Растения очищают почву, человеку пересадили легкое свиньи, физики исследовали пивную пену - «Медицина»

Интересные новости науки за неделю с 25 по 31 августа

Физики 7 лет исследовали пивную пену и поняли, что делает ее крепче

Иногда ученые занимаются по-настоящему важными вещами. Например, в Швейцарской высшей технической школе Цюриха группа ученых выяснила, что делает пивную пену стабильной. Фундаментальное исследование группы, занимающейся мягкой материей под руководством профессора Яна Верманта, длилось целых 7 лет!

Что удалось выяснить? Во-первых, что самая стабильная пена — у бельгийских сортов тройного брожения. «Серебро» у сортов двойного брожения, и, наконец, лагеры, которые бродят только единожды, обладают самой нестабильной пеной.

Во-вторых, ученые развенчали стереотип о том, что стабильность пены зависит от того, насколько богаты белком ее верхние слои — чем больше белков, тем выше поверхностная вязкость, «склеивающая» пленку вокруг пузырьков.

Оказалось, что так происходит не всегда, и все зависит от типа пива! Например, для лагеров одинарного брожения ключевой фактор — действительно поверхностная вязкость.

Но у самых стабильных сортов тройного брожения поверхностная вязкость минимальна. А стабильность пены обеспечивает эффект Марангони (когда вещества самостоятельно перемещаются в пленке из-за разницы в поверхностных натяжениях на границе жидкой и воздушной сред). Еще один пример проявления эффекта Марангони — так называемые «слезы вина», когда плотные капли кольцом стекают по бокалу медленнее, чем остальные капли жидкости. Кстати, именно исследуя «слезы вина» Марангони этот эффект и обнаружил. И вот швейцарские физики, посвятив исследованию 7 лет, поняли, что он применим и к пиву.

Теперь, зная какие механизмы влияют на пивную пену, швейцарские ученые готовы консультировать пивоварни и помогать им улучшать продукт. А изученные эффекты будут применяться не только по отношению к пиву. К примеру, группа Верманта уже изучает, как можно целенаправленно уменьшить пенообразование смазочных материалов в электромобилях.

Человеку впервые пересадили легкое свиньи. Оно проработало 9 дней

Китайские медики первыми в мире решились на то, чтобы пересадить человеку легкое, взятое от генетически модифицированной свиньи.

Донором стал самец свиньи с геномом, в котором произвели шесть изменений для совместимости с человеческим организмом. Легкое пересадили 39-летнему мужчине, у которого на тот момент уже произошла смерть мозга — то есть технически тело функционировало, потому что его жизнедеятельность поддерживалась аппаратами. Но сам человек уже был безнадежно мертв. Целью операции было изучить возможные пути ксенотрансплантации легкого — это, по опыту исследований, самая сложная задача в пересадке органов от животных человеку. Ведь иммунная система в этом случае очень уязвима перед инфекциями.

И вот теперь в Китае на глубине 700 метров под землей установили крупнейший на Земле центр по изучению этих частиц. Принцип работы JUNO таков: внутри детектора расположено 20 тысяч тонн жидкого сцинтиллятора — это жидкость-регистратор нейтрино. Она светится, когда через нее проходят эти частицы. Вспышки фиксируют сенсоры — и анализируют характеристики нейтрино, 45 тысяч фотоэлектронных умножителей JUNO обнаруживают, усиливают сигнал и регистрируют почти неуловимые частицы. «Поймать» их и зафиксировать невозможно — ведь частицы просто проходят сквозь твердые объекты и летят себе дальше по своим делам. Потому-то JUNO и зарыли так глубоко под землю — чтобы защитить эксперимент от фонового излучения, которое, в отличие от нейтрино, так глубоко не проникает. А нейтрино, оставив свой след в светящейся жидкости, просто пройдут дальше, в космос.

Главная задача заработавшего детектора — решить проблему иерархии масс нейтрино, исследовать солнечные и атмосферные нейтрино, а еще— частицы, рождающиеся в недрах Земли.

