خبر

  • تک بورد - آیا می‌توانیم یک سیستم گوارش مصنوعی برای ویژن بسازیم تا او را انسان‌تر کنیم؟

    آیا می‌توانیم یک سیستم گوارش مصنوعی برای ویژن بسازیم تا او را انسان‌تر کنیم؟


    25 روز و 3 ساعت قبل

    همچنین: پنج انتقام‌جو به‌عنوان مطالعه موردی برای بررسی مسیرهای پیری ابرقهرمانان عمل می‌کنند
    مردم استودیو مارول تنها کسانی نیستند که دوست دارند تصور کنند چه می‌شد اگر...؟ دو دانشمند با الهام از چشم انداز مارول، وضعیت فعلی رباتیک نرم را بررسی کردند تا تعیین کنند که آیا ساخت یک سیستم گوارش مصنوعی برای سنتزوئید ممکن است یا خیر، کار خود را در مقاله ای که اوایل امسال در مجله ابرقهرمان Science + Techn

    به ندرت زمانی وجود دارد که در مورد هر داستان علمی جالبی که به سراغ ما می آید بنویسیم. بنابراین امسال، ما یک بار دیگر مجموعه پست‌های ویژه دوازده روز کریسمس را اجرا می‌کنیم، که هر روز از ۲۵ دسامبر تا ۵ ژانویه، یک داستان علمی را برجسته می‌کند که در سال ۲۰۲۰ از بین رفت. امروز: چگونه یک سیستم گوارشی مصنوعی بسازیم. برای مارول ویژن پاداش: ارزیابی وضعیت سلامتی پنج انتقام جو برای تعیین وضعیت سلامتی آنها با افزایش سن.

    هی، ذهن‌های پرسشگر باید بدانند! این فقط یک تمرین سرگرم‌کننده در شکل مثبت‌تری از گاز دادن عصبی نیست. نویسندگان خاطرنشان می‌کنند که بشریت به طور کلی از پیشرفت‌هایی در چنین سیستم‌هایی با کاربرد در جایگزینی اندام و درمان‌های بالینی برای بیماران مبتلا به مشکلات گوارشی مزمن سود خواهد برد.

    ادامه مطلب

    این را در خانه امتحان نکنید: داروی شگفت‌انگیز جورج کاملا سمی است

    محققان دانشگاه کوئینزلند در بریزبن استرالیا مقاله‌ای را منتشر کردند. شماره ویژه کریسمس مجله پزشکی بریتانیا (BMJ) که ویژگی‌های شخصی و رفتارهای سلامتی پنج نفر از انتقام‌جویان مارول را بررسی می‌کند تا چالش‌هایی را که این گروه خارق‌العاده ممکن است با افزایش سن تجربه کنند، ارزیابی کند. شماره کریسمس BMJ معمولاً ماهیت ساده‌تری دارد، اگرچه این مجله معتقد است که مقالات منتشر شده در آن همچنان "از همان استانداردهای بالای تازگی، دقت روش‌شناختی، شفافیت گزارش و خوانایی مطابق با شماره عادی پیروی می‌کنند." /p>

    چشم انداز هضم مصنوعی

    (برخی اسپویل برای Avengers: Age of Ultron و WandaVision در زیر.)

    Vision، به عنوان یک سنتزوئید، بدنام غذا نمی خورد. به عنوان مثال، در کاپیتان آمریکا: جنگ داخلی، او سعی می‌کند غذای مورد علاقه واندا، پاپریکاش را درست کند، و به این نکته اشاره می‌کند که مهارت‌های آشپزی او ممکن است به اندازه کافی نباشد، زیرا او هرگز هیچ نوع غذایی مصرف نکرده است. این نکته در قسمت دوم وانداویژن دوباره تکرار شده است. ویژن به‌جای دریافت انرژی از فرآیند متابولیک، منبع تقریباً بی‌پایانی انرژی از سنگ ذهن در پیشانی خود دریافت می‌کند.

    اما آیا این واقعیت که ویژن غذا نمی‌خورد به این معنی است که او نمی‌تواند؟ به گفته نویسندگان همکار Falk J. Tauber (دانشگاه فرایبرگ) و Barry W. Fitzgerald (دانشگاه فناوری آیندهوون)، او برای انجام این کار به یک سیستم گوارش مصنوعی نیاز دارد. در MCU، سنتزوئید با استفاده از گهواره بازسازی هلن چو در Avengers: Age of Ultron در سال ۲۰۱۵، از ویبرانیوم و بافت مصنوعی Simulacra ساخته شد. سپس سنگ ذهن را در پیشانی او قرار دادند تا مغز مصنوعی ویژن را تامین کند. هیچ صحنه‌ای در فیلم‌های مارول (یا حتی کتاب‌های کمیک) وجود ندارد که به طور خاص سیستم گوارشی را آشکار کند.

