استخدام مطيافية رامان للكشف السريع عن البكتيريا المسببة للأمراض

طور الباحثون في المعهد الهندي للعلوم (IISc) طريقة للتحديد والتحقق من ما إذا كانت  البكتيريا المسببة للمرض حية أم ميتة وذلك بإستخدام مطيافية رامان وهي تقنية تُستخدم عادة لتحديد الروابط الكيميائية في المواد، وللتعرف على البكتيريا  والتحقق من مدى قابليتها للبقاء، أو حالتها وهي على قيد الحياة. وتقول سريفيديا كومار، طالبة دكتوراه سابقة في قسم الكيمياء غير العضوية والفيزيائية، وأول  مؤلفه للدراسة المنشورة في مجلة الكيمياء التحليلية والبيولوجية التحليلية: “إن تميز هذه الدراسة يكمن في سرعه وحساسيه الطريقة، وإمكانية تعديلها إلى جهاز تشخيص يوضع بجانب السرير  فوق الطاولة” يعد الكشف السريع عن العامل المسبب للمرض والتحقق مما إذا كان حيًا ام لا في عينات  المرضى أمرًا أساسيًا لعلاج الأمراض المعدية. وهذا بدوره يساعد الأطباء للتعرف على جدوى العامل الممرض ويساعد  ايضا على تحديد جرعة المضادات الحيوية الموصوفة، ويقلل  من إمكانية الوصف الخاطىء الذي بإمكانه أن يؤدي إلى مقاومة هذه المضادات الحيوية. عادة ما يتم تحديد البكتيريا المعدية من خلال تقنيات مثل الزراعة — اي نموهم في بيئة مغذية  على طبق بِتري (طبق ضحل دائري شفاف ذو غطاء مسطح يستخدم في استزراع الكائنات الحية الدقيقة). يمكن أن يستغرق  الأمر من يومين إلى ثلاثة أيام لتتبع نموهم وتأكيد ما إذا كانوا على قيد الحياة أم لا. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما لا يتم  اكتشاف البكتيريا التي يصعب نموها في معامل التحليل بالطرق التقليدية، لذلك تستخدم الطرق الأكثر تعقيدًا مثل تفاعل  البوليميراز المتسلسل (PCR) حيث تنشئ ملفًا جينيًا للميكروب، ولكن لا يمكنها معرفة ما إذا كان حيًا أم ميتًا.  يستخدم مطياف رامان على نطاق واسع في مجال الكيمياء لاستكشاف بنية الجزيئات. وفي هذه  الدراسة، جمعت كومار وزملاؤها هذا النهج مع الفحص المجهري المتقدم للتحقق من وجود البكتيريا. واستخدموا هذه  التقنية للكشف عما إذا كانت بكتيريا السل (المتفطرة السُلية) موجودة في وسط عينة تشبه اللعاب. كما اختبروا أيضًا عينات  تحتوي على خمس ميكروبات أخرى. باستخدام المجهر، ارتد الباحثون شعاع الليزر عن العينة والتقطوا الضوء المنتشر بواسطة العينة على شكل طيف، والذي يختلف عن التركيب الكيميائي الحيوي للبكتيريا. ويولد كل نوع من أنواع البكتيريا طيفًا فريدًا  بقيم محددة لشدة الضوء المنتشر وطول موجته، وذلك اعتمادًا على نوع الروابط الكيميائية الموجودة داخل الخلية البكتيرية. فقد  كانت التقنية حساسة بما يكفي لتولد طيف حتى لخلية واحدة. وتعتبر المادة المستخدمة لتركيب البكتيريا في هذه التقنية والمعروفة بإسم الركيزة مهمة لأن  بعض الركائز يمكن أن تضيف ضوضاء إلى الملف الكيمياء الحيوية. وطور الباحثون ركيزة رقيقة محايدة من الألمنيوم التي لا تولد إشارات خلفية تتداخل مع الأطياف. باستخدام هذه الطريقة، أصبح الباحثون قادرين على تحديد نوع البكتيريا بالاضافة إلى التمييز  بين الخلايا الحية والخلايا الميتة أيضًا – حيث يختلف التركيب الكيميائي للاثنين – في غضون ساعتين إلى ثلاث ساعات  بعد جمع العينة. وبما أن كل نوع من أنواع البكتيريا يؤدي إلى طيف فريد، فقد يكون من الممكن في نهاية المطاف بناء قاعدة بيانات  من مسببات الأمراض التي يمكن استخدامها في التشخيص السريري. ويقول ديباك سايني، الأستاذ المساعد في قسم التكاثر الجزيئي والتنمية والوراثة بالمعهد الهندي  للعلوم، وأحد كبار المؤلفين لهذه الدراسة: …
تابع القراءة استخدام مطيافية رامان للكشف السريع عن البكتيريا المسببة للأمراض

