Bilim insanları, bor ve hidrojen atomlarını birleştirerek, nanoelektronik ve kuantum bilgi teknolojilerinde çığır açacak, stabil borofan nanoyapraklar üretmeyi başardı. Nanoteknolojideki bu gelişme sayesinde güneş pilleri, bataryalar ve tıbbi elektronik cihazlarda inanılmaz performans artışı vadediyor. Northwestern Üniversitesi ve Florida Üniversitesi ile işbirliği ve ABD Enerji Bakanlığı'nın Argonne Ulusal Laboratuvarı'ndan bilim insanlarının Science dergisinde yayınlandığı 2 boyutlu malzemeye borofan adı verildi. Bor ve hidrojenden oluşan bu nano yapraklar, sadece 2 atom kalınlığında ve bu gerçekten yeni nesil bir nano-malzeme. Bilim dünyasında son yıllarda heyecan verici birçok gelişme yaşandı. Bu gelişmelerden biri kuşkusuz grafen adı verilen ve sadece bir atom kalınlığındaki malzemedir. Grafen çelikten 200 kat daha güçlüdür. Yeni geliştirilen borofen malzemesi de grafen gibi geleceğin malzemesi olabilir. Borofen ilk olarak Argonne Nano Malzemeler Merkezindeki çok uluslu bir araştırma ekibi tarafından 2015'de sentezlendi. Normalde grafen, grafitin atomik tabakalarından birinin ayrılmasıyla oluşur. Fakat borofen, grafen gibi ana yapıdan ayrılan bir parça değildir ve hazırlanması oldukça zordur. Dahası borofen, havayla çabuk reaksiyona girdiğinden çok dengesiz ve form değiştirmeye hazırdır. Borofenin başta her türden problemli bir malzemeydi. Fakat biz borofenle, hidrojeni birleştirdiğimizde ürün aniden daha stabilleşerek, nanoelektronik ve kuantum bilgi teknolojilerinde kullanıma hazır hale geldi, diyor Northwestern Üniversitesi'nden Malzeme Bilimleri ve Mühendisliği'nden Prof. Mark Hersam. Araştırma ekibi borofenin önce gümüş substratta büyüttü ve sonra hidrojene maruz bırakarak borofan oluşturdu. Sonra bilgisayar görselli algoritma ve taramalı tünelleme mikroskopu kullanarak kompleks bir yapı açığa çıkardı. Bu algoritma, yapay zeka kullanarak teorik simülasyonlar ve deneysel ölçümleri kıyaslıyor ve yapının aydınlatılmasına yardımcı oluyor. Borofan malzemesi sadece iki atom kalınlığında olmasına rağmen, bor ve hidrojen arasındaki dizilim kombinasyonlarının sıklığı nedeniyle oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir. Bilgisayar modellemesi ve taramalı tünellemeli mikroskop kullanarak, atomik yapıları belirlemede büyük bir zorluğu aştık, diyor Argonne'dan Nano bilimci Maria Chan. Kompleks bir yapıyı aydınlatmaya yarayan bu otomatik analitik teknik, gelecekte diğer nano yapıları aydınlatmada kullanılabilir. Borofenin hidrojenle stabil hale getirilmesi sayesinde, optoelektronik yani ışıkla çalışan cihazların yapımında kullanılma alanı doğacaktır. Telekomünikasyon, tıbbi ekipmanlar ve birçok alanda ışık kontrolü sağlanabilir. Işık yayan cihazlarda kullanılarak görüntüleme teknolojilerinde yer alabilir. Elde edilen bu bulgular, borofanın nanoelektroniklerde iki boyutlu malzeme olarak inanılmaz bir potansiyeli olduğunu-kavramada çok önemli bir adımdır, diyor Chan. Araştırma Referansı: Synthesis of borophane polymorphs through hydrogenation of borophene, appeared in Science. Authors are Q. Li, V.S.C. Kolluru, M.S. Rahn, E. Schwenker, S. Li, R.G. Hennig, P. Darancet, M.K.Y. Chan and M.C. Hersam. Bu çalışma, Deniz Araştırmaları Ofisi, Ulusal Bilim Vakfı, DOE Temel Enerji Bilimleri Ofisi ve Argonne'den Laboratuar Yönetimli Araştırma ve Geliştirme fonu tarafından desteklenmiştir. Malzeme bilimi oldukça iyi bir tempo yakalamış, harika işler çıkarıyor, 2025'den sonra hayatımız da gözle görülür değişikler olacak!


Washington Üniversitesi ve Microsoft'tan araştırmacılar, DNA molekülleri içine kedi fotoğrafı , bir kaç fotoğraf ve video kaydetmeyi başardı. Bu gelişme sayesinde normalde bugünün dünyasında devasa bir alışveriş merkezi dolduracak kadar yer kaplayan dijital bilgi, küp şeker boyutunda depolanabilecek. Bu sistem sayesinde rastgele erişim okunabilirliği ve hata düzeltme protokolleri ile DNA molekülleri içine veri arşivlenebiliyor. Mevcut silikon depolama tekniklerine göre , bu yeni metot milyonlarca kez veriyi sıkıştırarak DNA gibi küçük bir boyuta depolayabiliyor. Hayatımızın temel yapıtaşı olan bu akılcı molekül DNA, genlerimize verimli bir şekilde bilgi depoluyor ve canlı sistem bu şekilde çalışıyor. Bu gerçekten küçük ve dayanıklı bir sistemdir. Biz bu sistemi resimler, videolar,dökümanlar için yeniden düzenleyerek yüzlerce binlerce yıl yönetebilecek bir yol geliştirdik, diyor Washington Üniversitesi'nden Yrd. Doç. Dr. Luis Ceze, Ceze ve arkadaşları çalışmalarını, bu hafta Atlanta'da açıklayacak. Araştırmacılar yapılan bir dizi deneyde, resim dosyalarındaki dijital veriyi DNA kodları, adenin,timin,sitozin ve guanine kodladı. Yani dijital verideki ikili kodları 1 ve 0'ları, ATCG dizileri halinde dönüştürmeyi başardı. Resimler ise enteresan, 5 kb'lık bir gülen maymun, 12 kb 'lık kedi resmi ve 24 kb'lık Avustralya Sidney Limanı resminden oluşuyor. Dijital veri parçalara bölünerek inanılmaz çok sayıdaki ufak DNA moleküllerine sentezlenerek depolandı. DNA dehidre edilerek uzun süreli saklama sağlanabiliyor. Ekip dosya marka parçalarını DNA'ya yerleştirerek, geniş çaplı kullanılan polimeraz zincir reaksiyonu teknolojisiyle veriyi geri alabildi. Bu yöntem sayesinde araştırmacılar tüm DNA kodunu okumak yerine aynı bilgisayardaki rastgele erişim belleği gibi , baktıkları yerde veriyi sıfırlayabilir. Ayrıca araştırmacılar hata düzeltme metodu kullanarak XOR avantajını kullandı. Sonuç olarak resimler, bir bayt bile kayıp yaşanmadan yeniden oluşturulabildi. Bir diğer deneyde ise yine Washington Üniversitesi 'nden bir video Voices From the Rwanda Tribunal kodlanarak , yeniden alınabildi. Yani bir video kaydedilebildi. 10 yıldan fazladır dünya çapında araştırmacılar DNA'ya veri yüklemenin yolunu arıyorlar. Daha öncesinde başka bir ekip DNA'ya 53,000 kelimelik bir kitap ve resimlerini kodlamıştı. Diğer ekipse 2013'de William Shakespeare''in sonelerini kodladı. Fakat bu son gelişmede son teknoloji kullanılarak rastgele erişim metodu ve sondan-sona sistem tarif edildi. Ayrıca DNA okuma-yazma hata kaynakların detaylıca kaydedildi. Şimdilik bir DNA sentezleme onbinlerce dolara mal olduğundan, henüz böyle bir teknolojinin yayılması mümkün değil. Fakat DNA bazlı depolama sistemleri çok az yer kapladığı ve DNA moleküllerinin binlerce yıl saklanabildiği düşünülürse , buna değer. 2020'ye kadar tüm dünyadaki dijital bilginin 44 trilyon gigabayta ulaşması bekleniyor.


Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ve Berkeley Üniversitesi'nden bilim insanları şimdiye kadar ölçülebilecek en küçük kuvveti ölçmeyi başardı. Lazer ve optik tuzak kombinasyonu kullanılarak ultra soğuk atom bulutlarında 42 yoktonnewton kuvvet ölçüldü. Normalde 1 yokto Newton bir Newton kuvvetin 1 septimilyonda biri yani yaklaşık 42x10-23 Newton kuvvet ölçüldü. Biz hassas bir optik boşlukta bulunan ultra soğuk atom bulutu kütle hareket merkezine dışardan kuvvet uygulayarak optik hareketi ölçtük. Bulutun oskilasyon frekansı sürücü kuvvetle rezonans olunca Standart Kuantum Yapılan ölçümün kuvvetinin 4 . faktöründe duyarlılığa ulaştık. Bu şimdiye kadar yapılabilecek en hassas ölçüm , diyor Berkeley Fizik Bölümü'nden Dan Stamper-Kurn. Stamper-Kurn Science dergisinde yayınlanan araştırmada standart kuantum limitine yakın bir kuvvet ölçtüğünü belirtiyor. Genel görelelik teoreminde ifade edilen uzay zaman dalgalanmaları ve yerçekimsel dalgalanmaları varlığını onaylamak için Isaac Newton 'ın makroskopik kuvvetlerini mikroskopik açıdan değerlendirmeniz gerekiyor. Bu nedenle nerdeyse çok ihmal edilebilir kuvvetleri tayin etmeniz gerekiyor. Kuantum seviyesinde kuvvet ve hareketlerin hassasiyetini ölçmek istense de , Heisenberg belirsizlik ilkesi nedeniyle oskilatörün ölçümünü bozan yani kuantum geri hareketi fenomeni engeli var. Öncesinde standart kuantum limitine yakın yapılan ölçümler olsa da bunların en yakını kuvvetin 8.derecesine kadar inebilmişti. Yapılan yeni ölçüm standart kuantum limitine en yakın ölçüm olarak gerçekleşti. Ekip sadece 1200 atomdan oluşan ölüm sayesinde bu kadar hassas ölçüm yaptıklarını ifade ediyor. Araştırmanın baş yazarı Sydney Schreppler'ın kurulumuyla yapılan deneyde rubidyum atomlarının optik tuzağa alınması sayesinde mekanik oskilatör mutlak sıfıra yakın bir sıcaklıkta soğutuldu. Optik tuzak 860 ve 840 nm dalga boyunda birbirine eşit ve atomların eksenel kuvvetlerine zıt iki kuvvet tarafından sarıldı. Kütle merkezinin hareketi 840 nm büyüklüğündeki gaz ile modüle edildi. Propta 780 nm 'lik tepki ışını ölçüldü. Ölçümün bu kadar duyarlı olmasını rubityum atomların mutlak sıfıra yakın bir sıcaklığa indirilmesiyle mümkün oldu. Böylece rubityum atomları ayrıştırılarak, çevresel gürültüden izole edilen atomlar lazer ışınıyla tuzakta tutulan atomlar ısınmadığından çok duyarlı bir ölçüm yapılabildi. 1980'lerde yapılan bir araştırmada bu kadar hassas bir ölçümün yapılmasının 5 yıl alacağı öngörülürken, bu ölçümün yapılması 30 yılı aldı. - S. Schreppler, N. Spethmann, N. Brahms, T. Botter, M. Barrios, D. M. Stamper-Kurn. Optically measuring force near the standard quantum limit. Science, 2014; 344 (6191): 1486 DOI: 10.1126/science.1249850


2015 yılında Amerikalı tüketiciler için sonunda hidrojen yakıt hücreli arabalar almak mantıklı hale gelmeye başladı. Hidrojen temiz enerji olarak adlandırılsa da hidrojen genelde doğal gazdan üretildiği için halen sera gazı kaynağı olmaya devam ediyor. İşte bu nedenle hidrojeni global ısınma yapmayacak şekilde üretmek için yeni yollar araştırılıyor. Stanford Üniversitesi'nden bilim insanları düşük maliyetli emisyon yaratmayan sadece ince pillerle çalışarak suyun hidrolizinden hidrojen üretecek bir yol buldular. Piller elektrotlara akım yollayarak suyu hidrojen ve oksijen gazına ayrıştırıyor. Fakat diğer pahalı elektrotlara nazaran yeni teknikte oldukça ucuz nikel ve demir kullanılıyor. Nikel ve demir oldukça ucuz maddelerve bu sayede elektrokatalizler aktif hale gelerek, oda sıcaklığında suyu sadece 1,5 voltla ayrıştırabiliyor, diyor Stanford' dan Kimya Profesörü Hongjie Dai. Normalde platin ve iridyum adlı pahalı maddeler kullanarak hidroliz yapılırken, bugün ucuz maddelerle aynı gerilimi elde etmek için hidroliz yapılabiliyor. Ayrıca geliştirilen bu eşsiz elektrot sayesinde klorür ve sodyum hidroksit gibi önemli kimyasallar üretilebilecek. Otomobili üreticileri uzun süredir hidrojen yakıt hücrelerinin, benzinli motorlara göre umut vadettiğini düşünüyorlar. Yakıt hücresi teknolojisinde hidrojen gazı, havadaki oksijenle yakılarak, elektrik üretilerek araca güç sağlıyor. Yani hidrojen yakıt hücreleri aracın bataryalarını şarj ederek oldukça sessiz ve temiz bir sürüş sağlıyor. Normalde benzinli,dizel veya gazlı araçlarda ortaya karbondioksit çıkarken, yakıt hücreli arabalarda egzostan su damlacıkları çıkıyor. Bu yılın başında Hyundai'de Güney Kaliforniya'da yakıt hücreli arabaları piyasaya sürmeye başladı. Ayrıca Honda ve Toyota'da 2015'de araçlarını satmaya başlayacak. Fakat hidrojen eldesi için doğalgaz kullanılması halen emisyon yarattığından yeşil bir çözüm değil. Fakat endüstriyel boyutta üretebilecek bu yeni çözüm belki de tümüyle yeşil bir çözüm yaratılmasını sağlayacak. Yeni çözümde geliştirilen nikel bazlı katalizörün platin kadar etkili olduğu belirtiliyor. Keşif Stanford yüksek lisans öğrencisi Ming Gong tarafından yapıldı. Ming nikel-metal/nikel-oksit yapısı sayesinde saf nikel veya nikel oksitin kendi başına kullanılmasından daha aktif bir yapı keşfetti. Bu eşsiz buluş hidrojen elektrokatalizinde başı çekse de , halen bilimsel olarak nasıl gerçekleştiğini anlayamadık, diyor Prof. Hongjie Dai. Nikel/nikel-oksit katalizörü sayesinde suyu ayrıştırmak için gereken enerji oldukça düşüyor. Bu sayede hidrojen üreticileri milyarlarca dolar tasarruf edecek. Elektrotların stabilitesi düşük ama yarılanma ömrü uzun. Şu an ürettiğimiz cihaz birkaç gün çalışırken, üretilecek cihazın aylarca çalışması tercih edilir, diyor Ming Gong. Araştırmacılar bu düzeneği güneş enerjisiyle çalıştırmayı düşünüyor. Yeni geliştirilen bu ucuz katalizör pahalı teknolojileri ucuzlatarak,hidrojenin yaygınlaştırabilir. Umarız bu sayede global ısınma yavaşlar . - Ming Gong, Wu Zhou, Mon-Che Tsai, Jigang Zhou, Mingyun Guan, Meng-Chang Lin, Bo Zhang, Yongfeng Hu, Di-Yan Wang, Jiang Yang, Stephen J. Pennycook, Bing-Joe Hwang, Hongjie Dai. Nanoscale nickel oxide/nickel heterostructures for active hydrogen evolution electrocatalysis. Nature Communications, 2014; 5: 4695 DOI: 10.1038/ncomms5695


