

Texas cho thấy bơm không khí và CO2

xuống các mỏ băng metan nằm dưới vịnh

Mêxico có thể giải phóng các nguồn năng

lượng khí tự nhiên khổng lồ, giúp chống lại

biến đổi khí hậu bằng cách bẫy CO2 dưới

lòng đất.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí

Water Resource Research, đã sử dụng các mô

hình máy tính để mô phỏng những gì xảy ra

khi hỗn hợp CO2 và không khí được bơm vào


các mỏ metan hydrat, hợp chất hóa học chứa

nhiều nước giống như băng, được hình thành

tự nhiên trong môi trường áp suất cao và

nhiệt độ thấp như môi trường ở sâu trong

Vịnh Mexico và dưới vùng đất đóng băng

vĩnh cửu ở Bắc cực.

Kris Darnell, trưởng nhóm nghiên cứu

cho rằng nghiên cứu này là bước tiếp theo để

giải quyết hai thách thức toàn cầu quan trọng,

đó là an ninh năng lượng và lưu trữ cacbon.

Nghiên cứu chứng minh khả năng vừa lưu trữ

CO2 trong hydrat vừa sản sinh năng lượng.

Trong quá trình này, nitơ trong không

khí được bơm sẽ quét khí metan về phía giếng

sản xuất và cho phép CO2 thay thế. Ưu điểm

của phương pháp này là chiết xuất khí tự

nhiên từ các mỏ hydrat metan và đồng thời

lưu giữ khí nhà kính CO2 trong môi trường

sâu bên dưới nơi nó không thải vào khí quyển

để góp phần gây biến đổi khí hậu.

Đây không phải là lần đầu tiên các mỏ

hydrat được đề xuất sử dụng để lưu trữ CO2.

Những nỗ lực trước đây đã thất bại hoặc tạo

ra kết quả không đáng kể. Nghiên cứu mới đã

phân tích nguyên nhân thất bại và có sự điều

chỉnh phù hợp. Bước tiếp theo, Darnell sẽ

kiểm tra kết quả trong phòng thí nghiệm. Các

nhà nghiên cứu hiện đang thử nghiệm phương

pháp này tại một cơ sở đặc biệt ở Trường

Jackson, nằm trong số ít các cơ sở trên thế

giới có thể lưu trữ và thử nghiệm hydrat

metan. Nếu quy trình mới có thể được chứng

minh hoạt động trong lĩnh vực này trên quy

mô công nghiệp, nó sẽ có tiềm năng rất lớn.



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

Phương pháp chuyển đổi Carbon dioxide thành vật liệu graphene

Trong thế kỷ 21 hiện đại, khí Carbon

dioxide (CO2) được coi là thủ phạm chính

gây hiệu ứng nhà kính, hiện tượng biến đổi

khí hậu, ảnh hưởng đến sức khỏe của con

người. Vì vậy, từ trước đến nay, con người đã

và đang nỗ lực tìm kiếm những biện pháp

nhằm làm giảm thiểu nồng độ CO2 trong

không khí. Mới đây, một nhóm các nhà

nghiên cứu tại Viện Công nghệ Karlsruhe

(KIT) đã phát triển một phương pháp đơn

giản nhằm biến loại khí độc hại này thành

một nguồn tài nguyên hữu ích bằng cách

chuyển đổi nó thành vật liệu graphene "kỳ

diệu" trong tương lai.

Graphene về cơ bản chỉ là một tấm

carbon phẳng có dạng hai chiều, độ dày bằng

một nguyên tử, tuy nhiên, ưu điểm và công

dụng của nó là loại vật liệu siêu dẫn, linh hoạt

và bền vững. Trong một nghiên cứu trước đó,

bằng thao tác "dán bóc" đơn giản dùng băng

dính keo, các nhà khoa học đã lần đầu tiên đã

"bóc" ra được một lớp graphene từ than chì,

được xem là vật liệu mỏng nhất trong vũ trụ.

Còn trong những năm gần đây, vật liệu

graphene được tạo ra bằng nhiều phương

pháp khác nhau, trong đó có phương pháp

khắc laser từ gỗ hoặc thậm chí là thực phẩm,

hoặc phương pháp sử dụng các tác nhân hóa

học như lá đậu nành và lá bạch đàn.

Tuy vậy, hiện nay, phương pháp phổ

biến nhất để tạo ra graphene số lượng lớn là

phương pháp lắng đọng hơi hóa học (CVD).

Trong kỹ thuật này, một nguồn carbon,

thường là khí metan, được bơm vào một

buồng chứa cùng với các loại khí khác và một


lớp vật liệu mỏng đóng vai trò là chất xúc tác

và chất nền. Khí trong buồng chứa phản ứng

hóa học với vật liệu và tạo thành một lớp

graphene mỏng trên bề mặt.

Cơ chế hoạt động của kỹ thuật mới cũng

tương tự như phương pháp CVD, nhưng thay

vào đó, nhóm nghiên cứu sử dụng CO2 làm

nguồn carbon. Lựa chọn này được cho là

mang lại lợi ích tiềm năng trong nỗ lực loại

bỏ loại khí độc hại này ra khỏi khí quyển.

Trong thử nghiệm, khoang chứa đầy khí CO2

và H2, và chất xúc tác và chất nền là thiết bị

wafer - miếng silicon mỏng làm từ các

nguyên tố kim loại gồm đồng và palladi. Quá

trình này được thực hiện trong điều kiện áp

suất khí quyển và nhiệt độ cao lên tới 1.000

độ C.

Mario Ruben, trưởng nhóm nghiên cứu

cho biết: "Nếu đồng và palađi trên bề mặt kim

loại thể hiện tỷ lệ chính xác, việc chuyển đổi

carbon dioxide thành graphene sẽ diễn ra

trực tiếp trong quy trình một bước đơn giản".

Các nhà nghiên cứu cho biết họ hy vọng

kỹ thuật mới sẽ mang lại hiệu quả, thậm chí

được sử dụng để tạo ra vật liệu graphene có

độ dày vài lớp. Bên cạnh đó, nhóm cũng chia

sẻ bước tiếp theo, họ sẽ cố gắng tạo ra các

linh kiện điện tử hoạt động theo quy trình

này.Bài báo về kết quả nghiên cứu được công

bố trên tạp chí ChemSusChem.



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

Phương pháp hình ảnh mới hỗ trợ khử mặn

Kỹ thuật hình ảnh đột phá do các nhà

nghiên cứu tại trường Đại học Cornell phát

triển, có triển vọng khử nước mặn thông qua

cung cấp thông tin quan trọng và bất ngờ về

các hạt xúc tác không thể có được bằng

phương pháp khác.

Giáo sư hóa học Peng Chen, đồng tác

giả nghiên cứu đã đưa ra phương pháp chụp

hình các phản ứng xúc tác không phát quang -

đó là các phản ứng không phát xạ ánh sáng

trên các hạt nano. Phương pháp hiện nay có

thể chụp hình các phản ứng phát xạ ánh sáng,

nhưng chỉ áp dụng cho một phần nhỏ phản

ứng. Vì thế, kỹ thuật mới có tiềm năng quan

trọng cho các lĩnh vực từ kỹ thuật vật liệu đến

công nghệ nano và khoa học năng lượng.

Các nhà nghiên cứu đã trình diễn kỹ

thuật này để quan sát phản ứng xúc tác quang

điện - các phản ứng hóa học liên quan đến

tương tác với ánh sáng, một quy trình xử lý

môi trường quan trọng.

Phản ứng xúc tác xảy ra khi một chất

xúc tác như hạt rắn, tăng tốc độ thay đổi của

phân tử. Kỹ thuật chụp hình các phản ứng xúc

tác này ở cấp độ nano có thể giúp các nhà

nghiên cứu tìm hiểu kích thước và hình dạng

tối ưu cho các hạt xúc tác hiệu quả nhất.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã

áp dụng kỹ thuật mới để chụp hình quá trình

oxy hóa của hydroquinone, vi chất ô nhiễm

được tìm thấy trong nước, trên các hạt xúc tác

bismuth vanadate và phát hiện ra các hành vi

chưa từng được biết đến của chất xúc tác giúp

tạo ra hydroquinone không độc hại.

"Nhiều phản ứng xúc tác này rất quan

trọng đối với môi trường", GS. Chen nói. "Vì

vậy, bạn có thể nghiên cứu chúng để tìm hiểu

cách loại bỏ chất ô nhiễm khỏi môi trường

nước".

Trước đây, nhóm nghiên cứu đã đi tiên

phong trong ứng dụng hình ảnh huỳnh quang

đơn phân tử, một phương pháp không xâm

lấn, tương đối rẻ tiền và dễ thực hiện cho

phép các nhà nghiên cứu quan sát các phản

ứng hóa học trong thời gian thực. Tuy nhiên,

vì phương pháp này bị giới hạn trong các

phản ứng huỳnh quang, nên họ đã nghiên cứu


trong nhiều năm để tìm ra một phương pháp

được áp dụng rộng rãi hơn.

Kỹ thuật được phát hiện dựa vào sự cạnh

tranh giữa các phản ứng phát quang và không

phát quang. Cuộc cạnh tranh này ngăn chặn

phản ứng phát quang, cho phép nó được đo

lường và lập bản đồ, từ đó cung cấp thông tin

về phản ứng không phát quang. Kỹ thuật này

được gọi là COMPEITS.

"Kỹ thuật có tính khái quát cao này có

thể được áp dụng rộng rãi cho nhiều loại hệ

thống không phát quang khác nhau như

protein không dán nhãn, chất dẫn truyền thần

kinh và tác nhân chiến tranh hóa học", GS.

Chen nói. "Do đó, chúng tôi hy vọng

COMPEITS sẽ là công nghệ đột phá với

những tác động sâu sắc đến nhiều lĩnh vực

bao gồm khoa học năng lượng, sinh học tế

bào, khoa học thần kinh và công nghệ nano".



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

Màng oxit kim loại - giải pháp thay thế tiết kiệm năng lượng để tách hóa chất

Các nhà sản xuất hóa chất tiêu thụ khối

lượng lớn năng lượng mỗi năm để tách và

tinh chế nguyên liệu phục vụ sản xuất nhiều

loại sản phẩm bao gồm xăng, nhựa và thực

phẩm. Để giảm mức lượng năng lượng cần

cho phân tách hóa chất, các nhà khoa học tại

Viện Công nghệ Georgia đang nghiên cứu các

màng tách hóa chất mà không cần đến quy

trình chưng cất tiêu tốn năng lượng.

"Phần lớn hoạt động phân tách hóa chất

trong các ngành công nghiệp là sử dụng các

hệ thống nhiệt như chưng cất và do đó, chúng

ta phải tiêu tốn mức năng lượng lớn cho các

quá trình phân tách này, tương đương từ 10 -

15% nguồn năng lượng toàn cầu”. GS. Ryan

Lively, đồng tác giả nghiên cứu nói. "Quá

trình phân tách hóa chất sử dụng nhiệt và sự

thay đổi pha hóa học (chemical phase) sẽ tốn

ít năng lượng hơn và trên thực tế có thể giảm

đến 90% chi phí năng lượng".

Màng nhựa đã tách các phân tử nhất

định dựa theo kích thước và những điểm khác

biệt như trong khử mặn nước biển. Nhưng

cho đến nay, hầu hết các màng không thể chịu

được tác động của các dòng hóa chất chứa

nhiều dung môi mạnh trong khi còn phải thực

hiện các nhiệm vụ phân tách khó khăn.

Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học

đã phác thảo một quy trình lấy màng polyme

và đưa vào mạng lưới oxit kim loại. Màng

polyme mới có khả năng chịu được dung môi

tốt hơn và khả năng tách hóa học cũng được

cải thiện.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm màng

mới trong các hóa chất mạnh như

tetrahydrofuran, dichloromethane và

chloroform, dung môi hữu cơ hòa tan màng

polyme tinh khiết trong vài phút. Màng

polyme vẫn ổn định vài tháng trong quá trình

thử nghiệm. Bên cạnh đó, các nhà khoa học

cũng đã thử nghiệm tách hai hóa chất có kích

thước gần như nhau. Kết quả là màng có thể

phân biệt các phân tử thơm có kích thước

khác nhau chỉ khoảng 0,2 nanomet.

Nghiên cứu trong tương lai về loại màng

mới sẽ liên quan đến việc xem xét cách tinh

chỉnh quá trình đưa oxit vào và tạo ra các loại

màng có khả năng tách nhiều loại hóa

chất.Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí

Chemistry of Materials.



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


CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Thực phẩm không làm từ thịt hay thực vật mà làm từ điện, nước và không khí: Solein

Khác với nhiều món ăn khác, Solein là

một món ăn được làm hoàn toàn từ điện, nước

và không khí. Do đó nó không hề có nguồn

gốc từ thực vật hay động vật nhưng vẫn có thể

mang lại chất dinh dưỡng đáng kể.

Theo Odditycentral, một start-up tại Phần

Lan có tên Solar Food mới đây đã sáng chế ra

một loại thực phẩm giàu protein có tên Solein.

Điều đặc biệt là thực phẩm làm từ điện, nước

và không khí chứ không hề liên quan đến thịt

hay các loại nguyên liệu nào khác.

Quá trình chế tạo Solein cũng rất thân

thiện với môi trường và tương tự như khi sản

xuất bia. Solar Food mô tả Solein là loại

protein thân thiện với môi trường nhất thế giới.

Solein được tạo ra bằng cách cho điện vào

nước để giải phóng các bọt khí CO2 và H2.

Các vi khuẩn sống sau đó sẽ nhanh chóng

đi vào chất lỏng và ăn các bọt khí CO2 và H2,

từ đó tạo ra Solein. Cuối cùng người ta sẽ lấy

thứ được gọi là Solein đó sấy khô và nghiền ra

thành bột.

Quá trình lên men tự nhiên này có nhiều

đặc điểm giống với sản xuất bia nhưng nó đòi

hỏi một lò phản ứng đặc biệt giống như một

chiếc đèn lồng. Solein khô có hàm lượng

protein chiếm tới 50% và có hình dạng và mùi

giống như bột mì. Loại thực phẩm này có thể

dùng cho mọi chế độ ăn, thậm có thể dùng để

in 3D.

Tiến sỹ Pasi Vainikka, CEO Solar

Foood cho biết: "Đây là một loại thực phẩm

hoàn toàn mới, một loại protein mới khác với

tất cả các loại thực phẩm trên thị trường hiện

nay về cách sản xuất. Nó không phải là sản

phẩm của nông nghiệp cũng chẳng phải của

thủy sản. Solein cung cấp một giải pháp

thống nhất để phục vụ cho mọi bữa ăn hoặc

chế độ ăn uống trong ngày, đồng thời tạo ra

cơ hội phát triển các loại thực phẩm hoàn

toàn mới trong tương lai".

Quá trình sản xuất Solein nếu được cải

tiến và áp dụng trên quy mô lớn, chúng ta có

thể sản xuất được thực phẩm ở bất cứ nơi đâu

trên thế giới. Đặc biệt nó cũng đem lại hiệu

quả năng lượng gấp 10 lần trên mỗi ha so với

quang hợp từ cây xanh và hiệu quả sạch gấp

10-100 lần đối với môi trường, đặc biệt là việc

sử dụng nước một cách tiết kiệm so với sản

xuất thực phẩm từ động thực vật.

Một trong những lý do tại sao thịt lại

quan trọng trong chế độ ăn uống của chúng ta,

đó là bởi nguồn protein chất lượng cao của nó.

Solein cũng chứa đầy đủ các loại axit amin

thiết yếu nhưng vì nó được sản xuất bằng điện,

nước và không khí nên nó không cần tới đất để

sản xuất, giúp tiết kiệm diện tích đất.

Một điểm độc đáo khác của Solein là

việc nó có thể lấy carbon từ khí CO2 mà

không cần tới đường.

Solar Food không hy vọng Solein có thể

thách thức các phương pháp sản xuất thực

phẩm giàu protein truyền thống trong vòng 2

thập kỷ tới.

Tuy nhiên start-up này kỳ vọng đây sẽ là

loại thực phẩm chủ yếu của con người trong

tương lai, thay thế cho nguồn cung cấp từ thực

vật và động vật, gây ô nhiễm môi trường.


Công ty Phần Lan này đang có kế hoạch

mở nhà sản xuất Solein đầu tiên vào cuối năm

2021 và tăng quy mô sản xuất lên 2 tỷ sản

phẩm vào năm 2022.

Mai Huyền, theo vnreview.vn


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

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Sắp có vắc-xin đầu tiên được phát triển bởi AI trên thế giới

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại

học Flinder ở Nam Úc đã phát triển một loại

vắc-xin mới được cho là loại thuốc đầu tiên

trên thế giới được thiết kế hoàn toàn bằng trí

tuệ nhân tạo (AI).

Mặc dù các loại thuốc đã được thiết kế

bằng máy tính trước đó, loại vắc-xin này đã

tiến thêm một bước do được tạo ra một cách

độc lập bởi một chương trình AI có tên SAM.

Vắc-xin do AI phát triển sẽ là một bước tiến

quan trọng mới

Giáo sư Đại học Flinder Nikolai

Petrovsky, người đứng đầu dự án cho biết, tên

của chương trình AI bắt nguồn từ những gì nó

được giao đó là tìm ra một loại thuốc tốt hơn

cho con người.

"Chúng tôi phải dạy chương trình AI về

một tập hợp các hợp chất được biết là kích

hoạt hệ thống miễn dịch của con người và

một tập hợp các hợp chất không hoạt động.

Công việc của AI sau đó là tự mình tìm ra

loại thuốc khác biệt.

Sau đó, chúng tôi đã phát triển một

chương trình khác, được gọi là nhà hóa học

tổng hợp, tạo ra hàng nghìn tỷ hợp chất hóa

học khác nhau mà sau đó chúng tôi đã cung

cấp cho SAM để có thể tìm ra tất cả những

ứng cử viên mà nó nghĩ rằng đó có thể là

thuốc miễn dịch tốt cho con người”,

Petrovsky nói.

Nhóm nghiên cứu đã đưa ra các “ứng cử

viên hàng đầu” SAM xác định, tổng hợp

chúng trong phòng thí nghiệm và thử nghiệm

chúng trên các tế bào máu người để xem liệu

chúng có hoạt động không.

"Điều này khẳng định SAM không chỉ

có khả năng xác định các loại thuốc tốt mà

trên thực tế đã tìm ra các loại thuốc miễn dịch

tốt hơn cho con người so với hiện tại. Chúng

tôi đã đưa những loại thuốc do SAM tạo ra để

phát triển bằng thử nghiệm trên động vật để

xác nhận khả năng tăng cường hiệu quả của

vắc-xin cúm”, Nikolai Petrovsky nhấn mạnh.

Nếu thành công thực sự thì phát triển

mới này có khả năng rút ngắn quá trình phát

hiện và phát triển thuốc thông thường hàng

thập kỷ và tiết kiệm hàng trăm triệu USD.

"Chúng tôi đã biết từ thử nghiệm trên

động vật rằng vắc-xin có khả năng bảo vệ

chống cúm cao, vượt trội so với các loại vắc-

xin hiện có. Bây giờ chúng tôi chỉ cần xác

nhận điều này ở người", Petrovsky nói.

