Onderzoekers voeren tot nu toe de grootste gensequentiebepaling van menselijke ziekten uit
Volgens rapporten die op 23 mei 2013 zijn vrijgegeven, hebben onderzoekers van de Universiteit van Londen, Engeland, tot nu toe de grootste sequentiestudie van menselijke ziekten uitgevoerd. In hun studie onderzochten de wetenschappers de genetische basis van zes auto-immuunziekten. De exacte oorzaak van deze ziekten – auto-immuunziekten van de schildklier, de ziekte van Celia, de ziekte van Cohn, psoriasis, multiple sclerose en type 1 diabetes is onbekend, maar wordt verondersteld een complexe combinatie van genetische en omgevingsfactoren te zijn.
De wetenschappers, die hun bevindingen publiceerden in het tijdschrift Nature, schatten dat de zeldzame varianten van risicogenen slechts ongeveer 3 procent van de erfelijkheidsgraad van deze aandoeningen uitmaken, wat kan worden verklaard door veel voorkomende varianten. Ze zeggen dat het genetische risico van deze ziekten waarschijnlijker is door een complexe combinatie van honderden varianten met een zwak effect, die elk veel voorkomen bij mensen.
Bio-ingenieurs maken zweetbestendige stof
Bio-ingenieurs van de Universiteit van Californië, VS, zeiden op 21 mei 2013 dat ze een waterdichte stof hadden uitgevonden die zweet kan afvoeren met behulp van microvloeistoftechnologie. De nieuwe stof werkt als de menselijke huid. Het zet overmatig zweet om in druppeltjes die vanzelf wegvloeien. In hun onderzoek ontwikkelden ze een nieuw microfluïdumplatform met wateraantrekkende (hydrofiele) draden die in een zeer waterafstotende stof werden gestikt. Ze waren in staat om patronen van draden te maken die waterdruppels van de ene kant van de stof opzuigen, ze langs de draden voortstuwen en ze uiteindelijk van de andere kant verdrijven.
De draden geleiden niet alleen water door capillaire werking. De waterafstotende eigenschappen van de omringende stof helpen ook om water door de kanalen te drijven. In tegenstelling tot conventionele stoffen, blijft het waterpompende effect werken, zelfs wanneer de watergeleidende vezels volledig verzadigd zijn, dankzij de druk die wordt gegenereerd door de oppervlaktespanning van druppels. De rest van de stof blijft volledig droog. Door het patroon van watergeleidende vezels aan te passen en hoe ze aan elke kant van de stof zijn gestikt, kunnen de onderzoekers bepalen waar het zweet wordt verzameld en waar het aan de buitenkant wegvloeit.
Menselijke huidcellen omgezet in embryonale stamcellen
Volgens een rapport dat op 16 mei 2013 werd uitgebracht, is het een grote medische doorbraak dat wetenschappers voor het eerst menselijke huidcellen hebben omgezet in embryonale stamcellen. Deze nieuw gemaakte stamcellen zijn in staat om te transformeren in elk ander celtype in het menselijk lichaam. De gekloonde embryo’s, gemaakt door wetenschappers van het Oregon National Primate Health Centre, VS, kunnen naast hersenweefsel of elk ander type cel in het lichaam nieuwe hartspieren en nieuwe botten maken. De wetenschappers gebruikten dezelfde kloontechniek die het schaap Dolly (het eerste gekloonde zoogdier) in 1996 had gecreëerd, en losten technische problemen op die hen al meer dan tien jaar frustreerden bij het maken van batches van de supercellen van het lichaam van gedoneerde huid.
De nieuwe techniek die door de wetenschappers is bedacht, is een variatie op een veelgebruikte methode die somatische celkernoverdracht wordt genoemd. Het houdt in dat de kern van één cel, die het DNA van een individu bevat, wordt getransplanteerd in een eicel waarvan het genetische materiaal is verwijderd. De bevruchte eicel ontwikkelt zich dan en produceert uiteindelijk stamcellen. Het proces is relatief efficiënt en vereist een relatief klein aantal menselijke eieren om elke cellijn te produceren, waardoor het praktisch en haalbaar is.
