Thế giới tuần qua

97
Bacteriophage

Virus vi mô có thể là đạn dược trong cuộc chiến chống lại kháng kháng sinh, một kỹ thuật mới có thể giải quyết tình trạng thiếu phổi để cấy ghép và phương pháp khử muối hiệu quả, chi phí thấp có thể làm cho chất thải công nghiệp ít độc hại hơn. Cùng tìm hiểu xem tuần này có những khám phá khoa học thú vị nào.

Tạo một thực khuẩn thể trên vi khuẩn kháng kháng sinh

Hai ảnh trên: Một loại vi khuẩn, hay thực thể khuẩn, là một loại virus lây nhiễm vi khuẩn. Nó bao gồm một đầu icosah thờ (20 mặt), chứa vật liệu di truyền, sợi đuôi và sợi đuôi, cố định nó vào một vị trí thụ thể cụ thể trên vi khuẩn. Đuôi tiêm vật liệu di truyền vào vi khuẩn, và bộ máy tế bào của vi khuẩn được sử dụng để tạo ra nhiều bản sao của virus. Ảnh: Hình ảnh Getty.

Lần đầu tiên, các bác sĩ đã có báo cáo về việc sử dụng vi khuẩn được thiết kế an toàn và hiệu quả trên các loại vi khuẩn đã được chế tạo – các loại virus lây nhiễm và tiêu diệt vi khuẩn – để điều trị nhiễm trùng kháng kháng sinh ở người.

Nhiễm vi khuẩn, bao gồm viêm phổi và tụ cầu, đang phát triển sức đề kháng mạnh mẽ hơn đối với các loại thuốc kháng sinh mà các bác sĩ thường sử dụng để điều trị chúng. Đây là một vấn đề mà Tổ chức Y tế Thế giới gọi là một trong những mối đe dọa lớn nhất đối với sức khỏe toàn cầu, an ninh lương thực và sự phát triển. Ngày nay, quy định việc sử dụng kháng sinh hợp lý hơn, các nhà khoa học cũng đang tìm kiếm những cách mới để điều trị nhiễm khuẩn – đó là những gì đã lôi kéo họ đến vi khuẩn, hay nói ngắn gọn. Thực khuẩn thể đã rất nỗ lực để duy trì trạng thái cân bằng vi khuẩn trên toàn thế giới. Trên thực tế, chúng là những kẻ giết người hiệu quả đến mức chúng tiêu diệt 40% tất cả các tế bào vi khuẩn trong đại dương mỗi ngày. Chúng có thể được sắp xếp chống lại MRSA không?

Theo báo cáo trong Y học Tự nhiên, các thực khuẩn thể đã được sử dụng vào năm 2018 để điều trị nhiễm trùng ngoài tầm kiểm soát ở một bệnh nhân xơ nang 15 tuổi ở London. Cô ấy có một vết thương phẫu thuật không chịu lành và nhiễm trùng đã lan đến gan. Giải pháp được đưa ra thông qua bộ sưu tập các thực khuẩn thể 15.000 lọ được giữ bởi Graham Hatfull, giáo sư sinh học tại Đại học Pittsburgh, người đã tìm kiếm thư viện vi khuẩn của mình và thử nghiệm các thực khuẩn thể có thể được sử dụng để tiêu diệt chủng Mycobacterium gây bệnh cho bệnh nhân. Một loại cocktail có chứa các thực khuẩn thể – đã được tinh chế và kiểm tra độ an toàn – được tiêm vào tĩnh mạch. Sáu tuần sau khi quét gan cho thấy nhiễm trùng đã biến mất. Hiện tại, chúng tôi đã sắp xếp một khu vực chưa được khám phá và thanh lọc các thực khuẩn thể. Bệnh nhân đã khoẻ hơn.

Khát vọng lớn

Theo các nhà nghiên cứu, có tới 80% phổi của người hiến tặng bị từ chối vì chấn thương nghiêm trọng nhưng có khả năng hồi phục. Ảnh: Getty Images.

