تبلیغات
میکروبیولوژیست - مطالب شهریور 1392

بیماری کودکان

شنبه 30 شهریور 1392 06:50 ق.ظ

نویسنده : تینا سپاسی
ارسال شده در: می دونستی ؟؟ ،



پژوهشگران دانشگاه استنفورد موفق شده اند ترازیستورهای زنده ای بر پایه دی.ان.ای و آر.ان.ای ساخته و با تکمیل چرخه ذخیره ،انتقال و انجام عملیات منطقی روی اطلاعات، اجزای یک رایانه زیستی را آماده کنند.


وقتی که چارلز بابج در قرن نوزدهم نخستین ماشین محاسبه گر را طراحی کرد، در ذهنش چرخ دنده ها و اهرم هایی داشت که حامل اطلاعات بودند. نخستین کامپیوتر الکتریکی یعنی ENIAC در دهه ۱۹۴۰/۱۳۲۰ از الکتریسیته و لامپ های خلأ استفاده می کرد. کامپیوترهای امروزی از ترانزیستورهای استفاده می کنند که از مواد نیمه رسانا با فناوری پیشرفته ساخته شده اند و همین قطعات منطق رایانه را رهبری می کند.

اکنون گروهی از مهندسان زیستی دانشگاه استنفورد تصمیم دارند محاسبات کامپیوتری را باز هم فراتر ببرند و مرزهای مکانیک و الکترونیک را به سوی قلمرو زنده زیست شناسی درنوردند. در مقاله ای که این گروه چند روز پیش در مجله علمی Science منتشر کرد، از یک ترانزیستور زنده صحبت شده (و جزئیات عملکرد آن نیز به تفصیل ذکر شده است) که از جنس مواد ژنتیک (DNA و RNA) ساخته می شود. مواد ژنتیک زنده جای چرخ دنده های بابج یا لامپ های انیاک و ترانزیستورهای نیمه رسانای امروزی را خواهند گرفت. گروه پژوهشگران قلب ژنتیکی این ماشین محاسبه را به جای ترانزیستور، ترانسکریپتور (رونویس) نام نهاده اند.


ژروم بونه (Jerome Bonnet) که نویسنده اصلی مقاله است در این باره می گوید: «رونویس ها اجزاء اصلی پشت صحنه سازوکار منطق ژنتیک هستند، درست مثل ترانزیستورها و الکترون ها».

ساخت این رونویس ها به مهندسان امکان می دهد محاسبات کامپیوتری را درون سلول های زنده انجام دهند تا در شرایط خاص، مثلاً قرارگرفتن سلول در برابر یک محرک یا دیگر عوامل محیطی، یا در زمان بندی مشخصی، واکنش هایی برنامه ریزی شده مثل مرگ، تکثیر یا تغییر در سوخت وساز سلول ایجاد کنند. به علاوه این کامپیوترهای زنده می توانند در مطالعه و برنامه ریزی سامانه های زنده، ثبت و نگهداشت شرایط داخل سلولی و بهبود درمان های سلولی نقشی کلیدی ایفا کنند.


رایانه زیست شناختی چه طور کار می کند؟

در الکترونیک ترانزیستورها مسئول جریان الکترون ها در مدار هستند. به همین ترتیب در زیست شناسی رونویس ها مسئول هدایت جریان یک پروتئین خاص به نام آر.ان.ای پلی مراز هستند. این پروتئین وقتی اجازه حرکت پیدا کند در طول دی.ان.ای حرکت می کند.

پژوهشگران، عملکرد گروهی از پروتئین های طبیعی به نام اینتگرازها را طوری دست ورزی کرده اند که بتوانند کنترل دیجیتال روی جریان آر.ان.ای پلی مراز در امتداد دی.ان.ای داشته باشند و به این ترتیب منطق ژنتیک خودشان را راه اندازی کردند. با استفاده از رونویس ها این دانشمندان همان چیزی را بازآفرینی کرده اند که در مهندسی الکترونیک به عنوان «دروازه منطقی» می شناسند و می تواند پاسخ های «درست نادرست» در برابر تقریباً هر پرسش بیوشیمیایی درون سلول قرار بدهد. این پژوهشگران نام دروازه منطقی خود را «منطق بولی اینتگراز» یا «BIL GATEs» (بیل گیتس!) گذاشته اند.