Een masker dat de drager “bovenmenselijke” krachten geeft
Het Royal College of Art in Londen kondigde op 9 mei 2013 aan dat zijn onderzoekers twee 3D-geprinte maskers hadden ontwikkeld die de drager “bovenmenselijk” zicht en gehoor kunnen geven. Een van de maskers bedekt de oren, mond en neus van de drager en maakt gebruik van een richtmicrofoon om hem in staat te stellen een geïsoleerd geluid te horen in een lawaaierige omgeving. Met het masker op kon de gebruiker een persoon in een menigte selecteren en zijn woorden horen zonder omgevingsgeluid.
Het andere prototype moet over de ogen worden gedragen. Een camera legt video vast en stuurt deze naar een computer, die er in realtime een reeks effecten op kan toepassen en terugsturen naar de gebruiker. De drager kan het masker gebruiken om bewegingspatronen te zien, vergelijkbaar met de effecten van fotografie met lange belichtingstijd.
Volgens de ontwikkelaars heeft de technologie veel toepassingsmogelijkheden. De drager zou het visuele masker kunnen gebruiken om beweging en techniek in de sport te analyseren. Concertgangers konden het gehoormasker gebruiken om zich op een bepaalde artiest te concentreren.
Wetenschappers vinden milieuvriendelijke manier om staal te smeden
Volgens een rapport uitgebracht op 8 mei 2013 hebben wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT), VS, een techniek ontwikkeld om de rookemissies tijdens het smeden van staal te verminderen. Dit kan een grote bijdrage leveren aan het veranderen van het imago van staalproductie als een van de meest vervuilende industrieën. Bovendien kunnen er nog andere nevenvoordelen zijn, aangezien het resulterende staal volgens wetenschappers van hogere zuiverheid zou kunnen zijn. Het proces kan ook goedkoper blijken te zijn dan de bestaande.
De onderzoekers ontdekten dat een proces dat bekend staat als elektrolyse van gesmolten oxide, ijzeroxide uit de maanbodem kan gebruiken om zuurstof te creëren zonder speciale chemie. Ze testten het proces met maanachtige grond uit een meteoorkrater in Arizona, VS, waar voldoende sporen van ijzeroxide zijn, en ontdekten dat het staal als bijproduct produceerde. De methode van de onderzoekers maakte gebruik van een iridiumanode, die duur en beperkt leverbaar is, dus niet levensvatbaar voor de productie van bulkstaal. Na meer onderzoek identificeerden ze echter een goedkope metaallegering die de iridiumanode bij elektrolyse van gesmolten oxide kan vervangen.
Een op insecten geïnspireerde camera met 180 graden zicht
Volgens rapporten die op 2 mei 2013 zijn uitgebracht, hebben wetenschappers van de Universiteit van Illinois en de North-western University, VS, een nieuwe, op insecten geïnspireerde camera ontwikkeld die foto’s kan maken over 180 graden en uitzonderlijk scherpe beelden kan leveren. De camera beschikt over 180 miniatuurlenzen en een uitzonderlijk groothoekbeeld. Wij mensen maken foto’s met de twee lenzen van onze relatief platte ogen, terwijl een spiegelreflexcamera van topkwaliteit slechts één platte lens heeft. De nieuwe camera, een afgeronde halve bel, vergelijkbaar met een uitpuilend oog van een vlieg, heeft 180 microlenzen erop gemonteerd, waardoor hij foto’s kan maken over bijna 180 graden. Dit is alleen mogelijk voor een camera in de vorm van een insectenoog.