Vắc-xin do AI mới xuất hiện cùng lúc

với số lượng lớn các trường hợp liên quan

đến cúm ở Úc. Trước tháng 6 năm 2019, 228

người đã chết vì các biến chứng liên quan đến

cúm, bao gồm 57 người ở New South Wales

và 48 người ở Victoria.

Petrovsky hy vọng loại vắc-xin này sẽ

chứng minh được hiệu quả hơn so với các

loại vắc-xin hiện có và sẽ tiếp tục bổ sung

hoặc thay thế chúng như thuốc ngừa cúm theo

mùa tiêu chuẩn.

Khôi Nguyên, theo Science Alert


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


Y DƯỢC

Đường glucose cung cấp năng lượng cho cơ nhân tạo

Cơ nhân tạo được làm từ polyme hiện có

thể được cấp năng lượng từ đường glucose và

oxy giống như cơ sinh học. Đột phá này mở

ra bước tiến trên con đường cấy ghép cơ nhân

tạo hoặc vi robot tự động hoạt động nhờ các

phân tử sinh học có trong môi trường xung

quanh. Kết quả nghiên cứu của trường Đại

học Linköping, Thụy Điển đã được công bố

trên tạp chí Advanced Materials.

Chuyển động của cơ người dựa vào

nguồn năng lượng được giải phóng khi đường

glucose và oxy tham gia vào phản ứng sinh

hóa. Theo cách tương tự, các bộ truyền động

được chế tạo có thể biến đổi năng lượng

thành chuyển động, nhưng năng lượng trong

trường hợp này đến từ các nguồn khác như

điện. Xuất phát từ mong muốn phát triển cơ

nhân tạo hoạt động giống cơ sinh học, các

nhà nghiên cứu tại trường Đại học Linköping,

Thụy Điển đã chứng minh nguyên tắc sử

dụng cơ nhân tạo được cấp năng lượng từ cả

đường glucose và oxy như những gì diễn ra

trong cơ thể con người.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng

polypyrrole, một loại polyme điện hóa thay

đổi về thể tích khi dòng điện chạy qua. Cơ

nhân tạo, được gọi là "bộ truyền động

polyme", bao gồm ba lớp: một lớp màng mỏng

nằm giữa hai lớp polyme điện hóa. Đây là thiết

kế đã được sử dụng trong lĩnh vực này trong

nhiều năm. Nó hoạt động khi vật liệu ở một

mặt của màng thu điện tích dương và đẩy các

ion ra, khiến vật liệu co lại. Đồng thời, vật liệu

ở mặt bên kia thu điện tích âm và các ion được

đưa vào, khiến vật liệu nở ra. Sự thay đổi về

thể tích làm cho bộ truyền động bị uốn cong

theo một hướng giống như cách cơ co lại.

Các điện tử gây ra chuyển động trong cơ

nhân tạo thường xuất phát từ các nguồn bên

ngoài như pin. Nhưng pin có một số nhược

điểm, đó là trọng lượng nặng và cần được sạc

thường xuyên. Thay vào đó, nhóm nghiên

cứu đã áp dụng công nghệ sử dụng các điện

cực sinh học để chuyển đổi năng lượng hóa

học thành điện năng với sự hỗ trợ của các

enzyme. Họ đã sử dụng các enzyme xuất hiện

tự nhiên và kết hợp chúng vào polyme.

"Các enzyme này chuyển đổi đường

glucose và oxy giống như những gì diễn ra

trong cơ thể để tạo ra các điện tử cần để cung

cấp năng lượng cho chuyển động trong cơ

nhân tạo được làm từ polyme điện hóa. Như

vậy không cần đến nguồn điện áp: chỉ cần

nhúng bộ truyền động vào dung dịch đường

glucose", Edwin Jager, đồng tác giả nghiên

cứu nói. Giống như trong cơ sinh học, đường

glucose được chuyển đổi trực tiếp thành

chuyển động trong cơ nhân tạo. Bước tiếp theo

các nhà nghiên cứu sẽ kiểm soát các phản ứng

sinh hóa trong các enzyme, sao cho chuyển

động có thể đảo ngược trong nhiều chu kỳ.



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

Mỹ phát triển loại sợi dùng cho cơ nhân tạo của chân tay giả và cánh tay robot

Lấy cảm hứng từ các tua cuốn của cây

dưa chuột luôn tìm cách leo vươn lên cao để

giúp cây lấy ánh sáng mặt trời, các kỹ sư tại

Viện Công nghệ Massachusetts, Mỹ, đã phát


triển các sợi polymer với đặc tính là co lại khi

bị nung nóng, trong tương lai có thể được sử

dụng để tạo ra các cơ nhân tạo của chân tay

giả và cánh tay robot.

Những sợi polymer với đặc tính là co lại khi bị nung

nóng có thể được sử dụng để tạo ra cơ nhân tạo của

chân tay giả và cánh tay robot.

Ảnh : Viện Công nghệ Massachusetts, Mỹ

Theo Science, lấy cảm hứng từ các tua

cuốn của cây dưa chuột, các kỹ sư tại Viện

Công nghệ Massachusetts, Mỹ, đã phát triển

các sợi polymer với đặc tính là co lại khi bị

nung nóng, trong tương lai có thể được sử

dụng để tạo ra cơ nhân tạo của chân tay giả và

cánh tay robot.

Các phương pháp hiện đang được sử

dụng để tạo cơ của cánh tay nhân tạo - hệ

thống thủy lực, động cơ servo, bộ truyền động

dựa trên kim loại có hiệu ứng nhớ hình đều có

nhược điểm là khối lượng tương đối lớn và

thời gian phản ứng khá lâu. Để nhận được

nhiều ánh sáng mặt trời hơn và phát triển

nhanh hơn, những đường gân xoăn - tua cuốn

của cây dưa chuột luôn tìm kiếm sự hỗ trợ để

cây vươn lên. Khi tạo ra các sợi co giãn được,

một nhóm kỹ sư MIT dưới sự hướng dẫn của

giáo sư Polina Anikeeva, đã tìm ra cách mô

phỏng một cơ chế uốn lượn và kéo giãn ra

như vậy. Để làm điều này, các nhà nghiên

cứu đã kết nối trong sợi hai loại polymer, một

chất đàn hồi (elastomer) và polyetylen, có tốc

độ giãn nở khác nhau khi được nung

nóng.Trong khi chất đàn hồi tìm cách mở

rộng, polymer lại ngăn cản điều đó. Độ dày

của các sợi xoắn lại do quá trình này có thể từ

vài micromet đến vài mm, còn chiều dài đạt

tới hàng trăm mét.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng

ngay cả khi được nung nóng vừa phải cũng có

thể khiến cuộn dây bị kéo căng và tạo ra lực

kéo và ngược lại. Quá trình có thể được lặp

lại trên 10.000 lần. Vật liệu này có thể chịu

được trọng lượng gấp 650 lần trọng lượng của

chính nó và phản ứng với việc nung nóng chỉ

trong vài mili giây. Ngoài ra, các điện cực và

sợi quang có thể được bện vào cơ nhân tạo.

Các nhà nghiên cứu đã tìm cách bện vào sợi

một mạng dây nano, trong tương lai sẽ được

sử dụng để điều chỉnh nhiệt của sợi. Dự kiến,

những sợi như vậy có thể được sử dụng để

phục vụ cho mục đích truyền dẫn động trong

các cánh tay máy và chân máy cũng như

trong tay chân giả.

Vũ Trung Hương



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

Nga phát triển xe thông minh neuromobile dành cho người khuyết tật

Xe hơi thông minh neuromobile dành cho

người khuyết tật sẽ được bán rộng rãi ở Nga

vào năm 2022 - Ảnh: Công ty Zetta

Các kỹ sư Nga đã phát triển và thử

nghiệm chiếc xe thông minh neuromobile

dành cho người khuyết tật. Nhờ trang bị hệ

thống thực tế tăng cường, người khuyết tật

với bộ trang phục đặc biệt sẽ sử dụng bộ điều

khiển nơ rôn đa phương thức, trong khi thông

tin chuyến đi sẽ được hiển thị trên kính chắn

gió hoặc trên màn hình riêng biệt.

Theo TASS, các kỹ sư ở Đại học quốc

gia Nizhny Novgorod mang tên

N.I.Lobachevsky đã phát triển một nguyên

mẫu chiếc xe thông minh neuromobile dành

cho - và theo dõi tình trạng của người lái xe.


Nguyên mẫu của xe thông minh

neuromobile đã trải qua các thử nghiệm đầu

tiên và ở Togliatti, một nhà máy đang được

khẩn trương xây dựng để sản xuất loại xe đầy

triển vọng này.

Theo các chuyên gia, người khuyết tật sẽ

có thể điều khiển chiếc xe nhỏ gọn được trang

bị hệ thống thực tế tăng cường này bằng bộ

điều khiển nơ rôn đa phương thức, trong khi

thông tin chuyến đi sẽ được hiển thị trên kính

chắn gió hoặc trên màn hình riêng biệt. Trước

đó đã có báo cáo rằng tốc độ của neuromobile

sẽ là 60km mỗi giờ.

Phó giám đốc nghiên cứu của trường,

ông Augustus Lee giải thích rằng các kỹ sư

đang phát triển một bộ trang phục đặc biệt

dành cho người lái xe khuyết tật với sự trợ

giúp của nhiều bộ cảm biến khác nhau, không

chỉ tính đến hoạt tính não và chuyển động của

mắt, mà cả hành động của chân, tay và thậm

chí là lưỡi. Sẽ có một cần điều khiển đặc biệt

có thể được phát triển cho bộ trang phục này.

Các bộ cảm biến ở trên đầu người lái sẽ tính

đến những thay đổi về đặc điểm hoạt tính

điện của não.

Các nhà phát triển tự tin rằng công nghệ

nơ rôn sẽ chiếm lĩnh thị trường. Những chiếc

xe thông minh neuromobile đã được cấp phép

và sẽ được bán vào năm 2022.

Vũ Trung Hương

Nguồn: motthegioi.vn,10/07/2019


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

Nang tóc chức năng được phát triển từ tế bào gốc

Các nhà khoa học tại Viện nghiên cứu

Sanford Burnham Prebys đã tạo ra loại tóc

giống tóc tự nhiên mọc xuyên qua da bằng

cách sử dụng tế bào gốc đa năng của người

(iPSC), một thành tựu khoa học to lớn có thể

cách mạng hóa ngành công nghiệp tóc.

Hơn 80 triệu đàn ông, phụ nữ và trẻ em

Hoa Kỳ bị rụng tóc. Tình trạng này là do di

truyền, lão hóa, sinh con, điều trị ung thư, tổn

thương do bỏng và các rối loạn như hói. Rụng

tóc thường liên quan đến cảm giác đau khổ,

có thể làm giảm chất lượng cuộc sống và dẫn

đến lo lắng và trầm cảm.

PGS.TS. Alexey Terskikh, đồng tác giả

nghiên cứu đã nghiên cứu loại tế bào da nhú.

Các tế bào này nằm trong nang tóc và kiểm

soát sự phát triển của tóc, bao gồm độ dày,

chiều dài và chu kỳ phát triển của tóc. Năm

2015, PGS.TS.Terskikh đã cho tóc mọc thành

công dưới da chuột bằng cách tạo ra da nhú từ

iPSC, một quá trình mất kiểm soát đòi hỏi

phải có sự điều chỉnh thêm.

"Phương pháp mới của chúng tôi đã giải

quyết những thách thức công nghệ quan trọng

để phát hiện được sử dụng trong thế giới

thực", PGS.TS. Terskikh nói. "Bây giờ, chúng

tôi có một phương pháp mạnh, có sự kiểm

soát chặt chẽ để tạo ra loại tóc trông tự nhiên

mọc qua da bằng cách sử dụng bào da nhú có

nguồn gốc từ iPSC. Đây là bước đột phá

quan trọng trong việc phát triển các liệu pháp

trị rụng tóc dựa vào tế bào và lĩnh vực y học

tái sinh".

Đặc trưng của phương pháp mới là một

khung phân hủy sinh học 3 chiều được làm từ

vật liệu giống như chỉ khâu tự tiêu. Khung

này kiểm soát hướng tóc mọc và giúp các tế

bào gốc kết hợp vào da. Phương pháp hiện

nay dựa vào các tế bào biểu mô của chuột kết

hợp với các tế bào da nhú của người. Các thí

nghiệm được thực hiện trên chuột trụi lông bị

suy giảm miễn dịch.

Việc sử dụng iPSC để tạo ra phần biểu

mô của nang tóc hiện đang được thực hiện

trong phòng thí nghiệm. Sự kết hợp giữa tế


bào biểu mô và tế bào da nhú từ iPSC sẽ cho

phép tạo ra nang tóc hoàn toàn là của con

người, sẵn sàng cho việc cấy ghép cho người.

Điểm khác biệt so với các phương pháp tái

tạo nang tóc khác là iPSC của con người là

nguồn cung cấp tế bào không giới hạn và có

thể tách ra nhờ lấy máu một cách đơn giản.

Nhóm nghiên cứu hy vọng công nghệ

mới sẽ giúp cải thiện cuộc sống cho hàng triệu

người đang phải vật lộn với chứng rụng tóc.

N.P.D, theo medicalxpress.com



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

Vi khuẩn đường ruột - liệu pháp mới để ngăn ngừa và đẩy lùi bệnh dị ứng thức ăn

Trung bình cứ sau ba phút, có một bệnh

nhân được đưa đến phòng cấp cứu ở Hoa Kỳ

vì lí do dị ứng liên quan đến thức ăn. Hiện tại,

cách duy nhất để ngăn chặn dị ứng là những

người bị dị ứng thực phẩm tránh hoàn toàn

thực phẩm mà họ bị dị ứng. Vì vậy, các nhà

nghiên cứu đang tích cực tìm kiếm phương

pháp điều trị mới để ngăn ngừa hoặc đẩy lùi

dị ứng thực phẩm ở bệnh nhân.

Những hiểu biết gần đây về microbiome

– một hệ sinh thái phức tạp của nhiều loại vi

sinh vật sống trong ruột và các phần khác cơ

thể - đã gợi ý rằng một hệ vi sinh vật đường

ruột thay đổi có thể đóng vai trò then chốt

trong sự phát triển của bệnh dị ứng thực

phẩm. Một nghiên cứu mới, dẫn đầu bởi các

nhà điều tra từ bệnh viện Brigham và

Women, và bệnh viện nhi Boston, xác định

loài vi khuẩn trong ruột trẻ sơ sinh giúp bảo

vệ cơ thể chống dị ứng thực phẩm, đồng thời

tìm ra những thay đổi liên quan đến sự phát

triển của bệnh dị ứng thực phẩm và các đáp

ứng miễn dịch đã bị biến đổi.

Hình ảnh vi khuẩn đường ruột

Trong các nghiên cứu tiền lâm sàng trên

mô hình chuột bị dị ứng thực phẩm, nhóm

nghiên cứu đã phát hiện ra rằng công thức

dùng đường uống có bổ sung năm hoặc sáu

loài vi khuẩn được tìm thấy trong ruột người

giúp bảo vệ chống lại bệnh dị ứng thực phẩm

và đẩy lùi bệnh được thiết lập bằng cách củng

cố khả năng chống dị ứng thực phẩm. Kết quả

của nhóm được công bố trên tạp chí Nature

Medicine.

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành nghiên

cứu ở trên cả người và mô hình tiền lâm sàng

để tìm hiểu các loài vi khuẩn chủ yếu liên

quan đến dị ứng thực phẩm. Nhóm nghiên

cứu đã liên tục thu thập các mẫu phân sau 4

đến 6 tháng từ 56 trẻ bị dị ứng thực phẩm, và

đã tìm thấy nhiều điểm khác biệt khi so sánh

hệ vi sinh vật đường ruột (microbiota) của

chúng với 98 trẻ không bị dị ứng thực phẩm.

Các mẫu hệ vi sinh vật đường ruột trong phân

từ trẻ sơ sinh có hoặc không có dị ứng thực

phẩm đã được cấy vào những con chuột nhạy

cảm với trứng. Những con chuột nhận được

microbiota từ các trẻ không bị dị ứng được

bảo vệ chống dị ứng do trứng nhiều hơn

những con nhận được microbiota từ trẻ sơ

sinh bị dị ứng thực phẩm.

Sử dụng phương pháp tính toán, các

nhà nghiên cứu đã phân tích sự khác biệt về

vi khuẩn ở trẻ em bị dị ứng thực phẩm so với

những trẻ không bị dị ứng để xác định vi

khuẩn liên quan đến bảo vệ hoặc dị ứng thực

phẩm ở bệnh nhân. Nhóm nghiên cứu đã thử

nghiệm xem liệu sử dụng vi khuẩn có tác

dụng bảo vệ bằng đường uống cho chuột có

thể ngăn ngừa sự phát triển của dị ứng thực

phẩm hay không. Họ đã phát triển hai nhóm

vi khuẩn bảo vệ. Hai nhóm riêng biệt gồm

năm hoặc sáu loài vi khuẩn có nguồn gốc từ

ruột người thuộc loài Clostridiales hoặc

Bacteroidetes có thể ngăn chặn dị ứng thực


phẩm trong mô hình chuột, bảo vệ chuột và

giữ cho chúng không bị dị ứng do trứng.

Trong khi đó, các loài vi khuẩn khác không

có tác dụng bảo vệ.

“Rất khó để nghiên cứu tất cả các vi

khuẩn trong ruột và hiểu được những gì

chúng tác động trong bệnh dị ứng thực phẩm,

nhưng bằng cách sử dụng các phương pháp

tính toán, chúng tôi đã có thể thu hẹp vào một

nhóm vi khuẩn cụ thể có liên quan đến tác

dụng bảo vệ. Việc có thể đi sâu từ hàng trăm

loài vi sinh vật xuống chỉ còn năm hoặc sáu

có ý nghĩa đối với phương pháp trị liệu và, từ

góc độ khoa học cơ bản, chúng ta có thể bắt

đầu tìm hiểu làm thế nào những vi khuẩn cụ

thể này có tác dụng bảo vệ” đồng tác giả

Georg Gerber cho hay.

Để hiểu làm thế nào các loài vi khuẩn có

thể ảnh hưởng đến tính nhạy cảm của bệnh dị

ứng thực phẩm, nhóm nghiên cứu cũng đã

xem xét các thay đổi miễn dịch ở trẻ sơ sinh

và chuột. Họ phát hiện ra rằng chủng

Clostridiales và Bacteroidetes nhắm vào con

đường miễn dịch đó là kích thích tế bào T

điều tiết cụ thể như thay đổi hoạt động của

chúng nhằm thúc đẩy phản ứng dung nạp thay

vì phản ứng dị ứng. Những tác dụng này đã

được tìm thấy cả trong các mô hình tiền lâm

sàng và ở trẻ sơ sinh.

Liệu pháp vi khuẩn này thay đổi hệ

thống của hệ miễn dịch theo kiểu độc lập với

chất gây dị ứng, có khả năng điều trị rộng rãi

dị ứng thực phẩm thay vì bớt mẫn cảm với

một cá nhân bị dị ứng cụ thể.