دروازه های رونویس محور به تنهایی یک کامپیوتر کامل محسوب نمی شوند، بلکه در امتداد یک کامپیوتر زیستی استفاده می شوند که درون هر سلول زنده می تواند عمل کند. با وجود تفاوت بیرونی یک کامپیوتر زیستی و یک کامپیوتر الکترونیک (از انیاک بگیرید تا تبلت های امروزی) همه این دستگاه ها سه عملکرد اصلی مشترک دارند: ذخیره، انتقال و انجام عملیات منطقی روی داده ها. سال گذشته همین گروه توانسته بود دو عملکرد اصلی دیگر یک کامپیوتر (یعنی ذخیره و انتقال اطلاعات) را نیز با استفاده مواد ژنتیک انجام دهد. پژوهشگران توانستند حجمی از اطلاعات را روی یک مولکول دی.ان.ای ذخیره کنند و سازوکاری برای انتقال داده ها از سلولی به سلول دیگر ابداع کنند، یعنی درحقیقت یک شبکه اینترنت بین سلولی طراحی کردند.



ادامه مطلب

دیدگاه ها : نظرات
برچسب ها: ترازیستور ، حجرالفلاسفه ، اکسیر بی مرگی ، رونویس ، DNA ، RNA ،
آخرین ویرایش: - -

به تاخیر انداختن مرگ

دوشنبه 25 شهریور 1392 08:20 ب.ظ

نویسنده : تینا سپاسی


پژوهشگران دانشگاه استنفورد موفق شده اند ترازیستورهای زنده ای بر پایه دی.ان.ای و آر.ان.ای ساخته و با تکمیل چرخه ذخیره ،انتقال و انجام عملیات منطقی روی اطلاعات، اجزای یک رایانه زیستی را آماده کنند.

وقتی که چارلز بابج در قرن نوزدهم نخستین ماشین محاسبه گر را طراحی کرد، در ذهنش چرخ دنده ها و اهرم هایی داشت که حامل اطلاعات بودند. نخستین کامپیوتر الکتریکی یعنی ENIAC در دهه ۱۹۴۰/۱۳۲۰ از الکتریسیته و لامپ های خلأ استفاده می کرد. کامپیوترهای امروزی از ترانزیستورهای استفاده می کنند که از مواد نیمه رسانا با فناوری پیشرفته ساخته شده اند و همین قطعات منطق رایانه را رهبری می کند.

اکنون گروهی از مهندسان زیستی دانشگاه استنفورد تصمیم دارند محاسبات کامپیوتری را باز هم فراتر ببرند و مرزهای مکانیک و الکترونیک را به سوی قلمرو زنده زیست شناسی درنوردند. در مقاله ای که این گروه چند روز پیش در مجله علمی Science منتشر کرد، از یک ترانزیستور زنده صحبت شده (و جزئیات عملکرد آن نیز به تفصیل ذکر شده است) که از جنس مواد ژنتیک (DNA و RNA) ساخته می شود. مواد ژنتیک زنده جای چرخ دنده های بابج یا لامپ های انیاک و ترانزیستورهای نیمه رسانای امروزی را خواهند گرفت. گروه پژوهشگران قلب ژنتیکی این ماشین محاسبه را به جای ترانزیستور، ترانسکریپتور (رونویس) نام نهاده اند.

ژروم بونه (Jerome Bonnet) که نویسنده اصلی مقاله است در این باره می گوید: «رونویس ها اجزاء اصلی پشت صحنه سازوکار منطق ژنتیک هستند، درست مثل ترانزیستورها و الکترون ها».

ساخت این رونویس ها به مهندسان امکان می دهد محاسبات کامپیوتری را درون سلول های زنده انجام دهند تا در شرایط خاص، مثلاً قرارگرفتن سلول در برابر یک محرک یا دیگر عوامل محیطی، یا در زمان بندی مشخصی، واکنش هایی برنامه ریزی شده مثل مرگ، تکثیر یا تغییر در سوخت وساز سلول ایجاد کنند. به علاوه این کامپیوترهای زنده می توانند در مطالعه و برنامه ریزی سامانه های زنده، ثبت و نگهداشت شرایط داخل سلولی و بهبود درمان های سلولی نقشی کلیدی ایفا کنند.


