Giảng viên khoa Hóa học METU GS. Tiến sĩ Ural Akbulut đã tổng hợp những phát triển quan trọng trong thế giới khoa học thế giới vào năm 2014 từ các nguồn như ấn phẩm khoa học quốc tế Khoa học và Tự nhiên. Theo đó, một trong những đột phá công nghệ xuất sắc nhất năm 2014, JM Wells, giáo sư Hóa sinh và Sinh học tế bào tại Đại học Cincinnati, Mỹ, đã tạo ra được dạ dày người thu nhỏ từ tế bào gốc.
Năm ngoái, một quả thận thu nhỏ từ tế bào gốc đã được sản xuất và cấy ghép thành công vào chuột, nhưng không có tế bào gốc nào tạo ra được dạ dày người thu nhỏ. Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu chặt chẽ loại vi khuẩn này để điều trị viêm dạ dày, loét và một số bệnh ung thư dạ dày do vi khuẩn Helicobacter pylori gây ra. Vì những bệnh về dạ dày này không phát triển ở động vật nên GS. Tiến sĩ Wells giải thích rằng họ đã tạo ra một dạ dày người thu nhỏ từ tế bào gốc.
Khi vi khuẩn helicobacter pylori được tiêm vào dạ dày thu nhỏ, người ta giải thích rằng vi khuẩn này phát triển và lây lan như thể chúng ở trong dạ dày bình thường. Các cơ quan thu nhỏ được sản xuất bằng phương pháp này được gọi là “organoids”. Các chất hữu cơ được kỳ vọng sẽ làm tăng sự thành công của việc điều trị bằng cách cung cấp sự hiểu biết về cơ chế phát triển của bệnh. Wells nhấn mạnh rằng có thể vá được dạ dày của những người đã phẫu thuật ung thư dạ dày bằng phương pháp này. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature.
Tế bào gốc thần kinh được cấy vào não chuột hoạt động bình thường
Tại Trung tâm Hệ thống Y sinh (LCSB) của Đại học Luxembourg, các tế bào gốc thần kinh cảm ứng đã được cấy ghép thành công vào não chuột. giáo sư Tiến sĩ J. Schwamborn và nghiên cứu sinh tiến sĩ K. Hemmer giải thích rằng các tế bào gốc mà họ cấy ghép 6 Một tháng sau, anh thông báo rằng mình đã thích nghi được với bộ não và kết nối được với các mạch thần kinh trong não.
Schwamborn giải thích rằng họ đã thu được các tế bào gốc thần kinh cảm ứng từ các mô liên kết của chuột. Trong các nghiên cứu tương tự trước đây, tế bào gốc đa năng cảm ứng (tế bào gốc có khả năng biến đổi thành tất cả các loại tế bào) đã được sử dụng. Tuy nhiên, khi những tế bào đó được sử dụng trong thí nghiệm trên động vật, chúng thường biến thành khối u. Trong nghiên cứu này, các tế bào được sử dụng không biến đổi thành khối u và hoạt động bình thường.
Schwamborn giải thích rằng họ muốn phát triển công nghệ này và đưa nó vào giai đoạn ứng dụng, nhưng việc này phải mất nhiều năm. Đối với bệnh nhân Parkinson, mục đích của nó là thay thế các tế bào thần kinh bị bệnh trong não của bệnh nhân bằng các tế bào thần kinh khỏe mạnh được tạo ra bằng phương pháp này. Nghiên cứu này đã được công bố trên Tạp chí Báo cáo Tế bào gốc.
Vật chuyển động bằng tia laze
Với chùm tia laser được phát triển ở Australia, một vật thể nhỏ có thể dịch chuyển ra xa 20 cm. Với chùm tia laser hình ống rỗng được phát triển tại Phòng thí nghiệm Laser của Đại học Quốc gia Úc, các vật thể nhỏ có thể được di chuyển bằng cách đẩy hoặc kéo.
giáo sư Tiến sĩ W. Krolikowski và nhóm của ông đã di chuyển một tấm kính nhỏ nạm vàng bằng tia laser xa hơn 100 lần so với các kỹ thuật khác. Để những chiếc kính nhỏ rỗng và được phủ vàng có thể di chuyển bằng tia laser, đường kính của chúng phải được điều chỉnh. 0,2 milimét hoặc nhỏ hơn. Người ta giải thích rằng tấm kính ở giữa chùm tia laser và không khí xung quanh tấm kính bị tia laser đốt nóng khiến tấm kính chuyển động. Tác phẩm này đã được xuất bản trên tạp chí Nature Photonics.
