+86-757-8128-5193

Ειδήσεις

Σπίτι > Ειδήσεις > Περιεχόμενο

Teen εφευρίσκει μια βουτιά για να διατηρήσουν τα μικρόβια μακριά

860_main_Jessica-Tian-chemicals.png

WASHINGTON, DC - Οι ζωές μας γεμάτο με βακτήρια. Τα σφάλματα είναι μέσα στο σώμα μας, στο δέρμα μας και στις περισσότερες επιφάνειες που αγγίζουμε. Αυτό δεν είναι απαραίτητα κακό πράγμα . Αλλά κάποια μέρη πρέπει να είναι χωρίς βακτήρια, όπως επίδεσμοι για τις πληγές ή τη συσκευασία τροφίμων. Jessica Tian, 17, έχει καταλήξει σε ένα τρόπο για να κρατήσει τα βακτήρια μακριά. Δημιούργησε χωρίς μικρόβια έγγραφα από βουτώντας τα σε ένα ειδικό χημικό μπάνιο.

Ο ανώτερος στο Del Norte γυμνάσιο στο Σαν Ντιέγκο, Καλιφόρνια., Έδειξε από τη μέθοδο της στο Regeneron Science Talent Search . Ο διαγωνισμός επιστήμη διοικείται από Εταιρεία Επιστήμης και Δημόσιας . Είναι χρηματοδοτείται από Regeneron, μια εταιρεία που σχεδιάζει και κατασκευάζει φάρμακα. Η εκδήλωση συγκεντρώνει μαθητές γυμνασίου κάθε χρόνο για να μοιραστούν την επιστήμη έργα τους με το κοινό. Οι 40 φιναλίστ ανταγωνίζονται επίσης για τα βραβεία μετρητών συνολικού ύψους σχεδόν $ 2 εκατομμύρια. (Society for Science & η Δημόσια δημοσιεύει επίσης Science News για Φοιτητές και αυτό το blog.)

Χημικό λουτρό Τζέσικα αναπτύχθηκε για να αφήσει ένα μικρόβιο-θανάτωση επίστρωση σε κυτταρίνη. Το εξωτερικό τοίχωμα των φυτικών κυττάρων περιέχουν κυτταρίνη. Αλλά δεν είναι μόνο αυτό. "Η κυτταρίνη είναι ευέλικτο,« Jessica εξηγεί. "Είναι στα ρούχα μας, στις συσκευασίες των τροφίμων, σε σχεδόν κάθε πτυχή της καθημερινής μας ζωής."

Κάθε μόριο κυτταρίνης είναι μια μακρά αλυσίδα χτισμένο από σάκχαρα. Αυτές οι αλυσίδες ομολόγων εύκολα με νερό. Αυτό είναι καλό; βοηθά χαρτί κουζίνας απορροφούν τις διαρροές. Αλλά αυτό είναι και ο λόγος υγρή κυτταρίνη είναι ένα μεγάλο σπίτι για τα βακτήρια. Και ορισμένα από αυτά τα μικρόβια μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την υγεία. Αυτό είναι ιδιαίτερα αληθές όταν μεγαλώνουν σε ένα επίδεσμο ή τα τρόφιμα περιτύλιγμα. Οι επιστήμονες προσπαθούν να εφεύρουν αντιμικροβιακές επικαλύψεις για να σταματήσει τα βακτήρια από την προσκόλληση σε κυτταρίνη. Ωστόσο, Jessica σημειώνει, «οι περισσότερες μέθοδοι απαιτούν θερμότητα και την πίεση. Και μερικοί οδηγούν σε ρύπανση του αέρα ».

«Θέλησα να δημιουργήσω μια μέθοδο που θα μπορούσε [προσθήκη] αντιβακτηριακές ιδιότητες με την κυτταρίνη με έναν απλό τρόπο,« ο έφηβος λέει. Ήθελε να είναι ανέξοδη. Θα έπρεπε επίσης να είναι εύκολο να εφαρμοστεί σε μεγάλη κλίμακα και ενέχουν μικρό κίνδυνο για το περιβάλλον.