رایانه زیست شناختی چه طور کار می کند؟

در الکترونیک ترانزیستورها مسئول جریان الکترون ها در مدار هستند. به همین ترتیب در زیست شناسی رونویس ها مسئول هدایت جریان یک پروتئین خاص به نام آر.ان.ای پلی مراز هستند. این پروتئین وقتی اجازه حرکت پیدا کند در طول دی.ان.ای حرکت می کند. 

پژوهشگران، عملکرد گروهی از پروتئین های طبیعی به نام اینتگرازها را طوری دست ورزی کرده اند که بتوانند کنترل دیجیتال روی جریان آر.ان.ای پلی مراز در امتداد دی.ان.ای داشته باشند و به این ترتیب منطق ژنتیک خودشان را راه اندازی کردند. با استفاده از رونویس ها این دانشمندان همان چیزی را بازآفرینی کرده اند که در مهندسی الکترونیک به عنوان «دروازه منطقی» می شناسند و می تواند پاسخ های «درست نادرست» در برابر تقریباً هر پرسش بیوشیمیایی درون سلول قرار بدهد. این پژوهشگران نام دروازه منطقی خود را «منطق بولی اینتگراز» یا «BIL GATEs» (بیل گیتس!) گذاشته اند.

دروازه های رونویس محور به تنهایی یک کامپیوتر کامل محسوب نمی شوند، بلکه در امتداد یک کامپیوتر زیستی استفاده می شوند که درون هر سلول زنده می تواند عمل کند. با وجود تفاوت بیرونی یک کامپیوتر زیستی و یک کامپیوتر الکترونیک (از انیاک بگیرید تا تبلت های امروزی) همه این دستگاه ها سه عملکرد اصلی مشترک دارند: ذخیره، انتقال و انجام عملیات منطقی روی داده ها. سال گذشته همین گروه توانسته بود دو عملکرد اصلی دیگر یک کامپیوتر (یعنی ذخیره و انتقال اطلاعات) را نیز با استفاده مواد ژنتیک انجام دهد. پژوهشگران توانستند حجمی از اطلاعات را روی یک مولکول دی.ان.ای ذخیره کنند و سازوکاری برای انتقال داده ها از سلولی به سلول دیگر ابداع کنند، یعنی درحقیقت یک شبکه اینترنت بین سلولی طراحی کردند.

اکسیر بی مرگی!

منطق دیجیتال اغلب به عنوان «منطق بولی» شناخته می شود. این عنوان به افتخار جرج بول (George Boole) گذاشته شده است. او ریاضی دانی بود که در سال ۱۸۵۴/۱۲۳۳ این منطق را بنیان نهاد. منطق بولی امروزه به صورت صفر و یک در کامپیوترها استفاده می شود. جواب درست دروازه را باز می کند و جواب نادرست دروازه را می بندد: یک و صفر. به همین سادگی، اما سهل و ممتنع.

تمام محاسبات رایانه ای امروز بر مبنای همین منطق انجام می شود. دو تا از دروازه های منطقی مهم منطق بولی، AND و OR هستند. وقتی هر دو متغیر یک دروازه AND درست باشند، پاسخ آن دروازه هم درست است و وقتی یکی یا هردو تا متغییر دروازه OR درست باشند، پاسخ آن دروازه هم درست خواهد بود. در رایانه های زیستی هم از همین منطق ساده می توان بی نهایت کارهای مختلف کشید. مثلاً می توانید بسنجید که یک سلول تحت تأثیر مجموعه ای از محرک های مختلف قرارگرفته یا خیر و سپس این اطلاعات را ذخیره کنید، بنابراین به راحتی می توانید سلول های تحت تأثیرقرارگرفته را مشخص کنید.

