Thứ Tư, 26 tháng 3, 2014

Cấy ống nano carbon vào tế bào thực vật để tăng hiệu suất quang hợp

0 nhận xét
Mới đây, 1 nhóm các nhà nghiên cứu tại MIT đã cấy các ống nano carbon vào bào quan bên trong tế bào thực vật nhằm nâng cao hiệu suất sản sinh năng lượng của cây cối.

Phương pháp trên giúp tăng hiệu suất thực hiện quá trình quang hợp lên tới 30% đồng thời tạo nên cho cây xây nhiều chức năng hữu ích khác. Nghiên cứu trên hứa hẹn chẳng những cung cấp phương pháp sản xuất năng lượng xanh trong tương lai không xa mà còn có thể được áp dụng vào nhiều lĩnh vực khác trong đời sống con người.

Trong báo cáo đăng tải trên tạp chí Nature Material, các nhà nghiên cứu cho biết khả năng hấp thụ ánh sáng của thực vật đã tăng lên 30% sau khi được gắn các ống nano carbonvào bào quan lục lạp. Đây chính là nơi diễn ra quá trình quang hợp trong tế bào thực vật. Các nhà nghiên cứu gọi phương pháp trên là những bước đi đầu tiên trong quá trình tạo nên những "nhà máy năng lượng thực vật công nghệ nano".


Ảnh: scinews.ro

Trưởng nhóm nghiên cứu tại MIT, giáo sư kỹ thuật hóa học Michael Strano cho biết: "Thực vật là một nền tảng hấp dẫn cho phát triển khoa học công nghệ. Chúng có những khả năng kỳ diệu như tự phục hồi, sinh trưởng được trong những môi trường khắc nghiệt và có thể tự cung cấp năng lượng cũng như nước cho chính mình".
Thông thường dù trong môi trường hoàn hảo nhất, thực vật chỉ có thể hấp thụ được khoảng 10% năng lượng từ ánh sáng mặt trời tại những bước sóng ánh sáng nhất định. Sau khi được cấy vào lục lạp trong tế bào thực vật, các ống nano carbon giúp tế bào có thể thực hiện quá trình quang hợp tại nhiều bước sóng ánh sáng hơn so với trước đây đồng thời cho phép thực hiện quang hợp với hiệu suất cao hơn.

Đầu tiên, các nhà nghiên cứu tìm một loại thực vật có cấu trúc tế bào đơn giản nhằm dễ dàng cấy ghép các ống nano carbon. Cuối cùng, loại thực vật họ cải xoong đã được chọn làm vật thí nghiệm. Đây là loại thực vật có DNA đơn thẳng thường được dùng trong các thí nghiệm khoa học.

Sau đó, nhóm nghiên cứu muốn theo dõi ảnh hưởng của các ống nano đối với quá trình quang hợp của tế bào. Để làm được điều này, nhóm nghiên cứu dùng một loại thuốc nhuộm có thể biến đổi màu sắc khi hấp thu các electron. Kết quả cho thấy, chẳng những các hạt electron mà dòng điện cũng được tạo ra trong quá trình quang hợp.

Ngoài cải thiện hiệu suất thực hiện quá trình quang hợp của tế bào. Các nhà nghiên cứu cho biết có thể dùng phương pháp tương tự để cấy các cảm biến khí dưới kích thước nano vào bên trong tế bào. Các cảm biến có thể phát hiện được các chất khí độc hại và đưa ra dấu hiệu nhận biết trực quan ngay trên cây để con người biết. Ban đầu cảm biến trên có thể nhận biết được các oxit nito, nhưng trong thời gian tới có thể sẽ phát hiện được nhiều loại chất khí khác.
Các nhà nghiên cứu cho hay, phương pháp trên tạo điều kiện cho các nhà sinh vật học và kỹ sư công nghệ nano có cơ hội hợp tác vơi nhau nhằm nâng khả năng vốn dĩ đã rất tuyệt vời của cây xanh lên 1 tầm cao mới. Điều này mở ra triển vọng về những nhà máy năng lượng hoàn toàn xanh và sạch trong tương lai. Đồng thời, nếu được áp dụng rộng rãi, phương pháp trên thậm chí có thể tạo môi trường sống trong lành hơn cho con người.

