Yeni bir çalışmada araştırmacılar, optoakustik algılamayı terahertz spektroskopisiyle birleştiren bir sistem kullanarak kan sodyum seviyelerinin uzun vadeli, invaziv olmayan bir şekilde izlenmesini gösterdiler. Kan sodyumunun doğru ölçümü, dehidratasyon, böbrek hastalığı ve belirli nörolojik ve endokrin bozuklukları gibi durumların teşhisi ve yönetimi için önemlidir.

Elektromanyetik spektrumun mikrodalgalar ile orta kızılötesi bölgesi arasında kalan Terahertz radyasyonu, düşük enerjili ve dokulara zararsız olması, yakın kızılötesi ve görünür ışıktan daha az saçılması, yapısal ve işlevsel biyolojik değişimlere duyarlı olması nedeniyle biyolojik uygulamalar için idealdir.

“Biyomedikal uygulamalar için terahertz spektroskopisi hala iki temel zorlukla karşı karşıya: karmaşık biyolojik örneklerde su dışındaki molekülleri tespit etmek ve vücut içinde tespite olanak sağlamak için kalın doku katmanlarına nüfuz etmek,” diyor Çin’deki Tianjin Üniversitesi’nden araştırma ekibi lideri Zhen Tian. “Optoakustik tespiti ekleyerek bu zorlukların üstesinden gelebildik ve terahertz dalgaları kullanarak iyonların ilk canlı içi tespitini gösterdik. Bu, terahertz tabanlı teknikleri klinik kullanım için pratik hale getirmek için önemli bir adım.”

Optica Publishing Group’un yüksek etkili araştırmalar için amiral gemisi dergisi olan Optica’da araştırmacılar yeni multispektral terahertz optoakustik sistemlerini açıklıyor ve herhangi bir etikete ihtiyaç duymadan canlı farelerde sodyum konsantrasyonunun invaziv olmayan, uzun vadeli izlenmesinde kullanılabileceğini gösteriyor. İnsan gönüllülerle yapılan ön testler de ümit vericiydi.

“Daha fazla geliştirmeyle, bu teknoloji hastalarda kan alımına gerek kalmadan sodyum seviyelerini izlemek için kullanılabilir,” dedi Tian. “Gerçek zamanlı sodyum ölçümleri, sodyum seviyeleri hızla değiştiğinde ortaya çıkabilen tehlikeli nörolojik komplikasyonlardan kaçınırken kritik hastalarda dengesizlikleri güvenli bir şekilde düzeltmek için kullanılabilir.”

Gürültüyü kesmek için ses kullanımı

Yeni çalışma, terahertz optoakustik tekniklerini kullanarak biyomedikal alanda terahertz teknolojisini ilerletmeyi ve uygulamayı amaçlayan daha büyük bir projenin parçasıdır. Projenin temel amaçlarından biri, terahertz radyasyonunu güçlü bir şekilde emen suyun neden olduğu sinyal girişimini azaltmaktır.

Bu girişimin üstesinden gelmek için araştırmacılar, numuneyi terahertz dalgalarıyla ışınlayan modüler bir sistem geliştirdiler. Numune bu dalgaları emdikçe, kandaki su moleküllerine bağlı sodyum iyonlarını titreştirerek ultrasonik bir dönüştürücüyle algılanan ultrason dalgaları yaratır. Optoakustik algılama olarak bilinen bu teknik, emilen terahertz enerjisini ölçüm için ses dalgalarına dönüştürür.

“Terahertz optoakustik teknolojisi, bu uygulamaları tarihsel olarak sınırlayan su emilim bariyerini etkili bir şekilde aşarak biyomedikal uygulamalar için çığır açan bir ilerlemeyi temsil ediyor,” dedi Tian. “Bu çalışmanın daha geniş önemi, kan sodyumu tespitinin çok ötesine uzanıyor. Bu teknoloji, şekerler, proteinler ve enzimler dahil olmak üzere çeşitli biyomolekülleri, benzersiz terahertz emilim imzalarını tanıyarak tanımlama yeteneğine sahip.”

İğnesiz sodyum takibi

Araştırmacılar yeni sistemlerini test etmek için, canlı farelerin derisinin altındaki kan damarlarındaki kan sodyum seviyelerindeki artışları milisaniye zaman ölçeğinde 30 dakikadan uzun bir süre boyunca ölçebileceğini gösterdiler. Bu ölçümler kulaktan alındı ​​ve sudan gelen arka plan optoakustik sinyalini azaltmak için cilt yüzeyi 8 °C’ye soğutuldu.

Araştırmacılar ayrıca terahertz optoakustik sisteminin insan kan örneklerindeki yüksek ve düşük sodyum seviyelerini hızlı bir şekilde ayırt edebildiğini gösterdi. Son olarak, sağlıklı gönüllülerin ellerindeki kan damarlarındaki sodyum iyon seviyelerini invaziv olmayan bir şekilde ölçtüler. Ölçümler herhangi bir cilt soğutması olmadan toplanmış olsa bile, sodyumdan tespit edilen optoakustik sinyalin cilt yüzeyinin altındaki kan akışı miktarıyla orantılı olduğunu buldular. Daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulsa da, bu sonuçlar sistemin invaziv olmayan gerçek zamanlı izleme için yararlı olabileceğini düşündürmektedir.