به این ترتیب می توان برنامه ای به سلول ها داد تا اگر سلولی سرطانی شد، خودش خودش را بکشد؛ اما خُب باید فکر ویروس های کامپیوتری هم باشید! هم چنین می توان دستور داد سلول هایی که فاکتورهای خاصی دارند شروع به تکثیر کنند و سلول های دیگر دست نگه دارند و با ترکیب کردن BIL GATEs ها و استفاده از اینترنت میان سلولی می توانید اطلاعات ژنتیک (مفید) را از سلول حامل آن به سلول دیگر منتقل نمایید؛ به این ترتیب حتی می توان مرگ و پیری را تا ابد به تأخیر انداخت و مدام به سلول ها دستور داد از پیرشدن اجتناب کنند یا سلول های بنیادی تحت کنترل بسازند و بافت ها را جوان نگه دارند.

در حقیقت تنها محدودیت کاربردی این فناوری، محدودیت تخیل محقق است!

چطور یک رونویس درست می شود؟

برای ساخت رونویس ها و دروازه های منطقی، پژوهشگران از ترکیبی با دقت سنجیده شده از آنزیم های اینتگراز استفاده کردند که بتوانند جریان آر.ان.ای پلی مراز را در طول رشته دی.ان.ای هدایت کنند. اگر بخواهیم با الکترونیک مقایسه اش کنیم، رشته دی.ان.ای حکم سیم را خواهد داشت و آر.ان.ای پلی مراز حکم الکترون را.

بونه می گوید: «انتخاب آنزیم مهم است؛ باید آنزیمی انتخاب می شد تا بتواند در باکتری ها، قارچ ها، گیاهان و جانوران عمل کند و کامپیوترهای زیستی عملاً در هر موجود زنده ای فعال باشند».

از نظر فنی، رونویس ها شباهتی مهم به ترانزیستورهای نیمه رسانا خواهند داشت: تقویت پیغام. در رونویس ها تغییری اندک در بیان اینتگرازها می تواند تأثیری بزرگ بر بیان دو ژن دیگر بگذارد. برای درک اهمیت تقویت پیغام، بهتر است یادآوری کنیم که ترانزیستورها نیز نخستین بار برای تقویت پیام های تلفنی میان قاره ای جایگزین لامپ هاب خلأ گران قیمت، پرهزینه، پردردسر و غیرقابل اعتماد اولیه شدند. اگر تقویت پیغام صورت نمی گرفت، ضعیف شدن تدریجی پیام های الکتریکی در طول سیم های زیراقیانوسی مانع برقراری ارتباط تلفنی می شد، اما با کمک سازوکار تقویت پیام (خواه با لامپ های خلأ یا با ترانزیستورها) پیام های الکتریکی ضعیف شده در ایستگاه های رله تقویت می شدند. در کامپیوترهای زیستی نیز نیاز به تقویت پیام به همین اهمیت است، به ویژه وقتی که قصد داریم پیامی از سلولی به سلول دیگر برود. رایانه های سلولی درست مثل رادیوهای ترانزیستوری می توانند پیام های ضعیف را به پیام های قابل شنیدن تبدیل کنند.


کامپیوترهای زیستی در دسترس عموم

برای این که رایانه ها زیستی هرچه زودتر به زندگی شخصی ما وارد شوند، گروه پژوهشگرانی که روی این حوزه تحقیق کرده اند، تمام نتایج و داده های خود را در دسترس عموم قرار داده اند. به عقیده آن ها بیشتر فناوری های زیستی که قرار است زندگی بشر را متحول کند، هنوز حتی در تخیل دانشمندان هم وارد نشده است. بنابراین با به اشتراک گذاری رایگان نتایج این گونه تحقیقات هرکسی می تواند نتایج بهتری از پیشینیان به دست بیاورد.