Bry và Gerber, cùng với tác giả chính

Talal Chatilav ở bệnh viện nhi Boston, là

những người sáng lập và có cổ đông trong

ConsortiaTX là một công ty đang phát triển

một sản phẩm trị liệu sinh học cho con người

(CTX-944). ConsortiaTX đang chuẩn bị cho

thử nghiệm lâm sàng pha 1b đối với sản phẩm

của mình trong điều trị bệnh dị ứng thực phẩm

ở trẻ em, sau đó mở rộng sang các bệnh dị ứng

khác. ConsortiaTX đã có được giấy phép bảo

hộ độc quyền toàn cầu đối với tài sản trí tuệ

liên quan đến những khám phá về vi sinh vật

được công bố trên báo Nature Medicine.

Lê Hoàng Hảo, theo sciencedaily.com

Nguồn: huepharm-uni.edu.vn, 05/07/2019


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

Cách mạng trong theo dõi sức khoẻ tim mạch

Ảnh: Thiết bị hình xăm điện tử được gắn vào da

để theo dõi sức khoẻ tim

Nguồn: popularmerchanics.com

Công nghệ Hình xăm điện tử (e-tattoo)

do nhóm nghiên cứu Đại học Texas (Austin)

phát triển có thể cách mạng hoá việc chăm

sóc tim nhờ khả năng phát hiện các bệnh tim

nguy hiểm trước khi chúng tấn công.

Nhóm nghiên cứu từ ĐH Texas (Austin)

do TS. Nanshu Lu, chuyên gia về kỹ thuật

hàng không vũ trụ, cơ khí và y sinh học, đã

thiết kế một hình xăm điện tử có thể đeo,

thường được gọi là “hình xăm điện tử” (E-

tattoo), có khả năng cứu sống hàng ngàn

người bị bệnh tim mỗi năm.

Thiết bị này được chế tạo từ

thermoplastic polyvinylidene fluoride và

grapheme, một dạng đồng vị cacbon bền hơn

thép 100 lần nhưng cực mỏng và dẻo.

Grapheme có khả năng bám dính linh hoạt

vào da, nhờ vậy, người đeo e-tattoo hầu như

không cảm thấy khó chịu. E-tattoo có thể theo

dõi sức khoẻ tim với độ chính xác cao nhất

nếu khi được gắn trên ngực, ngay vị trí của

tim và nếu đeo trong thời gian dài, nó có thể

cung cấp một bức tranh toàn diện hơn về sức

khoẻ tim của người sử dụng, so với máy đo


điện tim truyền thống. Thêm vào đó, thiết bị

này cũng rẻ hơn đồng thời được giám sát

không dây qua điện thoại thông minh.

Nhóm nghiên cứu của Lu vẫn đang điều

chỉnh e-tattoo nhưng công việc của họ sẽ

“sớm hoàn thành”. Lu thông báo, nhóm đang

“thảo luận với một công ty dược phẩm lớn để

xác thực hiệu quả trên một loài linh trưởng

không phải người” và kỳ vọng sau khi được

thử nghiệm trên người, sản phẩm có thể sớm

được tung ra thị trường.

Công Nhất,

theo popularmechanics.com

Nguồn: khoahocphattrien.vn, 08/07/2019 Trở về đầu trang

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

Phát hiện tế bào mới có thể chữa lành tổn thương tim

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học

Calgary lần đầu tiên đã phát hiện ra một quần

thể tế bào ở dịch màng ngoài tim nằm trong

túi bao quanh tim. Khám phá này có thể dẫn

đến các phương pháp điều trị mới cho bệnh

nhân bị tổn thương tim. Nghiên cứu đã được

công bố trên tạp chí Immunity.

Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra tế bào

cụ thể, đó là đại thực bào khoang màng tim

Gata6 +, giúp chữa lành tim chuột bị thương.

Tế bào này được phát hiện trong dịch màng

tim (túi bao quanh tim) của chuột bị thương

tổn tim. Các tế bào tương tự cũng được tìm

thấy trong màng tim của người bị tổn thương

tim. Từ đó có thể khẳng định các tế bào mới

được phát hiện hứa hẹn cho ra đời liệu pháp

chữa trị cho bệnh nhân mắc bệnh tim.

Các bác sĩ tim mạch trước đây chưa

từng phát hiện ra khả năng các tế bào ngay

bên ngoài tim có thể tham gia chữa lành tim

bị tổn thương. Không giống các cơ quan

khác, tim có hạn chế về khả năng tự chữa

lành, đó là lý do vì sao bệnh tim là nguyên

nhân gây tử vong số một ở Bắc Mỹ.

GS. Paul Fedak, đồng tác giả nghiên cứu

cho rằng: “Việc phát hiện ra tế bào mới có thể

chữa lành cơ tim bị tổn thương, sẽ mở ra cơ

hội cho các liệu pháp mới và hy vọng cho

hàng triệu người mắc bệnh tim. Chúng tôi

luôn biết rằng quả tim nằm trong một túi chứa

một chất lỏng lạ. Bây giờ, chúng tôi biết rằng

dịch màng ngoài tim này chứa rất nhiều tế

bào chữa bệnh. Các tế bào này có thể nắm giữ

bí quyết để sửa chữa và tái tạo cơ tim mới.

Khả năng khám phá thêm và các liệu pháp

mới sáng tạo rất thú vị và quan trọng".

Nhóm nghiên cứu đã xác định được tế

bào chữa lành tổn thương tim trong vòng chưa

đầy ba năm. Các nhà khoa học dự kiến chuyển

sang nghiên cứu về khả năng tế bào phục hồi

tim người. Chương trình mới sẽ mở rộng liên

kết giữa nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu lâm

sàng để tìm ra liệu pháp tiềm năng cải thiện

khả năng chữa lành tim tổn thương.

P.K.L, theo sciencedaily.com


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

Khớp thần kinh nhân tạo không thấm nước để nhận dạng mẫu trong môi trường hữu cơ

Hầu hết các hệ thống trí tuệ nhân tạo

(AI) đều được phát triển nhằm mục đích sao

chép và mô phỏng các cơ chế và hành vi sinh

học được quan sát trong tự nhiên. Khớp thần

kinh điện tử (e-synapses) là một ví dụ điển

hình, nó có chức năng tái tạo mối nối giữa các


tế bào thần kinh cho phép truyền tín hiệu điện

hoặc hóa học đến các tế bào đích trong cơ thể

người, được gọi là khớp thần kinh.

Trong vài năm qua, các nhà nghiên cứu

đã thực hiện mô phỏng chức năng linh hoạt

của synap bằng cách sử dụng các thiết bị vật

lý đơn lẻ. Những thiết bị này có thể nhanh

chóng hỗ trợ khả năng học tập và ghi nhớ tiên

tiến trong máy móc, mô phỏng các chức năng

của bộ não con người.

Những nghiên cứu gần đây đã cho ra đời

các thiết bị điện tử trong suốt, linh hoạt và

thậm chí có khả năng tương thích sinh học để

nhận dạng mẫu, mở đường cho việc phát triển

một thế hệ mới hệ thống synap có thể đeo và

cấy ghép. Tuy nhiên, thiết bị khớp thần kinh

"vô hình" này có một nhược điểm đáng chú ý,

đó là: chúng dễ dàng hòa tan trong nước hoặc

trong các dung dịch hữu cơ, do đó, rất khó có

thể để áp dụng trong phát triển các thiết bị đeo.

Để khắc phục hạn chế này, một nhóm

các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Fudan

ở Thượng Hải (Trung Quốc) đã phát triển một

hệ thống synap mới hoạt động ổn định, linh

hoạt và đặc biệt là không thấm nước, phù hợp

cho các ứng dụng trong môi trường hữu cơ.

Trong nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí

Nanoscale Horizons của Hiệp hội Hóa học

Hoàng gia, các nhà khoa học đã giới thiệu

một thiết bị điện tử mới, có cấu tạo hoàn toàn

trong suốt, có thể mô phỏng các hành vi thiết

yếu của synap, như tạo xung ghép đôi (PPF),

gây ức chế/trầm cảm lâu dài (LTP / LTD) và

quá trình học - quên - học lại (learning-

forgetting-relearning processes).

Trong báo cáo kết quả nghiên cứu, các

nhà khoa học nêu rằng: khớp thần kinh nhân

tạo có khả năng chống thấm ổn định dựa trên

một thiết bị điện tử hoàn toàn trong suốt, phù

hợp cho các ứng dụng đeo trong môi trường

hữu cơ, lần đầu tiên được phát triển thành

công.

Hoạt động của thiết bị mới đã đạt được

kết quả đáng chú ý, với độ truyền quang ~

87,5% trong phạm vi ánh sáng khả kiến. Nó

cũng có khả năng sao chép đáng tin cậy các

quy trình LTP / LTD trong các trạng thái uốn

cong. LTP / LTD là hai quá trình ảnh hưởng

đến độ dẻo của khớp thần kinh, lần lượt đòi

hỏi tăng cường và giảm cường độ tiếp hợp.

Các chuyên gia đã tiến hành kiểm tra

thiết kế khớp thần kinh mới của họ bằng cách

ngâm chúng trong nước và trong năm dung

môi hữu cơ phổ biến trong hơn 12 giờ đồng

hồ. Kết quả cho thấy chúng có khả năng hoạt

động linh hoạt với 6000 đầu vào tiếp hợp.

Bên cạnh đó, họ cũng sử dụng khớp thần kinh

điện tử là cơ sở để phát triển khung mô phỏng

cấp độ thiết bị - đến - hệ thống với khả năng

nhận dạng chữ số viết tay đạt độ chính xác là

92,4%.

Thiết bị mới chứng minh độ trong suốt

lý tưởng, đạt 87,5% ở bước sóng 550nm và

tính linh hoạt ở bán kính 5mm. Ngoài ra, các

đặc tính dẻo synap điển hình, bao gồm EPSC

/ IPSC, PPF và các quá trình học - quên - học

lại cũng được mô phỏng. Đặc biệt, e-synapse

có khả năng mô tả các hành vi LTP / LTD

một cách đáng tin cậy ở trạng thái phẳng và

uốn cong, ngay cả sau khi được ngâm trong

nước và dung môi hữu cơ trong hơn 12 giờ.

Công trình mới của nhóm nghiên cứu

Đại học Fudan được xem là synap điện tử "vô

hình" và không thấm nước đầu tiên có khả

năng hoạt động đáng tin cậy trong môi trường

hữu cơ mà không bị phá hủy hoặc hư hại.

Trong tương lai, công nghệ mới có thể hỗ trợ

sự phát triển các hệ thống thần kinh lấy cảm

hứng từ não bộ đáng tin cậy mới, bao gồm

các thiết bị có thể đeo và cấy ghép.

P.K.L, theo phys.org


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


Phát hiện các tế bào miễn dịch có khả năng xâm nhập vào não bị lão hóa và tấn công thế hệ tế bào thần kinh mới

Công trình nghiên cứu mới, do các nhà

khoa học của trường Đại học Stanford (Hoa

Kỳ) thực hiện, đã xác định được các tế bào

miễn dịch nguy hiểm tập trung tại các phần

của não bộ - nơi sản sinh ra các tế bào thần

kinh mới. Sự tăng sinh nguy hại này dường

như phát triển một cách tự nhiên khi não bộ

bị lão hóa theo thời gian. Các nhà khoa học

đã đưa ra giả thuyết đây có thể là cơ sở, cơ

chế ảnh hưởng đến sự suy giảm nhận thức

liên quan đến yếu tố tuổi tác nói chung.

Các hốc thần kinh là những đốm trong

não chứa tế bào gốc thần kinh và các dạng tế

bào khác đóng vai trò quan trọng trong việc

sản sinh ra các tế bào thần kinh mới. Bộ não

bị lão hóa chỉ có khả năng duy trì một khối

lượng nhỏ các hốc thần kinh này và chức

năng của chúng cũng ngày càng suy giảm

theo thời gian.

Nhóm nghiên cứu bắt đầu thử nghiệm

bằng việc tập hợp toàn bộ biểu hiện gen trong

một lượng lớn các mẫu tế bào được lấy từ

một hốc thần kinh trong não bộ của hai nhóm

chuột khác nhau. Kết quả cho thấy có sự khác

biệt hết sức thú vị giữa hai nhóm chuột này.

Cụ thể, số lượng các tế bào miễn dịch được

gọi là tế bào T sát thủ được tìm thấy trong các

mẫu não của nhóm gồm những cá thể chuột

già cao hơn hẳn so với nhóm chuột còn lại.

Anne Brunet, tác giả cao cấp của nghiên

cứu mới cho biết: "Chúng tôi quan sát thấy

một quần thể cực kỳ thưa thớt các tế bào T

sát thủ ở khu vực dưới bán cầu của những cá

thể chuột trưởng thành. Nhưng ở những con

chuột già, số lượng các tế bào này nhiều gấp

16 lần".

Những tế bào T sát thủ được phát hiện

trong trạng thái lồng ghép với các tế bào gốc

thần kinh, và điều đáng chú ý là những tế bào

này có khả năng tiết ra một chất kích thích

phản ứng viêm, gây nguy hiểm cho thế hệ tế

bào thần kinh mới. Nghiên cứu mới cũng chỉ

ra bằng chứng cho thấy các tế bào T sát thủ

này không chỉ vượt qua hàng rào máu não mà

còn có dấu hiệu bị hút vào vị trí cụ thể bởi

các kháng nguyên mục tiêu. Vì vậy, quá trình

này không chỉ đơn giản là do sự suy yếu của

hàng rào máu não liên quan đến vấn đề tuổi

tác mà do ảnh hưởng một quá trình chưa được

biết đến về cơ bản được kích hoạt bởi quá

trình lão hóa.

Các nhà khoa học đã thực hiện chứng

thực những kết quả này trên người bằng cách

kiểm tra toàn diện mô não người trong quá

trình phân tích và khám nghiệm tử thi, qua

đó, khẳng định sự hiện diện của các tế bào T

sát thủ trong não của người già.

"Theo lý thuyết, các tế bào miễn dịch

không có khả năng dễ dàng xâm nhập vào bộ

não khỏe mạnh và điều này phần lớn là sự

thật", ông Brunet chia sẻ. "Tuy nhiên, nghiên

cứu mới của chúng tôi đã chỉ ra rằng những

tế bào này không chỉ hiện diện trong não lão

hóa khỏe mạnh, bao gồm cả não người - mà

còn xâm nhập vào phần não bộ nơi phát sinh

tế bào thần kinh mới".

Nhóm nghiên cứu cho biết bước tiếp

theo, họ sẽ cố gắng tìm hiểu và xác định

những kháng nguyên đặc biệt có khả năng thu

hút những tế bào T sát thủ này vào não lão

hóa. Họ tin rằng việc làm gián đoạn quá trình

này có thể giúp ngăn chặn nguy cơ sa sút trí

tuệ và suy giảm nhận thức do ảnh hưởng của

quá trình lão hóa.Nghiên cứu mới được công

bố trên tạp chí Nature.




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


Vỏ trứng có thể giúp xương mau lành

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại

trường Đại học Đại học Massachusetts

Lowell đã phát hiện ra rằng vỏ trứng có thể

tăng cường sự phát triển của xương mới, chắc

khỏe cần trong các thủ thuật y tế.

Theo PGS. Gulden Camci-Unal, kỹ

thuật này một ngày nào đó sẽ được áp dụng

để hàn gắn xương ở bệnh nhân bị thương do

lão hóa, tai nạn, ung thư và các bệnh khác.

Thông qua quy trình mới, vỏ trứng

nghiền được đưa vào hỗn hợp hydrogel tạo

thành khung nhỏ để phát triển xương trong

phòng thí nghiệm dùng cho ghép xương. Để

làm được điều này, các tế bào xương sẽ được

lấy từ cơ thể bệnh nhân, đưa vào chất này và

sau đó, được nuôi cấy trong lồng ấp trước khi

xương mới được cấy cho bệnh nhân.

Nghiên cứu chứng minh khi các hạt của

vỏ trứng - chủ yếu tạo thành từ canxi

cacbonat - được kết hợp vào hỗn hợp

hydrogel, chúng làm tăng khả năng phát triển

và làm cứng các tế bào xương, có khả năng

giúp chữa lành nhanh hơn. Vì xương sẽ được

tạo ra từ các tế bào lấy từ bệnh nhân, nên khả

năng hệ miễn dịch của cá nhân đào thải vật

liệu mới sẽ giảm đi rất nhiều. Quá trình này

cũng có thể được sử dụng để phát triển sụn,

răng và gân.

"Khối lượng vỏ trứng thải loại trên

toàn cầu thường lên tới hàng triệu tấn mỗi

năm từ hoạt động nấu ăn trong gia đình và

cho mục đích thương mại. Thông qua tái sử

dụng vỏ trứng, chúng ta có thể trực tiếp mang

lại lợi ích cho nền kinh tế và môi trường

trong khi cung cấp giải pháp bền vững cho

nhu cầu trong y tế chưa được đáp ứng", PGS.

Camci-Unal nói.

Đây không phải là lần đầu tiên PGS.

Camci-Unal sử dụng cách tiếp cận độc đáo để

thiết kế các vật liệu mới cho kỹ thuật y sinh.

Năm ngoái, nhóm nghiên cứu của bà đã sử

dụng các nguyên tắc mô phỏng nghệ thuật

gấp giấy origami của Nhật Bản để xây dựng

các cấu trúc 3D nhỏ, trong đó, vật liệu sinh

học được phát triển trong phòng thí nghiệm

để tạo ra các mô mới.




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

Điều trị rối loạn tâm thần mới nhắm mục tiêu đột biến gen thay vì các triệu chứng

Một nghiên cứu mới cho thấy nhắm

mục tiêu vào các tác động sinh học của một

đột biến gen cụ thể có thể giúp giảm nhẹ các

triệu chứng rối loạn tâm thần.

Các kết quả công trình nghiên cứu này,

do tiến sĩ Deborah L.Levy, Bệnh viện

McLean, Belmont, MA dẫn đầu đã được công

bố trên tạp chí Biological Psychiatry. Họ tiết

lộ rằng những người có thêm bản sao của một

gen nhất định, thay vì hai gen thông thường,

sẽ được hưởng lợi từ việc điều trị. Đột biến,

được gọi là một biến thể số bản sao (CNV),

ảnh hưởng đến gen glycine decarboxylase.

Một giả thuyết cho rằng việc nhân đôi gen

này có thể làm giảm glycine, một loại axit

amin và chất dẫn truyền thần kinh trong hệ

thống thần kinh trung ương. Các nhà nghiên

cứu tin rằng việc giảm glycine là một yếu tố

gây ra bệnh tâm thần phân liệt.