Atomik boyutlara inildiğinde, cam malzemeler karışık atom kümelerinden oluşur ve bu nedenle kolay kırılan bir yapıya sahiptirler. Çin Yanshan Üniversitesi'nden malzeme bilimciler, camdaki atomların nasıl düzenlenerek, elmasın sertliğiyle yarışacak ve hatta geçecek hale getirmenin bir yolunu buldu. Malzemenin mekanik özellikleri akla geldiğinde, genelde maddenin atomlarının nasıl bağlandığı önem kazanır. İşte elmasın ünlü sertliği karbon atomunun dörtlü bağ yapısından (sp3 hibritleşmesi) kaynaklanır. Her atom bir yanındaki karbon atomuyla bağ yapar ve katı bir köprü oluşturur. İşte bu nedenle elektronların akım taşıyacak bir boşluğu kalmadığından, elmas iyi bir yalıtkan haline gelir. Fakat camsı katılar genel olarak birbirini tekrarlayan yapılardan oluşmazlar. Sıvı parçacıkların sıcaklığı yeterince düştüğünde, tüm yapı aşağı-yukarı aynı olur. Buna rağmen içeriklere bağlı olarak camsı malzemelerin şaşırtıcı derecede benzer olabilir. Ayrıca düzensiz hizalanmaları nedeniyle belli teknolojiler için optik ve mekanik özellikleri çok uygundur. Metal tabanlı camlar ise metallerin sahip olmadığı kristal yapısına sahip olmakla beraber, halen iletken olabilirler. Karbonun camsı halinin nasıl olacağını belirlemek ise ancak teorik bir tahminden ibaretti. İşte Yanshan Üniversitesi'nden araştırmacılar karbon atomlarından bucky küreleri adı verilen molekülleri 25 gigapaskal(250,000 atm) basınç altında sıkıştırdı ve sonra onları 1,000 0C ila 1,200 0C arasında pişirdi. Sonra AM-I, AM-II ve AM-II adını verdiği üç ürün üretti. Araştırmacılar bu malzemeleri test ederek, atomların bağlanma haritasını çıkardığında, bütün malzemelerin şekilsiz silikonla kıyaslanabilecek kadar iyi yarıiletken olduğunu gösterdi. Mekanik özelliklere gelince, gerçekten inanılmaz bir özellik keşfettiler. Elmas karakteristik açıdan bilinen en sert nesnedir. Sert malzemelerin sertliği Vickers sertlik testiyle ölçülür ve malzemeye basmak içinse elmas uç kullanır. Daha sert malzeme, daha yüksek basınç uygular mantığından yola çıkılır. Doğal veya yapay bir elması çizmek için 60 ila 100 gigapaskal güç gerekir. İşte camsı AM-III malzemesi ölçüldüğünde, 110 ila 116 gigapaskal arasında Vickers sertlik testine dayandığı gözlendi. Bu şimdiye kadar gözlenen en sert, şekilsiz katı oluyor. Doğal bir pırlanta üzerinde bir çizgi bırakabiliyor. Şimdilik ticari açıdan kullanmak için çok pahalı olsa da zamanla yüksek basınçta kullanılan silisyum transistörlerin yerini alabilir. Bu deneysel cam teknolojisi, belki grafen gibi karbon allotroplarında kullanılabilir. Şimdilik AM-III'ün ne amaçla kullanılabileceğini düşünmek zor olsa da belki de gelecekte elektrik ve elektronik mühendislerinin en iyi arkadaşı olabilir. Araştırma National Science Review dergisinde yayınlandı.


Bilim insanları , insan beyin taramaları ve yapay zeka modelleme kullanarak insanların düşüncelerini okumaya bir adım daha yaklaştı. Normalde bir dil dekoderi kullanmaktaki ana fikir , iletişim yeteneğini kaybeden insanlara yardım etmek. Fakat bu teknoloji, ABDli bilim insanları arasında mental gizliliğe ilişkin soru işaretlerini beraberinde getirdi. Bu korkuları gidermek içinse, bu teknolojinin mümkün kılınması için kişinin saatlerce fonksiyonel manyetik rezonans taraması yapılması gerektiğinin altı çiziliyor. Yani kişinin rızası olmadan dekoderin kullanılması mümkün değil. Daha önceki araştırmada beyin implantı sayesinde, uzun süredir konuşamayan ya da bir şeyler yazamayan kişilerin kelimeler ve hatta cümleler kurmasına yardımcı olduğu gösterilmişti. Bu beyin-bilgisayar arayüzleri beynin kelime oluştururken, ağzı kontrol eden bölgesine odaklanıyor. ABD Teksas Üniversitesi'nden nöro-bilimci ve araştırmanın yardımcı yazarı ekibin dil dekoderi için tümüyle farklı bir seviyede çalıştığını ifade ediyor. Bizim sistemimiz fikirler, semantikler ve anlam açısından gerçekten farklı bir seviyede çalışıyor, diyor Huth. Nature Neuroscience dergisindeki araştırmaya göre, invazif olmayan beyin implantları açısından sürekli dili yeniden oluşturabilen ilk sistemdir. Araştırmada üç kişi toplamda 16 saat boyunca, fMRI makinesinin içinde New York Times'ın Modern Love gibi podcastlerini dinledi. Araştırmacılar bu sayede; kelimelerin, ifadelerin ve anlamların, beynin dili işlediği bilinen bölgelerinde nasıl tepkilere yol açtığını haritaları gözlemledi. Araştırmacılar bu veriyi kullanarak, GPT-1 nöral dil ağı modelini besledi. Bu ağ Chat GPT'nin atasıdır. Bu model kişinin beyninin algılanan konuşmaya nasıl cevap verdiğini tahmin ederek, en yakın cevabı bulana kadar seçenekleri daraltıyor. Modelin doğruluğunu test etmek için her katılımcı fMRI makinesinde yeni bir hikaye dinledi. Çalışmanın ilk yazarı Jerry Tang, kod çözücünün kullanıcının duyduğu şeyin ana fikrini kurtarabileceğini söyledi. Örneğin, katılımcı Daha ehliyetim yok ifadesini duyduğunda, model daha araba sürmeyi öğrenmeye bile başlamadı şeklinde geri dönmüştür. Araştırmacılar, kod çözücünün ben veya o gibi şahıs zamirleriyle mücadele ettiğini de kabul ediyor. Fakat katılımcılar kendi hikayelerini düşündüklerinde veya sessiz filmleri izlediklerinde bile, kod çözücünün özü kavrayabildiğini ifade ediyor. Huth, Bu, dilden daha derin bir şeyi çözdüğümüzü, sonra onu dile dönüştürdüğümüzü gösterdi. Huth, fMRI taramasının tek tek sözcükleri yakalamak için çok yavaş olması nedeniyle, birkaç saniye içinde bir bilgi yığını, bir karmaşa topladığını söyledi. Böylece, kesin kelimeler kaybolsa bile fikrin nasıl geliştiğini görebiliriz,diyor. Araştırmada yer almayan İspanya'nın Granada Üniversitesi'nde biyoetik profesörü olan David Rodriguez-Arias Vailhen, bunun daha önceki beyin-bilgisayar arayüzleriyle elde edilenin ötesine geçtiğini söyledi. Bu bizi, makinelerin zihin okuyabildiği ve düşünceyi yazıya dökebildiği bir geleceğe yaklaştırıyor. Araştırmacılar bu tür endişeleri tahmin ediyorlardı. İşte bu nedenle testler yaptılar. Kod çözücünün, kişinin kendi özel beyin aktivitesine göre eğitilmemişse üzerinde çalışmadığını gösterdiler. Ayrıca üç katılımcı dekoderi kolayca engelleyebildi. Kullanıcılar podcasti dinlerken yedili saymaları, hayvanları adlandırmaları, hayal etmeleri ya da zihinlerinde farklı bir hikaye anlatmaları söylendi. Araştırmacılar, tüm bu taktiklerin kod çözücüyü sabote ettiğini ifade ediyor. Daha sonra ekip, beyin taramalarının şifresini gerçek zamanlı olarak çözebilmek için süreci hızlandırmayı umuyor . Ayrıca zihinsel mahremiyeti korumak için düzenlemeler yapılması çağrısında bulunuyorlar.


Suudi Arabistan Kral Abdullah Üniversitesi'nden bilim insanlarından oluşan bir ekip, nano teknolojiyle bugüne kadar yapılmış insan yapımı en siyah maddeyi yarattı. Nature Nanotechnology dergisinde yayınlanan araştırmada, maddenin nasıl üretildiği, kullanılan kaynaklara ve tümüyle beyaz cyphochilus böceği hakkında bilgiler yer alıyor. Araştırmacılar, mükemmel derecede siyah bir materyali yaratmanın imkansız gibi olduğunu ,çünkü kendine çarpan bütün enerjiyi absorblayarak, enerji kaybı olmadan yayması gerektiğini not düşüyor. Bilim insanları bu gibi materyallerin üretilmesi sayesinde, güneş kollektörleri gibi daha verimli ve iyi cihazlar yapılabileceğine inanıyor. Yeni yapılan çalışmada ekip en siyah materyali yaratmak için tümüyle beyaz cyphochilus böceği üzerinde çalışırken, nano parçacıkları emüle etmeyi keşfetti. Sonuçta geliştirilen birbirine eşit çok küçük nano çubuklar (30 nm çapında) geliştirilerek 400 ila 1400nm spektrumda % 98 ila % 99 civarında ışığı absorblayan bir malzeme geliştirildi. Geliştirilen malzeme bugüne kadar geliştirilmiş herhangi bir malzemeye göre her açıdan ve polarizasyondan % 26 daha fazla ışık absorbluyor. Araştırmacılar cyphochilus böceğinin fotonik kristal yapısına bakarak, ışığı çok verimli bir şekilde yansıttığını gözlemlediler. İşte burada bu yapıyı tersine çevirerek, yüzeyde kaotik bir enerji harmanlayıcısı yarattılar. Bu sayede sonsuz uzunlukta metalik dalga kılavuzları oluşturuldu. Ayrıca materyal çok kolay üretilerek, sıvılarında dışında veya içinde üretilebiliyor. Lazeri ateşlemesiyle, rezonans gereksinimi olmaksızın, monokromatik emisyonlar üreten yeni nesil bir ışık kaynağı ürettiler. Bu sayede üretilecek cihazlar sayesinde güneş enerjisi kollektörleri ve belki de optik bağlantılar kurulabilir. Bu materyal sayesinde belki de tümüyle farklı yeni materyaller geliştirilebilecek.


Satürn'ün Enceladus uydusundaki buz altı okyanusun aynı dünyadaki okyanuslar gibi aktığı keşfedildi. Yani Enceladus'un okyanusları düşünüldüğü gibi homojen olmayabilir. Enceladus'un gizemleri öyle düşünüldüğü gibi kolay keşfedilmedi. İlk olarak 1981'de Enceladus'un yakınlarından geçen Voyager 2, yüzeyden 500 km üzerinden çok parlak bir buz topunun fotoğrafı çekti. Bu fotoğrafta kabarık kraterler, uzun çatlaklar ve dağlık alanlar gözüküyordu. Jeolojik aktivite olabileceğine dair bir kanıt olabilirdi. 2010'a gelindiğinde ise Cassini sondası sayesinde Enceladus'un buzul çatlaklarında gayzerler püskürttüğü keşfedildi. Yani bu ay tümüyle buz değil ve bir tuzlu su okyanusuna sahip. Buzdaki sıvı haldeki su ve çatlaklar, bilim insanlarına Enceladus'un nasıl işlediğini anlamada yardımcı olacak. Enceladus, Satürn etrafında elliptik bir yörüngede 1.37 günlük bir yörüngeye sahip olduğundan, değişen kütleçekim kuvvetleri nedeniyle çekme ve uzamaya maruz kalıyor. İşte bu stres içsel ısınma ve jeotermal aktivite üreterek buzun yüzeyinde çatlaklar yaratıyor. İçsel ısınma, iç okyanusu sıvı halde tutuyor ve çatlaklardan gayzer şeklinde püskürmesine neden oluyor. Bu su yüzeye düşerek tekrar donuyor. Ayrıca bu iç ısı dikey konveksiyon akıntıları yaratabilir yani Dünya'da görülene benzer şekilde ısınan su yukarı hareket ediyor, yani soğumadan sirkülasyona girebileceğini bir bölgeye. Enceladus Dünya'dan çok daha farklı olacağından, okyanusların ne kadar benzer olacağı pek belli değil. Dünya'nın okyanuslar ortalama olarak 3700 metre(3,7km) derinliktedir. Enceladus'un ise en azından 30 km derinliğinde olduğu ve bunun 20 km'sinin buzla kaplı olduğu düşünülüyor. Bu ayın okyanusunun derinliklerinde gerçekten neler olduğunu bilemiyoruz fakat buz mantoda bazı ipuçları var. Buzul kutuplarda ekvatordan çok daha ince ve güney kutbundan ince olduğundan ayın gayzerleri püskürüyor. Araştırma ekibine liderlik eden, Caltech'den jeofizikçi Ana Lobo'ya göre okyanusun altındaki bu dikey konveksiyon düşünüldüğünden çok daha kompleks olabilir. Buzun incelmesi muhtemelen daha fazla erimeyle, buzun kalın olması ise daha fazla donmayla alakalı olacaktır. Yani buz kalınlaştıkça okyanus daha da tuzlu olacaktır, çünkü su dondukça suya daha fazla tuz geri salmaktadır. Bu nedenle buzun altındaki su daha yoğun olacak ve daha da dibe batacaktır. Fakat Eriyen bölgelerde ise tam tersi söz konusudur. Su çok daha saf ve daha az yoğun olacağından yüzeyde kalacaktır. Dünyamızda bu olay bu konveyör halatı gibi olan bir akıntıya neden oluyor. Su kutuplarda dondukça daha da yoğunlaşıyor ve tuzlu su aşağıya batarak, akıntı ekvatora doğru giderken, ılık sular ekvatordan kutuplara doğru akarak donacak ve daha yoğun soğuk tuzlu suyun batmasına neden olacaktır. Bu böyle devam edip gidiyor. Bilim insanlarının geliştirdiği Enceladus bilgisayar modeli sayesinde taşıma kayışı akıntıları kısmen anlaşıldığında, ekip dünyadakinin benzeri bir akıntının buz kalınlığıyla üretilebileceğini buldu. Bugün, Enceladus'ta yaşam olup, olmadığı halen belli değil. Güneş çok uzakta fakat iç jeotermal ısınma sayesinde, Dünya'daki hidrotermal yarıklarda olana benzer bir yaşam oluşması için gerekli kemosentetik besin ağları oluşabilir. Eğer okyanus diplerinde gizlenen bir yaşam varsa, ekibin bulguları bunu nerde arayacağımızı açıklamamıza yardımcı olabilir. Cassini'nin incelediği su numunelerinde tuz olduğu biliniyor. Eğer ekibin hesaplamaları doğruysa, gayzerlerdeki tuz seviyeleri gerçekten az olabilir çünkü, erime bölgesinden püskürtülüyor. Ayrıca ekvator bölgesindeki sular da daha tuzlu olabilir. Okyanus akıntılarının Dünya'daki besin dağılımındaki önemini biliyoruz. Tuzluluk ve besin dağılımına dair bilgimiz derinleştikçe, Enceladus'un ne kadar yaşanabilir olduğuna dair bilgimiz de artacaktır. Henüz,Enceladus için planlanan bir görev olmasa da, Satürn'ün ayı Titan için Dragonfly görevi var. Ayrıca, Jüpiter'in buzlu ayı Europa için de Europa Clipper görevi var. - Lobo, A.H., Thompson, A.F., Vance, S.D. et al. A pole-to-equator ocean overturning circulation on Enceladus. Nat. Geosci., 2021 DOI: 10.1038/s41561-021-00706-3


