1 сент. 2014 г.

Создан сверхпрозрачный лед, образующийся при плюсовой температуре

Профессор Сейдзи Камимура из Технологического университета г. Нагаока (префектура Ниигата) разработал метод создания сверхпрозрачного льда. Состоит он в том, чтобы медленно охлаждать воду при температуре выше нуля. Именно при таких условиях молекулы воды выстраиваются идеально ровно, формируя монокристалл. Уже получен патент на это изобретение.

Примерами монокристаллов воды являются ледяные сталагмиты, которые образуются, когда чистая вода замерзает в пещерах и гротах на протяжении долгого времени. Затвердев, сталагмиты с трудом плавятся и настолько прозрачны, что их практически нельзя разглядеть в воде. Это происходит потому, что молекулы воды собираются в правильные шестигранные ячейки, которые соединяются в безукоризненный монокристалл.

Если в воде есть примеси, то во льду образуются пузырьки воздуха, и лед мутнеет. Продающийся в магазинах прозрачный лед создается медленным замораживанием при температуре –10 °С с выпусканием пузырьков наружу.

Однако у такого льда существует предел прозрачности. Созданный в холодильной камере лед, как правило, является поликристаллом, состоящим из множества монокристалликов. При начале плавки гриницы этих кристаллов начинают мутнеть.

Профессор Камимура предположил, что если использовать ридиационное (излучательное) охлаждение (когда энергия уходит из воды в виде инфракрасного излучения) и замораживать воду достаточно медленно, то получится монокристалл. Ведь всем известно явление, когда ясным зимним утром пруды покрываются льдом, хотя температура воздуха может быть и выше нуля.

Профессор Камимура собрал установку, в которой вода замерзает вследствие излучательного охлаждения при температуре +2 °С, и получил в ней большой монокристалл льда. Устройство очень простое: оно состоит из емкости для воды и вакуумного контейнера, а также из охлаждающей пластины и вентилятора, которые можно купить в магазине за несколько сотен иен (несколько долларов).

Профессор Камимура ожидает, что его изобретение найдет путь к практическому применению: “Если удастся встроить прибор в домашний холодильник, насладиться прозрачным льдом можно будет даже дома”.

По материалам газеты Асахи Симбун

22 авг. 2014 г.

Инвазивыные карпы защищают местных лягушек

Инвазивнные виды карпов подавляют распространение инвазивного вида лягушек и таким образом предотвращают уменьшение количества автохтонных (местных) лягушек. К такому выводу пришла группа учёных из Токийского университета под руководством профессора Тадаси Миясита. Почти все карповые в реках и озерах Японии являются инвазивными, и хотя, с одной стороны, начинает проявлятся их негативное влияние на местных животных, в то же самое время они косвенно защищают их.

Инвазивная лягушка-вол является плотоядным животным, поедающим в том числе и других лягушек, поэтому, расширяя ареал обитания, она сокращает количество местных бугорчатых лягушек. Однако, исследовав 145 водохранилищ в префектуре Иватэ, ученые обнаружили, что в водоемах, где живут инвазивные виды карпов, лягушек-быков меньше, и количество бугорчатых лягушек не сокращается.

Наблюдения за инвазивными карпами показали, что они едят в несколько раз больше головастиков бычьих лягушек, чем головастиков бугорчатых лягушек. Последние любят места, где много водорослей, которые становятся им убежищем, поэтому карпам нелегко их достать.

Практически все карпы Японии являются гибридными видами, происходящими от евразийских. Поедая водоросли, они поднимают со дна мул и тем самым ухудшают фотосинтез в водных растениях, нанося этим вред местной экосистеме.

Профессор Миясита отмечает: «Поскольку одни инвазивные животные могут сдерживать распространение других «пришельцев», то противоинвазивные меры должны учитывать и это явление».

По материалам газеты Асахи-симбун.

11 авг. 2014 г.

Индуцированные стволовые клетки помогают в лечении болезни Шарко

Группе ученых из Киотского университета удалось замедлить развитие болезни Шарко (также известной как боково́й амиотрофи́ческий склеро́з (БАС)), пересадив больным мышам глиальные клетки, которые были созданы из здоровых стволовых клеток. По сравнению с контрольной группой, продолжительность жизни у этих грызунов увеличилась почти на 10%.

БАС — это болезнь, при которой из-за поражения нервных клеток в мозгу ухудшается работа мышц, необходимых для дыхания и движения конечностей. Лекарства, которые замедляют прогрессирование болезни, существуют, но они малоеффективны, поэтому исследования в различных областях (в том числе и касающиеся стволовых клеток) продолжаются.