JUNO — проект не только китайский. В нем объединено 750 ученых из 74 исследовательских организаций по всему миру, в том числе и российские физики из ОИЯИ. Проект будет работать в любых условиях, ему даже землетрясения не страшны.

Пережитое насилие почти в два раза повысило у женщин риск онкологии

Медики и психологи из Новой Зеландии интерпретировали данные исследования о том, как складывается жизнь женщин, перенесших физическое, сексуальное или психологическое насилие как в детстве, так и по достижении 15 лет. Новозеландских ученых интересовало, как часто жертвы насилия в течение жизни попадали в больницы и от чего лечились. Изучены были данные с 1998 по 2019 годы на выборке из 1 151 респондентки.

Выяснилось, что женщины-жертвы сексуального насилия, перенесенного в детстве, в 1,78 раза чаще болели злокачественными и доброкачественными опухолями. Пострадавшие от других форм насилия госпитализировались в 1,6 раза чаще, чем женщины без этого опыта.

Кроме того, у жертв насилия втрое чаще фиксировались респираторные заболевания (тяжелые формы, требующие госпитализации). Вдвое чаще их госпитализировали из-за осложнений беременности. Риск загреметь в стационар у них повышался и по части пищеварения и травм — в 1,6 и 1,5 раза соответственно.

Параллельно было проведено исследование среди 1 054 мужчин, подвергшихся какой-либо из форм межличностного насилия. Оно тоже показало повышенную частоту попаданий в стационар — но в основном с травмами или хроническими заболеваниями неясной этиологии. Мужчины, подвергшиеся сексуальному насилию в детстве, в семь раз чаще, чем люди без травмирующего опыта, госпитализировались с нервными расстройствами.

Фацелия и злаки вытягивают из земли нефтешламы

Экологи из пермского Политеха (ПНИПУ) разработали методику очистки земель, загрязненных нефтешламами, биологическим путем — высаживая растения. Фацелия и смесь злаковых трав сумели не только выжить на почве, сильно загрязненной нефтедобычей, так еще и вытянули из нее до 40% солей.

Восстановление промышленных поврежденных почв — важная задача для любого нефтедобывающего региона (в том числе и Татарстана). Ученые по всей стране разрабатывают методы очистки земель от нефтешламов, желательно так, чтобы не обеспечивать вторичное загрязнение. Захоранивать загрязнение означает создавать объект накопленного вреда. Сжигать — тоже не дело, ведь после этого образуется токсичная зола, а загрязнители эмитируются в воздух. Можно проводить химическую обработку почв, но для этого надо производить реагенты, а кроме того, такой метод нарушит естественную микробиоту почвы и снизит ее плодородие.

Чтобы не множить отходы и затраты энергии, пермские ученые обратились к биологической очистке. Фиторемедиация — высадка растений на загрязненной почве — увенчалась успехом с использованием фацелии и злаковой смеси. Растения вытягивают тяжелые металлы и нефтепродукты из почвы, частично перерабатывают в нетоксичные вещества и включают в природные круговороты, а тяжелые металлы связывают в хелатные комплексы и делают неопасными для среды.

Исследование проводилось в несколько этапов. Сначала в лаборатории проанализировали образцы бурового шлама, чтобы определить, от какого загрязнения надо очищать почвы. Потом подготовили семь экспериментальных образцов: «бутерброд» из шлама и песчаной почвы засеивался разными смесями растений. Две с половиной недели фиксировали всхожесть семян, скорость роста и общее самочувствие ростков. Фацелия и травосмесь дали наилучший результат. Они хорошо росли, отлично взошли и не показывали никаких признаков того, что шлам им чем-то мешает. Даже наоборот: растения активно поглощали токсичные компоненты: на 40% снизили концентрацию хлорид-ионов, серьезно уменьшили содержание нефтепродуктов и связали ионы тяжелых металлов (хрома, цинка, никеля, кадмия, кобальта, свинца).

Исследования продолжаются, чтобы определить методику применения на больших месторождениях.