Bilim insanlarından oluşan uluslararası ekip, hastalıktan dolayı hasar görmüş böbrekleri rejenere ederek, böbrek yetmezliğini engellemenin bir yolunu buldu. Bu keşif sayesinde diyabet ve diğer hastalıklardan kaynaklanan komplikasyonlar tedavi edilebilecek. Diyabet yani şeker hastalığı vücutta birçok hasara neden olur. En önemli hastalıklardan biri de böbrek yetmezliğidir. Kan şekerinin giderek yükselmesi nefronlara hasar verir. Nefronlar, böbreklerdeki küçük filitre üniteleridir ve bozulduklarında yetmezliğe neden olurlar. Singapur ve Almanya'dan araştırmacıların yer aldığı araştırmada interlökin-11(IL-11) adı verilen potansiyel bir protein incelendi. Bu proteinin tepki olarak diğer organlara hasar verdiği düşünülüyor. Fareler yapılan detaylı incelemelerde böbrekler hasar gördükçe, böbreklerin içini saran iç tüplerin IL-11'i salarak hücre büyümesini engellediği ve moleküler düzeyde bir iltihap ve yaralanmaya neden olduğu bulundu. Ancak IL-11 bloke edilip, genetik olarak modifiye fareler kullanıldığında veya farelere IL-11'i bloke eden bir antikor verildiğinde, bu proses engellenerek, sağlıklı hücrelerin yeniden rejenere olarak mevcut hasarı geriye çeviriyor. Bilim insanları insan böbrek hücreleri üzerinde yapılan deneylerde de benzer sonuçlar elde etti. Araştırmacılar diyabetik böbrek hasarı hücrelerini IL-11 antibadisi verdiklerinde böbrek tübüllerinin yeniden çoğalarak, yaralanmayı ve enflamasyonu geri çevirdiğini buldu. Böylece organ fonksiyonları yeniden oluşarak, böbrek fonksiyonunu yeniden onardığını gösterdi. Sonuçlar ne kadar umut verici görünse de bu araştırmanın hala çok başlarda olduğunu ve sonuçların insan testlerine nasıl yansıyacağının bilinmediğini hatırlatmakta fayda var. Umarız bu yöntem böbrek yetmezliğini tedavisinde yeni ve etkili tedavilerin oluşturulmasında bir sıçrama tahtası olur. Araştırma Nature Communications dergisinde yayınlandı . Ekip, aşağıdaki videoda çalışmayı anlatıyor.


Bilim insanları memelilerde yaşlanmanın geri döndürülebilir olduğunu keşfetti. Yapılan deneyler sonucunda hücrede gerçekleşen moleküler olaylar nedeniyle, yaşlandıkça hücre çekirdeği ile mitokondri arasındaki bağlantının koptuğunu gözlemlediler. Doğal olarak insan vücudunda üretilen bir molekül sayesinde, yaşlanan farelerde bu hücre içi bağlantı yeniden kurulabildi. Bu farelerden alınan doku örnekleri, daha genç farelerdeki dokulara benzer biyolojik işaretler gördü. Harvard Tıp Okulu tarafından yapılan bilimsel araştırma Genetik Profesörü David Sinclair tarafından yürütülüyor. Yaşlanma işlemi bir çift insanı evlendirmeye benzer. Gençken daha iyi iletişim kurarken, yıllar geçtikçe aralarındaki iletişim kopar. İşte yaptığımız iş aynı iletişimi kopan bir çifti birleştirmeye benziyor, diyor Prof. David Sinclair. Araştırma Harvard Tıp Okulu, Ulusal Yaşlanma Enstitüsü, New South Wales Üniversitesi tarafından ortak olarak yürütülüyor. Mitokondri hücrenin enerji santrali olarak bilinir. İşte mitokondrinin de kendi genomu bulunur. Mitokondrinin zamanla fonksiyonunu yitirmesi nedeniyle Alzheimer ve diabet gibi hastalıklar oluşmakta. Araştırmacılar mitokondri DNA' sının yaşlanmayla beraber, mutasyona uğraması nedeniyle yaşlanmanın geriye döndürülebilmesine şüpheci yaklaşıyorlar. Çünkü mutasyonlar geri çevrilemiyor. Sinclair ve grubu yaşlanmaya ilişkin bilimsel temeli çalışarak sirtüin adı verilen geni inceledi. Daha önceki çalışmalarda SIRT 1 adı verilen genin üzüm, kırmızı şarap ve fındıkta bulunan resveratrol adı verilen bileşikle aktive olduğu gösterilmişti. Prof. Sinclair'in laboratuvarından, doktora sonrası bilim insanı Ana Gomes farelerde SIRT 1 genini kaldıramayı denedi. SIRT 1 geni kaldırılan fareler yaşlanma belirtileri göstermeye başladı. Mitokondrilerin işlevlerinde bozulma görülse de çoğu mitokondri proteininin normal seviyelerde kaldığını görünce şaşırdı. Sadece mitokondri genomu tarafından kodlananlarda düşme görüldü. Bu literatürün önerdiğine aykırıydı, diyor Ana Gomes. İşte bu durumu inceleyen Gomes ve meslektaşları NAD adı verilen molekülün anahtar molekül olduğunu ve hücre çekirdeği ile mitokondri genomu arasında gidip gelerek bilgi aktardığı ve koordinasyon sağladığını keşfettiler. Hücreler mitokondri ile genom arasındaki akış oldukça sağlıklı kalıyor. Burada SIRT 1'in rolü sadece aracılık yapmak, aslında güvenlik görevlisine benziyor; her işe karışan HIF-1 molekülünün iletişime karışmasını engelliyor. NAD 'ın seviyesinin yaşla beraber düşmesinin sebebi halen kesin olarak bilinmiyor. Yeterli NAD olmadan,SIRT 1 proteini HIF-1 ' i uzak tutamıyor. Sonrasunda ise HIF-1 artıyor ve çapraz gen iletişiminde kaosa neden oluyor. İşte bu iletişim bozukluğu ise, hücrenin enerji yapma kabiliyetini yitirmesine neden olarak yaşlanma ve hastalanmaya neden oluyor. Bu proseste yaşanan bozulma mitonkondrinin hızla fonksiyonunu yitirmesine yaşlanma belirtilerinin görülmesine neden oluyor. İşte Gomes, hücrelerde üretilen NAD miktarını arttırarak iletişim ve mitokondri fonksiyonunu hızla arttırabileceğini keşfetti. Eğer bu maddeden günlük olarak yeterince alınırsa , yaşlanmayla gelen bazı sorunlar engellenebilir. Tabi ki, aşırı miktarda mutasyon olmadan. Ayrıca HIF-1 proteininin kanserle de önemli bir ilişkisi olduğu görüldü. HIF-1 normalde vücut oksijensiz kaldığında harekete geçiyor. Normalde yaşlanana kadar sessiz kalıyor. Bu nedenle yaşlandıkça kanser riskinin artışının da HIF-1 proteinine bağlı olduğu da söyleniyor. Ama bu ilaç kendi başına bir 'yaşlanma tedavisi' değil. DNA'nın zaman içinde zarar görmesi veya telomerlerin kısalması hiçbir zaman tersine çevrilemeyecek. BBC'ye konuşan Dr. Gomes Yaşlanmanın birçok etkeni olduğundan ortada tedavi edilecek tek bir unsur yok. Tüm yaşlanma etkenlerini tedavi etmek de bu yüzden oldukça zor. dedi. Araştırma ekibi 2015 yılında klinik deneylere başlamak istiyor. Ama Dr. Gomes bu tedavinin insanlarda uygulanması için daha çok zaman olduğuna dikkat çekiyor. Londra'da bulunan Kings College'den Prof. Tim Spector Yaşlanma sürecinin bazı kısımlarının tersine çevrilebilir olduğu bulgusu oldukça heyecan verici. Ama fareler üzerinde yapılan deneylerle insanlarda yan etki bırakmayacak şekilde yaşlanmanın gerçekten de geri alınabileceğini kanıtlamak arasında büyük fark var. dedi. Fakat yine de mitokondriyal hastalıklardan Tip 1 ve Tip 2 diabet bu şekilde güvenle tedavi edilebilir. - Ana P. Gomes, Nathan L. Price, Alvin J.Y. Ling, Javid J. Moslehi, Magdalene K. Montgomery, Luis Rajman, James P. White, Joao S. Teodoro, Christiane D. Wrann, Basil P. Hubbard, Evi M. Mercken, Carlos M. Palmeira, Rafael de Cabo, Anabela P. Rolo, Nigel Turner, Eric L. Bell, David A. Sinclair. Declining NAD Induces a Pseudohypoxic State Disrupting Nuclear-Mitochondrial Communication during Aging. Cell, 2013; 155 (7): 1624 DOI:10.1016/j.cell.2013.11.037


Chicago Üniversitesi'nden bilim insanları, fotonları daha hiç görülmemiş şekilde etkileşime sokan bir kuantum flütü icat etti. Physical Review Letters ve Nature Physics dergilerinde yayınlanan bu çığır açıcı çalışma sayesinde kuantum hafızaya kaydetme ya da kuantum bilgisayarlarda hata düzeltmede yeni formlar üretilebileceği ve doğada daha önce görülmemiş kuantum fenomenlerin gözlenebileceği vurgulanıyor. Yrd.Doç. Dr. David Schuster laboratuvarı kuantum bitler üzerinde çalışıyor. Atomik ve atom altı ölçekte, normal dijital bitlere oranla tuhaf özellikler görülebiliyor. Bu deneyde mikrodalga spektrumda foton adı verilen ışık parçacıklarıyla çalışılıyor. Sistem mikrodalga frekansta fotonları hapsedebilmek için tek blok metal üzerinde uzun bir boşluk içeriyor. Metal bloğun üzerinde bir flütün üzerindeki benzeyen delikler var. Aynı bir müzik enstrümanına benziyor. Metal blok boyunca bir ya da birkaç dalga boyunda fotonlar gönderiliyor ve her dalga boyu bir nota yaratarak kuantum bilgi olarak kodlanabiliyor, diyor Schuster. Araştırmacılar süperiletken elektrik devresiyle ana kuantum bitini kullanarak notalar arasındaki etkileşimi kontrol edebiliyor. Fakat en garip keşif, fotonların kendi aralarındaki davranışlarında gözlendi. Doğada fotonlar oldukça zor etkileşime giriyor, genelde birbirinin içinden geçip gidiyorlar. Fakat bu yeni düzenekte iki fotonun birbirinin varlığına reaksiyon gösterdiği görüldü. İşte burada işler daha da tuhaflaşmaya başladı. Başta fotonlar birbiriyle etkileşmiyordu ama sistemin toplam enerjisi kritik eşiğe ulaştığında aniden hepsi birbiriyle iletişime geçmeye başladı, diyor Schuster. Fotonların birbiriyle konuşmaya başlaması, arka ayakları üzerinde yürüyen bir kedi görmeye benziyor. Ayrıca araştırmacılar fotonların bu davranışından da etkilendi. Doğada bugüne kadar buna benzer hiçbir etkileşim gözlenmediğinden, araştırmacılar bu keşfin Dünya'da bile görülmeyen bir fiziksel fenomeni simüle etmede yararlı olabileceğini düşünüyor. Kara delikler gibi fenomenler belki bu şekilde açıklanabilir. Normalde kuantum etkileşimler görülemeyecek kadar gözlenemeyecek küçük ölçeklerde ya da hızda gerçekleşiyor. Bizim sistemimizde herhangi bir notadaki her bir fotonu ölçebilir ve etkileşim etkisini izleyebiliriz. Gerçekten kuantum etkileşimi görmek oldukça basit, diyor UChicago doktora sonrası araştırmacısı Srivatsan Chakram, makalenin ilk yazarı ve şimdi Rutgers Üniversitesi'nde yardımcı doçent olan Srivatsan Chakram.


Gökbilimciler Avrupa Güney Gözlemevi'nin Çok Büyük Teleskobu yardımıyla şimdiye kadar bilinen en uzak radyo ışınımı kaynağını keşfederek ayrıntılı bir şekilde incelediler. Kaynak oldukça uzak radyo-parlak bir kuasar olup radyo dalga boylarında güçlü jet salınımları yapan parlak bir nesne ışığının bize ulaşması 13 milyar yıl almaktadır. Gökbilimciler bu keşifle erken Evren hakkında önemli ipuçlarına ulaşabilir. Bazı gökadaların merkezinde bulunan kuasarlar çok parlak nesneler olup süper kütleli kara delikler tarafından beslenmektedirler. Çevresindeki gazı tüketen kara delikler enerji yaymakta ve bu sayede gökbilimciler oldukça uzakta gerçekleşen bu olayları tespit edebilmektedir. P172+18 takma adını alan yeni keşfedilen kuasar o kadar uzakta ki, ışığının bize ulaşması 13 milyar yıl sürüyor: onu gördüğümüzde Evren sadece 780 milyon yıl yaşındaydı. Daha uzaktaki kuasarlar keşfedilmiş olsa da gökbilimciler ilk kez Evren'in bu kadar erken bir dönemindeki kuasarda radyo jetleri tespit etti. Gökbilimcilerin radyo parlak olarak sınıflandırdıkları, kuasarların sadece %10'u jetlere sahip olup, radyo frekanslarında oldukça parlak görünmektedirler . P172+18 inanılmaz oranda gaz tüketen, Güneş'imizden 300 milyon kez daha büyük kütleli bir kara delik tarafından beslenmektedir. Kara delik etrafındaki maddeyi hızla tüketiyor ve kütlesi şimdiye kadar gözlenen en yüksek oranda artıyor, diye açıklıyor keşfe yol açan araştırmayı Max Planck Gökbilim Enstitüsü'nden Eduardo Banados ile yürüten ESO çalışanı gökbilimci Chiara Mazzucchelli. Gökbilimciler süper kütleli kara deliklerin hızlı büyümeleri ile P172+18 gibi kuasarlarda görülen güçlü radyo jetleri arasında bir bağlantı olduğunu tahmin ediyor. Jetlerin kara delik civarındaki gazı bozarak, gaz akışını hızlandırdığı düşünülüyor. Bu nedenle, radyo-parlak kuasarlar erken Evren'de bulunan kara deliklerin Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra süper kütlelere nasıl ulaştıkları hakkında önemli bilgiler sağlıyor. İlk kez 'yeni' kara delikler keşfetmiş olmayı ve ilkel Evren'i anlamak üzere başka bir yapı taşını ortaya çıkarmayı, dolayısıyla kendimizin kökenlerini daha iyi anlamayı oldukça heyecan verici buluyorum, diyor Mazzucchelli. P172+18 Banados ve Mazzucchelli tarafından Şili'deki Las Campanas Gözlemevi'nde Magellan Teleskobu ile daha önce bir radyo kaynağı olarak tespit edildikten sonra, uzak bir kuasar olarak tanımlanmıştı. Veriyi elde ettikten sonra, gözle inceledik ve hemen şimdiye kadar bilinen en uzak radyo-parlak kuasarı keşfettiğimizi anladık, diyor Banados. Bununla birlikte, kısa gözlem zamanı nedeniyle, ekip bu nesneyi ayrıntılı olarak inceleyecek kadar veri toplayamamıştı. Sonrasında ESO'nun VLT'si üzerindeki X-shooter aygıtının da bulunduğu diğer gözlemlerle bu kuasarın özelliklerini daha derinlemesine izleme fırsatı bulan ekip; kara deliğin kütlesi ve çevresindeki maddeyi ne kadar hızlı tükettiği gibi önemli bilgilere ulaşabildi. Çalışmaya destek veren diğer teleskoplar arasında Ulusal Radyo Gökbilim Gözlemevi'nin Çok Büyük Dizgesi ve ABD'deki Keck Teleskopları yer alıyor. Ekip The Astrophysical Journal adlı dergide yayımlanan keşifleri hakkında heyecanlı olsa da bu radyo-parlak kuasarın belki daha da uzakta bulunabilecek çoğundan biri olduğunu düşünüyor. Bu keşif beni iyimser yapıyor ve inanıyorum ve ümit ediyorum ki uzaklık rekoru yakında kırılacak, diyor Banados. ESO'nun ortağı olduğu ALMA ve ESO'nun gelecekteki Aşırı Büyük Teleskobu gibi tesislerle yapılacak gözlemler bu tür erken Evren nesnelerini ortaya çıkarmaya ve daha ayrıntılı olarak araştırmaya yardımcı olabilir.