هل الحياة ممكنة حول الثقوب السوداء ؟

المؤلف : باول سوتر عالم فيزياء فلكية في جامعة سوني ستوني بروك ومعهد فلاتيرون . لقد اعتدنا على التفكير في مساكن قابلة للحياة في عوالم مائية تدور حولها النجوم مثل الشمس، لكن ورقة بحثية جديدة وجدت موطنًا محتملاً جديدًا،  كوكب صخري يدور بعد حدوث ثقب أسود فائق السرعة إن القوى الغريبة حول ذلك الثقب الأسود …
تابع القراءة هل الحياة ممكنة حول الثقوب السوداء ؟

على خلاف الأمر في الأرض، لا تختلط الغازات في الغلاف الجوي للزهرة بشكل موحد

يتحدث المقال عن اكتشاف لعدد من الباحثين عن أن الغلاف الجوي لكوكب الزهرة لا تتشكل فيه الغازات بشكل موحد في كل طبقاته. وهذا ينقض الافتراض الذي استمر لعقود حول الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. المركبة الفضائية مسنجر (MESSENGER )التابعة لناسا أظهرت، وبشكل مدهش، تركيزات مختلفة للنيتروجين على ارتفاعات مختلفة لسطح كوكب الزهرة. قد تؤدي نظرة جديدة …
تابع القراءة على خلاف الأمر في الأرض، لا تختلط الغازات في الغلاف الجوي للزهرة بشكل موحد

ما الذي يسبب الكهرباء الساكنة؟

حتى لو بدا السطح سلسًا، عند تقريبه بشكل كافٍ قد لا يبدو كذلك، وقد يحتوي على عيوب تسمى”فتحات” قيل إنها هي سبب الكهرباء الساكنة؛ إذا أنها سبب الاحتكاك الذي يلعب دورًا مهمًا وهذا الفهم الجديد للكهرباء الساكنة يمكن أن يساهم في جعل المنتجات أكثر كفاءة. إذا كنت تمشي على سجادة وانت تلبس جوارب صوف، فهناك …
تابع القراءة ما الذي يسبب الكهرباء الساكنة؟

كيف حصلت مجرتنا درب التبانة على شكلها الحلزوني؟

يناقش المقال كيفية تأثير المجالات المغناطيسية غير المرئية في تكوين شكل المجرة، ويخص المجرات ذات الشكل الحلزوني، ويوضح التقنيات الجديدة التي تم بها اكتشاف هذا التأثير، ودعم نتائج هذا الاكتشاف لنظرية ” موجة الكثافة”، كما يوصي بإنشاء مراصد جديدة لفهم تشكل باقي أشكال المجرات.  هناك سؤال  أثار حيرة العلماء منذ فترة طويلة، هو كيف اتخذت …
تابع القراءة كيف حصلت مجرتنا درب التبانة على شكلها الحلزوني؟

ناسا تسجل أول زلزال محتمل على سطح المريخ!

هذه أول هزة مسجلة  و يبدو أنها جاءت من داخل كوكب المريخ، و لا يبدو أن سبب هذه الهزة قوى فوق سطح الكوكب . الحدث الزلزالي الجديد أصغر من أن يقدم بيانات قوية عن الجزء الداخلي للمريخ. و هو أحد أهداف إنسايت. ( الصورة من ناسا) قالت وكالة الفضاء الامريكية إنه من المرجح أن مسبار …
تابع القراءة ناسا تسجل أول زلزال محتمل على سطح المريخ!

قد يكون نهر النيل أقدم مما كان يعتقد سابقاً!

استياقاً من الحمل الحراري، فإن ارتفاعات وانخفاضات سطح الأرض تتحكم في تصريف و تطوير واحد من أطول أنهار الأرض في الثلاثين مليون عام الماضية . بقلم: أليكس لوباتكا (Alex Lopatka) : نهر النيل في أسوان، القاهرة كريديت: تاباشنر بواسطة ويكميديا كومونز ,كريتيف كومونز (cc) بواسطة – SA 3.0 بعض أطول أنهار الأرض بما في ذلك …
تابع القراءة قد يكون نهر النيل أقدم مما كان يعتقد سابقاً!