Tăng cường glycine

Nghiên cứu mới này tập trung vào hai

người tình nguyện, một người mẹ và đứa con

trai của cô ấy, cả hai đều bị đột biến đặc biệt

này. Trong quá trình nghiên cứu, những


người tham gia này nhận được glycine và D-

cycloserine ngoài danh mục các loại thuốc

điều trị thông thường của họ. Mục đích là

nhằm tăng cường chức năng glutamate của

người tham gia với hy vọng giảm bớt các

triệu chứng của họ. Những chất này sẽ không

tạo ra hiệu ứng hành vi trong nhóm người

khỏe mạnh hoặc những người không mắc

CNV của gen đặc biệt này. Tuy nhiên, đối với

hai người tham gia có đột biến gen cụ thể

này, việc điều trị cho thấy đã làm giảm bớt

các triệu chứng tâm thần phân liệt của họ, cải

thiện các triệu chứng biểu lộ cảm xúc, giảm

tâm trạng tiêu cực. Nó cũng giúp giảm xu

hướng trở nên cách ly với xã hội.

Tâm thần phân liệt và rối loạn tâm thần

Viện Sức khỏe Tâm thần Quốc gia định

nghĩa tâm thần phân liệt là “một rối loạn tâm

thần mãn tính và nghiêm trọng ảnh hưởng

đến cách suy nghĩ, cảm nhận và hành xử của

người nào đó”. Các triệu chứng thường khởi

phát ở lứa tuổi trẻ 18 - 40 tuổi, và mặc dù

hiếm gặp, đôi khi tình trạng này cũng có thể

ảnh hưởng đến trẻ nhỏ. Các triệu chứng

thường thuộc một trong ba loại: tích cực, tiêu

cực hoặc giảm nhận thức. Các triệu chứng

tích cực có thể bao gồm: ảo giác, chuyển

động cơ thể kích động, ảo tưởng, rối loạn suy

nghĩ hoặc suy nghĩ khác thường. Các triệu

chứng tiêu cực là những người bị phá vỡ cảm

xúc và hành vi bình thường. Những triệu

chứng này có thể bao gồm: giảm biểu cảm

trên khuôn mặt, thiếu niềm vui trong cuộc

sống hàng ngày, khó khăn khi bắt đầu (hoặc

hoàn thành) việc gì đó, không nói hoặc nói ít.

Triệu chứng giảm nhận thức ảnh hưởng đến

quá trình suy nghĩ. Những triệu chứng này có

thể bao gồm: khó hiểu thông tin, khó đưa ra

quyết định, khó tập trung, khó chú ý, các vấn

đề liên quan đến ghi nhớ công việc để làm.

Tâm thần phân liệt có thể do di truyền, nhưng

không phải lúc nào cũng vậy. Các nhà khoa

học cũng nghi ngờ rằng có thể do một yếu tố

môi trường nào đó, kết hợp với di truyền,

khiến cho một cá nhân mắc tình trạng này.

Các yếu tố môi trường này có thể bao gồm

các vấn đề trước hoặc khi mới sinh, khi tiếp

xúc với một số loại vi-rút hoặc do chịu đựng

các yếu tố tâm lý xã hội. Yếu tố di truyền

cũng có thể vẫn xuất hiện khi ai đó trải qua

tuổi dậy thì, vì não trải qua những thay đổi

đáng kể trong thời gian phát triển này.

Phương pháp điều trị hiện đại có xu hướng

tập trung vào việc quản lý các triệu chứng.

Các bác sĩ thường kê toa thuốc chống loạn

thần, bao gồm cả thuốc chống loạn thần thế

hệ thứ hai như Abilify và Risperdal. Các

phương pháp điều trị khác bao gồm các

phương pháp điều trị tâm lý xã hội, thường

phát huy tác dụng khi một người tìm thấy một

loại thuốc phù hợp cho họ. Phương pháp điều

trị tâm lý xã hội giúp mọi người học cách đối

phó với những thách thức mà tâm thần phân

liệt biểu hiện ra.

Cách tiếp cận mới của nghiên cứu như

thế nào

Nghiên cứu mới tìm thấy một phương

pháp điều trị mới cho bệnh tâm thần phân liệt

bất thường trong tâm thần học. Đại đa số các

phương pháp điều trị hiện đại nhắm đến các

triệu chứng cụ thể thay vì đột biến gen. Mặc

dù cách điều trị này còn tùy phụ thuộc vào

bệnh nhân có đột biến, nhưng nghiên cứu này

giúp mở đường cho các phương pháp điều trị

trong tương lai có thể giúp điều trị theo

những cách khác nhau và tốt hơn. “Hầu hết

các nghiên cứu về các biến thể cấu trúc là

phức tạp và các cỡ mẫu xét nghiệm là vô

cùng nhỏ, khó có thể tiếp cận thông thường

để phân tích thống kê. Nhưng do hiệu quả của

phương pháp điều trị nhắm mục tiêu là rất

lớn do đó cần điều quan trọng là cần phải ưu

tiên thực hiện dù chỉ ở một nhóm nhỏ bệnh

nhân”, tác giả nghiên cứu, Charity J. Morgan,

Đại học Alabama, Tuscaloosa cho biết.

P.T.T, theo medicalnewstoday.com

Nguồn: vista.gov.vn.vn, 18/07/2019


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


ALS: Tế bào ‘độc nhất’ có thể mở ra con đường mới cho trị liệu

Bệnh xơ cứng teo cơ bên, hay ALS, là

một bệnh thoái hóa thần kinh tiến triển dẫn

đến các cái chết của các thần kinh kiểm soát

vận động, khiến người mắc bệnh không thể

đi, nói, nuốt, thở và sau cùng gây tử vong.

Những phát hiện mới có thể mang lại hy

vọng cho các liệu pháp điều trị mới?

ALS, òn được gọi là bệnh Lou Gehrig,

ảnh hưởng đến khoảng 30.000 người tính

riêng ở Hoa Kỳ. Tuy nhiên, nguyên nhân của

nó vẫn chưa xác định được. Hiện tại không có

cách chữa trị được căn bệnh này mà chỉ có

một số phương pháp điều trị để cải thiện chất

lượng cuộc sống hoặc kéo dài tuổi thọ.

Triệu chứng đặc trưng của bệnh là khu

trú ở từng khu vực cụ thể, chẳng hạn như ở

một cánh tay trước khi lan sang phần còn lại

của cơ thể. Do đó, khi các tế bào thần kinh

vận động ở tủy sống và não bắt đầu chết,

bệnh nhân ALS trước tiên có thể bị tê liệt ở

một chi, sau đó đến bộ phận cơ thể khác, cho

đến khi các tế bào vận động bị chết, khiến

cho họ không thể thở được.

Theo Viện Rối loạn Thần kinh và Đột

quỵ Quốc gia, hiện nay không một xét

nghiệm chẩn đoán nào có thể giúp chẩn đoán

chính xác ALS. Các bác sĩ chỉ chẩn đoán tình

trạng dựa trên các triệu chứng của bệnh. Vì lý

do này, hầu hết những người mắc ALS chỉ

nhận được kết quả chẩn đoán chính xác khi

tình trạng bệnh của họ tiến triển đến mức có

thể nhìn thấy.

Nghiên cứu mới của nhóm nghiên cứu

Trường Đại học Illinois (Chicago) lần đầu

tiên xác định được một bộ dấu ấn sinh học

cho thấy những người mắc ALS khác với

những người không mắc căn bệnh thoái hóa

thần kinh.

Những phát hiện này, công bố trên tạp

chí Neurobiology of Disease, có thể giúp các

bác sĩ chẩn đoán bệnh ALS sớm hơn và có

thể mở ra những hướng nghiên cứu mới về

liệu pháp nhắm mục tiêu.

Các tế bào ‘chưa từng được báo cáo’

trong ALS


đã phân tích lại các mẫu tế bào thần kinh vận

động và các tế bào liên quan thu thập từ dây

cột sống của những người đã chết vì ALS và

từ những người khỏe mạnh không mắc bệnh

thoái hóa thần kinh.

Họ đã xem xét các mẫu này vào năm

2010, khi so sánh các quần thể tế bào bằng

phân tích biểu hiện gen trong từng mẫu. Các

mẫu đã các nhà nghiên cứu thu thập từ các

vùng của tủy sống ít bị ảnh hưởng ở những

người mắc ALS.

Nhóm nghiên cứu đã xác định được một

số khác biệt đáng kể giữa các tế bào thần kinh

và các tế bào khác biểu hiện trong cột sống

của bệnh nhân ALS so với những tế bào biểu

hiện trong cột sống của những người khỏe

mạnh.

Trong nghiên cứu hiện tại, các nhà khoa

học quyết định đánh giá lại các mẫu đó bằng

phương pháp phân tích tin sinh học mới để

đánh giá lại dữ liệu di truyền mà họ đã thu

thập ban đầu. Điều này cho phép nhóm xác

định các loại tế bào cụ thể trong các mẫu

được thu thập. Do đó, các nhà nghiên cứu

phát hiện ra rằng những người đã chết vì ALS

có các loại tế bào thần kinh vận động khác

nhau, so với những người khỏe mạnh. Hơn

nữa, những khác biệt này có liên quan đến

microglia và tế bào hình sao, hai loại tế bào

thần kinh chuyên biệt không xuất hiện trong

các mẫu được thu thập trong cùng một khu

vực của tủy sống ở những người tham gia

khỏe mạnh.


“Khi chúng tôi kiểm tra dữ liệu, rõ ràng

hỗn hợp các tế bào từ bệnh nhân ALS rất

khác với bệnh nhân không bị bệnh thoái hóa

thần kinh”, bác sĩ Song lưu ý.

Những phát hiện này trong tương lai

có thể cho phép các nhà nghiên cứu hiểu rõ

hơn về một số cơ chế của ALS và có thể đưa

ra các chiến lược trị liệu nhắm mục tiêu.

“Chúng tôi đã tìm thấy một loại tế bào

thần kinh vận động mới và độc nhất ở những

bệnh nhân ALS. Bây giờ chúng tôi đã xác

định được các loại tế bào thần kinh vận động

và microglia mới có ở bệnh nhân ALS, chúng

tôi có thể bắt đầu nghiên cứu thêm vai trò của

chúng đối với tiến triển của căn bệnh này”,

Bác sĩ Fei Song nói.

P.T.T , theo medicalnewstoday.com


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

Vật liệu phục hồi răng kháng khuẩn ngăn ngừa tái phát sâu răng

Trám răng không phải lúc nào cũng biện

pháp lý tưởng trong điều trị răng sâu. Đôi khi,

vi khuẩn vẫn có thể xâm nhập sâu vào lớp

trám và bề mặt của răng, hình thành nên lỗ

sâu răng mới. Tuy nhiên, để khắc phục điều

này, một nhóm các nhà nghiên cứu từ trường

Đại học Tel Aviv (Israel) đã phát triển thành

công một loại vật liệu phục hồi răng kháng

khuẩn mới có khả năng ngăn ngừa hình thành

sâu răng tái phát.

Đây không phải là lần đầu tiên các nhà

khoa học tạo ra vật liệu làm đầy có khả năng

tiêu diệt vi khuẩn. Tuy nhiên, hầu hết những

vật liệu được tạo ra trước đó hoạt động theo

cơ chế từ từ giải phóng các hợp chất kháng

khuẩn vào khoang miệng bệnh nhân, do đó,

những hóa chất này có thể gây độc hại, tổn

thương cho các mô lân cận, cũng như dẫn đến

dẫn đến tình trạng kháng kháng sinh của vi

khuẩn. Ngoài ra, vật liệu tram răng có thể sẽ

bị bào mòn tại một số khu vực theo thời gian.

Nhằm khắc phục những hạn chế này,

nhóm nghiên cứu đã sử dụng hơp chất nhựa

nha khoa, sau đó, bổ sung một loại axit amin

đã được chuyển hóa có tên gọi là fmoc-

pentafluoro-L-phenylalanine. Cấu trúc nanô

của axit amin trong lớp nhựa tổng hợp có khả

năng phá vỡ màng ngoài trong quá trình tiếp

xúc với vi khuẩn gây sâu răng, từ đó, tiêu diệt

chúng.

Bên cạnh đó, không giống như các hợp

chất truyền thống có chứa thủy ngân, vật liệu

nhựa kháng khuẩn mới mang tính "thẩm mỹ"

cao và rất bền về mặt cơ học. Ngược lại, độ

bền cơ học của một số vật liệu phục hồi

kháng khuẩn được phát triển trước đó bị ảnh

hưởng bởi các hợp chất bên trong.

Tiến sĩ Lihi Adler-Abramovich cho biết:

"Bản chất cơ bản của lớp trám kháng khuẩn,

cùng với tính tương thích sinh học, độ tinh

khiết cao, chi phí thấp, dễ dàng bám, gắn vào

vật liệu gốc nhựa, mở ra hy vọng về khả năng

phát triển phương pháp điều trị sâu răng

trong đó sử dụng vật liệu phục hồi hỗn hợp

nhựa kháng khuẩn hiện có”.

Bài báo về kết quả nghiên cứu được xuất

bản trên tạp chí Ứng dụng Vật liệu & Giao

diện ACS.




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


Phát triển thuật toán giúp dự đoán nguy cơ mắc bệnh lao

Các nhà khoa học Israel đã phát triển

một thuật toán dựa trên cơ sở dữ liệu từ cuộc

tiếp xúc ban đầu của một loại vi khuẩn với hệ

thống miễn dịch của cơ thể người, giúp dự

đoán mắc bệnh lao.

Bệnh nhân lao điều trị tại một bệnh viện

ở Kanpur, Ấn Độ. Nguồn: AFP/TTXVN

Theo kết quả nghiên cứu do Viện Khoa

học Weizmann thực hiện, công bố trên tạp chí

Nature Communications ngày 22/7, các nhà

khoa học Israel đã phát triển một thuật toán,

theo đó có thể dự đoán nguy cơ mắc bệnh lao

hoặc các bệnh lây nhiễm ở người.

Nghiên cứu được dựa trên cuộc kiểm tra

về sự tiếp xúc ban đầu của một loại vi khuẩn

với hệ thống miễn dịch của cơ thể người, điều

vốn có thể dẫn đến sự bùng phát của một căn

bệnh ngay sau đó, hoặc thậm chí nhiều năm

sau đó.

Trước tiên, các nhà khoa học đã thử

nghiệm những sự tiếp xúc thật sự giữa các tế

bào miễn dịch và vi khuẩn, trong đó sử dụng

các mẫu máu có chứa các tế bào miễn dịch và

vi khuẩn salmonella.

Tiếp theo, họ phát triển một thuật toán

dựa trên cơ sở dữ liệu từ cuộc tiếp xúc này,

trong đó không chỉ nêu ra thành phần của các

tế bào mà còn cả mức độ kích hoạt và khả

năng phản ứng của chúng.

Trong ứng dụng cụ thể chẩn đoán sự

khởi phát của bệnh lao, nghiên cứu khoa học

đã chỉ ra rằng mức độ hoạt động của các tế

bào miễn dịch monocytes có thể được sử

dụng để dự đoán sự khởi phát hoặc quá trình

của bệnh lý thường do vi khuẩn "ngủ Đông"

nhiều năm trong cơ thể gây nên này.

Thanh Phương


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

Các nhà khoa học khám phá ra cách mở đường cho tái tạo da

Thông thường các bác sĩ sử dụng laser

và axit retinoic để điều trị các tổn thương da.

Mới đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra

một cơ chế chung liên quan đến cả hai, mở

đường cho các phương pháp điều trị mới.

Tổn thương da, dưới dạng các đốm đen

và nếp nhăn, xuất hiện tự nhiên khi chúng ta

già đi. Tia cực tím từ mặt trời là yếu tố chính

gây lão hóa da. Các chuyên gia gọi đây là lão

hóa da do ánh nắng mặt trời (photoaging).

Mối liên quan gì giữa laser và axit retinoic

trong điều trị tổn thương do ánh nắng mặt trời ?

Các thủ thuật thẩm mỹ, chẳng hạn như

điều trị da bằng laser, lột hóa chất và siêu mài

mòn da, có thể làm giảm một số dấu hiệu lão

hóa da do ánh nắng mặt trời.

Các chuyên gia dự đoán rằng ngành

công nghiệp trẻ hóa da mặt sẽ tăng doanh thu

thị trường từ chỉ hơn 17 tỷ đô la mỗi năm

trong năm 2018 lên khoảng 25 tỷ đô la vào

năm 2025. Tuy nhiên, kiến thức của chúng ta

về các kỹ thuật mà các bác sĩ da liễu và bác sĩ

phẫu thuật thẩm mỹ thường sử dụng trên da

của chúng ta vẫn còn ở giai đoạn sơ khai.

Mới đây, nhóm nghiên cứu Khoa Da

liễu - Đại học Y Johns Hopkins ở Baltimore,

MD, đã cùng với các cộng tác viên trong

nước và quốc tế tiến hành tìm hiểu sâu hơn về


các quy trình phân tử làm nền tảng cho các

công nghệ trẻ hóa da.

Trong một ấn phẩm gần đây công bố

trên tạp chí Nature Communications, họ đã

trình bày những phát hiện mới nhất của họ và

giải thích làm thế nào điều này có thể dẫn đến

các phương pháp điều trị tốt hơn trong thời

gian dài.

Laser và axit retinoic

Tiến sĩ Luis Garza, phó giáo sư da liễu

tại Đại học Y khoa Johns Hopkins, và nhóm

của ông đã sử dụng dữ liệu và sinh thiết da từ

17 phụ nữ trải qua trị liệu trẻ hóa da bằng

laser thông thường để cải thiện tình trạng tổn

thương da do ánh nắng mặt trời.

Nhóm nghiên cứu phát hiện thấy sự gia

tăng biểu hiện của các gen cảm biến với một

loại phân tử có tên là ARN xoắn kép không tự

mã hóa (dsRNA).

Trong nghiên cứu trước đây, tiến sĩ

Garza đã chỉ ra rằng các tế bào da bị tổn

thương giải phóng dsRNA, trong đó lần lượt

hoạt động như một tín hiệu nguy hiểm và

khởi hoạt tái tạo nang lông và da ở chuột.

Trong nghiên cứu hiện tại, nhóm nghiên

cứu cũng tìm thấy sự gia tăng biểu hiện của

các gen liên quan đến việc sản xuất axit

retinoic. Dẫn xuất vitamin A này đóng vai trò

trung tâm trong phát triển phôi và các nhà

khoa học biết rằng nó góp phần tái tạo da và

các chi trong các mô hình động vật.

Các bác sĩ sử dụng axit retinoic để

điều trị các tình trạng da, chẳng hạn như bệnh

vẩy nến và mụn trứng cá, nhưng nó cũng

được dùng để trẻ hóa da.

Trong nuôi cấy tế bào thực nghiệm, sử

dụng tế bào da người, tiến sĩ Garza đã quan

sát thấy sự gia tăng sản xuất axit retinoic khi

các nhà nghiên cứu sử dụng dsRNA dạng

tổng hợp.

Với kiến thức được trang bị này, nhóm

nghiên cứu đã đưa ra các thử nghiệm để xác

định cách thức dsRNA và axit retinoic có thể

phối hợp với nhau để thúc đẩy quá trình tái

tạo da.

Sử dụng những con chuột thiếu phân tử

thụ thể giống Toll 3 (TLR3), phân tử cảm

biến dsRNA, họ phát hiện khả năng tái tạo

hạn chế. Họ nhận thấy nồng độ axit retinoic

thấp hơn ở những con chuột đặc biệt này.