Araştırmacılar, sistemin insan kullanımına uyarlanmasının, hızlı soğutmaya dayanabilen ve minimum su arka plan gürültüsüyle güçlü sinyal algılamaya izin veren ağız içi gibi insan vücudundaki uygun algılama bölgelerinin belirlenmesini gerektireceğini söylüyor. Ayrıca, soğutmaya gerek kalmadan su girişimini bastırmayı mümkün kılabilecek alternatif sinyal işleme yöntemlerini de araştırıyorlar ve bu da yaklaşımı klinik teşhisler için daha pratik hale getiriyor.

Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsin.

Nüfus araştırmaları üzerinde yapılan yeni bir analiz, plastik ev eşyalarının üretiminde kullanılan belirli kimyasallara günlük maruz kalmanın, yalnızca 2018 yılında kalp hastalığından kaynaklanan 356.000’den fazla ölümle bağlantılı olabileceğini gösteriyor.

Sinir sistemi kanser biyolojisinde önemli bir role sahiptir ve patolojik araştırmalar tümör içi sinir yoğunluğunu metastazla ilişkilendirmiştir 
. Ancak kanserle ilişkili nöronların ve sinir-kanser arayüzündeki iletişim kanallarının kesin etkisi yeterince anlaşılmamıştır. Kemirgenlerde ve insanlarda yapılan önceki kanser denervasyon modelleri sinirlere güçlü kanser bağımlılığını vurgulamıştır ancak sinir aracılı kanser saldırganlığını yönlendiren altta yatan mekanizmalar bilinmemektedir. Burada kanserle ilişkili nöronların mitokondrileri kanser hücrelerine aktararak kanser metabolik plastisitesini artırdığını gösteriyoruz.

UTA’nın araştırması, kolesterol seviyelerinin uygun seviyelere getirilmesine ve birçok hastalığın önlenmesine yardımcı olabilir.

Teksas Arlington Üniversitesi’ndeki bilim insanları, vücudun sağlıklı kolesterol seviyelerini korumasına yardımcı olmak için “kapatılabilen” yeni bir enzim belirlediler. Bu, milyonlarca Amerikalıyı etkileyen hastalıklar için yeni tedavilerin geliştirilmesine yol açabilecek önemli bir gelişme.

Geçtiğimiz on yıllarda bazı avukatlar, sanıkların suç davranışlarına olası bir açıklama getirmek için ceza davaları sırasında beyin görüntüleme taramalarını delil olarak kullanmaya başladılar. Bu, suç işleyen bazı kişilerin beynin belirli bölgelerinde farklılıklar gösterdiğini bulan son nörobilimsel çalışmalarla haklı çıkarıldı. Yine de önemli bir soru var: Bu beyin değişiklikleri davranışa nedensel, telafi edici veya tesadüfi mi?

Bir zamanlar pasif olduğu düşünülen hücreler artık heykeltıraş olarak görülüyor. Koreografileri dokuların nasıl oluştuğunu ve başarısız olduğunu açıklayabilir.

Kuzey Carolina Üniversitesi Chapel Hill’deki bilim insanlarının yaptığı yeni bir araştırma, organlarımızı şekillendiren hücrelerin daha önce düşünülenden çok daha hareketli ve koordineli olabileceğini gösteriyor.

Araştırmacılar, meyve sineklerini model olarak kullanarak, kas öncü hücrelerinin gelişmekte olan testisin yüzeyinde hareket ettiğini ve onu nihai yapısına dönüştürmeye yardımcı olduğunu buldular. Bu aktif hücreler birlikte çalışarak, çoğunlukla beyin gelişimiyle bağlantılı olan bir iletişim sistemi aracılığıyla hareketlerini koordine ediyorlar.

Yeni derin öğrenme aracı kanser tedavisinde hassasiyeti ve tutarlılığı artırabilir

iSeg’in derin öğrenme modeli, hareket halindeki akciğer tümörlerini takip ederek doktor doğruluğuna uyuyor ve gizli tehlike bölgelerini açığa çıkarıyor; daha hızlı, daha adil ve daha etkili radyasyon tedavisi vaat ediyor. (Çalışma yazarı Troy Teo, kendi oluşturduğu yapay zeka aracını işaret ediyor.) Kaynak: Northwestern Üniversitesi

Bilim insanları, bakterileri kendi yayılmalarını durdurmaya kandırmak için desenli plastik yüzeyler kullandılar. Bu tasarımlar, antimikrobiyal ilaçlara ihtiyaç duymadan enfeksiyonları önleyebilir.

Nottingham Üniversitesi’ndeki bilim insanları, bakterilerin plastiklerde çoğalma yeteneğini önemli ölçüde azaltan yüzey desenleri belirlediler. Bu keşif, kateterler gibi tıbbi cihazlarda enfeksiyonların önlenmesine yardımcı olabilir.