دراسة الحشد الكروي تيرزان 9 باستخدام مستكشف الأطياف المتعدد الوحدات .

باستخدام مستكشف الأطياف المتعدد الوحدات (MUSE)، قام فريق من الفلكيين الدوليين بالتحقيق في تيرزان  Terzan 9 – واحد من أكثر الحشود الكروية مركزية في مجرة درب التبانة. نتائج الدراسة، المقدمة في مقال نشر في 22 أكتوبر في ( arXiv)، قدمت المقالة المزيد من المعلومات حول خصائص الحشد تيرزان 9، والتي من الممكن أن تساعد علماء …
تابع القراءة دراسة الحشد الكروي تيرزان 9 باستخدام مستكشف الأطياف المتعدد الوحدات .

تقنية قابلة للإرتداء ذاتية القدرة.

 لتطوير تقنية حديثة النشأة قابلة للإرتداء، فإننا بحاجة ماسة إلى تطوير مصادر طاقتها. لذا قدَّم باحثون حلاً محتملاً عبر غابات الأنابيب النانونية الكربونية، والتي يرمز لها بـ(CNT). لتطوير تقنية قابلة للإرتداء أُنشئت حديثاً، فإننا بحاجة ماسة إلى تطوير مصادر طاقتها. لذا قدَّم باحثون من جامعة ولاية ميشيغان الأمريكية حلاً محتملاً من خلال غابات الأنابيب النانونية …
تابع القراءة تقنية قابلة للإرتداء ذاتية القدرة.

لماذا لن تتحول الشمس لثقب أسود؟

الشمس هي مركز المجموعة الشمسية و نجم من نجوم مجرة درب التبانة، و لكل نجم نهاية. وهذا المقال سيناقش النهاية المحتملة للشمس،  بالإضافة إلى أنه سيجيب على سؤال لماذا لن تتحول الشمس إلى الثقب الأسود؟ هل يمكن أن تتحول الشمس لثقب أسود؟ الجواب هو لا وذلك بسبب صغر حجم الشمس! تحتاج الشمس بأن تكون أضخم بعشرين مرة لإنهاء حياتها كثقب اسود. بإمكان بعض النجوم التي ولدت بهذا الحجم أو أكبر أن تنفجر لتتحول إلى المستعر الأعظم (supernova) في نهاية حياتها قبل انهيارها مرة أخرى  في ثقب أسود، ويُعرف هذا الثقب بأنه جسم  ذو جاذبية خارقة للغاية حيث لا يمكن لشيء ولا حتى الضوء النفاذ من خلاله. وبعض النجوم الأصغر حجمًا تعتبر كبيرة كفاية لكي تصبح مستعرًا أعظم ، ولكنها أصغر من أن تصبح ثقوبًا سوداء أي أنها ستنهار إلى بنية شديدة الكثافة تدعى النجوم النيوترونية بعد انفجارها كمستعر أعظم.  ولكن الشمس ليست كبيرة بما فيه الكفاية لتنتهي بهذا المصير. أي أن لديها حوالي   عُشر الكتلة اللازمة فقط لتصبح نجم نيوتروني.  إذًا السؤال هنا، ماذا سيحدث للشمس؟  في حوالي ٦ مليارات سنة سينتهي بها الأمر كقزم أبيض(مصطلح يطلق للبقايا الصغيرة عالية الكثافة لنجم متوهج من الحرارة المتبقية) ستبدأ هذه العملية بعد حوالي ٥ مليارات سنة من الآن 4عندما يبدأ وقود الشمس بالنفاذ. وكأغلب النجوم فإن الشمس تخلق طاقة عن طريق دمج ذرات الهيدروجين في نواتها خلال مرحلة عمرها الأساسية، وفي غضون ٥ مليار سنة  سيبدأ مستوى الهيدروجين بالانخفاض داخل  الشمس وحينها ستبدأ بالانهيار. هذا بدوره سيتيح للشمس أن تبدأ بدمج عناصر كثيفة داخل نواتها بالإضافة إلى دمج الهيدروجين  في القشرة المحيطة بالنواة،  وعندما يحدث ذلك ستزداد درجة حرارة الشمس وستتسع طبقاتها  الخارجية من غلاف الشمس الجوي نحوالفضاء غامرةً كوكب الارض. وهذا من شأنه أن يجعل الحياة كما نعرفها على كوكب الارض غير ممكنة. …
تابع القراءة لماذا لن تتحول الشمس لثقب أسود؟