Khi họ áp dụng axit retinoic cho nhóm

chuột này, họ thấy có một sự gia tăng khiêm

tốn nhưng có ý nghĩa thống kê trong tái tạo.

“Không phải ngẫu nhiên mà trẻ hóa

bằng laser và axit retinoic đều là phương

pháp điều trị thành công cho tình trạng da

lão hóa sớm do tác hại của ánh nắng mặt trời

và các hình thức tiếp xúc khác. Chúng thực

sự làm việc theo cùng một con đường chuyển

hóa phân tử và không ai biết điều đó cho đến

bây giờ. Nó rất có ý nghĩa vì axit retinoic vốn

là chất chủ yếu trong việc giảm nếp nhăn và

không ai biết được chất gì “kích hoạt” nó

hoạt động”. Tiến sĩ Garza nói.

Bây giờ, chúng tôi biết được tổn thương

làm cho dsRNA kích hoạt TLR3 và tổng hợp

axit retinoic, ông cho biết.

Trong một thí nghiệm tiếp theo, Tiến sĩ

Garza nhận thấy nồng độ axit retinoic trong

da cao hơn sau khi cho ba tình nguyện viên

điều trị trẻ hóa bằng laser.

“Kết quả hiện tại của chúng tôi thực sự

dựa trên những phát hiện trước đây của

chúng tôi”, Tiến sĩ Garza giải thích với News

News Today. “Chúng tôi đã phát hiện ra

rằng DSRNA có khả năng liên quan chặt chẽ

với các quy trình mà các bác sĩ da liễu

thường sử dụng để cố gắng làm trẻ hóa làn

da: kê toa axit retinoic, sử dụng laser,

dermabrasion, lột da, v.v... Có vẻ như cơ chế

phổ biến ở chuột và người là tổn thương da

khiến giải phóng DSRNA gây ra sản sinh axit

retinoic cục bộ sau cùng là dẫn đến da được

tái sinh/trẻ hóa".

Liệu các nhà nghiên cứu có kế hoạch

phát triển một chiến lược trị liệu mới đó là sẽ

làm tăng nồng độ axit retinoic của cơ thể để

thúc đẩy quá trình tái tạo da hay không?

“Hopkins có bằng sáng chế mô tả những

phát hiện của chúng tôi, và có thể tạo ra một


phương pháp điều trị kết hợp DSRNA/axit

retinoic dùng để tăng cường chữa lành, ngăn

ngừa sẹo và hy vọng làm trẻ hóa da”, tiến sĩ

Garza bổ sung.

P.T.T, theo medicalnewstoday.com


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

Băng vết thương phỏng sinh học tăng tốc độ lành lại của vết thương

Hầu hết các phương pháp điều trị vết

thương trên da như vết cắt, vết xước, vết

phồng rộp và vết bỏng chỉ đơn giản là đặt trên

vết thương một lớp ngăn cách (thường là

băng gạc dính) để giữ ẩm, hạn chế đau và

giảm tiếp xúc với các vi khuẩn truyền nhiễm,

nhưng không tích cực hỗ trợ quá trình chữa

lành vết thương. Băng vết thương tinh xảo

hơn với khả năng theo dõi các yếu tố giúp vết

thương mau lành như độ pH và nhiệt độ và

cung cấp các liệu pháp phù hợp đến vị trí vết

thương, đã được phát triển trong những năm

gần đây. Tuy nhiên, quá trình sản xuất băng

rất phức tạp, tốn kém và khó điều chỉnh, đã

hạn chế tiềm năng sử dụng rộng rãi.

Giờ đây, nhóm nghiên cứu tại Viện Kỹ

thuật phỏng sinh học Wyss, trường Kỹ thuật

và Khoa học ứng dụng John A. Paulson

School và Đại học McGill đã đưa ra một

phương pháp mới, có thể mở rộng để tăng tốc

độ chữa lành vết thương nhờ sử dụng

hydrogel phản ứng nhiệt có hoạt tính cơ học,

co giãn, chắc chắn, độ bám dính và kháng

khuẩn cao. Sản phẩm mới là băng dính hoạt

tính (AADs). Loại băng dính này giúp vết

thương lành nhanh hơn các phương pháp

khác và ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn

mà không cần bất cứ thiết bị hoặc kích thích

bổ sung. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp

chí Science Advances.

"Công nghệ này có tiềm năng được sử

dụng để phân phối thuốc không chỉ cho các

vết thương ngoài da, mà cả các vết thương

mãn tính như loét do tiểu đường và loét do áp

lực, và là thành phần của các liệu pháp dựa

vào robot mềm", TS. David Mooney, đồng tác

giả nghiên cứu nói.

AAD được tạo ra lấy cảm hứng từ việc

phát triển phôi thai với lớp da có thể tự chữa

lành hoàn toàn mà không để lại mô sẹo. Để

đạt được điều này, các tế bào da phôi xung

quanh vết thương tạo ra các sợi từ protein

actin với khả năng co lại ở rìa của vết thương

giống như một túi dây rút được kéo kín. Các

tế bào da mất khả năng này khi thai nhi phát

triển qua một độ tuổi nhất định và bất kỳ tổn

thương nào xuất hiện sau thời điểm đó, đều

gây viêm và để lại sẹo trong quá trình chữa

lành.

Để mô phỏng lực co bóp làm cho vết

thương trên da khép lại, các nhà nghiên cứu

đã mở rộng thiết kế loại hydrogel kết dính

chắc chắn trước đây bằng cách bổ sung một

loại polyme chịu nhiệt có tên là PNIPAm, đều

có thể chống nước và co lại ở khoảng 90 độ

F. Hydrogel mới bắt đầu co lại khi tiếp xúc

với nhiệt độ cơ thể và truyền lực của thành

phần PNIPAm co lại đến mô bên dưới thông

qua các liên kết mạnh giữa hydrogel alginate

và mô. Ngoài ra, các hạt nano bạc cũng được

đưa vào AAD để cung cấp khả năng kháng

khuẩn.

Để kiểm tra tác động của AAD đến vết

thương kín, các nhà nghiên cứu đã thử

nghiệm trên các mảng da chuột và nhận thấy

AAD đã giảm khoảng 45% kích thước của

vùng tổn thương trong khi vùng tổn thương

trong các mẫu chưa xử lý không hề có sự thay

đổi và tốc độ hàn gắn vết thương nhanh hơn

các phương pháp điều trị khác như sử dụng

microgel, chitosan, gelatin và các loại

hydrogel khác. AAD cũng không gây phản


ứng viêm hoặc miễn dịch, nên an toàn để sử

dụng trong và trên các mô sống. Hơn nữa, các

nhà nghiên cứu cũng đã điều chỉnh được mức

độ khép lại của vết thương nhờ AAD bằng

cách thêm monome acrylamide với số lượng

khác nhau trong quá trình sản xuất.

Nhóm nghiên cứu còn tạo ra một mô

phỏng trên máy tính về khả năng khép lại của

vết thương với sự hỗ trợ của AAD. Mô phỏng

đã đưa ra dự đoán, AAD có thể khiến da

người co lại với tốc độ tương đương với da

chuột, cho thấy khả năng cao sẽ mang lại lợi

ích lâm sàng trên người bệnh. “Chúng tôi

đang tiếp tục nghiên cứu để tìm hiểu thêm về

cách các tín hiệu cơ học do AAD phát ra, tác

động đến quá trình sinh học chữa lành vết

thương và cách AAD thực hiện trong một

phạm vi nhiệt độ khác nhau, vì nhiệt độ cơ thể

thay đổi tại các vị trí khác nhau", TS.

Benjamin nói. "Chúng tôi hy vọng theo đuổi

thêm nhiều nghiên cứu tiền lâm sàng để

chứng minh tiềm năng sử dụng AAD như một

sản phẩm y tế và sau đó hướng đến thương

mại hóa”.




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

Thử nghiệm lâm sàng phân tử chống ung thư đầy hứa hẹn

Hơn 30 năm trước, một phân tử có đặc

tính chống ung thư mạnh đã được phát hiện

trong bọt biển. Tuy nhiên, nó rất phức tạp về

mặt cấu trúc, các nhà khoa học đã không thể

tổng hợp nó với số lượng đủ lớn để có thể thử

nghiệm nó ở người. Giờ đây, một nhóm

nghiên cứu đã tạo ra bước đột phá mang tính

bước ngoặt, đạt được tổng hợp phân tử với

khối lượng đủ lớn để tiến hành các thử

nghiệm lâm sàng. Năm 1986, một nhóm các

nhà khoa học Nhật Bản đã phân lập được một

hợp chất hữu cơ có tên là polyether macrolide

từ bọt biển, Halichondria okadai. Phân tử này

được đặt tên là Halichondrin B và các thử

nghiệm động vật ban đầu cho thấy nó có hoạt

động chống ung thư đặc biệt.

Đồng tác giả của nghiên cứu Takashi

Owa, cho biết: "Vào thời điểm đó, họ nhận ra

rằng halichondrin rất có hiệu lực. Do cấu trúc

độc đáo của sản phẩm tự nhiên, nhiều người

quan tâm đến phương thức hành động và các

nhà điều tra muốn thực hiện một nghiên cứu

lâm sàng. Nhưng việc thiếu nguồn cung cấp

thuốc đã ngăn cản họ thực hiện nó”. Nghiên

cứu mới này đã cho thấy thành tựu mới đáng

kinh ngạc, nhóm nghiên cứu đã tổng hợp 11,5

gram phân tử halichondrin, được đặt tên là

E7130. Có 31 phân tử chiral trung tâm phức

tạp này có ảnh hưởng mạnh mẽ đến tâm trí,

các nhà khoa học cho thấy có khoảng 4 tỷ

cách khác nhau mà phân tử này có thể được

định hướng.

Takashi Owa, giải thích thêm: "Đó là

một thành tựu thực sự chưa từng có của việc

tổng hợp, là điều đặc biệt. Chưa từng có

nghiên cứu nào có thể sản xuất halichondrin

trên thang 10gr, chỉ ở mức 1miligam. Kết quả

tổng hợp này rất đáng chú ý, cho phép chúng

tôi bắt đầu thử nghiệm lâm sàng E7130”. Thử

nghiệm lâm sàng giai đoạn 1 hiện đang được

tiến hành ở Nhật Bản, điều tra sự an toàn và

hiệu quả của E7130 ở người, và sự tồn tại của

thử nghiệm này chỉ là do bước đột phá trong

việc tổng hợp phân tử phức tạp này.

N.T.T, theo newatlas.com

Nguồn: vista.gov.vn, 01/072019 Trở về đầu trang

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


Virus biến đổi gen chống ung thư tuyến tiền liệt

Các nhà nghiên cứu tại Viện Ung thư

São Paulo (ICESP) ở Braxin đã sử dụng loại

virus biến đổi gen để tiêm vào chuột bị ung

thư tuyến tiền liệt nhằm tiêu diệt các tế bào

khối u. Virus cũng làm cho các tế bào khối u

trở nên nhạy cảm hơn với các loại thuốc hóa

trị, ngăn chặn sự phát triển của khối u và

trong một số trường hợp gần như loại bỏ hoàn

toàn khối u.

Bryan Eric Strauss, trưởng nhóm nghiên

cứu cho biết: "Chúng tôi đã sử dụng kết hợp

liệu pháp gen và hóa trị liệu để chống lại ung

thư tuyến tiền liệt ở chuột. Chúng tôi đã chọn

vũ khí được xem là có khả năng hoạt động

như chất ức chế khối u, đó là p53”. P53 là

gen có mặt ở cả loài gặm nhấm và con người

với khả năng kiểm soát các yếu tố quan trọng

làm cho tế bào chết.

Trong phòng thí nghiệm, gen p53 được

cấy vào mã di truyền của virus adeno. Sau đó,

virus biến đổi gen này được tiêm trực tiếp vào

khối u ở chuột. "Đầu tiên, chúng tôi cấy tế

bào ung thư tuyến tiền liệt ở người vào chuột

và chờ khối u phát triển. Tiếp đó, chúng tôi

đã tiêm trực tiếp virus vào khối u. Chúng tôi

đã lặp lại quy trình này vài lần. Với hai trong

số các quy trình này, chúng tôi cũng sử dụng

cabazitaxel, loại thuốc phổ biến dùng trong

hóa trị. Sau đó, chúng tôi đã quan sát những

con chuột để xem xét sự phát triển của các

khối u", Strauss nói.

Các thí nghiệm đã sử dụng một số nhóm

chuột, tất cả đều được cấy tế bào khối u tuyến

tiền liệt. Để xác minh tính hiệu quả của liệu

pháp gen, các nhà nghiên cứu đã tiêm virus

không liên quan vào một trong các nhóm đối

chứng. Nhóm thứ hai chỉ nhận được virus

chứa gen p53. Nhóm thứ ba chỉ nhận được

cabazitaxel. Nhóm thứ tư tương ứng với 25%

số chuột, đã được nhận kết hợp cả thuốc và

virus.

Khi các tế bào khối u bị nhiễm virus

biến đổi, virus xâm nhập vào nhân tế bào, nơi

các gen hoạt động và khiến cho tế bào bị chết.

Gen p53 đặc biệt hiệu quả trong việc tiêu diệt

tế bào ung thư tuyến tiền liệt.

"Điều trị riêng với p53 hoặc cabazitaxel

có tác dụng trung gian trong việc kiểm soát

sự phát triển của khối u, nhưng kết hợp chúng

lại mang đến kết quả nổi bật, ức chế hoàn

toàn các khối u", Strauss nói.

Các thí nghiệm đã chứng minh virus

biến đổi lây nhiễm vào tế bào khối u, khiến tế

bào bị chết. Strauss cho rằng: "Sự kết hợp của

thuốc với liệu pháp gen dẫn đến khả năng

kiểm soát hoàn toàn sự phát triển của khối u.

Nói cách khác, chúng tôi đã quan sát thấy tác

dụng phụ hoặc thậm chí hợp lực. Cũng có thể

giả định rằng virus chứa gen p53 làm cho các

tế bào khối u nhạy hơn với tác động của

thuốc hóa trị". Virus không thể được tiêm vào

máu. Để liệu pháp có hiệu quả, cần tiêm virus

trực tiếp vào tế bào khối u.

Nhóm nghiên cứu đang thực hiện thêm

thí nghiệm để quyết định khả năng sử dụng

virus biến đổi gen tiến tới giai đoạn thử

nghiệm lâm sàng trên người bệnh.



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


Phát hiện phân tử quan trọng quyết định đến cách ung thư di căn

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học

Yale đã phát hiện ra di căn, sự lây lan của

các tế bào ung thư trên khắp cơ thể, được kích

hoạt ở cấp độ phân tử và đã phát triển một

công cụ để phát hiện những yếu tố khiến cho

những bệnh nhân mắc một số bệnh ung thư.

Phát hiện này có thể dẫn đến những liệu pháp

mới điều trị ung thư. Nghiên cứu đã được

công bố trên tạp chí Nature Communications.

Con đường di căn xuất hiện là thông qua

quá trình chuyển đổi biểu mô - trung mô

(EMT), một quá trình phân tách riêng các tế

bào lân cận và khiến chúng chuyển động. Từ

lâu, người ta đã cho rằng các tín hiệu hóa học

hoặc thay đổi di truyền trong các tế bào đã

kích hoạt EMT. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu

cho rằng có thể là do sự thay đổi đơn giản

trong kết cấu của ma trận ngoại bào (ECM),

hoạt động như giá khung đỡ cho tế bào. Bên

cạnh đó, sự liên kết của các sợi chất kết dính

có thể kích hoạt quá trình EMT.

Nhờ có phương pháp mô phỏng môi

trường tế bào, các nhà nghiên cứu đã khám

phá quá trình EMT ở cấp độ phân tử và phát

hiện ra hai cơ chế phản hồi riêng biệt, đó là hai

hoặc nhiều phân tử sống cùng tồn tại hoặc kích

hoạt lẫn nhau. Một cơ chế đã kết nối protein

YAP với bộ điều chỉnh gen WT1, khiến các tế

bào bị tách rời. Cơ chế còn lại liên kết YAP

với protein TRIO, kích hoạt các tế bào chuyển

động và thậm chí tăng tốc chúng.

Các nhà nghiên cứu đã kết hợp phân tích

thực nghiệm và dữ liệu lâm sàng để xác nhận

cơ chế này hoạt động trong ung thư thận.

“Thông tin đó có thể được sử dụng để phát

triển các xét nghiệm tiên lượng mới và mở

đường cho các can thiệp lâm sàng mang tính

cá nhân”, Andre Levchenko, trưởng nhóm

nghiên cứu nói.

Kết quả nghiên cứu cũng có thể dẫn đến

các phương pháp điều trị ung thư mới bằng

cách sử dụng thuốc và các phương thức khác

tấn công các phân tử để ngăn cản các tế bào

trải qua quá trình EMT. Đây sẽ là vấn đề rất

lớn bởi hầu hết tình trạng tử vong vì ung thư

được phát hiện là do di căn và thường là do

quá trình EMT.

Đặc biệt, nghiên cứu này xem xét ung

thư thận, nhưng các nhà khoa học cho rằng

các cơ chế tương tự cũng kiểm soát sự xâm

lấn của các tế bào trong những căn bệnh ung

thư khác như u nguyên bào thần kinh đệm.

N.P.D, theo scitechdaily.com


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

Xác định loại gene mở ra hy vọng cho bệnh nhân ung thư phổi

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc vừa xác

định một loại gene quan trọng có thể mở ra

hướng điều trị cho các bệnh nhân mắc ung

thư biểu mô tuyến phổi.

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc vừa xác

định một loại gene quan trọng có thể mở ra

hướng điều trị cho các bệnh nhân mắc ung

thư biểu mô tuyến phổi (LUAD) - loại ung

thư phổi phổ biến nhất thế giới hiện nay.

Theo các nhà nghiên cứu đến từ Viện

Khoa học vật lý Hợp Phì thuộc Viện Hàn lâm

khoa học Trung Quốc, lâu nay, dấu ấn sinh

học (biomarker) khối u, mang tên MMP11,

được cho là có liên quan đến tiến triển của

khối u trong một số loại ung thư, trong đó có

ung thư vú, gan và ruột kết.


Trong nghiên cứu mới của mình, các

nhà khoa học Trung Quốc đã cố gắng xác

định vai trò của MMP11 trong LUAD.

Đầu tiên, các nhà nghiên cứu thể hiện

loại gene này trên bộ dữ liệu của bệnh nhân

mắc LUAD. Kết quả cho thấy MMP11 tăng

lên ở cả mô khối u và huyết thanh của các

bệnh nhân. Nghiên cứu sâu hơn phát hiện

MMP11 đóng vai trò chính trong việc thúc

đẩy sự tăng sinh, di căn và xâm lấn của các tế

bào ung thư.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã sử dụng

kháng thể chống MMP11 để điều trị các dòng

tế bào LUAD ở người. Kết quả là sự tăng sinh

và tốc độ di căn của các tế bào ung thư bị

chậm lại đáng kể.