Για να καταλάβω πώς να το κάνουμε αυτό, Jessica ταξίδεψε σε όλη τη χώρα για να περάσουν ένα καλοκαίρι στο εργαστήριο του Βενιαμίν Hsaio. Είναι ένας χημικός στο Πανεπιστήμιο Stony Brook της Νέας Υόρκης. Ο Simons Θερινό Πρόγραμμα Έρευνας για το γυμνάσιο juniors συνδέονται Jessica με Hsaio. "Αυτή ήταν η πρώτη φορά που πήρα για να εργαστούν σε ένα εργαστήριο», λέει. "Απόλαυσα πραγματικά την όλη ατμόσφαιρα."

Ο έφηβος εργάστηκε για να προσθέσετε το διοξείδιο του τιτανίου και νανοσωματίδια αργύρου σε χαρτί από κυτταρίνη. Το διοξείδιο του τιτανίου είναι μία λευκή χρωστική. Όταν εκτίθενται σε υπεριώδη ακτινοβολία, τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια σε αυτό μπορεί να γίνει ενθουσιασμένοι. Το οξείδιο του τιτανίου, στη συνέχεια, διασπά το νερό. Αυτό παράγει ελεύθερες ρίζες. Αυτά είναι φορτισμένα μόρια που μπορούν να επιτεθούν και να σκοτώσουν τα βακτήρια κύτταρα.

Συνήθως, Jessica λέει, διοξείδιο του τιτανίου απαιτεί πολλή ενέργεια για να ενεργοποιήσει μικρόβια σκοτώνει ανδρεία του. Νόμιζε ότι είδε έναν τρόπο να μειώσει την ενέργεια που χρειάζεται, όμως: προσθέστε νανοσωματίδια αργύρου. Αυτά είναι τα μικροσκοπικά σωματίδια αργύρου που είναι μόνο του δισεκατομμυριοστού του μέτρου σε διάμετρο. Μειώνουν την ενέργεια που απαιτείται για να διεγείρει τα ηλεκτρόνια σε διοξείδιο του τιτανίου. Προσθέτοντας ένα συστατικό, με αυτόν τον τρόπο, είναι γνωστή ως «ντόπινγκ». Το νοθευμένο ασημένια πρέπει να αφήσουμε το διοξείδιο του τιτανίου σκοτώνουν τα βακτήρια, χρησιμοποιώντας μόνο το φως από τον ήλιο, Jessica υπόθεση.

Στο εργαστήριο, Jessica δημιούργησε ένα κολλοειδές (Koll-OID) λύση. Μικροσκοπικά σωματίδια διοξειδίου του τιτανίου και νανοσωματίδια αργύρου διαδόθηκαν αρκετά ομοιόμορφα σε όλο το υγρό. Δημιούργησε τρεις εκδόσεις. Κάθε είχαν διαφορετικές ποσότητες διοξειδίου του τιτανίου και ασήμι. Στη συνέχεια, ο έφηβος βυθίζεται χαρτιά κυτταρίνη σε ένα από τα διαλύματα και τους ξηραίνεται σε κλίβανο. Άλλα χαρτιά καλύφθηκαν σε διοξείδιο του τιτανίου μόνη της ή τίποτα δεν σε όλα. Αυτοί αποτέλεσαν την ομάδα ελέγχου.

Μόλις τα χαρτιά ήταν στεγνό, Jessica τους βουτηγμένα σε λύσεις των βακτηρίων. Στη συνέχεια τρίβονται τα χαρτιά πάνω σε πλάκες εργαστήριο που περιέχει άγαρ - ένα τζελ που περιέχει τα θρεπτικά συστατικά που απαιτούνται για τα βακτήρια να αναπτυχθούν. Μετά από 24 ώρες, αυτή ελέγχεται τις πλάκες.

Το διοξείδιο του τιτανίου και κολλοειδούς αργύρου είχε σκοτώσει το 99 τοις εκατό των βακτηρίων, σε σύγκριση με μη επεξεργασμένα κυτταρίνη. Η επίστρωση διοξειδίου του τιτανίου και μόνο δεν λειτουργεί τόσο καλά.