Yeni icat edilen LifeHand2 adı verilen prostetik kol sayesinde dünyada ilk kez ampüte insanlar gerçek zamanlı olarak uzuvlarını hissedebiliyor. İşte bu inanılmaz alet kolun üst bölgesindeki sinirlere sinyal ileterek dokunma hissini simüle edebiliyor. Şimdilik deneme aşamasındaki bu alet henüz portatif değil ama gerçekten hayret verici bir gelişme. Bugüne kadar, Chicago Üniversitesi'nden bilim adamlarının intrakortikal mikrostimülasyon tekniği kullanarak ürettiği protezler daha önce rhesus makaklarında başarıyla kullanılmıştı. Bu aygıt duyguları vücudun belli başlı bölgelerine yönlendiriyordu. İsviçre'den EPFL ve İtalya'dan SSSA'dan Silvestro Micera ve ekibi farklı bir metot kullanarak hissedebilen bir yapay kol yaptılar. Bu kol sayesinde 36 yaşındaki Dane gözleri kapalı olduğu halde farklı cisimleri kavrayarak şekillerini ve sertliklerini algılayabiliyor. Yuvarlak, sert ya da yumuşak cisimleri hissedebiliyorum bu gerçekten benim çok yeni bir his. Bu hareketleri yaptığım on an ne yaptığıma bakmak yerine o şeyi gerçekten hissettim, diyor Dane Sorensen . Elin işleyişini sağlamak için yapay el dokunmayla gelen bilgileri algılayabilecek sensörlerle donatıldı. Sensörler parmak hareketlerindeki yapay tendonlardaki gerilimi ölçerek bunu elektrik akımına çeviriyor. Bu kuvvetin değeri el nesneyi yakaladığında ölçülebiliyor. Fakat merkezi sinir sistemi için bu sinyaller fazlasıyla yüzeysel kalıyordu. İşte bu bilgiyi anlamlı kılabilmek için Micera ve ekibi bu elektrik sinyallerini, duyusal sinirlerinin algılayabileceği şekilde yorumlayan algoritma skriptlerine dönüştürdü. Sorensen'in kolunun üstündeki sinirlere dijital olarak geliştirilmiş sinyali ameliyatla yerleştirilen dört elektrot aktararak dokunma hissini yaratıyor. Sorensen elini 9 yıl önce havafişek kazasında kaybetti. Hasta kolunu 9 yıl önce kaybettiğinden duyarlılığının düşeceğinden endişe edilse de, dokunma hissinin yeniden gelmesiyle bütün endişeler son buldu. Araştırmacılar bu kolun ilerde portatif hale getirilebileceğini ve klinik çalışmaların sürdüğünü belirtiyorlar. Gelecekte umarız tüm engelliler için bilim bir çare bulacağa benziyor.


İnsan HIV virüsü insan vücuduna bir kez girdi mi orada sonsuza kadar kalır. Ölümcü genetik dizinini kurbanların vücuduna kalıcı olarak enjekte ederek, ömür boyu tıbbi tedavi almayı gerektirir.Philadelphia'dan araştırmacılar Dünya'da ilk kez HIV virüsünün insan vücudundan tümüyle kesip atacak bir yöntem geliştirdiler. Temple Üniversitesi Tıp Okulu'ndan bir ekip gizlenen HIV-1 virüsünü insan hücrelerinden çıkarmak için ilk başarılı denemeyi yaparak inanılmaz bir gelişme kaydettiler. Bu tedavinin diğer gizli enfeksiyonlar için de kullanılabileceği belirtiliyor. Nöroloji Bölümü'ndan Prof. Dr. Kamel Khalili, Bu AIDS hastalığının kalıcı tedavi için atılmış önemli bir adımdır. Ne kadar heyecan verici olsa da tedavi henüz klinik faza geçmedi. Yeni kaydedilen gelişmeler doğru yolda olduğumuzu gösteriyor, diyor. Nükleaz adı verilen DNA-kesici enzim ve rehber RNA kombinasyonuyla viral genom HIV-1 DNA'sında ele geçiriliyor. Dr Khalili'nin laboratuarında 20 nükleotit uzunluğunda bir gRNA dizini tasarlanarak Cas 9 adı verilen enzimle birleştirilerek HIV-1 DNA'sı hedeflendi. Buradan da hücrenin gen onarım makinesi devreye girerek genomun kayıp kısmını tamamlayarak hücrelerdeki virüsü elimine ediyor. Normalde HIV-1 virüsü bağışıklık sisteminden tümüyle temizlenemediğinden , hastalığın tedavisi için virüsü çıkarılması gerekiyor. Bu sayede virüs tedavi edildikten sonrasında da bir koruma sağlanıyor. Tüm dünyada 33 milyon kişi HIV virüsü taşıyor ve bunların 1 milyondan fazlası ABD' de yaşıyor. ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri'nin verdiği bilgiye göre her yıl 50,000 Amerikalı virüsü kapıyor. İngiltere' de ise 2013'de 100,000 HIV'li saptandı. Yani 665'de 1. Antiretroviral terapi sayesinde enfekte insanlar 15 yıla kadar yaşayabilse de virüs her tedaviyi etkisiz hale getirebiliyor. 'Normalde düşük HIV-1 replikasyonu hastaları genelde yaşlanmayla birlikte acı çekmeye başlıyor. Buna kardiomiyopati, zayıf kalp kasları, kemik hastalığı, böbrek hastalığı ve nörobilişsel bozukluklar dahil. Bu problemleri çözmek içinse toksik ilaçlar kullanılarak virüs kontrol altında tutulmaya çalışılıyor,diyor Dr. Khaili. Araştırmacılar HIV-1 editörünün iki kısmından yararlanarak, sistemde bakteriyel savunma mekanizmasından evrilen bir enfeksiyon koruma mekanizmasından yol çıkıyorlar. Araştırmacılar ön klinik çalışmalara başlamak için yeni stratejiler üzerinde çalışıyorlar. Daha öncesinde sadece bir kişi şans eseri AIDS'i yendi. Timothy Ray Brown 45 yaşında ve Berlin' de yaşıyor. Normalde HIV enfeksiyonu nedeniyle normal HIV tedavisi görürken, lösemiye yakalandı. Lösemi nedeniyle kemik iliği transferi yapılan Timothy'de nadir görülen bir genetik mutasyon gelişti. Böylece HIV enfeksiyonuna karşı bağışıklık kazanan Timothy'nin vakası tıp literatürüne geçmiştir. Timothy'de kemoterapi ve radyoterapi nedeniyle mutasyon olduğu düşünülüyor.


Zaman hepimizin düşündüğü gibi stabil değildir, aslen yerçekimiyle zaman yavaşlar. İşte bu nedenle zaman, Dünya'nın yüzeyinde, uzaydakinden daha yavaştır. JILA'dan bilim insanları, zaman genişlemesini milimetre boyutunda ölçerek bir rekora imza attı. Zamanın kütleçekimden etkilendiği fikri, ilk kez 1915'de Einstein'ın ortaya attığı genel rölativite kuramının bir parçasıydı. Uzay ve zaman birbiriyle ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır ve büyük kütlelerin ürettiği yoğun kütle çekim etkisi uzay-zaman dokusunu büker. Bundan dolayı, büyük gezegenler, yıldızlar ya da kara delikler uzay zamanı bükerek zamanın yavaş akmasına neden olur. Bu fenomene zaman genişlemesi denir. Dünyada daha yükseklere çıkıldığında, yerçekimi azaldığında, zaman daha hızlı akmaya başlıyor. Örneğin, Everest'in zirvesinde zaman, deniz seviyesinden daha hızlı akıyor, ya da 10 katlı bir apartmanın en üst katında daha hızlı veyahut kafamız ayaklarımızdan daha hızlı yaşlanır. Fakat bu yavaşlama zamanın çok küçük bir kesrinde gerçekleştiğinden farkına varamayız. Bunu ancak atom saatiyle gözlemleyebiliriz. Uydulardaki atom saatleriyle, dünyadaki atom saatleri arasında binlerce km olduğundan bu sapma kolayca gözlemlenebilir. Colorado Boulder Üniversitesi, NIST ve JILA işbirliğiyle yapılan yeni deneyde ilk kez 1 mm uzaklıktaki zaman genişlemesi ölçüldü. Bu ölçüm değerlerine ulaşmak için 100,000 stronsiyum atomu sonuna kadar soğutuldu. Saatin her bir tıklaması atomların iki enerji seviyesi arasındaki hareketinden ölçüldüğünden, çok güvenilir bir frekans aralığı yakalanıyor. Bu enerji seviyelerinin hassas kontrolüyle 37 saniyelik bir tıklama mükemmelliğine ulaşıldı ki bu süre gerçekten rekor. Özellikle atom saatlerinde, atomlar optik bir kafese yüklenerek, aynı bir su böreğinin ince katmanları gibi hizalanır. Atomlar bir kez ahenkle hizalandığında, bilim insanları görüntüleme tekniklerini kullanarak en üstteki katmanla ve en alttaki katman arasındaki tıklamayı ölçtü. İşte yapılan ölçümle iki bölge arasındaki zaman genişlemesinden doğan fark ölçüldü. Aslen frekanslar arasındaki kayma çok küçüktü, yine de ölçülebildi; sadece 0.0000000000000000001. Araştırma ekibi bu çalışmanın sadece 50 kat daha hassas atom saatleri üretmekle kalmayıp, fiziğin gizemlerine ışık tutan yeni araçlar yapmaya da yardımcı olacağını belirtiyor. Günümüzde kütleçekim kuvveti kuantum fizik yasalarıyla açıklanama da, çok küçük ölçekteki etkiler ölçülürse, gizemleri aydınlatılabilir ve kuantum fiziğiyle, klasik fizik arasındaki kayıp halka tamamlanabilir. Elde ettiğimiz en önemli ve heyecan verici sonuç, kuantum fiziği ve kütleçekimini bağlayabilme potansiyelidir. Örneğin; bu sayede bükülen uzay farklı konumlarda yer alan parçacıkların kompleks fiziği incelenebilir, diyor araştırmanın başyazarı Jun Ye. Araştırma Nature dergisinde yayınlandı. Videoda araştırmaya dair açıklamaları görebilirsiniz.


Her ne kadar insan genomunun büyük kısmını aydınlatılsa da, halen insan genomunun tümü çözülmüş değildi. Fakat genetikçiler tarafından yapılan dönüm noktası niteliğinde yeni bir çalışmayla,dünyada ilk kez insan X kromozomu uçtan,uca tümüyle dizinlendi. Böylece daha haritalanmamış 3 milyondan fazla baz çifti aydınlatılmış oldu. İnsan Genom Projesi, 1990 ila 2003 yılları arasında uluslar arası bilim insanlarından oluşan bir ekibin insan genomunu çözmek için yürüttüğü iddialı bir projedir. Bu projenin sonucu olarak, insan gen diziliminin neredeyse tümü aydınlatılmıştır. Burada neredeyse kelimesinin altını çizmek gerekiyor. Çünkü bu ilk versiyonda insan genomunun yaklaşık % 92'si, %99,99 yüksek doğrulukla dizinlenmiştir. Sonraki revizyonlarda, boşluklar biraz daha kapansa da, geri kalan nükleik bazlar aydınlatılmamıştı. İşte genomdaki bu büyük boşluklar, kromozomların ortası ve uçlarında yer alıyor. Yani sentromer ve telomerlerde halen aydınlatılmamış bölgeler vardı. Bu bölgeler, büyük tekrarlayan kısımlara sahip olduğundan dizinlenmeleri oldukça zor oluyor. Fakat genetikçilerden oluşan uluslar arası bir ekip, ilk kez X kromozomunun tümünü, telomerden, telomere dizinlemeyi başardı. X kromozomu cinsiyeti belirlemede etkili bir kromozomdur. XX kadın olurken, XY erkek olur. Analizin zorluğundan ötürü araştırmacılar X kromozomunu normal insan hücresi yerine, iki özdeş kromozom içeren CHM13 adlı genom modeli üzerinden dizinledi. Geleneksel teknoloji kullanıldığında, ancak DNA'nın küçük segmentleri dizinlenebiliyor. Bilim insanları bu dizinleri aynı yapboz gibi birleştirmek zorunda kalıyordu. Fakat sürekli tekrarlayan bu segmentleri dizinlemek oldukça zor. Bu sanki aynı renkte parçalardan oluşan, bir yapbozu birleştirmeye benziyor. Araştırmacılar daha uzun dizinleri tek seferde okumak için yeni teknikler kullandı. Bu tekniklerden biri nanopore teknolojisidir. Bu teknoloji DNA'nın tekli molekülleri küçücük bir delikten süzerek, mevcut akıştaki dizin değişimlerini tespit edebiliyor. Önceleri bu bol tekrarlayan dizinleri tespit etmek oldukça zordu ama bir dizinleme teknolojisinde yüksek hıza ulaşmayı başardık. Nano-gözenek dizinleme sayesinde, yüz binlerce baz çiftinden oluşan ve tekrarlayan çok uzun dizinleri çözebiliyoruz, diyor UC Santa Cruz Genomik Enstitüsü'nden baş araştırmacı Karen Miga, Ekip bu tekniği kullanarak 3,1 milyon civarında tekrarlayan DNA dizisi baz çiftini içeren genom boşlukları aydınlatıldı. Böylece bilim açısından çok önemli olan ve daha önce dizinlenmeyen bölgeler bilime kazandırılmış oldu. Araştırmacılar yeni aydınlatılan bu bölgeler sayesinde, insan popülasyonları arasında en zengin varyasyonu yaratan referans kısımların tamamlandığını belirtiyor. X kromozomu ise sadece başlangıç, geriye 23 kromozom daha kaldı. Araştırmacılar geri kalan kısmı 2020'nin sonuna kadar haritalandırmayı planlıyor. Böylece yakında tüm genom dizinine erişmiş olacağız. Araştırma en prestijli dergilerden biri olan Nature'da yayınlandı. Uzun sürdü ama büyük başarı. Uzun sürmesinin sebebi, sanırım yatırımın çoğunun bilim ve teknolojiye değilde başka alanlara gitmesi oldu, 1950'li yıllarda tanımlandığına göre bu proje 20 yıl önce tamamlanmış olmalıydı! Bilim ve teknoloji dünyada ki tüm sektörleri sürüklemesine rağmen, niye bu alanlara yatırım çok az mümkün, oysa hayatın ta kendisi!