Mạch tích hợp mô phỏng não người
Lấy bộ não con người làm ví dụ, PGS. Tiến sĩ K. Boahen, từ một chiếc máy tính thông thường 9 đã thành công trong việc tạo ra một mạch tích hợp hoạt động nhanh hơn gấp nghìn lần. Bảng mạch được chế tạo bằng mạch tích hợp do Boahen và nhóm của ông phát triển, làm việc tại Phòng thí nghiệm Kỹ thuật Sinh học của Đại học Stanford ở Mỹ, có giá 40 nghìn đô la.
Boahen thông báo rằng giá thành của bảng mạch sẽ giảm xuống còn 400 USD khi quá trình sản xuất hàng loạt bắt đầu. Boahen phát hiện ra rằng ngay cả phần vỏ não của chuột cũng khác với máy tính để bàn. 9 Anh ấy nhắc tôi rằng anh ấy đã thực hiện hàng nghìn giao dịch nhanh chóng. Boahen cũng nhấn mạnh rằng năng lượng tiêu hao khi thực hiện một thao tác nhất định trong não chuột sử dụng ít điện năng hơn 40.000 lần so với máy tính thực hiện thao tác tương tự.
Hệ thống có tên Neurogrid, có thể xử lý tương đương khoảng một triệu tế bào thần kinh và một tỷ kết nối khớp thần kinh. Với hệ thống này, bệnh nhân bị liệt sẽ có thể đi lại bằng cách đeo khớp giả điều khiển điện tử. Phát minh này được IEEE công bố.
Thiết bị vô tuyến cỡ con kiến được chế tạo
Trợ lý tại Đại học Stanford, Hoa Kỳ. PGS.TS. Tiến sĩ A. Arbabian và nhóm của ông đã chế tạo một thiết bị vô tuyến không dùng pin có kích thước bằng một con kiến. Arbabian thông báo rằng ông đã sản xuất chiếc radio mà ông đã phát triển trong phòng thí nghiệm Kỹ thuật Điện để có thể đặt nó giữa các trang sách khi cần thiết. Cách đây ba năm, Arbabian nhận ra rằng ông không thể tạo ra một chiếc radio thông thường đủ nhỏ. Arbabian đã thu nhỏ ăng-ten thu và phát, nhưng tìm cách làm cho đài không dùng pin vì pin không thể nhỏ hơn.
Trong một thời gian ngắn, ông đã thiết kế và sản xuất chiếc radio sử dụng năng lượng của sóng điện từ tới ăng-ten thu sóng trong radio. Anh ấy đã đóng gói tất cả các bộ phận của chiếc radio vào một mạch tích hợp nhỏ (vi mạch) để hệ thống có thể thu nhỏ kích thước và không cần đến pin. Mục đích của đài này không phải để liên lạc bằng giọng nói mà là truyền lệnh từ điện thoại di động và các thiết bị tương tự đến các thiết bị thông minh qua internet. Vì không cần micrô và loa nên radio có thể lắp vừa vào một mạch tích hợp duy nhất. Giải thích rằng chi phí của chiếc radio chưa đến một đô la, Arbabian nói rằng bằng cách đặt hàng nghìn tỷ chiếc radio này ở nhà và nơi làm việc, chúng có thể được kết nối ở bất cứ đâu trên thế giới.
Mỹ phát triển phương pháp tiêu diệt tế bào ung thư di căn
Trong phòng thí nghiệm kỹ thuật y sinh của Đại học Cornell ở Mỹ, hai loại protein được gắn vào tế bào bạch cầu và tế bào ung thư di căn đã bị tiêu diệt. Trong bệnh ung thư, có thể loại bỏ các khối u nguyên phát bằng phẫu thuật và xạ trị. Tuy nhiên, không có khả năng tiêu diệt các tế bào ung thư di căn di chuyển trong hệ thống tuần hoàn máu hoặc bạch huyết. M. King, giáo sư tại Đại học Cornell, giải thích rằng trong một hỗn hợp tương tự như mẫu máu người, protein E-selectin và TRAIL liên kết với các tế bào bạch cầu. Quan sát của họ cho thấy tất cả các tế bào ung thư gặp phải tế bào bạch cầu được phủ hai loại protein này đều chết. Nghiên cứu này được thực hiện trong phòng thí nghiệm, mang lại hy vọng mới cho bệnh nhân ung thư. Nghiên cứu được công bố bởi Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ.
Động cơ nano di chuyển bên trong tế bào sống của con người
T. Mallouk, giáo sư hóa học tại Đại học bang Pennsylvania ở Mỹ, và nhóm của ông đã chuẩn bị ba thanh vàng-ruthenium dài nanomet. Các thanh vàng-ruthenium ba nanomet được đưa vào các tế bào ung thư sống được sử dụng trong các thí nghiệm như vậy, được sản xuất đặc biệt để sử dụng trong các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm từ các tế bào ung thư cổ tử cung được lấy từ một phụ nữ tên là Henrietta Lacks (HeLa).