"Ήξερα ότι το ασήμι και το διοξείδιο του τιτανίου θα μπορούσαν να συνεργαστούν», λέει η Jessica. Υπήρξαν πολλές έρευνες σχετικά με ασήμι και μια διοξείδιο του τιτανίου, σημειώνει, "αλλά όχι πολύ σε δύο μαζί [για] κυτταρίνης."

Το καλύτερο μέρος, Jessica λέει, είναι ότι η θεραπεία της δεν αποτελεί απειλή για το περιβάλλον. Άλλες μέθοδοι χρειάζονται υψηλές θερμοκρασίες ή πιέσεις για να δημιουργήσετε ένα μικρόβιο-θανάτωση επίστρωση. Όλα Τζέσικα χρειαζόταν ήταν μια αργή βουτιά στη χημική μπάνιο. Η απλή, επικάλυψη χαμηλού κόστους »θα μπορούσε να εφαρμοστεί στα ρούχα, έτσι θα μπορούσε να έχει αντιβακτηριακές ιδιότητες», λέει. «Νομίζω ότι θα μπορούσε να εφαρμοστεί ακόμη και σε αναπτυσσόμενες χώρες."

Προς το παρόν, αυτή είναι που εφαρμόζεται μόνο μείγμα της σε μικρά κομμάτια χαρτιού κυτταρίνης. Αλλά αν η βουτιά λειτουργεί σε ρούχα, επιδέσμους ή το χαρτί, θα μπορούσε να βοηθήσει να τους κρατήσει ελεύθερων μικροοργανισμών όταν πρέπει να είναι.

Λέξεις ρεύματος

(για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με λέξεις δύναμης, κάντε κλικ εδώ )

ενεργοποιήσετε (στη βιολογία) για να ενεργοποιήσετε, όπως και με ένα γονίδιο ή χημική αντίδραση.

άγαρ Ένα ζελατινώδες υλικό που κατασκευάζεται από ορισμένα θαλάσσια φύκη που χρησιμοποιείται ως (και πηγή τροφής) υλικό στο οποίο να αναπτύσσονται βακτηρίδια.

αντιβακτηριακές Έχοντας ιδιότητες που τείνουν να καταστρέψουν ή περιορίσουν την ανάπτυξη ή την αναπαραγωγή των βακτηρίων.

αντιμικροβιακή ουσία που χρησιμοποιείται για να σκοτώσει ή να αναστέλλουν την ανάπτυξη των μικροβίων. Αυτό περιλαμβάνει φυσικά προερχόμενα χημικών προϊόντων, όπως πολλοί αντιβιοτικών φαρμάκων. Περιλαμβάνει επίσης τα συνθετικά χημικά προϊόντα, όπως τρικλοζάνη και τρικλοκαρβάνη.

κυττάρων Η μικρότερη δομική και λειτουργική μονάδα ενός οργανισμού. Τυπικά πολύ μικρό για να δούμε με γυμνό μάτι, αποτελείται από ένα υδαρές υγρό που περιβάλλεται από μία μεμβράνη ή τοίχωμα. Ανάλογα με το μέγεθος τους, τα ζώα γίνονται από οπουδήποτε από χιλιάδες σε τρισεκατομμύρια κύτταρα. Ορισμένοι οργανισμοί, όπως ζύμες, μύκητες, βακτήρια και φύκια κάποιο, που αποτελείται από ένα μόνο κύτταρο.

κυτταρίνη Ένας τύπος ινών που βρίσκονται στα φυτικά κυτταρικά τοιχώματα. Αποτελείται από αλυσίδες μορίων γλυκόζης.

χημική Μια ουσία που σχηματίζεται από δύο ή περισσότερα άτομα που ενώνουν (ομολόγων) σε ένα σταθερό ποσοστό και τη δομή. Για παράδειγμα, το νερό είναι ένα χημικό γίνεται όταν δύο άτομα υδρογόνου δεσμό με ένα άτομο οξυγόνου. Ο χημικός του τύπος είναι Η2Ο Chemical μπορεί επίσης να είναι ένα επίθετο για να περιγράψει τις ιδιότητες των υλικών που αποτελούν το αποτέλεσμα διαφόρων αντιδράσεων μεταξύ των διαφόρων ενώσεων.