    اما گهواره بازسازی با موفقیت به Vision مغز، چشم و زبان داد، بنابراین فناوری نیز باید باشد. قادر به ایجاد سایر اندام ها - مانند مری، معده، روده و راست روده، همه عناصر ضروری سیستم گوارش انسان هستند. نویسندگان همچنین خاطرنشان می کنند که Vision در Avengers: Infinity War به چوب می افتد و درد شدیدی را تجربه می کند (اما بدون از دست دادن خون). بنابراین ویژن باید نوعی سیستم عصبی با گیرنده های درد داشته باشد. اما او ممکن است فاقد سیستم گردش خون باشد، که در بدن انسان برای توزیع مواد مغذی به سلول‌ها حیاتی است.

    صحنه‌ای از emWandaVision/em، که یک بینایی جدا شده را در آزمایشگاه SWORD نشان می‌دهد. بزرگنمایی / صحنه ای از WandaVision، که یک Vision جدا شده را در S.W.O.R.D نشان می دهد. laboratoryMarvel Studios

    بدون داشتن محفظه بازسازی، ویبرانیوم یا سنگ ذهن، تاوبر و فیتزجرالد به دنبال اجزای بالقوه یک سیستم گوارش مصنوعی به حوزه رباتیک نرم بودند. به عنوان مثال، یک کاندید خوب برای مری مصنوعی یک سیستم پمپاژ پریستالتیک رباتیک نرم (معروف به مخفف آن SBPP) است که توسط Tauber (در آن زمان Esser) و چندین همکارش در سال 2017 ساخته شد. مری (و روده) انسان غذا را در طول مسیر حرکت می کند. سیستم از طریق پریستالسیس: مجموعه‌ای از انقباضات عضلانی دایره‌ای که در امتداد اندام‌های لوله‌ای منتشر می‌شوند.

    محفظه‌های پنوماتیک SBPP در بدنه لوله‌ای دیواره مجرای داخلی، به ازای تاوبر و فیتزجرالد، ادغام می‌شوند. بنابراین هنگامی که این حفره ها منبسط می شوند، قطر داخلی کاهش می یابد، بسیار شبیه به مری (یا روده) انسان. بنابراین می توان یک موج انقباض پریستالتیک مصنوعی ایجاد کرد که در یک جهت در طول اندام رباتیک نرم حرکت می کند. معکوس کردن جهت این انقباضات، Vision را قادر می‌سازد تا در صورت مسمومیت غذایی، هرگونه غذا یا مایعی را استفراغ کند.

    معده‌های مصنوعی نیز ساخته شده‌اند. نویسندگان یک شبیه‌ساز معده انسان را که در سال 2015 ساخته شده است، به عنوان یکی از گزینه‌های بالقوه ذکر می‌کنند، به خصوص که برای تقلید و مطالعه هضم غذا و حمل و نقل غذا طراحی شده است. شبیه‌ساز شامل یک محفظه لاتکس استوانه‌ای با دیواره‌هایی است که می‌توانند توسط غلتک‌ها منقبض شوند و فعالیت دیواره معده انسان را در طول هضم تقلید کنند. معده مصنوعی دیگر (SoGut) از مجموعه ای از محفظه های هوای دایره ای برای ایجاد انقباضات استفاده می کند. نویسندگان نوشتند که ترکیب این دو فناوری "ممکن است به ویژن اجازه ندهد تا پروانه ها را در معده خود احساس کند، اما مطمئنا به ویژن اجازه می دهد تا [غذا] را پردازش و هضم شیمیایی کند."

    برای روده، ممکن است این امکان وجود داشته باشد. به گفته تاوبر و فیتزجرالد، چندین سیستم SBPP را به هم بچسباند، اگرچه "هندسه لوله ای داخلی باید برای مطابقت با ساختار داخلی روده ها تطبیق داده شود." روش دیگر، می‌توان از دستگاه شبیه‌سازی آندوسکوپی مدولار (MESA) که توسط دانشمندان دانشگاه کلرادو برای آموزش آندوسکوپی ساخته شده است، استفاده کرد، که در حال حاضر دارای هندسه لوله داخلی چین‌خورده است.