Các thanh nano bên trong tế bào sống được di chuyển nhờ sự trợ giúp của sóng siêu âm. Các thanh nano được quay bằng cách tác dụng một từ trường. Mallouk là người đầu tiên chế tạo động cơ nano có thể di chuyển và quay bên trong tế bào sống. Người ta đã công bố rằng các động cơ nano có thể được sử dụng trong điều trị ung thư vì chúng hoạt động độc lập với nhau. Người ta nói rằng khi động cơ nano tăng tốc, nó sẽ phá vỡ mọi thứ bên trong tế bào. Mallouk giải thích rằng khi hệ thống phát triển, các tế bào ung thư sẽ bị tiêu diệt mà không gây hại cho các tế bào khỏe mạnh. Nghiên cứu, Angewandte Chem. int. Ed. Nó đã được xuất bản trên tạp chí.
Màn hình có thể uốn cong đầu tiên được làm bằng graphene
Vật liệu được gọi là graphene, bao gồm các nguyên tử carbon tinh khiết giống như kim cương. Trong vật liệu gọi là than chì, mỗi lớp tấm được hình thành bởi các nguyên tử cacbon được gọi là graphene. Những tấm này dày như một nguyên tử carbon. Graphene không được biết đến rộng rãi cho đến năm 2004 khi nó được lấy từ than chì tại Đại học Manchester. Việc phát hiện ra graphene là một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực công nghệ nano và sản xuất vật liệu điện tử cỡ micro.
Màn hình linh hoạt được sản xuất bằng graphene lần đầu tiên tại Trung tâm Graphene của Đại học Cambridge ở Anh. Các vật liệu khác nhau đã được thử nghiệm để làm cho màn hình tivi, máy tính hoặc điện thoại có thể uốn cong được. Trong màn hình có thể uốn cong, vật liệu dùng để thu được hình ảnh phải dẫn điện và trong suốt. Vật liệu được sử dụng phổ biến nhất là ITO (Indium-Tin Oxide) vì nó dẫn điện và trong suốt. Graphene linh hoạt hơn nhiều so với ITO và các oxit tương tự. Nhờ phát minh này, người ta đã có cơ hội tạo ra một màn hình có thể mặc như một chiếc váy bằng graphene.
Hệ thống chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện và lưu trữ nó
Với pin mặt trời, năng lượng mặt trời được chuyển đổi thành năng lượng điện và chuyển sang pin và lưu trữ. Có rất nhiều tổn thất năng lượng khi truyền tải điện. Người ta đã thông báo rằng các tế bào năng lượng mặt trời được phát triển tại Đại học Bang Ohio ở Hoa Kỳ sẽ lưu trữ điện năng mà chúng thu được bên trong cơ thể. Yiying Wu, giáo sư hóa học, cho biết vì hệ thống này tự lưu trữ điện trong giai đoạn sản xuất nên tổn thất năng lượng là tối thiểu. Công trình này đã được công bố trên Tạp chí Tự nhiên và đã được cấp bằng sáng chế.
Đám mây nước đầu tiên được tìm thấy bên ngoài hệ mặt trời
C. Tinney, giáo sư vật lý tại Đại học New South Wales ở Australia và ba nhà nghiên cứu đến từ Mỹ, đã tìm thấy đám mây băng đầu tiên bên ngoài hệ mặt trời. Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương trong hệ Mặt Trời là những hành tinh khí khổng lồ. Những hành tinh khí này được biết là có những đám mây nước đóng băng. Tuy nhiên, không có đám mây băng nào được tìm thấy bên ngoài hệ mặt trời. C. Tinney và nhóm của ông tại Đài quan sát Las Campanas ở Chile, bằng kính thiên văn cận hồng ngoại, đã tìm thấy một đám mây nước đóng băng ở bên ngoài hệ mặt trời.
Thiên thể này trước đây đã được tàu vũ trụ của NASA phát hiện nhưng người ta cho rằng nó không thể nhìn thấy được từ Trái đất. NASA đặt tên cho thiên thể này là W0855 và tuyên bố nó là “Sao lùn nâu”. Sự tồn tại của các sao lùn nâu trong vũ trụ đã được biết đến từ năm 1995 và chúng được định nghĩa là các thiên thể không thể phân loại là sao hay hành tinh. Giáo sư Tinney cho biết: “Chúng tôi rất vui khi là những nhà nghiên cứu đầu tiên nhìn thấy thiên thể này bên ngoài hệ mặt trời bằng kính viễn vọng từ Trái đất lần đầu tiên và xác định được sự hiện diện của đám mây nước”. Thông tin chi tiết về nghiên cứu này đã được công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn.