κολλοειδή ένα υλικό στο οποίο μικροσκοπικά αδιάλυτα σωματίδια έχουν εξαπλωθεί σε όλη ένα μεγαλύτερο όγκο άλλης ουσίας. Colloids να λάβει πολλές μορφές. Καπνιστή αέρα είναι ένα κολλοειδές. Έτσι είναι ομίχλη. Το γάλα είναι ένα κολλοειδές, με μικροσκοπικά globs λίπους βουτύρου ανασταλεί σε όλο το υγρό. Σαντιγί είναι ένα κολλοειδές πάρα πολύ. Colloids συνήθως δεν διαχωρίζονται σε επιμέρους συστατικά τους με την πάροδο του χρόνου.

ελέγχουν ένα μέρος ενός πειράματος όπου δεν υπάρχει καμία αλλαγή από κανονικές συνθήκες. Ο έλεγχος είναι ουσιαστικής σημασίας για επιστημονικά πειράματα. Δείχνει ότι οποιοδήποτε νέο αποτέλεσμα είναι πιθανό να οφείλεται μόνο στο μέρος του τεστ που ένας ερευνητής έχει μεταβληθεί. Για παράδειγμα, εάν οι επιστήμονες είχαν τον έλεγχο των διαφόρων τύπων λιπασμάτων σε έναν κήπο, θα ήθελαν ένα τμήμα του να παραμείνει μη γονιμοποιημένα, όπως τον έλεγχο. Η έκτασή της θα δείξει πώς τα φυτά σε αυτόν τον κήπο μεγαλώνουν κάτω από κανονικές συνθήκες. Και αυτό δίνει στους επιστήμονες κάτι εναντίον του οποίου μπορούν να συγκρίνουν νέα πειραματικά δεδομένα.

ντόπινγκ (σε υλικά) Η εσκεμμένη εισαγωγή κάτι σε μια κρυσταλλική ημιαγωγών ή άλλο υλικό.

περιβάλλον Το άθροισμα όλων των πραγμάτων που υπάρχουν γύρω από κάποια οργανισμό ή κάποια συσκευή και την κατάσταση αυτά τα πράγματα δημιουργήσει για τον εν λόγω οργανισμό ή τη συσκευή. Περιβάλλον μπορεί να παραπέμψει στις καιρικές συνθήκες και το οικοσύστημα στο οποίο Μερικές ζωές ζώων, ή, ίσως, η θερμοκρασία, η υγρασία και η τοποθέτηση των εξαρτημάτων σε κάποιο σύστημα ηλεκτρονικής ή ένα προϊόν. \

ελευθέρων ριζών Ένα φορτισμένο μόριο (τυπικά υψηλής δραστικότητας και μικρής διάρκειας) που έχουν ένα ή περισσότερα ασύζευκτα ηλεκτρόνια εξωτερικό. Θα προσπαθήσει να κλέψει τα ηλεκτρόνια να κάνει η ίδια όλο και πάλι μέσω μιας διαδικασίας που είναι γνωστή ως οξείδωση.

gel Μια κολλώδης ή παχύρρευστο υλικό που μπορεί να ρέει σαν ένα παχύ υγρό.

κάθε Germ ένας μονοκύτταρος μικροοργανισμός, όπως ένα βακτήριο, είδη μυκήτων ή σωματίδιο ιού. Ορισμένα μικρόβια προκαλούν την ασθένεια. Άλλοι μπορεί να προωθήσει την υγεία οργανισμών ανώτερης τάξης, συμπεριλαμβανομένων των πτηνών και των θηλαστικών. Οι επιπτώσεις στην υγεία των περισσότερων μικροβίων, ωστόσο, παραμένουν άγνωστα.

γυμνάσιο Μια ονομασία για τους βαθμούς εννέα έως 12 στο σύστημα της υποχρεωτικής δημόσιας εκπαίδευσης στις ΗΠΑ. απόφοιτοι λυκείου μπορεί να ισχύει για τα κολέγια περαιτέρω, προηγμένη εκπαίδευση.