Bệnh nhân đang phải vật lộn với nhiễm vi khuẩn, ở trên, đã phải vào bệnh viện để được ghép phổi – một thủ tục phức tạp trên toàn thế giới do thiếu người hiến. Bây giờ một nhóm nghiên cứu từ Columbia Engineering và Đại học Vanderbilt đã phát triển một kỹ thuật tái tạo phổi có thể làm tăng sự sẵn có của các cơ quan trên toàn thế giới.

Một yếu tố gây ra sự thiếu hụt, theo báo cáo của Columbia, là có tới 80% phổi của người hiến bị từ chối vì chấn thương nghiêm trọng nhưng có khả năng hồi phục. Các nhà nghiên cứu đã phát triển một mô hình theo đó phổi bị tổn thương nghiêm trọng có thể được tái tạo để đáp ứng các tiêu chí cấy ghép. Đây là công bố trên tạp chí Nature Communications.

Trên thực tế, nhóm nghiên cứu đã phát triển một nền tảng lưu thông chéo, hỗ trợ khả năng sống sót của phổi ở bên ngoài cơ thể trong 36 giờ – đủ thời gian để các bác sĩ tái tạo các cơ quan bị thương trước khi ghép. Họ đã tiến hành nghiên cứu về phổi với tổn thương cụ thể, phổ biến: hút dịch dạ dày, tổn thương biểu mô phổi do vật liệu dạ dày gây ra trong đường hô hấp. Theo Columbia, hồi nghiên cứu mới này cho thấy phổi bị tổn thương do hút dịch dạ dày có thể được duy trì bên ngoài cơ thể trong vài ngày, chấp nhận các biện pháp can thiệp điều trị lặp đi lặp lại và hiển thị bằng chứng tái tạo tế bào và cải thiện chức năng. Phổi được tái sinh trên nền tảng này đáp ứng tất cả các tiêu chí cho cấy ghép.

Nước: Hiện có sẵn với lượng Natri thấp hơn

Tại Đại học Columbia, các kỹ sư đã tìm ra cách loại bỏ muối khỏi nước muối hypersaline, nước – có hại cho môi trường là sản phẩm phụ của một số quy trình công nghiệp, sản xuất dầu khí, v.v.

Nếu xử lý tồi tệ, nước muối hypersaline có thể gây ô nhiễm cả đất và nước ngọt, Columbia chỉ ra. Tuy nhiên, nếu có một cách đơn giản, rẻ tiền để khử muối thì sẽ có sẵn một lượng lớn nước cho mọi mục đích sử dụng, từ nông nghiệp đến các ứng dụng công nghiệp và thậm chí có thể cho tiêu dùng của con người.

Dưới sự chỉ đạo của giáo sư kỹ thuật môi trường và trái đất Ngai Yin Yip, nhóm nghiên cứu đã tìm ra cách loại bỏ muối khỏi nước bằng cách chiết dung môi xoay nhiệt độ, hay TSSE, có thể khử muối trong nước nhiều hơn bảy lần so với nước biển – có nghĩa là nó có phạm vi rộng hơn hơn thẩm thấu ngược, trạng thái khử muối hiện tại. Và không giống như thẩm thấu ngược, nó không đòi hỏi nhiều năng lượng và do đó rất nhiều ngân sách để hoàn thành nhiệm vụ. Kỹ thuật này được mô tả kỹ hơn trong tờ Khoa học & Công nghệ Môi trường.

Suy nghĩ LỚN và Thất bại thì vẫn tốt hơn

Đại học Chicago đã tạo ra một chương trình tài trợ nghiên cứu được thiết kế đặc biệt để hỗ trợ các dự án nghiên cứu rủi ro của rủi ro trên cơ hội có khả năng thất bại. Ảnh: Getty Images.

Đại học Chicago đã tạo ra một chương trình tài trợ nghiên cứu được thiết kế đặc biệt để hỗ trợ các dự án nghiên cứu rủi ro của rủi ro trên cơ hội có khả năng thất bại. Nó có tên là BIG: the Big Ideas Generator.