Theo Tinh Tế

Chủ Nhật, 2 tháng 3, 2014

Đoán tương lai qua gene di truyền

0 nhận xét
Xu hướng đọc ADN để đoán trước bệnh tật đang ngày càng phổ biến tại phương Tây, bất chấp cảnh báo tiêu cực liên quan đến lĩnh vực này.

Về già, Raymond McCauley có thể bị mù, cụ thể là nguy cơ thoái hóa điểm vàng (AMD) do tuổi tác. Ông có thể biết trước viễn cảnh mờ mịt này khi đọc kết quả phân tích mã gene, theo BBC. Là người đứng đầu Khoa Công nghệ sinh học của Đại học Singularity (Mỹ), McCauley thừa nhận cảm giác đầu tiên khi nghe tin này chẳng khác nào “sấm nổ bên tai”, vì chưa người nào trong gia đình từng bị chứng AMD. “Tuy nhiên, là một nhà khoa học, tôi nghiên cứu tài liệu và biết có thể làm điều gì đó để thay đổi vận mệnh này, chẳng hạn như bổ sung vitamin, đến chuyên gia giỏi kiểm tra mắt thường xuyên”, ông cho biết. Có thể nói đối với McCauley, việc biết trước thông tin nhiều khả năng ngăn chặn được căn bệnh không thể chữa này.

Ngày càng có nhiều công ty tư nhân cung cấp dịch vụ đọc ADN cho khách hàng, tương tự như đọc mật mã máy tính, cho phép con người nhìn thấu một phần tương lai qua lăng kính gene di truyền. Trường hợp nổi tiếng nhất gần đây chính là vụ nữ diễn viên Hollywood Angelina Jolie quyết định cắt bỏ bộ ngực sau khi kết quả phân tích gene dự đoán nguy cơ phát ung thư vú lên đến 85%. Bất chấp nhiều tranh cãi, giới ủng hộ khuynh hướng phân tích gene di truyền cho rằng con người nên biết được điều gì sẽ chờ đón họ trong tương lai, chứ không còn ở cái thời bác sĩ đánh lừa bệnh nhân dù người này bị chẩn đoán ung thư hồi thập niên 1970. Tổng cộng giới khoa học đã mất hết 12 năm và 3 tỉ USD để giải mã gene di truyền của người, tức mật mã trong ADN. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, chi phí và tốc độ giải mã giảm nhanh chóng, và hiện chỉ cần 2.000 USD là đã có kết quả đọc ADN từ mẫu máu. Còn với số tiền 100 USD, bạn có thể gửi mẫu nước bọt và biết thông tin về tác động của gene đối với hàng trăm tình trạng bệnh tật liên quan.


Giới chuyên gia cảnh báo về “viễn cảnh Gattaca” khi con người bị phân loại theo gene di truyền - (Ảnh: Jersey Films)

Ông McCauley dự đoán trong thời gian không xa, các bậc cha mẹ sẽ nhận được bản phân tích gene di truyền bên cạnh giấy khai sinh, từ đó cho phép dự đoán được tình trạng sức khỏe trong tương lai và tránh sử dụng những loại thuốc không phù hợp với thể trạng. Tuy nhiên, sự tồn tại của những thông tin dạng này có thể khởi nguồn cho cái gọi là “viễn cảnh Gattaca”, tức một bộ phim khoa học viễn tưởng mô tả một xã hội tương lai bị phân thành các giai cấp dựa trên gene di truyền. “Liệu chúng ta đồng thời có thể biết được tài năng hoặc giới hạn thông qua gene, hay những khía cạnh về xã hội, trí thông minh hoặc những thứ khác? Quả là một viễn cảnh rùng rợn. Làm sao chúng ta có thể xử lý toàn bộ các vấn đề như một xã hội?”, ông McCauley đã đặt vấn đề.