Met zijn brede gezichtsveld kan de nieuwe technologie worden gebruikt in toekomstige bewakingsapparatuur of voor beeldvorming bij medische (zoals endoscopische) procedures. De ontwikkelaars zeggen dat het eenvoudig genoeg zou zijn om twee van de hemisferen die ze hebben gedemonstreerd te combineren om een 360-graden beeld te krijgen. Dit komt omdat de procedure in feite inhoudt dat er veel kleine ogen op één groot oog worden gemonteerd. Elk klein oog, bestaande uit een microlens en een fotodetector op microschaal, is een afzonderlijk beeldvormingssysteem. Wanneer al deze ogen samen worden genomen, kunnen ze met slechts één klik een duidelijke foto maken over bijna 360 graden.
Nieuwe op vliegen geïnspireerde luchtrobot
Onderzoekers van Harvard University, VS, hebben met succes een kleine robot ontworpen, gefabriceerd en gevlogen die is geïnspireerd op vliegen. De demonstratie van de eerste gecontroleerde vlucht van een robot ter grootte van een insect markeert het hoogtepunt van meer dan een decennium werk. Het werd gezamenlijk gecreëerd door de Harvard School of Engineering and Applied Sciences en het Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering aan Harvard.
Het project heet Robbie. Het is geïnspireerd op de biologie van een vlieg, met een anatomie op submillimeterschaal en twee flinterdunne vleugels die bijna onzichtbaar flapperen (ongeveer 120 keer per seconde). Het kleine apparaatje vertegenwoordigt het absolute snijvlak van microproductie- en controlesystemen.
Wetenschappers ontwikkelen technologie die elk oppervlak in een touchscreen kan veranderen
Wetenschappers van de Carnegie Mellon University, VS, hebben een nieuwe technologie ontwikkeld waarmee gebruikers met slechts een handbeweging elk oppervlak in een touchscreen kunnen veranderen. Aangetoond dat een gebaseerde interface bijna naar believen overal kan worden gemaakt. Dit is een aanzienlijke verbetering ten opzichte van eerdere technologieën, waarvoor sommige dieptecamerasystemen moesten worden gecombineerd met een projector om van elk oppervlak een aanraakscherm te maken.
Het nieuwe systeem staat bekend als World Kit. Het stelt een persoon in staat om over de armleuning van een bank te wrijven om een afstandsbediening voor tv te ‘schilderen’ of met een hand over een kantoordeur te vegen om een agenda te posten waaruit volgende gebruikers een uitgebreide versie kunnen ‘naar beneden trekken’. Deze tijdelijke interfaces kunnen met vergelijkbare gebaren worden verplaatst, gewijzigd of verwijderd, waardoor ze sterk gepersonaliseerd worden.
De onderzoekers gebruikten een aan het plafond gemonteerde camera en projector om kamergeometrieën vast te leggen, handgebaren te voelen en afbeeldingen op gewenste oppervlakken te projecteren. Gebruikers kunnen schakelaars, prikborden, indicatielampjes en een verscheidenheid aan andere interface-ontwerpen oproepen vanuit een menu. De ontwikkelaars zeggen dat de gebruikers uiteindelijk in staat zullen zijn om interfaces op maat te ontwerpen met gebaren.
Een robot die menselijke acties nauwkeurig kan voorspellen
Wetenschappers van het Personal Robotics Lab aan de Cornell University, VS, zeiden op 4 mei 2013 dat ze een nieuwe “slimme” robot hadden ontwikkeld die menselijke acties met verrassende nauwkeurigheid kan voorspellen. De robot kan de lege koffiemok van zijn meester bijvullen en kan ook de deur voor hem/haar openhouden. Daarnaast kan het verschillende andere taken uitvoeren. De robot leert in principe menselijke acties te voorzien en dienovereenkomstig aan te passen.
Uit een database van 120 3D-video’s van mensen die gewone huishoudelijke activiteiten uitvoeren, is de robot getraind om menselijke activiteiten te identificeren door de bewegingen van het lichaam te volgen. De robot observeert een nieuwe scène met zijn 3D-camera, identificeert de activiteiten die hij ziet, overweegt welke toepassingen mogelijk zijn met de objecten in de scène en hoe die gebruiken passen bij de activiteiten.