υπόθεση (ν. υποθέτω) Μια προτεινόμενη εξήγηση για το φαινόμενο. Στην επιστήμη, η υπόθεση είναι μια ιδέα που πρέπει να ελέγχονται αυστηρά πριν από την αποδοχή ή η απόρριψη.

υγρό Ένα υλικό που ρέει ελεύθερα, αλλά διατηρεί ένα σταθερό όγκο, όπως το νερό ή λάδι.

μόριο ένα ηλεκτρικά ουδέτερο ομάδα ατόμων που αντιπροσωπεύει τη μικρότερη δυνατή ποσότητα μιας χημικής ένωσης. Μόρια μπορούν να είναι κατασκευασμένα από ενιαίο τύπων ατόμων ή διαφορετικών τύπων. Για παράδειγμα, το οξυγόνο του αέρα γίνεται από δύο άτομα οξυγόνου (Ο 2), αλλά το νερό αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου (Η2Ο).

νανοσωματιδίων Ένα μικρό σωματίδιο με διαστάσεις μετρούνται σε δισεκατομμυριοστά του μέτρου.

Σωματιδίων Ένα μικρό ποσό από κάτι.

χρωστική ουσία ένα υλικό, όπως οι φυσικές χρωστικές ουσίες στο δέρμα, που αλλάζουν το φως αντανακλάται από ένα αντικείμενο ή να μεταδοθεί μέσω αυτού. Το γενικό χρώμα μιας χρωστικής ουσίας εξαρτάται συνήθως σε ποια μήκη κύματος του ορατού φωτός που απορροφά και ποιες αντανακλά. Για παράδειγμα, μια κόκκινη χρωστική τείνει να αντανακλά το κόκκινο μήκη κύματος του φωτός πολύ καλά και τυπικά απορροφά άλλα χρώματα. Χρωστική ουσία είναι επίσης ο όρος για τις χημικές ουσίες που χρησιμοποιούν οι κατασκευαστές για να χρώμα απόχρωση.

Δύναμη πίεση εφαρμόζεται ομοιόμορφα σε μια επιφάνεια, μετρούμενη ως δύναμη ανά μονάδα επιφανείας.

Science Talent Search ένας ετήσιος διαγωνισμός που δημιουργήθηκε και διευθύνεται από Κοινωνία για την επιστήμη και το κοινό. Από το 2016, έχει χρηματοδοτείται από Regeneron Pharmaceuticals. Που ξεκίνησε το 1950, το γεγονός αυτό φέρνει 40 προσανατολισμένο προς την έρευνα υψηλό πρεσβυτέρους σχολείο στην Ουάσιγκτον, DC, για να επιδείξει την έρευνά τους στο κοινό και να ανταγωνιστούν για τα βραβεία.

κοινωνία Μια ολοκληρωμένη ομάδα ανθρώπων ή ζώων που συνήθως συνεργάζονται και υποστηρίζουν ο ένας τον άλλον για το γενικότερο καλό από όλα αυτά.

διάλυμα ένα υγρό στο οποίο ένα χημικό έχει διαλυθεί σε ένα άλλο.

ήλιο Το αστέρι στο κέντρο του ηλιακού συστήματος της Γης. Είναι ένα μέσο αστέρι μέγεθος περίπου 26.000 έτη φωτός από το κέντρο του Γαλαξία μας. Η Sun είναι επίσης ο όρος για κάποια άλλη σαν τον ήλιο μας αστέρι.

διοξείδιο του τιτανίου Ένα λευκό, αδρανής, στερεό υλικό που εμφανίζεται φυσικά ως ορυκτό και χρησιμοποιείται εκτενώς ως λευκή χρωστική.

υπεριώδες φως Ένας τύπος ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με μήκος κύματος από 10 νανόμετρα έως 380 νανόμετρα. Τα μήκη κύματος είναι μικρότερη από εκείνες του ορατού φωτός αλλά περισσότερο από ακτίνες Χ.

κύμα μια διαταραχή ή παραλλαγή που ταξιδεύει μέσα στο χώρο και την ύλη σε μια τακτική, ταλαντευόμενο μόδας.