Bilim adamları tarafından uzun süredir ışık hızının su, cam gibi maddelerde yavaşladığı biliniyor. Buna rağmen bugüne kadar foton olarak bilinen ışık parçacıklarını; boşlukta hiçbir etkileşime girmeden yavaşlatmanın imkansız olduğu düşünülüyordu. Yeni yayınlanan bir araştırmada, Glasgow Üniversitesi ve Heriot-Watt Üniversitesi'nden araştırmacılar boşlukta fotonları nasıl yavaşlatabileceklerini gösterdiler. Optik ışına maske uygulayarak konumsal yapıyı ışığı yavaşlatılabildiğini gösterdiler. Ekip pek çok fotondan oluşan ışık ışınını, birlikte çalışan bisikletçilere benzetiyor.Bisiklet yarışlarında olduğu gibi ekip çalışması yaparak sırayla birbirinin öne geçiyor. Aynı yolda yolculuk etmelerine rağmen, yarışçıların bireysel hızları birbirlerinin değişen pozisyonlarına göre değişebiliyor. Grup oluşumu her bisikletçilerin tekli hızını tarif etmede zor olsa da aynı ışığa uygulanıyor. Tek bir ışık atımı bile pek çok foton oluşuyor ve bilim insanları bu ışık atımlarının farklı hızlarda karakterize edilebileceğini biliyorlar. Ekibin deneyi saki zamana karşı yarış gibi konfigüre edilerek, aynı anda salımlanan iki fotonun bitiş çizgisine doğru aynı yolları almasına dayanıyor. Araştırmacılar birinci fotonun bitiş çizgisine tahmin edildiği gibi ulaştığını, maskeden sonra yeniden şekillenen yapılı fotonun daha sonra geldiği yani boşlukta yavaşladığı görüldü. 1 metreden daha fazla mesafede, ekip 20 dalga boyundan daha kısa, yani çok hassas bir ölçümden çok daha büyük bir ölçüm kesinliğine ulaşıldı. Bu da maskeye doğru ilerleyen ışık ışınlarının boşlukta daha yavaş ilerlediğini gösteriyor. Asıl önemli olan ise; bu yavaşlatma etkisinin ışığın cama veya suya girerken yavaşlama etkisine göre, çok farklı olması. Işığın maskeden geçerken, fotonlar seyahat ettiği maksimum hız sınırlanıyor. Çalışma Glasgow Üniversitesi Optik Grubu'ndan Prof. Miles Padgett, ve Stephen Barnett liderliğindeve teorik fizikçiler Heriot-Watt Üniversitesi'nden Daniele Faccio ortaklığıyla yapıldı. Araştırmanın baş yazarlarından Daniel Giovannini; Yapılandırılan ışındaki gecikme küçüktü, bir metre yayınım da sadece birkaç mikrometre, fakat bu miktar çok önemli. Benzeri etkiler Bessel ışınları ve Gaussian ışınlarında da gördük, dedi. Elde edilen veriler ışığın havadaki veya boşluktaki yayınım hızının 299,792,458 m/s yavaşlatılabileceğini gösteriyor.


Yeni yapılan bir araştırma, ışığa bir elektron bağlayarak, yeni bir ışık formu oluşturarak her ikisinin özelliğini birleştirmenin mümkün olduğunu öneriyor. Imperial College London'ndan bilim insanları ışık ve elektron çiftinin sağladığı özellikler sayesinde, elektronik devrelerde elektron yerine fotonlar kullanılabileceğini belirtiyorlar. Ayrıca araştırmacılar bu sayede , atomlardan daha küçük parçacıklara hükmeden kuantum fiziksel fenomeni inceleyebilecekler. Normal materyallerde, ışık yüzeyde mevcut olan elektronların hepsiyle ve materyalle etkileşime girer. Fakat teorik fizikçiler ışık modelini kullandılar ve son yıllarda keşfedilmiş bir malzeme sınıfı olan topolojik yalıtkanları kullanarak yüzeyde etkileşime giren tek bir elektron buldular. Bu ışık ve elektronun özelliklerini birleştirerek bir bağlanma yaratabilir. Normalde ışık bir doğru boyunca ilerliyor, fakat elektronla birleşince kendi yolunu izlemek yerine , materyal boyunca yüzeyi izliyor. Çalışma Nature Communications'nda yayınlandı, Dr Vincenzo Giannini ve meslektaşları nano parçacık etrafında bu etkileşimi modelledi. Bu parçacık metrenin milyonda birinden bile daha küçük bir küre, yani topolojik yalıtkandı. Yaptıkları modelde ışık elektronun özelliklerini alabilir ve parçacık etrafında dönebilir aynı zamanda elektron da ışığın bazı özelliklerini alabilir. Normalde elektrik devreleri gibi materyaller boyunca ilerleyen elektronlar, bir kusurla karşılaştıklarında dururlar. Buna rağmen , Dr. Giannini'nin ekibi nano parçacık yüzeyi boyunca kusurlar bulunsa bile , elektron halen ışığın yardımıyla ileri doğru hareket edebiliyor. Eğer bu fotonik devrelere adapte edilebilirse, devreler daha tutarlı ve bozukluklara karşı daha az hassas olabilir. Ayrıca Dr Giannini, bu fenomenin mevcut teknolojiyle modellenerek gözlenmesinin mümkün olduğunu ve ekibin bunu gerçekleştirmek için deneysel fizikçilerle birlikte çalıştığını ekliyor. Bu sayede süper soğutulmuş ortamlarda kuantum fenomenini çalışmak yerine, oda sıcaklığında kuantum davranışı çalışılabileceği düşünülüyor. Oğuz bey emeğinize sağlık. Gerçekten ülkemizde bilimsel haber konusunda ciddi eksiklikler var. Tv leri saçma sapan diziler kuşattı, Tübitak 'ın başına imamlar geçirildi. Ülkede ciddi bir bilim ve mantık eksikliği yaşanıyor ve malesef bilime ülkemizde sahip çıkacak kurumsal bir yapı olmadığı gibi elit bir yapı da yok, elini taşın altına koyan örgütlenmiş bilim adamları da yok Yönetenler ne yapsa herkes susuyor. Böyle bir ortamda çeviri çok önemli. Gelişmelerin paylaşılması çok önemli. Fen bilimleri öğretmenlerinden çok imamların atandığı gereksiz yere sürekli cami yapılan bir ülkedeyiz artık. Aklı başında olan eğitimli kitlenin atağa kalkması kendi çapında birşeyler yapması şart. Kolay gelsin.Sizin yaptıklarınızı görenler var elbet. Yorum olmayabilir.Ama okuyanlar çok. Pek fazla elle tutulur bilim sitesi olmasa da Gerçekbilim gibi düzenli haber giren, gelişmelerden haber veren bir kaç siteyiz. Hiç bir yerden destek almadan ayaklarımız üzerinde durmaya çalışıyoruz. Siz ve sizin gibi değerli takipçiler sayesinde biraz da bilinç kazandırabildiysek ne mutlu bize.


Texas Southwestern Üniversitesi'nden bilim insanları, kalp krizi sonrası kalp hücrelerinin yeniden onarılamamasının ardındaki gizemi çözdü. Sadece yenidoğan farelerde kalp hasarından sonra önemli bir miktarda rejenerasyon gerçekleşse de, bu moleküler mekanizma bugüne kadar aydınlatılamamıştı. Yenidoğan fareler % 15'e kadar ventriküler dokularını onarabiliyor fakat rejenerasyon doğduktan itibaren 7 gün sonra bitiyor. Bir kere bu olgunlaşma evresi bitti mi, kardiyak hücreler olgunlaşıyor ve farelerin kalp onarma özelliğini kaybediyor. Üniversitenin Hamon Rejeneratif Bilim ve Tıp Merkezi bilim insanları tarafından kardiyak rejenerasyona dair bir dizi önemli gelişme kaydedildi. İlk olarak diğer bir Amerikalı ekiple çalışan bilim insanları 2011 yılında bazı hayvanların kalp dokularını önemli miktarda onarabildiğini duyurdu. Bu minik fareler yeni kardiyomiyosit hücreleri üreterek kalplerini rejenere ediyor yani onarıyor. Kardiyomiyosit hücreleri kalbin sağlıklı olarak kasılmasından sorumlu hücrelerdir. Yeni araştırmada ise araştırmacılar bu hücreleri oluşturan genleri , protein ürünlerini,hücre basamakları ve immün sistemindeki makrofajları ele aldı. Bu gelişme sayesinde belki bir gün insan kalbi de onarılabilir. Kalp hastalıkları dünyada bir numaralı ölüm nedenidir, kontraktil kas hücreleri bir kere zarar gördü mü, hücreler tekrar onarılamaz. Yetişkin bir insan kalp krizi geçirdiğinde 1 milyara kadar kardiyomiyosit kaybeder çünkü bunlar kendilerini yenileyemez. İşte kardiyomiyosit kaybı kalbin kasılma özelliğini azaltır, yara oluşumuna ve kalp ölümüne neden olur. Buna karşın yeni doğan fareler verimli bir şekilde kalp dokusunu rejenere eder ve organın tekrar verimle çalışmasına imkan verir. Bu hayvanlar ilk haftada bu rejenerasyon yeteneğini kaybeder, çünkü bileşenler yapısal ve fonksiyonel olgunluğa ulaşır, diyor Zhaoning Wang. Bu süreç boyunca kalp gelişiminde etkin olan genlerin aktif olduğunu fakat kalp olgunlaşırken hızla azaldıklarını gösterdik. Bu da yenidoğan kalbinin bu gelişimsel gen programının kalp rejenerasyonu boyunca, sonuna kadar kullandığını gösteriyor, diyor. Yani yaralı fare kalbi birkaç günlük bir altın zaman dilimi kullanarak kalp dokusunu onarabiliyor. Yani bu hayvanlarda halen embriyonik gen programı 7 gün boyunca işleyebiliyor. Wang ve arkadaşları bugüne kadar yapılmış en geniş memeli kalbi rejenerasyon kataloğunu oluşturdu ve tabi ki yenidoğan fareyi ekledi. Araştırmada hayvanın transkriptomunu yani fare genomundaki tüm mesajcı RNA'ları da araştırdı. Ayrıca ökaryotik hücre çekirdeği proteini histonları da de analize etti. Bunlar DNA'dan kromatin oluşturmayla ilişkilendiriliyor. Transkriptomu çalışarak doğrudan kalp rejenerasyonunu ifade eden genleri tespit edebildiler. Wang ve ekibi 7 günlük periyotta rejeneratif ve non-rejeneratif fare kalplerini kıyasladı. Rejeneratif kalpler eşsiz bir immün tepkisiyle destekleniyor. Burada en öne çıkan faktör markofajlar tarafından salınan CcL24 faktörüydü. Bu rejenerasyonu organize ediyor Ayrıca rejenerasyon boyunca RNA bağlama proteini, Igf2bp3 devreye giriyor. CcL24 and Igfbp3'ün daha önce karakterize olmamış kardiyomiyosit regülatörleri olduğunu belirledik, burada tedavi edici etkiler olabilir, diyor Wang. Araştırmacılar bu bulguları tıp alanında kullanarak, kalp hastalıkları için tedaviler geliştirmek istiyor.


Londra' da Royal Free Hastanesi'nde bilim insanları kök hücreleri kullanarak laboratuvar ortamında, burun, kulak ve kan damarlarını yapmayı başardı. Dünya' da Amerika dahil pek çok laboratuvarda kök hücreden laboratuvar ortamında organ üretmek için çalışıyor. Artık İngiltere' den şanslı birkaç hastaya laboratuvar ortamında yapılmış kan damarları, göz yaşı kanalları, soluk borusu nakledilmiş bulunuyor. Araştırmacılar yakında vücudun diğer parçalarını da insan vücuduna nakletmeyi planlıyorlar. Dünya'nın ilk laboratuvar ortamında kök hücrelerden yapılmış burnunu nakletmeye hazırlanıyorlar. En son geçen sene İngiliz ekip, kanserden burnunu kaybeden bir İngiliz vatandaşına laboratuvar ortamında yapılmış bir burun yaptılar. Burnun süngerimsi yapısını taklit etmek için yapı önce tuzlu ve şekerli bir kalıpta bekletildi. Sonrasın burun hastanın koluna nakledilerek cildin burnu sarması ve onarması beklendi. Prof. Seifalian ve ekibi burnu hastanın yüzüne nakletmeden önce resmi kurumlardan onay için bekliyor. Prof. Seifalian hastanın yüzüne nakil yapmadan herhangi bir şey belirtilemeyeceğini söylüyor. Prof. Seifalian daha önce kan damarları,gözyaşı kanalları ve soluk borusu yapılarında kullanılan polimer için patent aldı. Geçen yılın sonlarında Hindistan ve Londra'da test laboratuvarlarında yapılan kulaklar için testler başladı. Bu sayede kulakları olmadan doğan insanlar için bir fırsat doğacak. ' Kulakları yapmak burunları yapmaktan çok daha zor çünkü bütün dış şeklin ve cildin sıkıca oturması gerekiyor. Özellikle yeni kulağa ihtiyaç duyan çocuklar için kaburgadan kıkırdak almak oldukça invasif bir uygulama,' diyor Prof. Seifalian'ın laboratuvarında bugüne kadar düzinelerce kulak ve burun yapmış olan plastik cerrahı Dr. Dr Michelle Griffin. Ayrıca, karın altı bölgeden alınacak yağ hücreleri sayesinde labortuvardaki kulakların daha hızlı büyüyebileceğini belirtiyor. Dr Griffin ilerde tümüyle sentetik bir yüz yaratabilmeyi plandıklarını fakat polimer iskeletlerin vücuttan atılmayacağını öncelikle kanıtlamaları gerektiğini belirtiyor.Bilim insanları burun ve kulaktan sonra daha kompleks akciğer, böbrek, karaciğer gibi organları üretmeye çalışacaklarını belirtiyorlar. Başlangıç aşamasında bir organı birebir üretmenin gerekmediğini ve şimdiden üretilen soluk borusu, gözyaşı kanalı gibi yapıların yeterince işe yaradığı belirtiliyor. 16 milyon dolar harcanan araştırma 2016'ya kadar yaygınlaşacak. Eklenen organların kanser gibi yan etkileri de uzun süreli olarak incelenek. Böylece ilerde mükemmel organlar yapılabilecek. Gelecekte organları üreten fabrikaların açılabileceği belirtiliyor. Bu konuyla ilgili bir bilgimiz yok biz sadece haberleri aktarıyoruz.