Rõ ràng là giới hữu trách các nước cũng chưa biết nên điều phối lĩnh vực như thế nào cho phù hợp, khi nhu cầu được cung cấp thông tin di truyền cá nhân đang gia tăng theo thời gian. Chẳng hạn, vào tháng trước Cơ quan Quản lý dược và thực phẩm Mỹ (FDA) cấm Công ty 23andme, trụ sở tại Thung lũng Silicon, thực hiện các cuộc xét nghiệm nước bọt cho đến khi hãng này cung cấp chứng cứ xác đáng cho thấy kết quả họ đưa ra là chính xác. Vấn đề ở đây là thông tin di truyền thô rất khó được diễn dịch thành kết quả cụ thể, và FDA phát hiện các khách hàng thường lầm tưởng thông tin mà họ nhận được thực sự là chẩn đoán bệnh tật chính thức, từ đó thực hiện các bước phòng chống cực đoan, như trường hợp nữ minh tinh Angelina Jolie cắt toàn bộ ngực và tiến tới cắt buồng trứng do nguy cơ ung thư buồng trứng đến 50%. Hậu quả là nhiều phụ nữ đã đổ xô theo chân thần tượng, quyết định “ra tay trước trừ hậu họa”, dù không phải ai cũng bị xếp vào nhóm nguy cơ cao.

Có thể nói kỷ nguyên thông tin di truyền cá nhân vẫn ở giai đoạn sơ khai, và cần được bổ sung lẫn điều chỉnh thích hợp để trở thành công cụ tích cực phục vụ sức khỏe con người.
HỌC LIỆU ĐIỆN TỬ
LIÊN KẾT
TAG CLOUD
A http://sinhhoc.blogspot.com/ (15) Ảnh độc đáo (4) Bài báo khoa học (12) Bài báo quốc tế (7) Bài giảng-Giáo trình (81) Bản tin CNSH (6) Biology books (1) Blog sinh học (4) Các cây hoa màu khác (3) Các nhà khoa học (3) Campbell (1) Câu chuyện khoa học (1) Cây lúa (11) Cây ngô (26) Chân dung nhà khoa học (4) Công nghệ lên men (1) Công nghệ mới (6) Công nghệ sinh học (64) Công nghệ thực phẩm (5) Công trình khoa học (14) Di truyền phân tử (3) DNA tái tổ hợp (1) Dự án (1) Đăng báo quốc tế (2) Đề tài (2) Đọc và suy ngẫm (3) Động vật học (29) Ebook Công nghệ sinh học (24) Ebook công nghệ thực phẩm (1) Ebook sinh học (85) Ebook thực vật (11) Ebook Y - Dược (3) English learn (1) Giáo dục và Khoa học (11) Góc nhìn cuộc sống (7) Góc tâm hồn (7) Hiện tượng sinh học (16) Hóa sinh (4) hướng dẫn sử dụng phần mềm (2) Khoa học và ứng dụng (3) kinh nghiệm đăng báo quốc tế (1) kỹ thuật SSR (1) Luận văn - Luận án (6) Luyện thi B1 B2 (3) luyện thi đại học (1) Nghành CNSH làm gì (1) Nghiên cứu khoa học (2) Nông nghiệp (4) Olympic Sinh học (1) PCR và các kỹ thuật liên quan (3) Phần mềm dạy học (2) Phần mềm sinh học (17) Sách công nghệ thực phẩm (3) Sách sinh học (14) Sách sinh y (1) Sách Y khoa (3) Sinh học 12 (1) sinh học đại cương (1) Sinh học phân tử (2) Sinh học phổ thông (5) Sinh học ứng dụng (3) Sinh vật học (8) SSR (1) Tế bào gốc (2) Thế giới tri thức (1) Thông báo (1) thông tin nông nghiệp (2) Thực vật học (37) Tin sinh và Thống kê (9) Tu dien sinh hoc (1) Tuyển dụng (6) Từ điển sinh học (3) Vi khuẩn (1) Vi sinh vật (27) Video clip (2) Video sinh học (5) Vui cười - Hài hước (12) Y học - Cuộc sống (126) Ý tưởng khoa học (10)