berita

Abstrak dari situs sains media asing pada 1 Agustus: Apakah penyakit terutama disebabkan oleh genetika atau lingkungan?

2024-08-01

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Berdasarkan pemberitaan 1 Agustus (Kamis), isi utama website ilmiah ternama asing adalah sebagai berikut:

alam》Situs web (www.nature.com)

Penelitian telah menemukan bahwa ada banyak dari mereka di hidungkekebalansel, selalu siap melawan infeksi virus dan bakteri

Menurut penelitian paling mendetail hingga saat ini, hidung adalah rumah bagi sejumlah besar sel kekebalan berumur panjang yang membentuk garis pertahanan pertama paru-paru, yang siap menangkis virus dan bakteri.

Penelitian yang baru-baru ini dipublikasikan di jurnal Nature, menunjukkan bahwa hidung dan saluran pernapasan bagian atas (termasuk mulut, sinus, dan tenggorokan, tetapi bukan trakea) adalah tempat pelatihan penting bagi sel-sel kekebalan untuk “mengingat” patogen yang menyerang. Memori ini memungkinkan sel untuk mempertahankan diri terhadap serangan mikroorganisme serupa di masa depan. Temuan ini dapat mengarah pada pengembangan vaksin mukosa yang diberikan melalui hidung atau tenggorokan, yang menurut para ahli imunologi mungkin lebih efektif dibandingkan vaksin yang disuntikkan ke otot.

“Studi menarik” ini menunjukkan bahwa “perbendaharaan sel kekebalan yang mampu melawan infeksi saluran pernapasan” dapat dideteksi secara andal di saluran pernapasan bagian atas baik pada orang dewasa muda maupun tua, yang biasanya memiliki respons kekebalan yang lebih lemah.

Rekan penulis studi Sydney Ramirez, seorang dokter penyakit menular dan ahli imunologi di La Jolla Institute for Immunology di Amerika Serikat, menunjukkan bahwa penelitian sebelumnya tentang sistem kekebalan terutama berfokus pada sel-sel kekebalan dalam darah dan saluran pernapasan bagian bawah karena daerah-daerah ini memiliki akses yang relatif mudah terhadap sampel melalui pengambilan darah dan jenis biopsi tertentu serta donasi organ.

Namun, pandemi COVID-19 dan mutasi pada virus corona telah menciptakan kebutuhan akan pemahaman yang lebih mendalam tentang bagaimana sel-sel kekebalan di saluran pernapasan bagian atas berinteraksi dengan patogen dan membentuk memori kekebalan. Tim tersebut malah menggunakan usap nasofaring, yang bisa menjangkau bagian belakang hidung dan banyak digunakan untuk pengujian virus corona di negara-negara berpenghasilan tinggi. Para peneliti mengambil sampel sekitar 30 orang dewasa sehat setiap bulan selama lebih dari setahun untuk melihat bagaimana jumlah sel kekebalan mereka berubah seiring waktu. Dalam sampel tersebut, mereka menemukan jutaan sel kekebalan, termasuk sel yang bertanggung jawab menyediakan memori kekebalan.

Situs web "Berita Sains" (www.sciencenews.org)

Penelitian baru menegaskan beberapa “permanenBahan kimia"Produk" dapat diserap melalui kulit

PFAS (zat per dan polifluoroalkil) adalah sekelompok ribuan senyawa buatan manusia. Karena ikatan kimia antara karbon dan fluor dalam PFAS hampir tidak dapat dipecahkan, maka disebut "bahan kimia selamanya". Mulai tahun 1940-an, bahan kimia ini diproduksi secara massal dan digunakan dalam produk mulai dari panci anti lengket hingga kain tahan noda dan tahan air, sehingga konsumen akan terpapar bahan tersebut seiring berjalannya waktu. Meskipun bahan kimia ini pernah digunakan secara luas untuk meningkatkan kualitas hidup, seiring berjalannya waktu, penelitian menunjukkan bahwa bahan kimia tersebut berbahaya bagi manusia, sulit terurai, dan tersebar luas di lingkungan.

Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa penyerapan kulit adalah salah satu jalur potensial paparan PFAS pada manusia. Namun, penelitian yang relevan relatif terbatas dan data tidak mencukupi. Misalnya, penelitian menunjukkan bahwa PFAS dapat menembus kulit tikus, namun “kulit tikus tidak dapat secara langsung meniru kulit manusia.”

Ahli kimia lingkungan di Universitas Birmingham di Inggris melaporkan dalam edisi terbaru jurnal Environment International bahwa ketika model kulit manusia 3D terkena PFAS, bahan kimia ini mampu melewati penghalang kulit. Temuan ini menunjukkan bahwa senyawa tersebut dapat diserap ke dalam tubuh melalui kulit dan bahkan masuk ke aliran darah.