دیدگاه ها : نظرات
برچسب ها: ترازیستور ، مرگ ، DNA ، RNA ، ENIAC ، دانشگاه استنفورد ، مجله علمی Science ، ترانسکریپتور (رونویس) ، ژروم بونه (Jerome Bonnet) ، رایانه زیست شناختی ، اینتگرازها ، «منطق بولی اینتگراز» ، «BIL GATEs» ، اکسیر بی مرگی ، جرج بول (George Boole) ، سرطان ، آنزیم ، ژن ،
آخرین ویرایش: سه شنبه 19 شهریور 1392 08:36 ب.ظ

خودروی با الهام از گلبول

چهارشنبه 20 شهریور 1392 06:31 ق.ظ

نویسنده : تینا سپاسی
ارسال شده در: می دونستی ؟؟ ،



گلبول ها اجزایی کوچک در ساختار بدن هستند اما پیچیدگی و زیبایی خاصی دارند که مهمترین آن هم نحوه تولید و حرکتشان است.

 تب و تاب تولید خودروهای منحصر به فرد میان سازندگان بزرگ تا حدی بالا رفته است که آن ها از هر چیزی برای طراحی خودروهای خود الهام میگیرند و نمونه هایی را ارائه می دهند.

 

پژو شرکت خودروسازی است که به خوبی با آن آشنا هستید و در دنیا معروفیت خاصی دارد. این شرکت در یکی از طرح های عجیبش از گلبول انسان برای تولید خودرو الهام گرفته است و نتیجه کار "پژو گلبول" شده است.


این خودرو بدنه ای منعطف از جنس پلیمر دارد تا به راحتی تغییر شکل داده و حالت اولیه اش برهم نخورد. این خودرو قابلیت حمل 4 سرنشین را دارد که البته هر صندلی یک قسمت جداگانه از خودرو است و میتواند تغییر مکان دهد.

 

این خودرو الکتریکی بدین صورت کار می کند که هر 4 قسمت می توانند از موقعیت خود خارج شده و به مکانی دیگر بروند برای مثال خودرو می تواند در شکل لوزی باشد یا تبدیل به یک خط صاف شود. همچنین برای عبور از نقاط باریک خودرو به صورت دو طبقه در می آید و دراین شرایط تنها 130 سانتی متر عرض دارد .

 

قسمت راننده تنها بخشی است که از جایش تکان نمی خورد و باقی قسمت ها توانایی جا به جایی در اطراف راننده را دارند. این خودرو می تواند مشکلات مختلفی مانند ترافیک را از بین ببرد و مشکل پارک کردن خودروها نیز از بین می رود.

 




دیدگاه ها : نظرات
برچسب ها: خودروی با الهام از گلبول ،
آخرین ویرایش: سه شنبه 19 شهریور 1392 08:14 ب.ظ

مسواک زدن و الزایمر

جمعه 15 شهریور 1392 01:54 ق.ظ

نویسنده : تینا سپاسی

مطالعات جدید حاکی از آن است که مسواک زدن نه تنها به افراد زیبایی هدیه می‌دهد بلکه برای جلوگیری از زوال عقل نیز مفید است.

در پژوهش‌های اخیر مشخص شده بافت مغز افراد مبتلا به آلزایمر با یک نوع اشکال که باعث بیماری لثه می‌شود در ارتباط است.
استجوهان کرین، دندانپزشک در انگلستان اظهار کرد: افراد باید برای دوری از ابتلا به انواع بیماری مسواک زدن را در اولویت قرار دهند.

دکتر آلیسون کوک از انجمن آلزایمر نیز افزود: بهترین راه برای کاهش خطر ابتلا به زوال عقل داشتن یک زندگی سالم و استفاده از یک رژیم غذایی متعادل است.



دیدگاه ها : نظرات
آخرین ویرایش: جمعه 15 شهریور 1392 01:53 ق.ظ

دست خط و شخصیت

یکشنبه 10 شهریور 1392 06:20 ق.ظ

نویسنده : تینا سپاسی


پژوهشگران آمریکایی دریافته‌اند، صفات شخصیتی هر فرد، حتی افراد مبتلا به فشار خون ‌بالا یا اسکیزوفرنی از روی دست خط قابل تشخیص است.

 

بیش از پنج هزار صفت شخصیتی مرتبط با دست خط افراد وجود دارند و فاصله بین حروف، ارتباط بین حروف و شیوه امضا می‌تواند نشانگر خصوصیات اخلاقی هر فرد باشد.
محققان می‌گویند: همچنین می‌توان برای تشخیص مشکلات سلامتی بالقوه فرد مانند ابتلا به اسکیزوفرنی، فشار خون بالا و میزان انرژی، دست خط فرد را مورد بررسی قرار داد.