Nghiên cứu trên các con chuột thí

nghiệm được cấy mô LUAD của người, các

nhà khoa học phát hiện việc sử dụng kháng

thể chống MMP11 với liều lượng 1

microgam/gram trọng lượng cơ thể có thể

ngăn chặn đáng kể sự phát triển của khối u.

Các nhà khoa học cho rằng MMP11 có

thể là gene điều khiển tiềm năng có liên quan

đến việc phát triển khối u LUAD và đây có

thể là đích đến giúp các nhà khoa học tìm ra

liệu pháp điều trị ung thư phổi.

Toàn bộ nghiên cứu trên đã được đăng

trên tạp chí chuyên ngành Molecular

Therapy-Oncolytics của Mỹ.

Ngọc Hà



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

Trung Quốc ứng dụng AI trong tầm soát ung thư cổ tử cung

Mô hình sàng lọc bằng AI chỉ cần 36 giây

để xét nghiệm mẫu tế bào ung thư

cổ tử cung. Nguồn: fortune.com

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã phát

triển mô hình sàng lọc tích hợp công nghệ AI,

có thể chẩn đoán ung thư với độ chính xác

hơn 90% và thời gian chỉ bằng 1/10 thời gian

xét nghiệm thông thường.

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã ứng

dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) để phát

triển một mô hình sàng lọc giúp chẩn đoán

nhanh và chính xác ung thư cổ tử cung, căn

bệnh gây tử vong thường gặp ở nữ giới.

Dựa trên hơn 200.000 hình ảnh bệnh lý

lựa chọn từ 43,5 triệu mẫu tế bào sàng lọc

ung thư cổ tử cung, các chuyên gia thuộc

KingMed Diagnostics, công ty nghiên cứu

chẩn đoán y tế có trụ sở ở thành phố Quảng

Châu, cùng các kỹ sư máy tính của tập đoàn

công nghệ Huawei, trong hơn một năm qua

đã phát triển mô hình sàng lọc tích hợp công

nghệ AI, có thể chẩn đoán căn bệnh này với

độ chính xác hơn 90% và thời gian chỉ bằng

1/10 thời gian xét nghiệm thông thường.

Trưởng nhóm nghiên cứu Luo Pifu cho

biết các bác sỹ mất trung bình 6 phút để xét

nghiệm mẫu tế bào ung thư cổ tử cung dưới

kính hiển vi, trong khi mô hình sàng lọc bằng

AI chỉ cần 36 giây.

Trong khi đó, Giám đốc thông tin của

KingMed, Li Yinghua, cho rằng phương pháp

sàng lọc với sự hỗ trợ của AI sẽ giúp bù đắp

sự thiếu hụt các bác sỹ có chuyên môn tốt,

cũng như mở rộng phạm vi tầm soát ung thư

cổ tử cung ở Trung Quốc.

Để "đào tạo" và thử nghiệm mô hình sàng

lọc AI, các nhà phát triển đã cung cấp cho mô

hình này 32.000 mẫu tế bào được thu thập tại

sáu tỉnh ở Trung Quốc trong 12 năm qua.

Mô hình sàng lọc này được xây dựng

trên cơ sở nền tảng phát triển AI mang tên

ModelArts do Huawei Cloud phát triển.


Nền tảng này sẽ biến các dữ liệu chẩn

đoán được các bác sĩ cập nhật vào máy thành

các thuật toán. Mô hình AI có thể tự động

hoàn tất quy trình chẩn đoán, trong khi các

bác sỹ chỉ cần xem lại và xác nhận các trường

hợp dương tính với ung thư cổ tử cung.

Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO), ung

thư cổ tử cung, do virus HPV gây ra, là căn

bệnh ung thư thường gặp thứ 4 ở phụ nữ trên

thế giới, với khoảng 570.000 ca nhiễm mới và

311.000 trường hợp tử vong trong năm 2018.

Ở Trung Quốc, con số cũng ở mức cao, lần

lượt là 106.000 và 48.000 trường hợp.

Phương pháp hiện nay để phát hiện các tế

bào cổ tử cung bất thường là sàng lọc tế bào,

còn gọi là xét nghiệm Pap. Đây là một xét

nghiệm đơn giản, thường được thực hiện ở các

phòng khám phụ khoa, và là bước đầu tiên

trong bộ ba xét nghiệm dùng để tầm soát đồng

thời cũng để chẩn đoán ung thư cổ tử cung.

Thùy An


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

NÔNG NGHIỆP

Khắc phục những năm được mùa và mất mùa trong sản xuất cà phê

Hạt cà phê của giống Catigua đang trong

năm cho sản lượng cao. Catigua là một trong

những giống cà phê được trồng phổ biến

nhất ở Brazil. Ảnh: César Elias Botelho

Mỗi ngày, có hơn 2 tỷ ly cà phê được tiêu

thụ trên toàn thế giới. Các nước đang phát

triển sản xuất khoảng 90% hạt cà phê được sử

dụng để tạo ra tất cả loại cà phê lattes,

espressos và mochas. Điều đó làm cho cà phê

trở thành một nguồn thu nhập và sinh kế quan

trọng cho hàng triệu người trên toàn thế giới.

Nhưng năng suất cà phê thường trồi sụt.

Những năm năng suất cao thường được theo

sau bởi những năm năng suất thấp và ngược

lại. Kiểu năng suất cao thấp xen kẽ này được

gọi là “hiệu ứng năng suất trồi sụt xảy ra cứ

mỗi hai năm một lần” (biennial effect).

Indalécio Cunha Vieira Júnior, nhà

nghiên cứu tại Đại học Lavras, Brazil nói

“Điều đó giống như sự phục hồi về mặt sinh

lý của cây”. “Cây cà phê cần phải phát triển

giai đoạn sinh dưỡng trong vòng một năm để

tạo ra sản lượng tốt vào năm sau”.

Hiệu ứng năng suất trồi sụt xảy ra mỗi

hai năm một lần khiến các nhà chọn tạo giống

cà phê gặp khó khăn khi so sánh năng suất từ

các giống cà phê khác nhau. Nếu không có

các biện pháp đo đếm chính xác về năng suất,

các nhà chọn tạo giống không thể biết giống

cà phê nào sẽ hữu ích nhất cho người trồng cà

phê.

Trong một nghiên cứu mới, Cunha và

các đồng nghiệp đã phác thảo mô hình tính

toán khắc phục hiệu ứng năng suất trồi sụt

xảy ra mỗi hai năm một lần trong sản xuất cà

phê. Mô hình này làm giảm sai số thí nghiệm.

Nó cũng làm tăng tính hữu ích của dữ liệu thu

được từ các thử nghiệm ngoài đồng. Đổi lại,

mô hình này tác động trực tiếp đến chất lượng

của các giống cà phê được cung cấp cho nông

dân.

Cunha nói “Cuối cùng, những phát hiện

của chúng tôi có thể tiết kiệm được một nửa

chi phí và thời gian để phóng thích ra giống

cà phê mới vào sản xuất”.

Mô hình mới này cũng có thể giúp nông

dân cải thiện năng suất cà phê. Cunha nói

“Mô hình này tạo ra dữ liệu về sự phát triển

trong hai năm ở cấp độ của từng cây cà phê”.

Sử dụng thông tin từ mô hình, người nông

dân có thể điều chỉnh các giải pháp canh tác

http://iasvn.org/tin-tuc/Khac-phuc-nhung-nam-duoc-mua-va-mat-mua-trong-san-xuat-ca-phe-12285.html


cho từng cây. Quản lý có hiệu quả các điều

kiện trồng trọt tác động trực tiếp đến chất

lượng và sản lượng thu hoạch.

Nghiên cứu cũng mang lại một số kết

quả bất ngờ. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra

rằng hiệu ứng năng suất trồi sụt xảy ra mỗi

hai năm một lần trong canh tác cà phê không

theo mô hình dễ hiểu như đã nghĩ trước đây.

Cunha nói “Nhiều nhà nghiên cứu giả

định rằng tất cả các cây cà phê trong vùng sẽ

có các kiểu năng suất tương tự nhau”. Tuy

vậy, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng một

vài cây cà phê có thể có năng suất khá ổn

định trong nhiều năm. Các cây cà phê khác có

thể có năng suất cao trong hai năm và giảm

năng suất trong năm thứ ba.

Cunha nói “Những phát hiện này sẽ

thay đổi cách thức lý giải các các thí nghiệm

chọn tạo giống cà phê”. Mô hình mới cũng

cho phép các nhà nghiên cứu xác định lý do

tại sao các cây cà phê riêng lẻ có thể có năng

suất cao hoặc thấp qua mỗi năm.

Một số cây cà phê có năng suất cao có

thể thuộc các giống năng suất cao. Tuy nhiên,

các cây của các giống năng suất cao có thể

tạo ra năng suất thấp trong những năm phục

hồi.

Hạt của giống cà phê “Arasay” sẵn sàng

cho thu hoạch. Ảnh: César Elias Botelho

Ông Cunha nói “Mô hình của chúng tôi

cho phép chúng tôi nghiên cứu sâu hơn về

hiệu ứng hai năm một lần”. “Điều này có thể

cho phép chúng tôi khuyến cáo các giống có

năng suất cao nhất cho nông dân với độ chính

xác cao hơn và chi phí thấp hơn.

Cunha và các đồng nghiệp đã sử dụng

mô phỏng máy tính để đánh giá tính hiệu quả

mô hình của họ. Cunha nói “Việc mô phỏng

cho phép chúng tôi khẳng định những phát

hiện của chúng tôi dựa trên dữ liệu thực tế”.

Nó cũng giúp các nhà nghiên cứu kiểm

tra các điều kiện mô hình hoạt động tốt và khi

nó gặp những khó khăn.

Cunha nói, “các kết quả mô phỏng cho

thấy mô hình có thể xác định một cách hiệu

quả các giai đoạn của hiệu ứng năng suất trồi

sụt hai năm một lần của các cây cà phê riêng

lẻ”. Mô hình mới này đã được chứng minh có

cải tiến so với các mô hình cũ.

Cunha hiện đang cố gắng kết hợp nhiều

thông tin di truyền hơn vào mô hình hiện tại.

Điều này sẽ cho phép các nhà khoa học

nghiên cứu kiểm soát di truyền của hiệu ứng

năng suất trồi sụt hai năm một lần. Hiểu biết

cơ sở di truyền của hiệu ứng năng suất trồi sụt

hai năm một lần có thể rất hữu ích. Ví dụ, nó

có thể cho phép các nhà chọn tạo giống xác

định các giống cà phê có năng suất đồng đều

hơn qua nhiều năm.

Cà phê không phải là cây trồng duy nhất

biểu hiện hiệu ứng năng suất trồi sụt hai năm

một lần. Chẳng hạn cây táo cũng thể hiện

hiệu ứng năng suất trồi sụt hai năm một lần.

Những phát hiện từ công trình này cũng có

thể áp dụng cho các giống cây trồng khác có

hiệu ứng năng suất trồi sụt như vậy.

Nguyễn Tiến Hải theo Agronomy

Nguồn: iasvn.org, 02/07/2019


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

Than sinh học có thể tăng khả năng lưu trữ cacbon, nhưng ít tác động đến quá trình nảy mầm và sinh trưởng của thực vật

Theo một nghiên cứu mới của trường

Đại học Illinois, than sinh học sẽ không phải

chất phụ gia kỳ diệu cho đất, điều mà nhiều

nông dân và nhà nghiên cứu hy vọng có được.

Than sinh học có thể cải thiện một số loại đất,

đặc biệt là những loại đất kém chất lượng


nhưng chưa có sự thống nhất về hiệu quả của

nó.

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm phản

ứng của nhiều loại đất với các loại than sinh

học khác nhau nhưng chưa xác định được khả

năng của chúng trong việc thúc đẩy sự sinh

trưởng của cây trồng. Tuy nhiên, nghiên cứu

mới đã cho thấy khả năng than sinh học ảnh

hưởng đến phát thải khí nhà kính từ đất.

Những phát hiện mới đã được công bố trên

tạp chí Chemosphere.

Chất phụ gia sinh học - các hạt vật liệu

hữu cơ được đốt cháy trong quá trình không

có oxy được kiểm soát, cung cấp cho đất một

dạng cacbon có khả năng chống lại hoạt động

của vi sinh vật hiệu quả hơn các chất phụ gia

sinh khối truyền thống không được đốt cháy.

Về lý thuyết, tính chất này sẽ cho phép đất

giữ cacbon để lưu trữ lâu dài vì nó không bị

phân hủy nhanh như các dạng cacbon khác.

"Có nhiều báo cáo mâu thuẫn về hiệu

quả sử dụng than sinh học để tăng sản lượng

cây trồng cũng như tiềm năng của nó như bể

chứa cacbon", Nancy Holm, đồng tác giả

nghiên cứu nói. Để giải quyết mâu thuẫn

trong các nghiên cứu trước đây, các nhà hoa

học đã thực hiện một nghiên cứu có hệ thống

sử dụng 10 loại đất phổ biến ở Illinois để

kiểm tra tác động của việc trộn than sinh học

có nồng độ khác nhau từ ba loại thức ăn khác

nhau gồm ngô, cây Miscanthus và gỗ cứng.

Để bổ sung một khía cạnh cho nghiên

cứu phổ biến trong môi trường nông nghiệp

thực tế, nhóm nghiên cứu đã kiểm tra hai

nguồn cacbon khác ảnh hưởng đến đất, bao

gồm vật liệu từ thực vật bị đốt cháy trong môi

trường không khí mở không kiểm soát và rơm

ngô. Rơm ngô bao gồm thân, lá và lõi ngô

còn sót lại trên cánh đồng sau khi thu hoạch.

Trong mỗi kịch bản, các mẫu được phân

tích và kiểm soát ba lần. Thí nghiệm đã tạo ra

429 mẫu đất, trong đó, các nhà nghiên cứu đã

trồng mỗi lần hai hạt ngô. Sau thời gian nảy

mầm 14 ngày, nghiên cứu cho thấy việc bổ

sung than sinh học từ bất kỳ nguyên liệu hoặc

nhờ sự hỗ trợ của bất cứ kỹ thuật sản xuất nào

không ảnh hưởng lớn đến việc sản sinh khí nhà

kính, yếu tố sinh trưởng của cây trồng hoặc

hoạt động của cộng đồng vi khuẩn.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã nhận

thấy một số khác biệt quan trọng trong các loại

đất bao gồm rơm ngô và nguyên liệu thực vật

đốt cháy.

Elizabeth Meschewski, đồng tác giả

nghiên cứu cho biết: "Việc bổ sung rơm ngô mô

phỏng điều kiện thực tế trên đồng ruộng, đã

dẫn đến sự gia tăng đáng kể lượng khí thải nhà

kính, cũng như sự thay đổi trong cộng đồng vi

sinh vật dưới đất. Nhưng, sự tăng trưởng của

cây con ban đầu không bị ảnh hưởng. Việc bổ

sung nguyên liệu từ thực vật đã cháy làm giảm

sinh khối thực vật trên mặt đất, làm tăng phát

thải khí nhà kính oxit nitơ và làm thay đổi cộng

đồng vi sinh vật trong đất".

Nhóm nghiên cứu đã đưa ra kết luận than

sinh học có thể cải thiện chất lượng đất bị suy

thoái hoặc chất lượng kém, nhưng dường như

không mang lại bất kỳ lợi ích về chất lượng

nào cho đất được sử dụng trong nghiên cứu

này. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cho rằng

sử dụng than sinh học làm chất phụ gia thay

cho sinh khối hoặc nguyên liệu thực vật đốt

cháy có thể ngăn chặn phát thải khí nhà kính

do vi khuẩn tạo ra. Các tác giả cho rằng cần

thực hiện nghiên cứu trong thời gian dài để

hiểu toàn diện hơn về cách than sinh học mang

lại lợi ích cho ngành nông nghiệp.

N.P.D, theo Phys.org


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


Xác định loại gen giúp tạo ra cây trồng có khả năng chống biến đổi khí hậu

Mạng lưới rễ cây ẩn dưới lòng đất mọc

xuyên qua đất để tìm kiếm chất dinh dưỡng và

nước, tương tự như sâu tìm thức ăn. Tuy

nhiên, các cơ chế di truyền và phân tử chi phối

hoạt động của rễ vẫn chưa được xác định.

Hiện nay, các nhà khoa học tại Viện Nghiên

cứu Salk đã phát hiện ra một gen tác động đến

việc rễ cây mọc sâu hay nông trong đất.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí

Cell, cũng sẽ cho phép các nhà nghiên cứu tạo

ra loại cây chống biến đổi khí hậu như một

phần Sáng kiến Khai thác thực vật của Viện

nghiên cứu Salk. Sáng kiến này nhằm tạo ra

các cây trồng có rễ khỏe và sâu hơn với khả

năng tích trữ khối lượng lớn cacbon dưới lòng

đất về lâu dài để giảm CO2 trong khí quyển.


đã sử dụng mô hình cây cải xoong

(Arabidopsis thaliana) để xác định gen và các

biến thể của chúng đóng vai trò điều chỉnh

hoạt động của auxin, một loại hoocmon quan

trọng kiểm soát cấu trúc của hệ rễ.

Dù auxin được biết là gây ảnh hưởng

đến hầu hết mọi khía cạnh sinh trưởng của

thực vật, nhưng chưa xác định được các yếu

tố quyết định cách nó ảnh hưởng đến cấu trúc

của hệ rễ.

"Để quan sát rõ hơn sự phát triển của rễ

cây, tôi đã phát triển và tối ưu hóa một

phương pháp mới để nghiên cứu hệ rễ cây

trong đất", Takehiko Ogura, nghiên cứu sinh

sau tiến sĩ và là đồng tác giả nghiên cứu nói.

"Rễ cây A. thaliana rất nhỏ nên không dễ

nhìn thấy chúng, nhưng khi cắt đôi cây ra,

chúng tôi có thể quan sát và đo lường hiệu

quả hơn sự phân bố của rễ trong đất”.

Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra gen

EXOCYST70A3, trực tiếp điều chỉnh cấu

trúc của hệ rễ thông qua kiểm soát con đường

của auxin mà không làm gián đoạn các con

đường khác.

EXOCYST70A3 thực hiện vai trò này

bằng cách tác động đến việc phân phối PIN4,

một loại protein gây ảnh hưởng đến hoạt động

vận chuyển auxin. Khi các nhà nghiên cứu

biến đổi gen EXOCYST70A3, hướng mọc

của hệ rễ đã thay đổi và nhiều rễ bám sâu hơn

vào đất.

Ngoài cho phép tạo ra loại cây có hệ rễ

phát triển sâu hơn để cuối cùng có thể lưu giữ

nhiều cacbon, thì phát hiện này có thể giúp

các nhà khoa học hiểu cách thực vật ứng phó

với sự thay đổi thời tiết theo mùa và cách

giúp thực vật thích nghi với biến đổi khí hậu.