    در مورد شبیه‌سازی میکروبیوم روده، ارگان‌ها نویسندگان نوشتند: دستگاه‌های میکروفلودیک -a-chip می‌توانند شرایط دستگاه گوارش انسان را تقلید کنند، "میزبان بافت زنده و فلور میکروبی بر روی مواد غیرزنده، که برای عملکرد دیواره مصنوعی روده ضروری است." در نهایت، ویژن به یک راست روده مصنوعی برای دفع مواد زائد نیاز دارد. یک بار دیگر، SBPP می تواند مورد استفاده قرار گیرد، این بار به عنوان یک خروجی روده مصنوعی، زیرا می تواند فشارهای مورد نیاز برای عملکرد یک اسفنکتر را شبیه سازی کند.

    اینها فقط ابتدایی ترین اجزا هستند. دستگاه گوارش انسان بسیار پیچیده است. برای اطمینان از جذب و انتقال مواد مغذی به یک شبکه میکروسیال در دیواره‌های روده نیاز است. این به نوبه خود باید به یک سیستم گردش خون مصنوعی متصل شود که به نظر می‌رسد Vision در حال حاضر فاقد آن است. در مورد شیره های گوارشی، یا گیرنده ها و حسگرهای شیمیایی و مکانیکی، تا Vision بتواند گرسنگی را تجربه کند، چطور؟ همچنین مشخص نیست که آیا یک سیستم گوارش مصنوعی انرژی کافی برای عملکردهای اساسی بدن ویژن فراهم می‌کند یا خیر، به توانایی‌های ابرقهرمانی او اهمیتی نمی‌دهیم.

    حتی اجزای رباتیک نرمی که در بالا توضیح داده شد، آنقدر بزرگ هستند که در داخل بدن ویژن قرار نگیرند. باید مینیاتوری شود بنابراین، در حالی که ما طرحی قابل قبول برای یک روز داریم که بتوانیم یک سیستم گوارش مصنوعی کاملاً کاربردی برای ویژن بسازیم، هنوز این قابلیت را نداریم.

    او همیشه عصبانی است، و این می تواند منجر شود. مشکلات قلبی برای هالک بعداً در زندگی.بزرگنمایی / او همیشه عصبانی است و این می تواند منجر به مشکلات قلبی برای هالک در آینده شود. مارول استودیو

    بررسی سلامت ابرقهرمانان

    در ماه اکتبر، ما گزارشی را در مورد خطرات سلامتی که در تمام 25 فیلم جیمز باند به نمایش گذاشته شده بود، گزارش کردیم: یعنی عوامل عفونی در طول سفرهای جهانی او، پوشش همه چیز از پاتوژن های غذایی گرفته تا کنه ها و کنه ها، خماری و کم آبی ناشی از همه آن مارتینی ها، انگل ها و رابطه جنسی ناامن. با همین روحیه، گروهی از محققان استرالیایی تصمیم گرفتند تا فواید و خطرات انتقام جویان را برای سلامتی مورد بررسی قرار دهند. فرض اساسی این است که همه ابرقهرمانان پیر خواهند شد، به استثنای برخی استثناها - مانند ثور، یک خدای واقعی نورس که هزاران سال زندگی کرده است - و عواملی که بر سالم ماندن یک انسان معمولی در سنین بالا تأثیر می‌گذارند، در مورد آنها نیز صدق می‌کند.

    به طور طبیعی، این امر مستلزم تماشای تمام 24 فیلم مارول بود که بین سال‌های 2008 و 2021 منتشر شدند، که با فیلم اصلی Iron Man شروع می‌شد و با Black Widow تمام می‌شد. پنج انتقام جوی خاص برای این مطالعه انتخاب شدند - مرد آهنی، هالک، بیوه سیاه، پلنگ سیاه و مرد عنکبوتی - "زیرا آنها شناخته شده هستند، ویژگی های قابل توجهی را نشان می دهند، تنوع معقولی دارند، و نماینده جمعیت گسترده تر ابرقهرمانان هستند. با توجه به سن، جنس، قومیت و ابرقدرت‌ها.»