Dalam studi tersebut, peneliti menguji 17 PFAS pada berbagai produk yang bersentuhan dengan kulit manusia. Ditemukan bahwa 11 di antaranya mampu menembus sawar kulit; terlebih lagi, yang hanya mengandung 4 hingga 7 atom karbon lebih mudah diserap ke dalam kulit dibandingkan yang mengandung lebih banyak atom karbon. PFAS rantai pendek ini dipandang sebagai alternatif yang lebih aman dibandingkan bahan kimia asli dan permanen, namun penelitian menunjukkan bahwa PFAS juga sama bermasalahnya.

“Kami tidak yakin 100 persen bahwa PFAS pada akhirnya akan memasuki aliran darah, namun mereka sudah mampu menembus kulit, yang merupakan langkah pertama dalam proses penetrasi,” kata para peneliti.

Situs web "Science Daily" (www.sciencedaily.com)

1. Apakah disebabkan oleh gen atau lingkungan?Sebuah model baru untuk menilai faktor risiko penyakit

Setiap penyakit dipengaruhi oleh faktor genetik dan faktor lingkungan, termasuk polusi udara, iklim, dan status sosial ekonomi. Namun, masih belum jelas seberapa besar peran gen atau lingkungan terhadap risiko penyakit, dan seberapa besar peran mereka. Akibatnya, masyarakat sering tidak tahu langkah apa yang harus mereka ambil untuk mengurangi risikonya.

Sebuah tim yang dipimpin oleh para peneliti di Penn State College of Medicine telah mengembangkan metode untuk menganalisis pengaruh genetik dan lingkungan terhadap risiko penyakit dalam sampel besar yang mewakili secara nasional. Mereka menemukan bahwa dalam beberapa kasus, penilaian sebelumnya terlalu menekankan dampak gen seseorang terhadap risiko penyakit, sementara faktor gaya hidup dan lingkungan sebenarnya mempunyai dampak yang lebih besar daripada yang diperkirakan sebelumnya. Berbeda dengan gen, faktor lingkungan seperti polusi udara dapat diubah dengan lebih mudah. Artinya, ada lebih banyak peluang untuk mengurangi risiko penyakit dengan memodifikasi lingkungan. Hasil penelitiannya dipublikasikan di Nature Communications.

Para peneliti mengatakan di masa lalu sulit untuk mengukur dan menilai faktor-faktor risiko lingkungan karena faktor-faktor tersebut mencakup semuanya, mulai dari pola makan, olahraga, hingga iklim. Namun jika faktor lingkungan tidak dipertimbangkan dalam model yang memperkirakan risiko penyakit, analisis tersebut mungkin salah mengaitkan risiko penyakit yang dialami anggota keluarga dengan genetika.

Dalam penelitian ini, tim peneliti mengembangkan model spasial mixed linear effect (SMILE) yang menggabungkan data genetika dan lokasi geografis. Lokasi geografis sebagai proksi faktor risiko lingkungan di tingkat masyarakat.

Analisis tim memungkinkan penilaian yang lebih tepat terhadap faktor risiko penyakit. Misalnya, penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa faktor genetik berkontribusi terhadap 37,7% risiko diabetes tipe 2. Ketika tim mengevaluasi kembali data tersebut, dengan memperhitungkan pengaruh lingkungan, model mereka menemukan bahwa kontribusi genetik terhadap risiko diabetes tipe 2 turun menjadi 28,4%; sebagian besar risiko penyakit dapat dikaitkan dengan faktor lingkungan. Demikian pula, setelah disesuaikan dengan faktor lingkungan, perkiraan kontribusi genetik terhadap risiko obesitas turun dari 53,1% menjadi 46,3%.

2. Bioink berbahan dasar lendir dapat digunakan untuk mencetak dan membiakkan jaringan paru-paru

Jutaan orang di seluruh dunia meninggal karena penyakit paru-paru setiap tahunnya. Pilihan pengobatan untuk penyakit paru-paru terbatas, dan model hewan serta obat eksperimental yang ada sulit memenuhi kebutuhan penelitian. Sebuah tim peneliti dari Institut Teknologi India telah berhasil mengembangkan bioink berbasis lendir. Bioink inovatif ini dapat digunakan untuk mencetak 3D dan membiakkan jaringan paru-paru di masa depan, sehingga memberikan jalan baru untuk penelitian dan pengobatan penyakit paru-paru kronis.

Tim memulai dengan musin, komponen lendir yang belum banyak digunakan dalam bioprinting. Mereka mereaksikan lendir dengan metakrilat anhidrida untuk membentuk musin metakrilat (MuMA), yang kemudian dicampur dengan sel paru-paru. Untuk meningkatkan viskositas bioink dan mendorong pertumbuhan dan adhesi sel, tim peneliti juga menambahkan asam hialuronat, polimer alami yang ditemukan di jaringan ikat dan sejenisnya.