Barselona Autonomous Üniversitesi'nden bilim insanları uzay-zamanın bükülmesine imkan veren solucan deliklerinin davranışını taklit edebilen bir manyetik sistem geliştirdiler. Yine de çok heyecanlanmayın, çünkü bu uzay-zaman yolculuğu yapmanıza yarayacak gerçek bir solucan deliği değil. Aynı bir noktadan diğer noktaya tünel açan solucan delikleri gibi fakat, bu tünelde manyetik alan bir noktadan diğer noktaya aktarılıyor. Scientific Reports araştırma dergisinde yayınlanan araştırmaya göre, 45 mm'lik küresel bir ferromanyetik küre yaratan araştırmacılar, bir spiralin içinde ferromanyetik bir tabakanın içinde, küresel bir süper iletken tabaka yerleştirdiler. Süper iletken tabakayı yapmak için, süper iletken şeritler küreye yapıştırılarak , tüm cihaz sıvı azota daldırıldı. Manyetik alan ise bir uçta bulunan bobinden geçen akımla sağlandı. Manyetik alan kürenin bir ucundan girdiğinde, araştırmacılar bir uçtan giren alanını sanki izole monopolar alan gibi nasıl olduğunu göstermek istediler, fakat diğer uçta manyetik alandan hiçbir iz kalmamıştı. Çift tabakalı tasarım sayesinde, manyetik alan görünmez hale getirilerek, manyetik alan etkileşimi ve itimi iptal ediliyor bu sayede tespit edilemez oluyor. Bizim solucan deliğimizde manyetik alan, uzayda bir noktadan diğer noktaya manyetik açıdan izlenemez bir yol izleyerek aktarılıyor, olarak açıklıyor araştırmacılar. Bir noktada kayboluyor ve farklı bir noktada yeniden beliriyor, sanki farklı bir boyutta hareket ediyormuş gibi, diyor baş araştırmacı Alvaro Sanchez. Solucan deliği fikri Albert Einstein'ın teorilerinden tüketilen bir fikir aslında. 1935'de Einstein ve meslektaşı Nathan Rosen genel rölativite teorisinin uzay-zamanda iki nokta arasında oluşabilecek bir köprüye imkan verebileceğini gördüler. Teorik olarak Einstein-Rosen köprüleri ya da solucan delikleri adı verilen bu bağlantılar devasa uzaklıklar arasında geçiş imkanı tanıyor. Bugüne kadar solucan deliklerinin varlığına hiç bir tespit yapılamamıştır. Manyetik alanın bir noktadan diğer bir noktaya hiçbir etki olmadan taşınabilmesi oldukça önemli bir gelişme. Eğer bir mıknatısı kürenin içine yerleştirirseniz, artık bir alandan etkilenmez ama tabii ki de kürenin içindeki manyetik alan gerçekten çok fazladır sadece dışarıdan tespit edilemez . Gerçekten solucan deliklerine giren cisimler, uzay-zamanın bir noktasında belirerek diğerinde yeniden gözüküyor. İşte bu nedenle bu gerçek bir solucan deliği değil. Solucan deliklerinin zaman yolculuğu için gerekli olan kestirme noktalar olduğu düşünülse de, bugüne kadar hiçbir solucan deliği tespit edilemedi. Ayrıca evrende olabilecek solucan deliklerinin çok küçük olduğu düşünülüyor. Aslında bu duruma bir illüzyon denilebilir, gerçek bir solucan deliği değil bu. Gerçekten uzay-zamanı birbirine bağlayan yeni bir yol açmıyor. Yine bu sayede emar cihazlarında manyetik solucan delikleri oluşturularak, aynı anda diz,karaciğer, kafa emarları alınabilir. Çünkü manyetik alana birbirine karışmayacak şekilde oluşturulur.


Bilim insanları Mars kökenli 6 volkanik taşı inceleyerek hepsinde aynı miktarda izotopik birleşime rastladı. Ayrıca her numunede metan olduğu kütle spektrometresinde görüldü. Ayrıca ekip Mars'dan olmayan iki göktaşında daha az metan olduğunu gözlemledi. Bu keşif Mars yüzeyinde olgunlaşmamış yaşam formları olabileceği ihtimalini doğuruyor. Gezegenimizde mikroplar bunu bolca yapıyor. Renk ve kokuya sahip olmayan metan, en basit organik molekül olarak biliniyor. Yanıcı olan gaz Mars atmosferinde ilk kez 2003 yılında Avrupa Uzay Ajansı'nın Mars Express uydusu tarafından tespit edilmişti. NASA'nın keşif robotu Curiosity, geçtiğimiz yıl Gale kraterinde metan izlerine rastlamıştı. Dünya'da metan, büyükbaş hayvanların yemek sindirimi gibi canlılara ait faaliyetlerin yanı sıra, yanardağ patlamaları gibi doğaya özgü olaylarda ortaya çıkıyor. Space.com'a açıklama yapan araştırma ekibinden Nigel Blamey, Dünya'ya düşen altı Mars meteoritinden numune alarak incelediklerini belirtti. Her bir meteoritten, bir gramın çeyreği kadar parça alındı. Nature Communications dergisinde yayımlanan araştırma sonucunda, meteroitlerin Dünya'ya çarptıkları zaman metan ve diper gazlar saçtıklarını gösterdi. Blamey, Dünya atmosferinin neredeyse yüzde 1'i kalınlığındaki Mars atmosferi yaşama olanak vermek konusunda çok yetersiz kalsa da, metanın yeraltında bulunuyor olabileceğini belirtti.


Bilim insanları 1 litre mikroorganizma besi yerinde metabolizması değiştirilmiş E.coli ile yağ asitlerinde 580 mg benzin üretmeyi başardı. Onlarca yıldır tükettiğimiz fosil yakıtları gün geçtikçe azalıyor. Fakat petrol türevi yakıtları tüketimiz gün geçtikçe artıyor. Sadece benzin ,mazot değil, plastik veya kozmetik gibi pek çok petrol türevi ürün petrole ihtiyaç duyuyor. Bunun yanında global ısınma ve çevre kirliliği de artık önlemez biçimde artış gösterdi. Petrolden üretilen benzin aslında hidrokarbon, katkı malzemeleri ve bazı harmanlama ajanlarının birleşiminden oluşan bir yakıt. Bu hidrokarbonlar ise alkanlar adı karbon ve hidrojen atomlarından oluşan moleküller. Benzinde bulunan düz zincirli alkanlar ise, genelde 4 ile 12 karbon atomundan oluşuyor. Daha öncesinde E.coli bakterisinden 13-17 karbonlu uzun zincirli alkanlar üretilerek dizel yakıt üretilse de, şimdiye kadar kısa zincirli alkanlardan benzin üretilmemişti. 29 Eylül' de Kimya ve Biyomoleküler Mühendislik Bölümü'nden Prof. Sang Yup Lee tarafından Nature dergisinde yayınlanan Kısa Zincirli Alkanların Mikrobiyal Üretimi- Microbial Production of Short-chain Alkanes adlı araştırmada kısa zincirlerin üretimi açıklandı. Araştırma ekibi, yağ asitlerinin metabolizmasını değiştirerek, normal intracellular yağ asitlerinden daha kısa hale getirerek, kısa zincir alkanların yaratılması için eşsiz sentetik bir yol tasarladı. Bu sayede E.coli suşlarının benzin üretmesi için uygun bir platform sağlandı. Ayrıca bu platform suşları istenirse, modifiye edilerek diğer kısa zincir yağ esterlerini ve kısa zincir yağ alkollerini üretebiliyor. Araştırmada Koreli araştırmacılar uyguladıkları stratejileri açıkladılar. 1)Yağ asitleriyle ilişkili enzimleri perdeleyerek 2) Enzimleri işleyerek ve biyosentetik yollarla karbon akışını konsantre ederek kısa zincirli karbonlar oluşturmak 3) Kısa zincirli yağ asitlerini alkanlara çevirerek eşsiz bir sentetik yol ve kültür kondisyonlarını optimize etmek. Ayrıca araştırma ekibi, yağ esterleri ve alkollerin sentezlemek için alakalı enzimlerin aynı platforma üretilebileceğini de gösterdi. Profesör Sang Yup Lee, Bu çalışma sürdürebilir benzin üretimi için sadece bir başlangıç niteliğinde. Kısa zincir yağ asitleri ve türevlerini üretmek için düşük metabolik akıştan dolayı üretilen miktar halen çok düşük. Bu nedenle biyo-benzin verimini ve üretkenliğini artırmak için halen çalışıyoruz. Buna karşın ilk kez E.coli' den biyo-benzin ürettiğimiz için rapordan memnunuz. Umuyoruz ki, gelecekte mikroorganizmaların metabolik mühendisliği sayesinde yakıt ve kimyasal üretmek için yenilenebilir kaynaklar yaratacağız dedi.


Vermont Üniversitesi'nden kimyager Severin Schneebeli molekülleri nano boyutta kontrol ederek sadece 1,7 nm boyunda nano İngiliz anahtarı geliştirmeyi başardı. Eğer nano bu nano İngiliz anahtarının boyunun ne kadar küçük olduğunu algılamak isterseniz, kabaca bir saç telinin kalınlığından yüzbinlerce kez daha küçük denilebilir. Bilim insanları bu İngiliz anahtarını yaratmak için, kiral yardımlı sentez ismi veriliyor. Bu sayede büyük moleküllerin şekillerinde özelleşmeye imkan tanınıyor. Bir molekülün kiral yapısı aslında onun ayna görüntüsü demek. Bu sayede büyük moleküllerin şekilleri hassas olarak kontrol ederek, daha kompleks ilaçlar,polimerler ve sentetik malzemeler yapmak mümkün oluyor. Schneebeli ve ekibi antrasen maddesinden C şeklinde moleküler şeritler oluşturdu. İşte bu şeritsel yapılar önemli geometrik bir oryantasyonla her biri bir diğerinin içine oturtularak, spesifik bir özellik kazandı. Yani aynı İngiliz anahtarı- somun ikilisi gibi bir alet çözümüne dönüştü. Oluşturulan bu alet, o kadar stabil ki, farklı sıcaklıklar ve çözeltilerde bile halen şeklini koruyor. Bu sayede pillarene makrohalkalı moleküller sıkıca bağlanarak, diğer kimyasallarla modifikasyon ve ışık yayan maddelerle kontrollü ilaç taşınımı imkanı tanıyor. Bu nano anahtar sayesinde pillarene halkalarında bağlanma yüz kata kadar arttırılabilir. Ekip bu nano anahtarı denemeden önce , nasıl çalışacağına ilişkin detaylı simülasyonlar yaptı. Böylece sentez öncesinde İngiliz anahtarının şeklinin nasıl kontrol edileceğine ilişkin testler yapıldı. Ekip daha da ileri giderek bu C şeklindeki parçalardan farklı şekiller yaratmaya çalışıyor. Ekip gerçek bir yay kadar esnek , bir yay üzerinde çalışıyor. Bu sayede yüksek basınç altında şeklini koruyacak gerçek bir yay üretmek istiyor. Bu sarmal şekil çok güçlü ve esnek olabilir. Bu sayede dayanıklı kasklar ya da uzay malzemeleri üretilebilir. Geniş açıdan bakarsak, bu materyal bize bugüne kadar ulaşılmamış bir malzeme üretmemizi sağlayabilir, diyor Schneebeli. - Xiaoxi Liu, Zackariah J. Weinert, Mona Sharafi, Chenyi Liao, Jianing Li, Severin T. Schneebeli. Regulating Molecular Recognition with C-Shaped Strips Attained by Chirality-Assisted Synthesis. Angewandte Chemie International Edition, 2015; DOI: 10.1002/anie.201506793


Ultrason görüntüleme güvenli ve kansız bir yöntem olması nedeniyle gün geçtikçe önem kazanan hızlı bir medikal yöntemdir. Fakat ultrason cihazları birçok prob ve ekipman içeren genelde hantal ve karmaşık cihazlardır. İşte Massachussets Teknoloji Enstitüsü'nden bilim insanları, aynı yara bandı gibi yapışabilen ultrason bantları icat etti. Science dergisinde yeni yayınlanan makalede mühendisler pul büyüklüğünde ve 48 saat boyunca sürekli organların görüntülemesini verebilecek ultrason bandı tanımlanıyor. Normalde ultrason teknolojisi, problar yardımıyla vücuda yollanılan ses dalgaları kalp,akciğer gibi organlardan yansıyarak yüksek çözünürlüklü ultrason görüntüleri oluşturur. Araştırmacılar ultrason bantlarını gönüllülere uyguladıklarında, kan damarlarından iç organlara kadar vücudun birçok kısmının yüksek çözünürlüklü görüntüsünü elde ettiler. Yapıştırmalar güçlü bir yapıştırıcı içeriyor ve gönüllüler oturduklarında, koştuklarında ya da hareket ettiklerinde organlarında gerçekleşen değişimleri kaydediyor. Mevcut tasarımda yapıştırmalardan gelen sinyalleri çözmek için cihazlara bağlamak gerekiyor. Fakat bu tasarımda bile aynı EKG probları gibi vücuda bağlanarak sürekli monitörleme yapılabilir. Araştırma ekibinin nihai hedefi, cihazı kablosuz hale getirerek, giyilebilir görüntüleme ürünleri üretmek. Bu bantların kolaylıkla eczaneden veya doktordan reçete edilebilmeleri amaçlanıyor. Biz vücudun farklı yerlerine bantları yapıştırmak ve YZ algoritmalarıyla isteğe uygun analiz etmek için cep telefonuna bağlamayı amaçlıyoruz. Giyilebilir görüntülemede yeni bir çağ başlatabileceğimize inanıyoruz. Sadece birkaç bantla iç organları görüntüleyebiliriz, diyor MIT makine mühendisliği bölümünden Prof. Xuanhe Zhao. MIT'nin geliştirdiği yeni ultrason bandı genişleyen bir yapışkan tabakası ve katı transdüser dizisi içeriyor. Bu kombinasyon sayesinde cihaz daha temiz ve net görüntüler üretiyor. Yapışkan tabakada iki ince elastomer tabakası arasında katı bir hidrojel tabakası yerleştirilmiştir. Hidrojel tabakası sayesinde ses dalgaları kolayca iletiliyor ve elastik özelliğe sahip. Hidrojel akustik dalgaları engelleyerek, iç organların yüksek çözünürlüklü görüntüsünü verebiliyor. Tüm bant 2 cm2 civarında ve 3 mm kalınlığında bir pula benziyor. Gönüllüler üzerinde 48 saat boyunca çeşitli aktiviteler esnasında bantlar denendi. Ağırlık kaldırmadan, jogginge kadar bir çok aktivitede bant kullanılarak görüntüler alındı. Örneğin otururken ve ayağa kalkınca ana kan damarlarının değişen çapı incelendi. Ayrıca egzersiz sırasında kalbin şeklindeki değişim incelendi. Ya da meyve suyu içerken midenin genişlemesi de incelendi. Hatta ağırlık kaldırırken kaslarda oluşan mikrohasarlara dair parlak desenler tespit edildi. Ekip, çıkartmaların kablosuz olarak çalışmasını sağlamak için çalışıyor. Ayrıca bantların görüntülerini daha iyi yorumlayıp teşhis edebilen yapay zekaya dayalı yazılım algoritmaları geliştiriyorlar. Ardından Zhao, ultrason bantlarının hastalar ve tüketiciler tarafından paketlenip satın alınabileceğini ve yalnızca çeşitli iç organları izlemek için değil, aynı zamanda tümörlerin ilerlemesinin yanı sıra rahimdeki fetüslerin gelişimini izlemek için de kullanılabileceğini öngörüyor.