Wolfgang Busch, đồng tác giả nghiên

cứu nói: "Chúng tôi hy vọng sẽ sử dụng phát

hiện mới về con đường auxin như là cách để

phát hiện thêm những thành phần liên quan

đến các gen này và ảnh hưởng của chúng đến

hệ rễ. Điều đó sẽ giúp chúng tôi tạo ra các

loại cây trồng tốt hơn, dễ thích nghi như đậu

tương và ngô để nông dân có thể trồng nhằm

sản xuất nhiều lương thực đáp ứng nhu cầu

dân số đang gia tăng".

N.P.D, theo Phys.org


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

Tiến hoá có kiểm soát hướng đến thực vật

Một kỹ thuật mới để tăng tốc và kiểm

soát sự phát triển của những protein bên trong

thực vật sống đã được phát triển bởi nhóm

KAUST.

Trước đây, loại hệ thống tiến hóa có kiểm

soát chỉ có thể hiện diện trong các dòng tế bào

virus, vi khuẩn, nấm men và động vật có vú.


Nghiên cứu của Ả Rập Saudi – trực thuộc tổ

chức Sáng kiến Nông nghiệp Sa mạc của

KAUST - hiện đã mở rộng kỹ thuật này sang

lúa gạo và các cây lương thực khác. Bây giờ,

các nhà chọn tạo giống cây trồng có một cách

dễ dàng để nhanh chóng thiết kế các giống cây

trồng mới có khả năng chống chịu cỏ dại, bệnh

tật, sâu bệnh và các điều kiện bất lợi khác.

Magdy Mahfouz, trưởng nhóm cho biết:

"Chúng tôi hy vọng rằng kỹ thuật của chúng

tôi sẽ được sử dụng cho kỹ thuật sinh học cây

trồng để cải thiện các tính trạng chính ảnh

hưởng đến năng suất và khả năng miễn dịch

với mầm bệnh. Công nghệ này sẽ giúp cải

thiện khả năng phục hồi của thực vật trong

điều kiện biến đổi khí hậu”.

Để thử nghiệm xây dựng hệ thống tiến

hóa có kiểm soát, Mahfouz và các đồng

nghiệp đã sử dụng kết hợp đột biến đích và

chọn lọc nhân tạo trong cây lúa, Oryza sativa.

Họ đã tận dụng ưu điểm của công cụ chỉnh

sửa gen được gọi là CRISPR để phá vỡ DNA

tại hơn 100 điểm trên toàn bộ gen SF3B1, gen

này mã hóa một protein liên quan đến quá

trình phiên mã các gen khác. Sau khi điều

khiển DNA của tế bào lúa theo cách này, các

nhà nghiên cứu sau đó đã trồng cây giống đột

biến với sự hiện diện của herboxidiene, một

loại thuốc diệt cỏ thường nhắm vào protein

SF3B1 để ức chế sự phát triển và tăng trưởng

của cây.

Chiến lược này cuối cùng đã mang lại

hơn 20 loại lúa mới với các đột biến tạo ra

tính kháng đối với herboxidiene ở nhiều mức

độ khác nhau. Hợp tác với nhóm của Stefan

Arold tại Trung tâm Nghiên cứu Khoa học

Sinh học Tính toán KAUST, Mahfouz và các

đồng nghiệp sau đó mô tả cơ sở cấu trúc của

tính kháng thuốc cho thấy, các đột biến đặc

biệt giúp làm mất tính ổn định liên kết của

thuốc diệt cỏ với protein SF3B1.

Herboxidiene không được sử dụng rộng

rãi trong ngành nông nghiệp, nhưng chiến

lược tiến hóa có kiểm soát tương tự có thể

được sử dụng để thiết kế cây trồng kháng lại

các loại thuốc diệt cỏ phổ biến hơn. Các chất

diệt cỏ sau đó sẽ loại bỏ các cây xung quanh

không mong muốn trong khi không ảnh

hưởng gì đến cây trồng mục tiêu.

Các nhà chọn giống cũng có thể bắt đầu

thử nghiệm vài tính trạng ưa thích, Haroon

Butt, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ trong

phòng thí nghiệm của Mahfouz lưu ý. "Đây là

một nghiên cứu nền tảng dựa trên nguyên tắc

có khả năng ứng dụng rộng rãi", Butt, tác giả

đầu tiên của bài báo phác thảo công nghệ.

"Hệ thống của chúng tôi dựa trên học thuyết

Darwin và áp lực chọn lọc giúp thực hiện sự

phát triển của các biến thể gen và các tính

trạng mới mà không có phương pháp nào có

thể thực hiện được”.

Trương Thị Tú Anh, theo Phys.org

Nguồn: iasvn.org, 04/07/2019 Trở về đầu trang

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

Đột phá trong phát hiện dinh dưỡng của thực vật

Những phát hiện của nhóm nghiên cứu

đứng đầu là trường Đại học La Trobe có thể

gây lãng phí ít phân bón, tiết kiệm hàng triệu

đô la cho nông dân Úc. Cụ thể, các nhà khoa

học đã phát hiện ra một loại protein có thể

cảm nhận nồng độ phốt pho quan trọng trong

thực vật và sau đó điều chỉnh thời gian tăng

trưởng và ra hoa cho phù hợp.


Kết quả nghiên cứu đã được công bố

trên tạp chí Plant Physiology, cung cấp hiểu

biết sâu hơn về các cơ chế, qua đó, thực vật

xác định được khối lượng và thời điểm hấp

thụ phốt pho, dưỡng chất thiết yếu đáp ứng

nhu cầu tăng trưởng tối ưu. TS. Ricarda Jost,

trưởng nhóm nghiên cứu cho rằng lợi ích môi

trường và kinh tế mà kết quả nghiên cứu

mang lại là rất lớn.

"Tại các quốc gia như Úc, nơi đất nghèo

phốt pho, nông dân đang sử dụng khối lượng

lớn phân lân đắt tiền, không thể tái tạo như

super phốt phát hoặc diomoni phốt phát

(DAP), phần lớn không được hấp thụ hiệu

quả bởi cây trồng vào thời điểm tăng trưởng

thích hợp", TS. Jost nói. "Phát hiện của

chúng tôi đã chỉ ra rằng protein có tên SPX4

cảm nhận được nhu cầu dinh dưỡng và tác

động điều chỉnh làm cho gen tắt hoặc bật để

thu nhận phốt pho hoặc làm thay đổi thời

gian cây trồng sinh trưởng và ra hoa”.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng chồi cây

Arabidopsis thaliana để tiến hành thử nghiệm

di truyền bằng cách bổ sung phân lân và quan

sát hoạt động của protein. Lần đầu tiên,

protein SPX4 được quan sát thấy có cả tác

động điều chỉnh tiêu cực và tích cực đến việc

hấp thụ phốt pho và dẫn đến sự sinh trưởng

của thực vật.

"Protein cảm nhận được thời điểm cây

đã hấp thụ đủ phốt pho và rễ phát tín hiệu để

cây ngừng hấp thụ", TS. Jost nói. "Nếu bơm

nhiên liệu tắt quá sớm, có thể hạn chế sự sinh

trưởng của cây. Mặt khác, SPX4 xem ra kích

hoạt các quá trình sinh trưởng có lợi của cây

trồng như bắt đầu ra hoa và tạo hạt".

Hiểu hơn về cách SPX4 hoạt động có

thể dẫn đến khả năng xác định chính xác các

gen mà nó điều chỉnh và cơ hội kiểm soát

hoạt động của protein bằng can thiệp di

truyền - bật phản ứng tích cực và tắt phản ứng

tiêu cực. Các nhà khoa học sẽ nghiên cứu chi

tiết hơn về cách SPX4 tương tác với các bộ

điều chỉnh gen xoay quanh sự phát triển của

cây và kiểm soát thời gian ra hoa.



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

Robot sử dụng máy học để thu hoạch rau diếp

Một robot hái rau sử dụng máy học để xác định

và thu hoạch một loại cây trồng phổ biến

Vegebot', được phát triển bởi một nhóm

tại Đại học Cambridge, ban đầu được đào tạo

để nhận biết và thu hoạch rau diếp băng trong

một phòng thí nghiệm. Hiện tại nó đã được

thử nghiệm thành công trong nhiều điều kiện

đồng ruộng hợp tác với G 'Growers, một hợp

tác xã rau quả địa phương.

Mặc dù nguyên mẫu không nhanh và

hiệu quả như một nông nhân, nhưng nó cho

thấy việc sử dụng robot trong nông nghiệp có

thể được mở rộng như thế nào, ngay cả đối

với các loại cây trồng như rau diếp băng đặc

biệt khó khăn trong việc thu hoạch bằng máy

móc. Kết quả được công bố trên Tạp chí

Robotics Field.

Các loại cây trồng như khoai tây và lúa

mì đã được thu hoạch một cách cơ học trong

nhiều thập kỷ, nhưng nhiều loại cây trồng

khác lại không phù hợp cho việc thu hoạch tự

động hóa. Rau diếp bắp cải là một trong

những cây trồng như vậy. Mặc dù là loại rau

diếp phổ biến nhất được trồng ở Anh, rau này

dễ bị hư hại và phát triển tương đối bằng

phẳng trên mặt đất, đặt ra một thách thức cho

robot khi thu hoạch.

"Mỗi lĩnh vực là khác nhau, mỗi loại rau

diếp đều khác nhau", Simon Birrell, đồng tác

giả của Bộ Kỹ thuật Cambridge cho biết.


"Nhưng nếu chúng ta có thể làm cho một máy

gặt đập robot làm việc với rau xà lách, chúng

ta cũng có thể làm cho nó hoạt động với

nhiều loại cây trồng khác".

Hiện tại, thu hoạch là phần duy nhất của

vòng đời rau diếp được thực hiện thủ công và

nó đòi hỏi rất nhiều về thể chất.

Đầu tiên Vegebot xác định cây trồng

'mục tiêu' trong tầm nhìn của nó, sau đó xác

định xem một loại rau diếp cụ thể có khỏe

mạnh và sẵn sàng để thu hoạch hay không, và

cuối cùng cắt rau diếp từ phần còn lại của cây

mà không nghiền nát nó. "Đối với con người,

toàn bộ quá trình mất vài giây, nhưng đó là

một vấn đề thực sự khó khăn đối với một con

robot", đồng tác giả Josie Hughes nói.

Vegebot có hai thành phần chính: hệ

thống thị giác máy tính và hệ thống cắt.

Camera trên Vegebot chụp ảnh trường rau

diếp và đầu tiên xác định tất cả các loại rau

diếp trong ảnh, sau đó cho mỗi rau diếp, phân

loại xem có nên thu hoạch hay không. Một

loại rau diếp có thể bị từ chối vì nó chưa

trưởng thành hoặc nó có thể có một bệnh có

thể lây sang các loại rau diếp khác trong vụ

thu hoạch.

Các nhà nghiên cứu đã phát triển và đào

tạo một thuật toán học máy trên hình ảnh ví

dụ của rau diếp. Một khi Vegebot có thể nhận

ra rau diếp tốt cho sức khỏe trong phòng thí

nghiệm, sau đó nó được đào tạo trong lĩnh

vực này, trong nhiều điều kiện thời tiết khác

nhau, trên hàng ngàn rau diếp thật.

Một camera thứ hai trên Vegebot được

đặt gần lưỡi cắt và giúp đảm bảo vết cắt mượt

mà. Các nhà nghiên cứu cũng có thể điều

chỉnh áp lực trong cánh tay kẹp của robot để

nó giữ cho rau diếp đủ chắc chắn để không

làm rơi nó, nhưng không quá chắc để nghiền

nát nó. Lực kẹp có thể được điều chỉnh cho

các loại cây trồng khác.

"Chúng tôi muốn phát triển các phương

pháp không nhất thiết phải cụ thể đối với rau

xà lách, để chúng có thể được sử dụng cho

các loại cây trồng trên mặt đất khác", Iida,

người đứng đầu nhóm nghiên cứu cho biết.

Trong tương lai, người thu hoạch robot

có thể giúp giải quyết các vấn đề về tình trạng

thiếu lao động trong nông nghiệp, và cũng có

thể giúp giảm chất thải thực phẩm. Hiện tại,

mỗi cánh đồng thường được thu hoạch một lần

và bất kỳ loại rau hoặc trái cây chưa chín nào

cũng bị loại bỏ. Tuy nhiên, một người gặt đập

robot có thể được huấn luyện để chỉ hái rau

chín và vì nó có thể thu hoạch suốt ngày đêm,

nó có thể thực hiện nhiều lần trên cùng một

cánh đồng, trở lại vào một ngày sau đó để thu

hoạch rau chưa chín trong những lần đi trước.

"Chúng tôi cũng đang thu thập nhiều dữ

liệu về rau diếp, có thể được sử dụng để cải

thiện hiệu quả, chẳng hạn như lĩnh vực nào

có năng suất cao nhất", Hughes nói. "Chúng

tôi vẫn phải tăng tốc độ Vegebot của chúng

tôi đến mức có thể cạnh tranh với con người,

nhưng chúng tôi nghĩ rằng robot có rất nhiều

tiềm năng trong công nghệ nông nghiệp".



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

Xác định con đường di truyền để tăng sự sống của san hô

Ba nhà nghiên cứu tại trường Đại học

Texas đã tạo bước đột phá trong việc tăng khả

năng san hô tạo thành rạn để sinh tồn trong

đại dương đang nóng lên nhanh và đầy bệnh

tật. Nhóm nghiên cứu gồm B, Bradford

Dimos, Laura Mydlarz và Mark Pellegrino,

đã xác định phản ứng của protein ty thể trong

các loài san hô đang bị nguy hiểm.


Phản ứng với căng thẳng của tế bào thúc

đẩy nội cân bằng của protein ty thể, khử gốc

tự do và miễn dịch bẩm sinh. Sự tồn tại của

nó trong san hô trước đây chưa được biết đến.

"Chúng tôi đã hiểu rằng một gen mục

tiêu chủ yếu được sử dụng như chỉ dấu sinh

học cho san hô bị bệnh và chịu áp lực và gen

đó được tạo ra bởi con đường phản ứng mà

phòng thí nghiệm của tôi nghiên cứu", PGS.

Mark Pellegrino, đồng tác giả nghiên cứu nói.

Pellegrino trước đây chưa từng nghiên cứu về

san hô và là chuyên gia về ty thể và sinh học

tế bào.

Nhóm nghiên cứu dự kiến thử nghiệm

con đường di truyền trong một sinh vật mô

hình để xác định xem gen mới được phát hiện

có thể bảo vệ chống lại sự căng thẳng nhiệt và

nhiễm bệnh mà san hô phải đối mặt trong đại

dương.

"Rất nhiều gen trong con đường này có

liên quan đến việc bảo vệ ty thể", PGS.

Pellegrino nói. "Ngoài bảo vệ chống áp lực

nhiệt, con đường phản ứng căng thẳng này

còn có thể bảo vệ chống nhiễm trùng do nó có

vai trò điều hòa miễn dịch bẩm sinh".

Các rạn san hô không chỉ tạo ra cảnh

quan dưới nước rực rỡ, mà còn hỗ trợ 25%

tổng số sinh vật biển trên hành tinh. Nhưng

gần đây, các rạn san hô đã bị suy giảm mạnh

mẽ do bệnh tật và tẩy trắng san hô hàng loạt

vì nước biển ấm lên. Khả năng dự báo sự

sống sót của san hô sẽ giúp các nhà khoa học

và nhà bảo tồn phân bổ tài nguyên và xác

định loài nào cần được ưu tiên khi môi trường

ngày càng trở nên bất ổn.




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

Trang trại nuôi bò sữa trên biển đầu tiên trên thế giới ở Hà Lan

Công ty Beladon (Hà Lan) vừa xây dựng

một trang trại bò sữa nổi trên mặt nước đầu

tiên trên thế giới trị giá 3 triệu USD tại một

cảng biển ở thành phố Rotterdam, Hà Lan.

Ảnh: Beladon

Hệ thống chăn nuôi này sẽ góp phần giải

quyết những thách thức mà con người đang

phải đối mặt như dân số tăng nhanh, đất đai bị

thu hẹp do biến đổi khí hậu và nước biển

dâng.

Trang trại nổi hiện nuôi 32 con bò sữa.

Nó được thiết kế có khả năng tự cấp nước

sạch và năng lượng nhờ công nghệ khử muối

và pin Mặt trời.

Tầng dưới cùng của trang trại có các

máy móc chế biến và đóng gói sữa. Những

con bò được nuôi và chăm sóc ở tầng thứ hai,

cùng với robot vắt sữa. Người ta sẽ thu gom

phân bò, xử lý để tạo thành phân bón. Tầng

thứ ba sẽ trồng cỏ làm thức ăn chăn nuôi.

“Khoảng 70% diện tích trên Trái đất là

nước, trong khi dân số thế giới đang tăng lên

và đất trồng trọt bị thu hẹp. Vì vậy, chúng tôi

phải tìm ra một cách sáng tạo để sản xuất đủ

thực phẩm tươi sống cho người dân”, Minke

van Wingerden, đồng sở hữu của công ty

Beladon, cho biết.

Trang trại nổi trên sông hoặc trên biển

được kỳ vọng sẽ trở thành một mô hình chăn

nuôi mới trong tương lai.

Quốc Hùng, theo Businessinsider

Nguồn: khoahocphattrien.vn, 14/07/2019


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


Bắt đầu thử nghiệm thực địa vắc-xin RTFS trên cá hồi vân Một nhóm các nhà nghiên cứu ở

Scotland đang thực hiện một bước quan trọng

trong việc phát triển một loại vắc-xin thương

mại cho Hội chứng cá hồi vân bột (RTFS) -

một bệnh phổ biến ở cá hồi (trout).

Nhóm này, do Dawnfresh - một trong

những nhà sản xuất cá hồi vân lớn nhất của

Vương quốc Anh - và Viện Nuôi trồng thủy

sản của Đại học Stirling, sẽ thử nghiệm một

loại vắc-xin mới trong các thử nghiệm thực

địa để được cấp giấy phép sử dụng.

Kames Fish Farming, một quản lý trang

trại cá hồi khác của Scotland và Tethys

Aquaculture, một công ty nghiên cứu tác

động nuôi trồng thủy sản, cũng sẽ làm việc

trong dự án, với sự hỗ trợ từ Trung tâm Đổi

mới Nuôi trồng Thủy sản Scotland (SAIC).

Vắc-xin được phát triển bởi nhóm Đại

học Stirling như một phần của dự án do Ủy

ban châu Âu tài trợ có tên là “Targetfish”,

trong đó Tethys Aquaculture đóng vai trò tổ

chức các cuộc họp của dự án.

Tiến sĩ Rowena Hoare từ Viện Nuôi

trồng Thủy sản của Đại học Stirling cho biết:

“RTFS là một vấn đề lớn đối với ngành cá hồi

vân trong nhiều thập kỷ. Chúng tôi rất vui

mừng vì dự án này đã được SAIC tài trợ, cho

phép thử nghiệm vắc-xin RTFS mới của

chúng tôi trên hai trang trại nuôi cá. Chúng

tôi hy vọng trong tương lai sẽ kết hợp vắc-xin

này với các loại vắc-xin khác để hỗ trợ sự bền

vững của ngành cá hồi.