Setelah mencetak tinta menjadi pola uji kotak melingkar dan persegi, para peneliti memaparkannya pada cahaya biru untuk menghubungkan silang dan memperkuat molekul MuMA. Mereka menemukan bahwa pori-pori yang saling berhubungan dalam gel yang dicetak memfasilitasi difusi nutrisi dan oksigen, yang membantu pertumbuhan sel dan pembentukan jaringan paru-paru. Struktur cetakan ini bersifat biokompatibel dan perlahan terurai dalam kondisi fisiologis, menjadikannya berpotensi berguna sebagai implan, dengan jaringan paru-paru yang baru tumbuh secara bertahap menggantikan perancah cetakan tersebut. Selain itu, bioink ini dapat digunakan untuk membuat model paru-paru 3D guna mempelajari perkembangan penyakit paru-paru dan mengevaluasi pengobatan potensial.

Situs web Scitech Daily (https://scitechdaily.com)

1. Para ilmuwan menemukan tata surya paling efisien di dunia: bukan diciptakan oleh manusia

Sebuah studi baru yang dipimpin oleh Universitas Yale di AS menemukan bahwa kerang raksasa di Pasifik Barat mungkin merupakan tata surya paling efisien di dunia. Studi ini menunjukkan bahwa para insinyur yang merancang panel surya dan biorefineries dapat memperoleh wawasan berharga dari kerang raksasa berwarna-warni yang ditemukan di dekat terumbu karang tropis.

Hal ini karena kerang raksasa memiliki geometri yang tepat—lapisan tipis penghambur cahaya yang menutupi kolom dinamis dan vertikal reseptor fotosintesis—yang mungkin menjadikan mereka tata surya paling efisien di Bumi.

Dalam penelitian yang dipublikasikan di jurnal PRX: Energy, tim mengusulkan model analitik untuk memperkirakan efisiensi maksimum fotosintesis berdasarkan geometri, pergerakan, dan sifat hamburan cahaya kerang raksasa. Ini adalah yang terbaru dari serangkaian penelitian tentang mekanisme biologis di alam yang menyoroti potensi organisme alami untuk menginspirasi bahan dan desain baru yang berkelanjutan.

“Dapat dibayangkan bahwa panel surya generasi masa depan dapat ditanam dengan alga, atau panel surya plastik murah yang terbuat dari bahan yang tahan banting,” catat para peneliti.

2. Ilmuwan Tiongkok meluncurkan teknologi baterai lithium solid-state yang mengubah permainan

Strategi baru untuk baterai lithium solid-state (ASLB) adalah dengan menggunakan bahan khusus untuk meningkatkan kepadatan energi dan memperpanjang umur baterai, yang tidak memerlukan bahan tambahan tambahan. Terobosan ini memastikan baterai memiliki siklus pengoperasian efektif lebih dari 20.000 kali dan menandai kemajuan besar dalam teknologi baterai.

Para peneliti di Institut Bioenergi dan Proses Qingdao (QIBEBT), Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, bersama dengan kolaborator dari lembaga internasional terkemuka, telah meluncurkan strategi homogenisasi katoda baterai litium solid-state yang inovatif ini. Dalam makalah terbaru mereka yang diterbitkan di jurnal Nature Energy, mereka merinci metode baru ini, yang secara signifikan meningkatkan masa pakai siklus dan kepadatan energi semua baterai lithium solid-state dan mewakili kemajuan penting dalam teknologi penyimpanan energi.

Salah satu tantangan yang saat ini dihadapi oleh semua baterai litium solid-state adalah masalah katoda komposit heterogen, yang seringkali memerlukan bahan tambahan yang tidak aktif secara elektrokimia untuk meningkatkan konduktivitas. Meskipun diperlukan, bahan tambahan ini mengurangi kepadatan energi dan siklus hidup baterai karena tidak kompatibel dengan katoda oksida berlapis, yang mengalami perubahan volume besar selama pengoperasian.

Para peneliti mengembangkan strategi homogenisasi katoda menggunakan bahan regangan nol Li1.75Ti2(Ge0.25P0.75S3.8Se0.2)3(LTG0.25PSSe0.2). Bahan ini menunjukkan konduktivitas campuran ionik dan elektronik yang sangat baik, memastikan transfer muatan yang efisien selama proses pengisian dan pengosongan tanpa memerlukan aditif konduktif tambahan.

Dengan memecahkan tantangan utama dalam baterai litium solid-state, strategi ini meletakkan dasar bagi inovasi masa depan dalam teknologi penyimpanan energi. Tim berencana untuk mengeksplorasi lebih jauh skalabilitas material LTG0.25PSSe0.2 dan integrasinya dengan sistem baterai sebenarnya. (Liu Chun)