Rice Üniversitesi'nden bilim insanları, meyve sineklerinin beyninin hacklenerek uzaktan kontrol edilebileceğini gösterdi. Sineklerin beyinlerindeki nöronlara sinyal yollanarak, kontrolleri sağlanıyor. Araştırma ekibi önce, ısıya duyarlı iyon kanalında nöronlara sahip genetiği değiştirilmiş meyve sineklerini aldı. Bu kanal ısıtıldığında, nöronlar aktive olarak sineği kanatlar açık pozisyona getiriyor. Isı tetikleyicisi olarak demir oksit nanoparçacıklar böceklerin beynine enjekte edildi. Manyetik alan uygulandığında, parçacıklar ısınarak nöronları ateşliyor ve sinek kanatları açarak uçma pozisyonuna getiriyor. Sistemi test etmek için küçük bir manyetik alan uygulandı. Manyetik alan uygulandığında, sinek kanatlarını yaklaşık yarım saniyede açıyor. Beyin üzerinde çalışmak ya da nörolojik hastalıkları tedavi etme açısında bilim insanları için her iki açıdan da inanılmaz derecede hassas ve minimal derecede invazif. Seçilen nöral ağların manyetik alanla uzaktan kontrolü nöro teknolojilerin kutsal kasesine benzetilebilir. Bizim çalışmamız ise bu yolda önemli bir adım çünkü, uzaktan manyetik kumandanın hızını arttırıyor ve insan beyninin doğal hızına yaklaştırıyor, diyor araştırmanın yazarı Jacob Robinson. Araştırmacılar bu teknoloji sayesinde bazı göz hasarlarının tedavi edilebileceğini düşünüyor. Görsel korteks stimülasyonuyla gözlere yeni bir yol açılabilir. Böylece görüş yeniden sağlanabilir. Projenin destekçisi DARPA'nın ise başka planları var. Darpa giyenin nöral aktivitesini ölçerek düşünceleri yazıya dökecek bir başlık geliştirmek istiyor. Böylece insanlar arasında bu düşünceler veya sezgileri aktarılabilir. Bu konsept gerçekten çok tuhaf gözüküyor. Araştırma Nature Materials dergisinde yayınlandı. Sineklerin manyetik alandaki kontrollerini videoda görebilirsiniz.


Seoul Ulusal Üniversitesi'nden bilim insanları geniş bir alanda kullanılabilecek çok hassas bir biyolelektronik burun geliştirdiler. Biyolelektronik burun aynı insan burnu gibi çalışarak, eşzamanlı olarak çalışarak küçük molekülleri kokluyor ve varlığını tespit edebiliyor. Normalde bir suda bakteri olup olmadığını bulmak için araştırmacıların iki seçeneği olur. Ya sudan numune alıp, suda şüphelendikleri bakterileri büyüterek, koloni konsantrasyonunu incelerler ya da GC, GC-MS analizi yaparlar. Seoul Ulusal Üniversitesi'nden araştırmacılar istenilen yere kullanılabilecek çok hassas bir biyolelektronik burun geliştirdiler. Suda çok yüksek miktarda bakteri bulunursa zaten koklayarak bunu anlayabiliriz. Fakat yeterli miktarda ama anlaşılamayacak bakteri miktarı sağlık riski teşkil edebilir. Biyolelektronik burun aynı insan burnu gibi çalışıyor, eşzamanlı olarak çalışarak küçük molekülleri kokluyor ve varlığını tespit edebiliyor. Aslında bunu karbon nanotüp alan etkili transistör kullanan laboratuvarda üretilen insan burun reseptörleriyle sağlıyor. Bakteri tabanlı küf gibi yapıları koklamakta özelleşmiş iki reseptör geosmin ve 2-metil-izo-borneol seçildi. Burnumuzdan farklı olarak cihaz farklı kokular karışsa bile, litrede 10 ng konsantrasyona kadar inebiliyor. Her şeye rağmen insan burnu bu iki türden daha fazla koku molekülünü tespit edebilir. İşte bu nedenle baş bilim insanı Prof. Tai Hyun Park cihazın taradığı alanı genişletmeyi umuyor. İnsan burnunda 400 civarında farklı koku reseptörü bulunur. Eğer bu teknolojiyi geliştirebilirsek, düşük konsantrasyonda bile olsa bu cihaz kokladığı her şeyi tayin edebilir, diyor. Prof. Tai Hyun Park. Bu teknoloji küçültülüp, mükemmel hale getirilince sadece bakterileri değil, hastalık biyo işaretleri veya uyuşturucular tespit edilebilir. Hatta bu sayede koku kodlarından oluşan evrensel bir veri bankası hazırlanabilir. Biosensors and Bioelectronics dergisinde araştırmanın detayları verildi.


İnsanlık her geçen gün tonlarca veri ürettiğinden, veri depolama için acilen yeni bir yöntem bulmak gerekiyor. Yeni yapılan bilimsel araştırmada, tek bir atom veri kaydetmede önemli bir adım atıldı. Bir bitin(1 ve 0) depolanması için atomlar olabilecek en küçük yapı parçası olabilir. Eğer atomlara veri kaydeden hardiskler yapabilirsek, boyutlar binlerce kat daha küçülebilir. Bilim insanları daha öncesinde atomlara bitleri depolamada şimdiden aşama kaydetse de, fakat bunun için ektrem soğuk koşullarda kontrol edilen laboratuvar ortamı gerekiyordu. Radboud Üniversitesi'nde yapılan bu son araştırmada oda sıcaklığında çalışan bir mekanizma tarif edildi. Önemli bir faktör malzeme seçimiydi: yarı iletken siyah fosfor tabakasında tekli kobalt atomları . Diğeri ise atomları, bitlerin depolanması için kullanılan yöntemdi; spin açısal momentumun aksine farklı bir şekilde, elektronların çekirdeğin orbitalinde dönme yöntemi seçildi. Önceki araştırmacıların kullandığı bu eğri açısal momentum yerine, kobalt atomunun orbitalleri arasında bir enerji farkı yaratmanın bir yolunu bulduk ve şimdi atomik depolama için orbital açısal momentumu kullanıyoruz diyor. Takım , Brian Kiraly. Tabi yine de bu gerçekten büyük bir belki olabilir ama yine bu kanıt niteliğindeki veri ilk geri alımlar oldukça umut verici. Özellikle yeni materyaller ve metot sayesinde atomları manyetize ve stabil tutma problemi belki de aşılabilir. Normalde bir mıknatıs kuzey ve güney kutupları olabilir ama tek atoma inildiğinde , atom dönmeye başladığında, hangi yönün hangisi olduğu bilinemez, bu da çevre koşullarına çok duyarlıdır.diyor Alexander Khajetoorians. Önceki araştırmada tek atoma veri depolamak için -233 C (40 K) inilmek gerekmişti. Yeni deneyde ise ekstrem soğukta çalışmak gerekse de, diğer metotlara kıyasla bu yöntemin sıcaklık değişimlerine daha az duyarlı olduğu düşünülüyor. Diğer araştırmalarda taramalı tünelleme mikroskobu ile elektronlar spesifik bir bariyere yönlendiriliyordu. Kuantum tünelleme ile çalışılması gerekiyordu. Benzeri bir kurulum laptop veya akıllı telefonlara yapılabilirse, bu araştırma hedefine yaklaşacaktır. Hedefe ulaşıldığında ise pek çok fotoğraf ve videoyu belki de kaydetmek mümkün olacaktı. Bu sayede atomlardan oluşan hardisklerin yapılabilir, böylece onbinlerce kat daha fazla veri depolanabilir. Yine de tabi gidilmesi gereken çok yol var.


Vanderbilt Üniversitesi'nden bilim insanları, kanserli tümör oluşumundan sorumlu geni engelleyen bir protein keşfetti. Bu sayede tümörler günler içinde eriyerek, hızla büyümeleri engelleniyor. Hücre ve gelişimsel biyoloji ve Biyokimya Profesörü William Tansey, kendini MYC onkojeninin nasıl çalıştığını keşfetmeye adadı. Bununla beraber, çok iyi korunmuş ve makarna gibi dolambaçlı olan bu protein; normal insan gelişimi ve sıklıkla ölümcül ve tedavisi zor kanser türleriyle ilişkili olduğu düşünülüyordu. MYC sanki nitrolu bir araba gibi, devamlı hücre çoğalmasına ve bölünmesine neden oluyor. Hücre ne kadar hızlı büyür ve bölünürse, o kadar mutasyon biriktiriyor bu da kanserlerin artmasına neden oluyor, diyor Tansey. MYC, 30 yıla yakındır ulaşılamayan bir ilaç hedefiydi diyor, Tansey. Çünkü, MYC'nin yapısı pek bilinmediğinden dolayı, MYC'ye karşı ilaç geliştirilemez denildi. İşte,Tansey bu bariyerin etrafından dolaşmak için, MYC ile partner olan daha bilindik proteinleri tanımlayarak, kanser oluşumuna neden olan mutasyonları hedefledi. Eğer MYC ve protein arasındaki fiziksel kontağı doğrulayabilirsek, tedavi amaçlı takip edebiliriz, diyor Tansey. Tansey ve arkadaşları Konuk Hücre Faktörü-1 (Host Cell Factor-1 ) proteinini tedavi geliştirici bir aday olarak tanımladı. HCF1, MYC ile etkileşime girdiğinden protein sentezi stimülasyonu için çok önemlidir. Genetik olarak tasarlanmış MYC'li kanser hücresi HCF1 ile uzun süre etkileşime girmediğinde kendi kendini yok ediyor. İşte geliştirilen tedavi bu etkileşimi kısıtladığından, kanser tedavisi için büyük bir umut vadediyor. Asıl enteresan olan MYC'nin tüm fonksiyonunu kesmeye ihtiyacı olmaması. Aynı Aşil'in topuğu gibi, sadece çok spesifik bir etkileşimi takip etmek gerekiyor, diyor Tansey. Bu Tansey'in MYC ile ilişkili olarak keşfettiği ikinci proteindir. Daha önce Prof. Stephen Fesik, Orrin H. Ingram II ile keşfedilen protein WDR5'de de benzeri bir davranış gösteriyordu. İki proteinde gözümüzün önünde saklanıyordu. MYC'de fiziksel olarak DNA'ya bağlanarak genleri aktive ediyor. Protein transkripsiyon faktörleri sadece iki nüfuz etki alanına ihtiyaç duyuyor. DNA bağlanma alanı ve aktivasyon bölgesi, DNA'yı RNA ve protein yapmak için teşvik eder. İşte biz biraz bu araları kurcaladık, bu yetim proteine bugüne kadar kimse ciddi bir şekilde bakmamıştı, diyor Tansey. 4 yıllık hummalı bir çalışmanın meyvesini alan Tansey laboratuvarı, HCF1'in MYC ile nasıl çalıştığını ve diğer protein işlevlerini nasıl etkilediğini daha iyi anlamayı amaçlamaktadır .


Nesli tükenmiş hayvanların hayata döndürülmesi fikri hala bilim kurgu gibi görünüyor olabilir. Ancak bilim adamları tüylü mamutun DNA'sını laboratuvarda üretilen fil hücrelerine naklederek bu amaca küçük bir adım daha yaklaştılar. Harvard genetikçisi George Church ve meslektaşları CRISPR denilen gen düzenleme tekniğini kullanarak küçük kulaklar, deri altı yağı, kıl uzunluğu ve rengi genlerini fil deri hücrelerine naklettiler. Bu çalışma henüz bilimsel bir dergide yayımlanmadı ve diğer araştırmacılar tarafından doğrulaması yapılmadı. Tüylü mamutun binlerce yıl önce nesli tükendi, türün son örneği 3600 yıl önce ortadan kalktı. Fakat bilim adamları bu ve diğer türlerin 'de-extinction' denilen işlemle hayata geri döndürülebileceğini söylüyorlar. Ancak tüylü mamutları yakın bir zamanda etrafta göremeyeceğiz, çünkü daha yapılacak çok iş var. diyor Church. Ama yapmayı planladığımız şey de bu. Mamut DNA'sını fil hücrelerine ekleme uzun bir sürecin ilk adımı. diyor Church. Sonrasında doğru özellikle üretip üretemediklerini görmek için hibrit hücreleri özelleşmiş dokular haline getirmek için bir yol bulmaları gerekiyor. Örneğin, araştırmacıların mamut genlerinin doğru renk kıl ve doku üreteceğinden emin olmaları gerekiyor. Ondan sonra takım, hibrit hücreleri yapay bir rahimde büyütmeyi planlıyor, çünkü bilim adamları ve hayvan hakları savunucuları hibrit hücreleri canlı bir filin rahminde büyütmeyi etik bulmuyor. Araştırmacılar eğer bu hibrit mamut-filleri hayatta tutabilirlerse, insan tehditiyle daha az karşılaşacağı soğuk iklimlerde yaşayabilen bir fil yapmayı umuyorlar. Bu hibrit yaratıkları hayatta tutabilirlerse daha çok mamut DNA'sını fil genomuna nakledip eski canavarları yeniden hayata döndürmeye çalışacaklar. Tüylü mamutlar yeniden hayata döndürülecek hayvanların tek adayı değil. 2003'te bilim adamları 2000 yılında nesli tükenen Pyrenean ibex'i, keçinin donmuş doku örneğinden klonlayarak canlandırdı. Klon doğduktan sonra sadece 7 dakika hayatta kalabildi. Birkaç yıl önce bir grup araştırmacı Melbourne'da bir müzedeki 100 yıllık Tazmanya kaplanı örneğinden DNA alarak fare embriyosuna aktardı ve genlerin işlevsel olduğu görüldü. Church de, sürüleri Kuzey Amerika göklerini dolduran ama 20. yüzyılın başlarında nesli tükenmiş olan göçmen güvercini geri getirmek için çalışıyordu. Araştırmacılar 100 yıllık müze numunesinden 1 milyar DNA 'harfi' aldılar ve kaya güvercini DNA'sına eklediler. Bu çabalar başarılı olsa bile bazı etik zorluklar ortaya çıkarıyorlar. Örneğin, laboratuvarda nesli tükenmiş hayvanların yaşama döndürülmesi, doğal habitatların mahvedilmesini teşvik edebilir. diyor Duke Üniversitesi'nden doğa koruma ekoloğu Stuart Pimm. Wisconsin-Madison Üniversitesi'nden ekolog Stanley Temple ise Bu tekniklerin bir kısmını nesli tehlike altındaki türlerin yaşama yeteneğini geliştirmek için kullanabiliriz. diyor.