Chương trình được đặt ra dựa trên ý tưởng rằng: môi trường tài trợ hiện tại có thể gây khó khăn cho việc chấp nhận rủi ro với những ý tưởng chưa được kiểm chứng, theo trang web của BIG. Nó cũng được xây dựng dựa trên ý tưởng rằng các chương trình nghiên cứu không cần thiết phải thành công để truyền đạt những bài học quan trọng. Các hướng dẫn tài trợ chỉ xem xét rủi ro và các dấu hiệu thành công truyền thống có thể bị hạn chế trong thời gian ngắn. Đặc biệt đối với các nhà nghiên cứu bên ngoài, những người không ủng hộ nhận được sự hỗ trợ mà họ cần – nhưng cũng về lâu dài. Chẳng hạn, một nghiên cứu ở PNAS đã chỉ ra rằng các thí nghiệm không thích rủi ro, tiến bộ khoa học chậm, đặc biệt là trong các lĩnh vực trưởng thành, nơi có nhiều thử nghiệm rủi ro và ít dư thừa hơn sẽ thúc đẩy khám phá.

BIG ra mắt vào năm 2014 với chương trình thí điểm ba năm đã kết thúc tài trợ cho 55 dự án, một số trong đó tiếp tục nhận được tài trợ của liên bang một khi họ chứng minh kết quả ban đầu. Các nhà nghiên cứu LỚN đang làm những việc như nghiên cứu cấu trúc di truyền của vi khuẩn trong tự nhiên (chứ không phải trong phòng thí nghiệm) và kiểm tra tác động của kích thích điện lên trí nhớ cảm xúc. Chương trình này cung cấp nhiều hơn là tiền – nhân viên của nó cũng cung cấp hỗ trợ chiến lược cho các nhà nghiên cứu phát triển kế hoạch của họ. Kiến trúc sư tiếp theo là chìa khóa, kiến ​​trúc sư chương trình Elena Zinchenko cho biết: Chương trình BIG là một sự pha trộn rất tốt giữa chủ nghĩa duy tâm và chủ nghĩa thực dụng. Nó khôi phục lý do chính tại sao mọi người thực hiện nghiên cứu: vì họ muốn khám phá những chân trời mới.

Robot thử nghiệm hương vị cho thực phẩm Trung Quốc

Robot thử nghiệm vị giác có thể tự động điều chỉnh tốc độ và các điều kiện sản xuất khác để đảm bảo tất cả các thực phẩm có cùng màu sắc, mùi và vị, theo tờ South China Morning Post. Ảnh: Getty Images.

Các nhà sản xuất thực phẩm ở Trung Quốc đang sử dụng robot thử nghiệm hương vị, được cung cấp bởi trí thông minh nhân tạo, để xác minh chất lượng sản phẩm của họ.

Bằng chứng được đưa ra trong một cuộc họp giai đoạn ba năm. Những phát hiện này đã mở đường cho ứng dụng đại chúng trên mạng của công nghệ.

Các máy móc hoạt động trên dây chuyền sản xuất giống như Lucille và Ethel đã làm tốt hơn. Theo South China Morning Post, chúng được trang bị cảm biến điện và quang học để mô phỏng mắt, mũi và lưỡi của con người, với một ‘bộ não’ chạy thuật toán mạng thần kinh, tìm kiếm các mẫu trong dữ liệu, điều chỉnh tốc độ và các điều kiện sản xuất khác để đảm bảo tất cả các loại thực phẩm có cùng màu sắc, mùi và vị. Tuy nhiên, không phải ai cũng chào đón những tân binh mới nhất trên dây chuyền lắp ráp. Đại diện một hiệp hội đầu bếp Trung Quốc, cho biết: Đồ ăn Trung Quốc cực kỳ tinh vi nên đây có lẽ là điều khó khăn nhất để tiêu chuẩn hóa trên toàn thế giới.

BÌNH LUẬN CỦA BẠN