Однако результаты опытов показали, что нервные клетки часто гибнут при пересадке. Поэтому ученые из Киотского университета во главе с профессором Харухиса Иноуэ сосредоточили свои усилия на глиальных клетках (вспомогательных клетках нервной ткани). Мышам, которые получили болезнь вследствие контролируемой генной мутации, в поясничный отдел позвоночника были введены сделанные из иСК клетки, которые находились на первой стадии превращения в глиальные. При этом средняя продолжительность жизни у мышей увеличилась от 150.4 дней на 11.8 дней, и поражение двигательных функций также было замедлено.

Пересаженные клетки генерировали белок, которые продлевает жизнь нервных клеток. Профессор Харухиса предполагает, что пересадка вместе и нервных, и глиальных клеток, возможно, поможет улучшить состояние больных. Эксперименты по пересадке стволовых клеток, которые могут превращаться и в нервные, и глиальные ткани, проводятся и за рубежом.

По материалам газеты «Асахи».

5 июня 2014 г.

Медленная еда помогает худеть

Если человек ест медленно, хорошо пережевывая пищу, то после еды его расход энергии увеличивается, что может помочь в похудении. Такой результат получила группа ученых во главе с профессором Хаяси Наоюки из Токийского технического университета (кафедра прикладной физиологии). Даные опубликованы в журнале Европейской ассоциации по изучению ожирения. Ранее было известно, что быстрое поглощение еды приводит к увеличению веса, но считалось, что причиной является переедание. В данном же исследовании было показано, что скорость потребления и количество жеваний влияют на величину набора веса при одинаковом количестве еды.

Ученые дали 10 мужчинам (средний возраст 25 лет) две порции одинаковой твердой пищи с энергетической ценностью 300 килокалорий каждая. Первый раз их просили есть как можно быстрее, а второй — как можно медленнее, после чего сравнили расход энергии и приток крови к органам пищеварения.

Среднее время и количесвто жеваний было при быстрой еде составляло 1 мин 43 с и 137 жеваний при быстрой еде и 8 мин 17 с и 702 жевания при медленной еде.

В течение полутора часа после еды расход энергии был в среднем 7 калорий на 1 кг веса при быстрой еде, а и при медленной он увеличивался до 180 калорий.

Для среднего человека с весом 60 кг, который употребляет одну и ту же еду 3 раза в день, в зависимости от скорости потребления разница в расходуемой энергии может достигать 11 000 ккал в год. В пересчете на жир это 1.5 кг веса.

При медленном жевании прилив крови к органам пищеварения усиливается. Ученые полагают, что именно увеличением активности пищеварения и всасывания и объясняется повышенный расход энергии. «Таким образом, медленная еда и тщательное пережевывание могут помочь в похудении», — утверждает профессор Хаяси.

17 мая 2014 г.

Японцы изобрели умные очки

Компания JIN, управляющая сетью магазинов по продаже оптики JINS, 13 мая объявила о создании очков для отслеживания своего самочувствия, которые по частоте моргания и движению глаз могут опредлить степень усталости и сонливости человека. На носовых упорах и в оправе у них встроены сенсоры, которые передают данные на смартфон или копьютер. Это еще один прибор, относящийся к постоянно развивающемуся классу носимых  компьютеров (wearable technology).

Поскольку движение глаз согласовано с мозгом, оно становится показателем, по которому можно судить, например, о степени концентрации внимания. JIN вместе с Университетом Тохоку и  Технологическим институтом Сибаура разработала датчик, который можно разместить в носовых упорах очков и на переносье. С его помощю они создали очки, которые изучают движение глаз, используя небольшую разницу электрического потенциала в передней и задней части глазного яблока. Данные затем беспроводным способом передаются на смартфон или персональный компьютер, где можно увидеть результат анализа.

При ношении таких очков они по движению глаз будут определять степень концентрации и усталости человека, мониторить уровень сонливости во время вождения и давать предупредительный сигнал, предотвращая засыпание за рулем. В оправу также встроены датчики, улавливающие изменения в положении головы человека и определяющие по ним правильную-неправильную осанку и количество шагов при ходьбе, а также правильность позы во время упражнений и количество сожженных калорий.

Предполагается, что чудесные очки поступят в продажу следующей весной. Цена их пока неизвестна, но производители обещают, что за дополнительную плату в них можно будет поставить и лечебные линзы - для близорукости или дальнозоркости. Вес очков составит около 36 г, то есть будет примерно таким же, как и у других оправ той же фирмы.

По материалам газеты Асахи.