Bilim kurgu filmlerinde, bir gün yapay zekanın kontrolden çıkarak, insanlığı yok etmeye çalışacağı sıklıkla işleniyor. Bilim insanları çok güçlü bilgisayar süper zekasının kontrol edilip, edilemeyeceğini araştırdı. Cevap, nerdeyse kontrol edilemeyeceği yönünde. İşin en kafa karıştırıcı yanıysa, insan aklının ötesinde bir süper zekanın, bu süper zekayı analiz edebilecek bir simülasyona sahip olması gerektiğidir. Eğer biz bunu idrak edecek güce sahip değilsek, bu tarzda bir simülasyonu yaratmak imkansız olacaktır. Yeni araştırmada yazarlar, yapay zekaya dair bu tarz senaryoları anlayamazsak, insana zarar verme gibi kuralların oluşturulamayacağını öneriyor. Eğer, bir bilgisayar sistemi programcıların kapsamının üstünde çalışırsa, bu sistem için hiçbir limit koyamayız. Süper-zeka temel olarak, tipik olarak robot etiği kapsamındaki çalışmalardan farklı bir problem ortaya koyuyor, diyor araştırmacılar. Ekibin bir kısmı bunu, Alan Turing'in 1936'da ortaya attığı sonlanma problemine bağlıyor. Bu problem bir bilgisayar programının bir sonuca ya da bir cevaba ulaşıp, ulaşamayacağını bilmesini temel alıyor veya basitçe sonsuza kadar yeni bir problem bulmaya çalışarak döngüye giriyor. Turing bunu akıllıca bir matematikle kanıtlıyor. Biz bazı spesifik programları bilsek de, mantıksal olarak yazılmış olan her potansiyel programı bilmemizin bir yolu yoktur. İşte bu bizi tekrar YZ'ye geri götürüyor, yani süper zeki bir programın tüm muhtemel bilgisayar programlarını hafızasında tutma olasılığı oldukça muhtemeldir. Yapay zekanın insanlara zarar vermesini ve dünyayı yok etmesini durduracak hangi program yazılırsa yazılsın, bir sonuca ulaşabilir ya da ulaşamaz- matematiksel açıdan herhangi bir açıdan kesin olamayacağımızdan, bu da şu anlama gelir; YZ kontrol edilebilir değildir. Doğrusu bu önleme algoritmasını kullanışsız kılıyor, diyor Max-Planck Enstitüsü İnsan Gelişimi Bölümü'nden bilgisayar bilimci Iyad Rahwan. Alternatif olarak YZ'ye bazı etikler öğretmek ve dünyayı yok etmemesini söylemek- hiçbir bir algoritmanın kesinlikle yaptığından emin olmamakla beraber- süper zekanın yeteneklerini sınırlamak olur. Mesela, sistemin bazı kısımları internetten veya önemli ağlardan koparılabilir. Yeni araştırma bu fikri de reddediyor- yani yapay zekayı sınırlandırma fikrini- tartışma ise insanların kavrayışının ötesindeki problemleri çözmek için kullanamayacaksak, niye baştan onu yarattığımıza kadar gidiyor. Eğer yapay zekayı daha da geliştireceksek, kontrolümüzün ötesindeki bir süper zekanın ne zaman oluştuğunu bile bilemeyebiliriz, işte bu kavram karmaşası gibi oluyor. İşte bu nedenle hangi yönde gittiğimize dair ciddi sorular sormalıyız. Süper zeki bir makinenin dünyanın kontrolünü ele alması bilim-kurgu gibi geliyor. Buna rağmen, programcılardan nasıl olduğunu tümüyle anlayamasa da, şimdiden bazı makineler bazı önemli görevlerin üstesinden geliyor, diyor Max-Planck Enstitüsü İnsan Gelişimi Bölümü'nden bilgisayar bilimci Manuel Cebrian. Araştırma Journal of Artificial Intelligence Research dergisinde yayınlandı. - Manuel Alfonseca, Manuel Cebrian, Antonio Fernandez Anta, Lorenzo Coviello, Andres Abeliuk, Iyad Rahwan. Superintelligence Cannot be Contained: Lessons from Computability Theory. Journal of Artificial Intelligence Research, 2021; 70: 65 DOI: 10.1613/jair.1.12202


Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf'dan bilim insanları şans eseri plütonyumun yeni ve stabil bir halini keşfetti. Plütonyum; taşıması, depolaması ve bertaraf etmesi oldukça zor olan radyoaktif bir elementtir. Fakat bu yeni keşif sayesinde , plütonyuma dair bu problemler belki de çözülebilir. Plütonyumun en güvenli formlarından biri plütonyum dioksittir. Seramik materyal gibi stabil olan bu form suda çözülmez ve yüksek erime noktasına sahiptir. Plütonyum nanoparçacıklar, farklı plütonyum izotoplarından oluşan farklı öncüller kullanılarak yapılabilir. İşte bilim insanları Plütonyum (veya Pu öncülü suda çözmeye çalışırken tuhaf bir reaksiyon gördüler. Plütonyum dioksite geçtiği anda, Pu katı ve stabil bir geçiş faza geçti. Pentavalent plütonyum (Pu fazında göründü . Normalde bu fazın ne katı, ne de stabil olması beklenmiyor. Aslında bu sonuç o kadar şaşırtıcı ki, ekip başta reaksiyonun yanlış gittiğini düşündü. Pu , veya 'den her nanoparçacık üretiminde reaksiyon çok hızlı gerçekleşiyor. Fakat burada gözlenen fenomen oldukça garip. Kimyagerler bunun gerçekleşeceğine pek inanmasa da, sonuçlar gayet açık, diyor baş araştırmacı Kristina Kvashnina. Araştırmacılar elde ettikleri bulguları test etmek için ROBL X-ışını absorbsiyon spektrometresinde test ettiler. Bu tesiste röntgen ışını verilen, radyoaktif materyallerin enerjileri floresans ışımaları yardımıyla ölçülebiliyor. Gerçekten de, deneyler yeni Pu fazını onayladı. Hatta araştırmacılar 3 ay sonrasında maddeye tekrar bakınca uzun süre boyunca stabil kalacağını onayladılar. Bu yeni keşfin doğuracağı sonuçlar bilinmese de, belki de nükleer atıkları uzun yıllar boyunca korumak için kullanılabilir.


Freiburg Üniversitesi'nden bilim insanları,elektrik akımı yardımıyla yaraların iyileşmesini 3 kata kadar arttıran bir biyo-çip geliştirdi. Normalde elektrik akımıyla cilt hücrelerinin hareketlerinin yönlendirilebileceği biliniyor. Hatta insan vücudu kendi başına bir elektrik alan üretiyor. İşte bilim insanları bu etkiyi arttırmak için yeni bir çalışma gerçekleştirdi. Özellikle diyabet hastaları gibi hastalarda zayıf kan dolaşımı nedeniyle yaraların veya ülserlerin iyileşmesi zaman alabilir. Bu yaralar ve kesikler iyileşmediğinde giderek büyüyerek enfekte olabilir. Elektriğin yaralarda iyileşmeye yardımcı olduğu bilinse de, elektrik alanının şiddeti ve yönü bugüne kadar pek araştırılmamıştır. Bundan dolayı araştırmacılar keratinosit adı verilen hücreleri kullanarak , iyileşme prosesini inceleyen bir biyoelektronik platform geliştirdiler. Ayrıca yaranın bir tarafındaki elektrik alanlarının uygulanmasını, yaranın her iki tarafındaki değişken alanlarla karşılaştırdılar. Hem sağlıklı keratinositler, hem de diyabetli kişilerinkine benzeyecek şekilde tasarlanmış keratinositler, herhangi bir elektriksel müdahale olmayan deri hücrelerine göre üç kata kadar daha hızlı göç etti . Elektriksel itiş kullanılan hücrelerin en verimli şekilde ve zarar görmeden bölgeye göç ettiği keşfedildi. Yaralar yavaş iyileştiğinden, enfeksiyon riski artıyor ve iyileşme sürecini geciktirebiliyor. Ciddi vakalarda ampütasyona bile yol açtığından, hastaların yaralarının hızla iyileşmesi büyük önem taşıyor. Araştırmacılar sonraki adımda, insanlar üzerinde denemeler yapmak istiyor. Gerçek dünya koşullarında ucuz ve piyasada mevcut materyallerle pratik uygulamalar geliştirilebilir. Araştırma Lab on a Chip'te yayınlandı . Gelecekte bilim kurgu filmlerindeki gibi insanların yaralarını birkaç dakika içinde iyileştiren kabinler gerçek olacak gibi görünüyor. Bio-yazıcıların bir 10 yıl içinde dokuları ve organları daha iyi yazabileceği düşünülürse, gelecekte ölüm hariç her şeyin çözümü bulunabilir.


Bir gün canlı hücrelere nano makineler yollanarak, ilaçların taşınımının, ultramikro cerrahi müdahalerle zararlı hücrelerin yok edilebileceğini hayal edin. İşte Pennsylvania State Üniversitesi'nden bilim insanları insan hücrelerine nanomotorlar yerleştirerek, bu motorların hücreler tarafından uzaktan kontrolünü sağladı. Roket şeklindeki metal parçacıklar olarak tarif edilen nanomotorlar dışardan gönderilen ultrasonik dalgalar yardımıyla kontrol ediliyor. Ayrıca seçici manyetik alanlar uygulanarak da nanomotorlar yönlendirilebiliyor. Deneylerde kullanılan HeLa hücreleri, aslında insan rahim kanseri hücreleri. Bu hücreler nanomotorları tanıyarak sindiriyor. Ultrason atım yapıldığında motorların hücreleri hareket ettirebileceği belirtiliyor. Bugüne kadar nanomotorlar sadece in vitro olarak yani canlı insan hücrelerinde çalışılmamıştı. 10 yıl öncesinde yine aynı üniversiteden kimyager Ayusman Sen ve fizikçi Vincent Crespi 'nin olduğu ekipte geliştirilen nanomotorlar, toksik yakıtlarla çalışıyordu. Fakat yeni nanomotorlar ultrasonik dalgalar yardımıyla çalışıyor. Gereksinime bağlı olarak nanomotorların basitçe hücrelere çarparak, etrafta sanki bir yumurta çırpıcı gibi işleyerek hücre zarını delerek, hücreyi yok edebileceğini düşünüyor. Bu sayede kanser tedavisi için kullanılabileceği ve kanser hücrelerini yok edebileceği düşünülüyor. Böylece doğrudan kanser hücreleri de hedef alınabilir. Bununla beraber nanomotorların birbirinden bağımsız , otomatik olarak çalıştığını belirtiyor. Bununla beraber istenirse nanomotorlar işbirliği yaparak birlikte kanser hücrelerini yok etmek için kullanılabilir. Araştırmacıların bulguları Angewandte Chemie International Edition' da 10 Şubat 2014'te yayınlandı. Fantastik bir dünyaya ait bir uygulama gibi gözüken buluşumuz, nanomotorlar sayesinde vücutta hareket eden ve birbiriyle anlaşan yeni bir tedavi ve teşhis yöntemi olacak. Bu parçacıkların kontrolü ile küçük boyutta her şeyin nasıl işlediğini görebileceğiz, diyor araştırmanın lideri Prof. Tom Mallouk. Videoda nanomotorların hücrelerin çevresinde hareketini görebilirsiniz. - Wei Wang, Sixing Li, Lamar Mair, Suzanne Ahmed, Tony Jun Huang, Thomas E. Mallouk. Acoustic Propulsion of Nanorod Motors Inside Living Cells.Angewandte Chemie International Edition, 2014 Sitenizi takip ediyorum. Güncelliği ve haber aktarımınız oldukça başarılı.


Harry Potter'ın görünmezlik pelerini ile görünmezlik hayalinin yeniden ateşlenmesiyle bilim insanları görünmezlik için pek çok teknoloji geliştirmeye başladı. Bu sayede nesneleri sesten veya doğrudan gizlemeyi amaçlayan farklı görünmezlik teknolojileri geliştirildi. İşte Rochester Üniversitesi'nden bilim insanları pahalı ve özel teknolojiler kullanmadan eşsiz bir konfigürasyonla yeni bir görünmezlik teknolojisi üretti. Fizik Prof. John Howell ve doktora öğrencisi Joseph Choi dört standart lens kullanarak, optimal görüş alanından farklı açılardan bakılsa da, arkasındaki şeyi görünmez kılan bir teknoloji geliştirdiler. Görünebilir spektrumda çok yönlü perdeleme sağlayan bilinen ilk cihaz böylece tarafımızdan üretildi, diyor Rochester Optik Enstitüsü'nden doktora öğrencisi Choi. Çoğu görünmezlik cihazı sadece önden bakınca görünmezlik sağlasa da farklı açılardan etkili değil. Ayrıca arka planını oldukça belli ettiğinden anlaşılıyor. Araştırmacılar arkadaki nesneyi görünmez kılmak lenslerin gücünü ve tipini belirleyerek dört lens arasındaki mesafeyi hesapladılar. Cihazı test etmek için nesneyi kareli zemine yerleştirdiler. Sonrasında değişen açılara göre bakılarak görünmezlik sağlandı. Kareli yüzeyde kesiksiz görüntü alındığı ve problem olmadığı ve nesnenin iyi şekilde gizlendiği tespit edildi. Rochester Pelerini daha büyük lenslerle yapılarak daha büyük nesnelerin görünmezliği sağlanabilir. Diğer cihazları aksine ışığın tüm görünür dalga boylarında çalışan alet, sayesinde sadece spesifik frekanslar değil diğer frekanslarda da görünmezlik sağlamak mümkün. Cihaz ışığı bükerek merkeze yolladığından cihazın ortasındaki bölge perdelenemiyor. Bu nedenle perdelenen bölge simit şeklinde olmalı. Bu nedenle problemi çözmek için biraz daha kompleks tasarımlar geliştirilebilir. Ayrıca cihazdan kaynaklanan kenar etkileri daha büyük lensle aşılabilir. Bununla beraber pelerin , Harry Potter'ın görünmezlik pelerini gibi olmasa da cerrahi uygulamalarda ameliyat bölgesini görmek için kullanılabilir. Optics Express'da yayınlanan makalede görünmezliğin matematik formülü de verildi. Bu sayede 15 dereceye kadar görünmezlik sağlayabilirsiniz.


Bilim insanları, Mycoplasma bakterisinin parçaları ile kimyasal olarak sentezlenmiş genomu birleştirilerek doğal bakteri hücreleri gibi büyüyüp, bölünebilen yapay hücreler üretildi. 2016'da J. Craig Venter Enstitüsü'nden Craig Venter liderliğinda araştırmacılar sentetik minimal hücreler yarattıklarını duyurmuştu. Her hücre yaşamın özü için gerekli 473 anahtar gen içermekteydi. Sonradan bu hücreler JCVI-syn3.0 olarak isimlendirildi ve hücre kolonileri oluşturabilecek kadar üreyip, büyüyebiliyordu. Fakat bölünen hücreleri yakında inceleyen araştırmacılar, hücrelerin özdeş bir şekilde bölünmediğini ve hatta doğal bakterilere eş yavrular üretmediğini fark etti. İlk yapay hücreler, tuhaf şekillerde ve büyüklüklerde yavru hücreler üretmekteydi. genomda üreme için esas olmayan parçaları atmıştı. Fakat üreme için gerekli olan bu tanımı, agar plaka üzerinde güzel koloniler üretmeye yarayacak parçalara çevirdik, diyor ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü'nden Elizabeth Strychalski. Bu sentetik bakteri hücrelerine farklı genler yeniden tanımlandı ve yapılan ilaveler sonrası mikroskop altında tekrar bakıldı. Strychalski ve ekibi 7 ilave gen ekleyerek, hücrelerin özdeş bir şekilde bölünmesini sağladı. Araştırmacılar bu 7 geni ekledikten sonra yeni sentetik hücre, normal ve özdeş hücre bölünmesi ve üremesi yapacak hale geldi. Strychalski ve arkadaşları bu 7 genden 2'sinin hücre bölünmesinde yer aldığını bilse de diğer 5 genin önceleri fonksiyonu bilinmiyordu. Bu şaşırtıcı oldu, diyor Strychalski. Bu 5 gen tümüyle bilgimizin dışındaydı, diyor araştırmanın yan yazarı MIT'den James Pelletier. Bu araştırma hayatın nasıl işlediğini anlamada ve hücreleri güvenli bir şekilde çalıştırmak açısından inanılmaz derecede önemlidir, diyor Stanford Üniversitesi'nden Drew Endy. Araştırmacılar bu araştırmanın tarım,beslenme, biyotıp ve çevre ıslahı açısında geniş çaplı potansiyel uygulamaları olabileceğini düşünüyor. Biyolojik kodumuzu bu şekilde düzeltmek ve rafine etmek oldukça önemli bir yetenek olacaktır.