فرآیند آنالیز دست خط اصطلاحا خط شناسی (graphology) نامیده می شود؛ در این فرآیند شبه علمی شیوه نگارش حروف و کلمات شامل اندازه حروف، فاصله بین کلمات، شیوه ارتباط بین دو یا چند حرف مختلف، میزان فشار برای نگارش بررسی شده و ویژگی های روانی حتی فیزیکی فرد تا حدود زیادی مشخص می شود.

اندازه حروف و فاصله بین کلمات
افرادی که حروف را بصورت ریز می نویسند، دارای شخصیت خجالتی، درونگرا و دقیق هستند؛ کسانیکه حروف را بصورت بزرگ می نویسند، افرادی عاشق جلب توجه دیگران و برون گرا هستند و نوشتن حروف در ابعاد متوسط نشان دهنده سازگاری و اعتدال فرد است.

افرادی که بین کلمات فاصله زیادی می گذارند، از آزادی خود لذت برده و از محصور شدن بیزار هستند؛ برعکس افرادی که کلمات را نزدیک به هم می نویسند، تحمل تنهایی را نداشته و تاحدودی فضول هستند.

شیوه نگارش و کشیدگی حروفی مانند l‌ و e نیز وضعیت فکری فرد را نشان می دهد؛ اگر حلقه این حروف عریض باشد، به معنای آرامش و فکر باز فرد است و حلقه تنگ و کوچک دیرباوری فرد را نشان می دهد.

محل قرار دادن نقطه هر حروف
قرار دادن نقطه بر روی حروف نیز دارای مفاهیم مختلفی است؛ نقطه بالای حروف نشانگر تخیل بالای فرد است، نقطه نزدیک به پایه حرف شخصیت سازمان یافته و همدلانه فرد را نشان می دهد.

نقطه در سمت راست حرف خصوصیت بچه گانه فرد را نشان می دهد و قرار دادن نقطه در سمت چپ به معنای تأخیر یا تعلل در انجام کار است.

میزان فشار وارده و سرعت نگارش
افرادی که موقع نوشتن فشار زیادی بر قلم وارد کرده و حروف و کلماتی ضخیم و پر رنگ می نویسند، افرادی متعهد و جدی در کار هستند، اما به انتقادات اهمیت نمی دهند؛ بر عکس افرادی که فشار کمی در هنگام نگارش وارد می کنند، از حس همدلی بالا، اما انرژی کمی برخوردارند.

سرعت نگارش آهسته ویژگی افراد متکی به خود و سازمان یافته است و نگارش سریع نشانه ای از بی حوصلگی و بیزار بودن از هدر دادن وقت فرد است.

تغییرات چشمگیر در دست خط فرد در یک متن نیز دروغگویی فرد را نشان می دهد.

وضعیت سلامتی
افرادی که دچار فشار خون بالا هستند، در هنگام نوشتن فشار زیادی بر قلم وارد کرده و نوشته های آنها بسیار پر رنگ است؛ این شیوه نگارش همچنین سطح انرژی بسیار بالای فرد را نشان می‌دهد.

نوشته های افراد مبتلا به اسکیزوفرنی اغلب به سمت راست یا چپ منحرف می شوند؛ همچنین یکی از نشانه های اولیه بروز بیماری آلزایمر نیز خط بسیار ریز و تنگ موسوم به micrographia است.

شیوه امضاء
امضاهای پیچیده و ناخوانا نشانگر شخصیت مرموز، پنهان و نسبتا غیر قابل درک فرد است؛ بر عکس امضای خوانا و تمیز میزان رضایتمندی و عدم تظاهر فرد را نشان می دهد.




دیدگاه ها : نظرات
برچسب ها: دست خط ، شخصیت ، فشار خون ، اسکیزوفنی ، شیوه امضا ،
آخرین ویرایش: - -



تعداد کل صفحات : 2 1 2