RTFS là một bệnh phổ biến ở cá hồi

(trout) và là nguyên nhân gây ra sự mất mát

đáng kể của trữ lượng, với một số nơi báo cáo

tỷ lệ tử vong ở giai đoạn đầu trung bình

cao. Cá hồi vân là loài cá vây được sản xuất

nhiều thứ hai theo khối lượng tại các trang

trại cá của Anh, khiến RTFS trở thành một

vấn đề đặc biệt quan trọng ở Anh.

Tuy nhiên, sự đa dạng của vi khuẩn gây

ra RTFS đã khiến cho việc phát triển vắc-xin

gặp nhiều thách thức, trong khi cá có xu

hướng bị ảnh hưởng ở kích thước rất nhỏ (cá

bột) khiến việc tiêm thuốc không phù

hợp. Mặc dù kháng sinh là một lựa chọn điều

trị, nỗ lực của ngành để giảm thiểu việc sử

dụng kháng sinh, giảm tổn thất và cải thiện

phúc lợi cần một cách tiếp cận mới.

Để đáp ứng, Đại học Stirling đã phát

triển một loại vắc-xin nhúng cho cá hồi có thể

được sử dụng với cá hương mà gây ra rất ít

căng thẳng và nguy cơ thấp. Hy vọng rằng

vắc-xin này, kết hợp với thực hành quản lý

trang trại tốt nhất, sẽ bảo vệ cá cho đến khi

chúng đủ lớn để tự chống lại nhiễm trùng.

Richard Hopewell, giám đốc sức khỏe

cá tại DawnFresh, nhận xét: “Hiện xhúng tôi

không ngừng nỗ lực để cải thiện tính bền

vững, sức khỏe và phúc lợi trong lĩnh vực

nuôi cá hồi. Chúng tôi tin rằng vắc-xin này có

thể mang lại lợi ích lớn trong các lĩnh vực

này, cũng như khả năng giảm sử dụng kháng

sinh hơn nữa tới mức thấp nhất cho tất cả các

động vật làm ra thực phẩm”.

Polly Douglas, giám đốc đổi mới nuôi

trồng thủy sản tại SAIC, nói thêm: “Vắc-xin

này có thể là một bước tiến lớn đối với sức

khỏe cá hồi (trout) - thử nghiệm thực địa là

một cột mốc quan trọng khác trên con đường

vắc-xin có thể được sử dụng trong toàn

ngành. Nuôi cá hồi từ lâu đã bị cản trở bởi

tính phổ biến của RTFS, có thể ảnh hưởng

nghiêm trọng đến cá. Nếu thành công, loại

vắc-xin này có thể cung cấp nền tảng bền

vững cho việc nuôi cá hồi ở Anh, tăng năng

suất và có khả năng dẫn đến giảm chi phí

đáng kể”.

H.T, theo Thefishsite

Nguồn: mard.gov.vn, 16/07/2019


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


MÔI TRƯỜNG

Công nghệ mới có thể sản xuất nước sạch cho hàng triệu người

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một

loại vật liệu mới có khả năng đẩy nhanh quá

trình bay hơi khiến một bể chưng cất mặt trời

nhỏ vẫn cung cấp đủ nước ngọt cho một gia

đình. Nếu công nghệ này trở nên đủ rẻ, nó có

thể cung cấp nước cho hàng triệu người nghèo.

Một loại gel đặt trong bể chưng cất nước bằng năng

lượng mặt trời giúp tạo ra một lượng nước ngọt kỷ lục

Theo UNICEF, hiện nay 783 triệu

người, tức gần cứ 10 người thì có một người

thiếu nước sạch, và họ phải mất tổng cộng

200 triệu giờ mỗi ngày để lấy nước từ các

nguồn ở rất xa. Trong khi đó, các thiết bị

dạng bể sử dụng năng lượng mặt trời để bay

hơi nước bẩn hoặc nước mặn và ngưng tụ hơi

nước thành nước uống sạch có nhược điểm là

đắt đỏ và chỉ có thể sản xuất đủ nước ngọt

cho một gia đình nhỏ. Mặt khác, các công

nghệ lọc nước bị ô nhiễm và khử mặn nước

biển thường đòi hỏi đầu tư lớn về cơ sở hạ

tầng và tốn nhiều năng lượng vận hành, do đó

nằm ngoài tầm với của nhiều cộng đồng.

Bể chưng cất năng lượng mặt trời truyền

thống là một thùng có đáy màu đen, chứa đầy

nước và trên cùng được đậy bằng thủy tinh

hoặc nhựa trong. Đáy đen hấp thụ ánh sáng

mặt trời, làm nước bay hơi và để lại các chất

gây ô nhiễm phía sau. Hơi nước sau đó ngưng

tụ trên tấm đậy và nhỏ giọt vào một bể chứa.

Cách này tạo ra ít nước sạch vì các tia mặt

trời phải làm nóng toàn bộ thể tích nước trước

khi nước bắt đầu bay hơi. Các phiên bản

thương mại hiện nay có thể sản xuất khoảng

0,3 lít nước mỗi giờ trên một mét vuông

(L/h/m2) diện tích mặt nước. Một người trung

bình cần khoảng 3 lít nước mỗi ngày, vậy để

cung cấp đủ nước uống cho một gia đình nhỏ

cần một diện tích khoảng 5 mét vuông. Khi

hoạt động ở công suất tối đa, các thiết bị như

vậy chỉ có thể sản xuất 1,6 L/h/m2.

Gần đây, các nhà nghiên cứu đã nâng

cấp bể chưng cất nước bằng năng lượng mặt

trời để tạo ra phương pháp lọc nước giá rẻ

thay thế cho các công nghệ này. Guihua Yu,

một nhà khoa học vật liệu tại Đại học Texas ở

Austin, và các đồng nghiệp gần đây đã tìm ra

một phương pháp khắc phục hạn chế này. Họ

đã tạo ra một miếng hydrogel từ hai loại

polymer, một loại polymer liên kết với nước

gọi là polyvinyl alcohol (PVA), một loại khác

hấp thụ ánh sáng gọi là polypyrrole (PPy) sau

đó đặt tấm gel này lên bề mặt nước trong các

bể chưng cất. Bên trong gel, một lớp các phân

tử nước liên kết chặt chẽ với PVA, mỗi phân

tử nước tạo ra nhiều liên kết hóa học được gọi

là liên kết hydro. Do đã “dành chỗ” cho liên

kết với PVA nên các phân tử nước chỉ còn

giữ sự liên kết lỏng lẻo với các phân tử nước

gần đó, tạo ra thứ mà Yu gọi là "nước trung

gian" (intermediate water) giữ lại trong gel,

khiến chúng bay hơi dễ dàng hơn so với nước

thường. Với công nghệ này, bể chưng cất

nước năng lượng mặt trời của Yu tạo ra 3,2

L/h/m2 nước, gấp đôi giới hạn lý thuyết, theo

công bố của họ trên Nature Nanotechnology

vào năm 2018.

Hiện nay, Yu và đồng nghiệp đã tạo ra

một hydrogel thậm chí còn tốt hơn nữa. Họ

trộn chitosan - một loại polymer thứ ba có

khả năng hút nước rất mạnh, vào gel để tạo ra

một loại gel có khả năng giữ được nhiều nước

hơn và tăng lượng nước trung gian được giữ

trong gel. Một bể sử dụng loại hydrogel mới

này chưng cất nước với tốc độ 3,6 L/h/m2,

cao hơn các loại đã được thương mại hóa trên

thị trường tới 12 lần. Công bố này mới được

xuất bản trên Science Advances.

"Đây là một điểm khởi đầu tuyệt vời",

Peng Wang, một kỹ sư môi trường tại Đại học

KH&CN King Abdullah ở Thuwal, Ả Rập

Saudi, nói. Wang lưu ý, với tốc độ này, một

bể có diện tích 1 mét vuông có thể sản xuất


khoảng 30 lít nước uống sạch mỗi ngày, đủ

đáp ứng nhu cầu cho một gia đình nhỏ. Ngoài

ra, cả ba polymer để tạo ra loại hydrogel này

đều có sẵn trên thị trường với mức giá rẻ và

sẽ giúp cung cấp nước sạch cho những người

cần nguồn nước nhất.

Hoàng Nam, theosciencemag.org

Nguồn: tiasang.com.vn, 07/07/2019 Trở về đầu trang

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

Hệ thống sản sinh hơi nước từ năng lượng mặt trời có thể khử nước mặn hiệu quả

Ước tính có khoảng 844 triệu người

không được sử dụng nước sạch, trong khi cứ

một phút lại có một trẻ sơ sinh chết vì nhiễm

trùng do thiếu nguồn nước an toàn và môi

trường ô nhiễm.

Khử mặn nước biển và tái chế nước thải

là hai phương thức để giảm tình trạng thiếu

nước, nhưng các phương pháp thông thường

rất tốn năng lượng và dựa vào việc đốt nhiên

liệu hóa thạch. Trên thực tế, xử lý nước sử

dụng khoảng 3% nguồn cung cấp năng lượng

của thế giới.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu tại trường

Đại học Monash đã phát triển được công nghệ

tiêu thụ ít năng lượng có thể cung cấp nước

uống sạch cho hàng nghìn cộng đồng, chỉ

bằng cách sử dụng vật liệu quang nhiệt và

năng lượng mặt trời. Cụ thể, nhóm nghiên

cứu đã chế tạo được hệ thống sản sinh hơi

nước từ năng lượng mặt trời với khả năng sản

xuất nước sạch hiệu quả và liên tục từ nước

mặn với hiệu quả khử muối đạt gần 100%.

Thông qua kiểm soát chính xác sự kết

tinh của muối chỉ ở rìa đĩa bay hơi, thiết kế

mới lạ này cũng có thể thu lại muối. Tính khả

thi và độ bền của thiết kế đã được xác nhận

thông qua thử nghiệm sử dụng nước biển từ

Vịnh Lacepede ở Nam Úc. Công nghệ này là

giải pháp đầy hứa hẹn cho tình trạng thiếu

nước tại các khu vực không có điện lưới.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí

quốc tế Energy & Environmental Science.

GS. Xiwang Zhang, trưởng nhóm nghiên

cứu cho biết: "An ninh nguồn nước là thách

thức lớn nhất mà thế giới phải đối mặt trong

thế kỷ 21, đặc biệt là khi dân số gia tăng và

các tác động của biến đổi khí hậu trở nên rõ

nét. Sử dụng năng lượng mặt trời để xử lý

nước đã được coi là một trong những giải

pháp bền vững nhằm giải quyết tình trạng

khan hiếm nước sạch ở một số cộng đồng, mà

không gây ảnh hưởng đến môi trường hoặc

tài nguyên.

Dù đã đạt được những tiến bộ đáng kể

trong phát triển vật liệu, nhưng quá trình bay

hơi nước đã bị cản trở bởi nồng độ muối trên

bề mặt gây ảnh hưởng đến chất lượng nước

được sản xuất".

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một đĩa

bằng giấy lọc siêu thấm nước với một lớp ống

nano cacbon để hấp thụ ánh sáng. Sợi bông

có đường kính 1mm, đóng vai trò là kênh vận

chuyển nước, bơm nước muối vào đĩa bay

hơi. Nước muối được dẫn lên bởi sợi bông từ

dung dịch đến trung tâm của đĩa bay hơi.

Giấy lọc giữ lại nước tinh khiết và đẩy lượng

muối còn lại vào rìa của đĩa.

Độ hấp thụ ánh sáng được đo lên đến

94% trên toàn bộ quang phổ mặt trời. Đĩa cũng

thể hiện sự gia tăng nhiệt độ nhanh khi tiếp

xúc với ánh sáng trong điều kiện khô và ướt,

tăng tương ứng từ 25 độ C đến 50 độ C và

17,5 độ C đến 30 độ C trong vòng một phút.

Công nghệ này cũng có tiềm năng lớn

trong các lĩnh vực khác như xả nước thải

công nghiệp, xả nước bùn, quản lý chất thải

khai thác và thu hồi tài nguyên. Cùng với sự


hỗ trợ của ngành công nghiệp, các nghiên cứu

trong tương lai sẽ tìm cách mở rộng công

nghệ cho các ứng dụng này.



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

Sử dụng chất xúc tác tổng hợp và sóng siêu âm để loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước

Các nhà khoa học tại Trung tâm

Nghiên cứu chu trình nước thuộc Viện Khoa

học và Công nghệ Hàn Quốc (KIST) đã phát

triển được quy trình xử lý nước thải bằng sản

phẩm phụ nông nghiệp phổ biến để loại bỏ

hiệu quả các chất ô nhiễm và chất gây rối

loạn nội tiết có trong môi trường, được biết

đến là chất gây rối loạn nội tiết.

Nước cống và nước thải nói chung được

tạo ra tại bất kỳ khu công nghiệp nào, thường

chứa khối lượng lớn chất ô nhiễm và chất gây

rối loạn nội tiết. Vì chất gây rối loạn nội tiết

không dễ bị phân tách, nên chúng sẽ tác động

tiêu cực không chỉ đến môi trường mà cả cơ

thể con người. Để ngăn chặn tình trạng này,

cần có một phương pháp loại bỏ chúng.

Hiệu suất của chất xúc tác hiện đang

được sử dụng để xử lý nước thải, giảm đáng

kể theo thời gian. Vì khó đạt được hiệu quả

cao trong các điều kiện xử lý, nên bất lợi lớn

nhất của quy trình hiện nay là chi phí cao.

Hơn nữa, nghiên cứu đã được thực hiện

cho đến nay, chủ yếu tập trung vào phát triển

các chất xúc tác đơn chất và tăng hiệu suất

của chúng. Có ít nghiên cứu tạo ra các chất

xúc tác nanocompozit thân thiện với môi

trường có khả năng loại bỏ chất gây rối loạn

nội tiết khỏi nước thải.

Nhóm nghiên cứu tại KIST, do TS. Jae-

woo Choi và TS. Kyung-won Jung dẫn đầu,

đã sử dụng than sinh học thân thiện với môi

trường và được sản xuất từ các sản phẩm phụ

của ngành nông nghiệp để phát triển quy

trình xử lý nước thải giúp loại bỏ hiệu quả

các chất ô nhiễm và chất gây rối loạn nội tiết.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng trấu thải loại

trong quá trình thu hoạch lúa để sản xuất than

sinh học vừa thân thiện với môi trường vừa

tiết kiệm. Bề mặt than sinh học được phủ

mangan dioxit có kích thước nano để tạo ra

nanocompozit. Hiệu quả cao và chi phí thấp

của chất xúc tác sinh học nano-nanocompozit

có được là nhờ kết hợp các lợi thế của than

sinh học và mangan dioxit.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương

pháp thủy nhiệt (quá trình tổng hợp khoáng

chất sử dụng nhiệt độ và áp suất cao) khi

tổng hợp nanocompozit để tạo ra chất xúc tác

hoạt tính cao, dễ tái tạo và ổn định. Việc

cung cấp cho chất xúc tác một cấu trúc phân

tầng ba chiều đã mang lại hiệu quả cao cho

quá trình oxy hóa tiên tiến (AOP) do diện

tích bề mặt lớn.

Khi được sử dụng trong các điều kiện

tương tự, chất xúc tác hiện nay chỉ có thể loại

bỏ 80% Bisphenol A (BPA), chất gây rối

loạn nội tiết, trong khi chất xúc tác mới đã

loại bỏ hơn 95% BPA trong vòng chưa đầy

một giờ. Đặc biệt, khi kết hợp với sóng siêu

âm tần số 20kHz, toàn bộ dấu vết của BPA

đã được loại bỏ hoàn toàn trong vòng chưa

đầy 20 phút. Ngay cả sau nhiều thử nghiệm

lặp đi lặp lại, tỷ lệ loại bỏ BPA vẫn duy trì ổn

định ở mức khoảng 93%.

TS. Kyung-won Jung, đồng tác giả

nghiên cứu cho biết: "Chất xúc tác được phát

triển qua nghiên cứu này sử dụng sản phẩm

phụ nông nghiệp phổ biến. Do đó, chúng tôi

hy vọng nghiên cứu bổ sung về các chất thay

thế sẽ dẫn đến sự phát triển của các chất xúc


tác có nguồn gốc từ nhiều loại sinh khối chất

thải hữu cơ".

Ngoài ra, các tác giả cũng hy vọng các

nghiên cứu trong tương lai nhằm đạt được

khả năng tối ưu hóa quy trình và tăng tỷ lệ

loại bỏ chất thải sẽ cho phép phát triển hệ

thống khử chất gây rối loạn nội tiết vừa thân

thiện với môi trường và chi phí thấp.

P.K.L, theo sciencedaily.com


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

Trung Quốc sử dụng cánh tay robot vũ trụ để phân loại rác

Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát

triển một cánh tay robot để thu thập và phân

loại rác, dựa trên cánh tay robot ban đầu được

chế tạo cho các nhiệm vụ trong không gian.

Nhà máy xử lý rác tại Canada. Ảnh: Reuters

Phân loại rác trên Trái Đất sẽ dễ dàng

hơn nhờ sự hỗ trợ của cánh tay robot vốn

được sử dụng trong vũ trụ. Mới đây, các nhà

khoa học Trung Quốc đã phát triển một cánh

tay robot để thu thập và phân loại rác, dựa

trên cánh tay robot ban đầu được chế tạo cho

các nhiệm vụ trong không gian.

Cánh tay robot do Viện Công nghệ Tên

lửa đẩy Trung Quốc (CALT) thiết kế và chế

tạo, trước đây từng được thử nghiệm để loại

bỏ rác trong không gian gồm cả rác thải từ tên

lửa đẩy, các mảnh vỡ từ quá trình phân hủy,

ăn mòn và va chạm. Có hàng tỷ mảnh vỡ kích

thước tính bằng milimet bay xung quanh Trái

Đất và chúng cần phải được cánh tay robot

"bắt lấy" một cách chính xác để xử lý.

Các nhà khoa học của CALT đã sử dụng

nhiều công nghệ trí tuệ nhân tạo và công nghệ

vũ trụ để nâng cấp cánh tay robot thành một

dụng cụ phân loại rác có hiệu quả cao. Robot

học được cách phân loại rác bằng cách "quét"

các loai rác thải bằng một hệ thống nhận dạng

thị giác. Trong các thí nghiệm, robot có thể

nhận dạng và phân loại nhanh chóng tất cả

những loại rác thải gia đình.

Theo các nhà khoa học, robot có thể

phân loại rác với chính xác hơn 94%, tương

đương với việc phân loại bằng tay. Ngay cả

nếu một loại rác được che phủ bởi 30% các

loại rác khác, robot cũng có thể nhận dạng và

phân loại một cách chính xác.

Robot có thể được trang bị tới 30 cánh

tay hoạt động cùng một lúc. Với 1 camera và

4 robot, công nghệ này có thể phân loại 300

tấn rác/ngày. Các nhà khoa học cho rằng công

nghệ này giúp con người "tạm biệt" công việc

phân loại rác bẩn thỉu. Ngoài ra, theo CALT,

các cánh tay robot cũng có thể được sử dụng

để phân loại các thùng hàng để chuyển phát

cũng như phân loại thực phẩm, thuốc và nông

sản.

Thúc Anh


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

BẢN TIN SỐ 08/2019

Documents