    ادامه مطلب

    شما فقط یک بار زندگی می‌کنید: اپیدمیولوژیست‌ها خطرات سلامتی را در تمام فیلم‌های جیمز باند تجزیه و تحلیل می‌کنند

    از طرف دیگر، ابرقهرمانان به‌خاطر درگیر شدن منظم در فعالیت‌های بدنی و ورزش شدید شناخته می‌شوند. که برای پیری سالم مفید هستند. سایر ویژگی‌های مثبت عبارتند از انعطاف‌پذیری روان‌شناختی، احساس هدف، "درجه بالایی از انسجام اجتماعی و ارتباط" و "ذهنیت مثبت یا خوش‌بینانه."

    تنها یکی از پنج سیگار یا نوشیدنی‌ها (تونی استارک) است. /مرد آهنی)، و پلنگ سیاه یک گیاهخوار است. ثروت، هوش و تحصیلات تونی و تی چالا نیز از عوامل سودمند هستند. عواملی که علیه ابرقهرمانان ما کار می کنند قرار گرفتن در معرض صداهای بلند (از جمله برخوردهای بین سیاره ای و انفجارها)، آلودگی هوا، و صدمات ناشی از تمام آن فعالیت های شدید مبارزه با جرم و جنایت است.

    پیتر پارکر/مرد عنکبوتی جوان ترین فرد از بین افراد است. این پنج نفر، و در حالی که یتیم شدن در سنین پایین می‌تواند باعث مشکلات جسمی و عاطفی شود، رابطه پرورش‌دهنده او با عمه می، و الگوهای مرد مثبتی که از طریق انتقام‌جویان (به‌ویژه تونی استارک) پیدا کرد، این مشکل را کاهش می‌دهد. او دارای قدرت عنکبوتی، انعطاف پذیری و چابکی است که خطر افتادن در دوران پیری را کاهش می دهد. اما بیدار ماندن تمام شب برای مبارزه با جرم و جنایت در محله به این معنی است که او احتمالاً به اندازه کافی نمی خوابد، که می تواند تأثیرات منفی با افزایش سن داشته باشد.

    مرد عنکبوتی (تام هالند)، با نام مستعار پیتر پارکر، توانایی های مرتبط با عنکبوت که باید به پیری سالم کمک کند.Enlarge / مرد عنکبوتی (تام هالند)، با نام مستعار پیتر پارکر، دارای توانایی های مرتبط با عنکبوت است که باید کمک به پیری سالم. استودیو مارول

    ناتاشا رومانوف/بیوه سیاه در کودکی رها شد و به عنوان یک قاتل و جاسوس آموزش دید. دوران کودکی پر از بدرفتاری، غفلت و درگیری مداوم، خطر ابتلا به بیماری های جسمی و روانی را در آینده افزایش می دهد. او همچنین در سنین جوانی به اجبار عقیم شد، و از این رو ممکن است به پوکی استخوان و بیماری قلبی عروقی مبتلا شود، که به زوال عقل و افسردگی اشاره نکنیم.

    در مورد بروس بنر/هالک، او احتمالاً از تاکی کاردی رنج می‌برد (یعنی به عنوان مثال). ، ضربان قلب 200 ضربه در دقیقه) هر بار که او چنان عصبانی می شود که به مرد سبز بزرگ تبدیل می شود، بنابراین در برابر آریتمی های قلبی آسیب پذیر است. این امر خطر سکته مغزی و زوال عقل را در او افزایش می دهد - به خصوص که به اعتراف خودش، "من همیشه عصبانی هستم." نویسندگان همچنین به شاخص توده بدنی بالای هالک (BMI) در حدود 120 اشاره کردند که نشان می دهد. او در محدوده "چاق" قرار دارد. (BMI به عنوان وزن بر حسب کیلوگرم تقسیم بر مجذور قد بر حسب متر تعریف می شود.) اما ما موظف هستیم اشاره کنیم که BMI به طور گسترده به عنوان یک معیار معیوب و ناقص برای ارزیابی پیامدهای سلامتی آینده شناخته می شود. و ماهیچه‌های بزرگ و برآمده که به هالک اجازه می‌دهند به‌طور مؤثری SMASH را انجام دهند، مانند حمل مقدار زیادی چربی اضافی نیستند.

    DOI: علوم + فناوری ابرقهرمانی، 2021. 10.24413/SST.2021.2.5636  ( درباره DOI).

    DOI: BMJ، 2021. 10.1136/bmj-2021-068001  (درباره DOI).


    تگ ها:

    می‌توانیم , سیستم , گوارش , مصنوعی , ویژن , بسازیم , انسان‌تر , کنیم


    v 7




خبرهای دیگر از علوم پایه