giovedì 24 settembre 2015

Tessuto artificiale tipo velcro per riparare un cuore danneggiato

Nuovo ' tessuto tipo Velcro' potrebbe contribuire a riparare cuori danneggiati

Gli ingegneri l’hanno appena fatto, producendo tessuto cardiaco funzionale, facilmente assemblabile, come fosse il fissaggio delle scarpe. Il team di ricercatori ha creato un’impalcatura biocompatibile che consente a fogli di cellule non solo a battere nel cuore, ma di scattare insieme, proprio come nel velcro.
La microfotografia
mostra tre fogli di ponteggio uno sopra l'altro; il meccanismo di gancio e anello può essere visto nello strato centrale.
Gli ingegneri presso l'Università di Toronto hanno assemblato tessuto cardiaco funzionale, facilmente come si trattasse del fissaggio nelle scarpe. Il team ha creato un’impalcatura biocompatibile che consente a fogli di battere sulle cellule del cuore per scattare insieme proprio come fossero Velcro . "Uno dei principali vantaggi è la facilità d'uso, -spiega l'ingegnere biomedico Milica Radisic
, che ha guidato il progetto- in quanto siamo in grado di costruire strutture di tessuto più grandi immediatamente prima se sono necessari, e smontarle altrettanto facilmente. Non so quale altra tecnica offre questa possibilità."                                                                                                                                  Far crescere cellule muscolari cardiache in laboratorio non è una novità. Il problema è che troppo spesso, queste cellule non assomigliano a quelle trovate nel corpo. Le cellule del cuore reale crescono in un ambiente pieno con ponteggi di proteine ​​e cellule di sostegno che li aiutano a plasmare , una sorta di macchine a battitori magri lunghi. Al contrario, le cellule cresciute in laboratorio spesso mancano di questi supporti, e tendono a essere amorfe e deboli. Radisic e il suo team si sono dedicati alla progettazione di ambienti artificiali che imitano più da vicino quello che le cellule vivono nel corpo, con conseguente produzione di cellule cardiache più robuste e più efficienti. Due anni addietro, Radisic e il suo team hanno inventato il Biowire, in cui le cellule del cuore crescono intorno a una sutura di seta, imitando il modo in cui le fibre muscolari reali, crescono nel cuore. "Se pensi ad una fibra unica come struttura 1D, -dice Zhang Boyang, dottorando nel laboratorio di Radisic - allora il passo successivo è quello di creare una struttura in 2D e poi assemblare quelli già ottenuti, in una struttura 3D". Zhang e Miles Montgomery, studente dottorando nello stesso laboratorio, hanno prodotto quei risultati che si citavano in premessa. Zhang e i suoi colleghi hanno utilizzato un polimero speciale chiamato POMAC per creare una maglia 2D per aiutare le cellule a crescere tutte intorno. Ricorda piuttosto la forma di un nido d'ape, tranne che i fori non sono simmetrici, ma piuttosto ampi in una direzione anziché in un'altra. Criticamente, questo fornisce un modello che induce le cellule ad allinearsi insieme. Quando è stimolato con una corrente elettrica, le cellule muscolari del cuore si contraggono insieme, causando la piegatura del polimero flessibile. Successivamente il gruppo ha legato messaggi a forma di T, sulla parte superiore del nido d'ape. Quando un secondo foglio è posto al di sopra, questi posti si comportano come minuscoli uncini, frugando attraverso i fori di nido d'ape e facendo clic in posizione. Il concetto stesso come i ganci di plastica e cicli di Velcro, che si è basato sulle bave che le piante usano per attaccare i loro semi sugli animali che passano. Sorprendentemente, i fogli assemblati in questo modo iniziano quasi subito a funzionare. "Non appena si fa clic su di loro insieme, - dice Radisic - cominciano battere, e quando applichiamo la stimolazione di un campo elettrico, vediamo che battono in sincronia". La squadra ha creato tessuti stratificati fino a tre fogli di spessore in una varietà di configurazioni, tra queste minuscole scacchiere.


L'obiettivo finale del progetto è di creare il tessuto artificiale
che potrebbe essere utilizzato per riparare i cuori danneggiati. La natura modulare della tecnologia dovrebbe rendere più facile personalizzare l'innesto in ogni paziente. "Se tu avessi questi piccoli mattoni, -spiega Radisic - si potrebbe costruire il tessuto giusto al momento di un intervento chirurgico e che possa essere di qualsiasi dimensione richiesta". Il polimero ponteggio stesso, è biodegradabile; entro pochi mesi gradualmente è abbattuto e assorbito dal corpo.  La tecnica non è limitata alle sole cellule del cuore. "Usiamo tre diversi tipi di cellule -dice ancora Radisic - in questa carta: cardiomiociti, fibroblasti e cellule endoteliali, ma concettualmente non c'è davvero alcun limite". Ciò significa che altri ricercatori potrebbero usare l'impalcatura per costruire strutture stratificate che imitano una varietà di tessuti, partendo dal fegato per arrivare ai polmoni. Questi tessuti artificiali potrebbero essere usati per testare nuovi farmaci in un ambiente realistico. Inoltre, la possibilità di montare e smontare a piacimento potrebbe consentire agli scienziati di ottenere informazioni più dettagliate sulla risposta delle cellule quanto sia più attualmente possibile. "Si potrebbe prendere e portare fuori lo strato centrale, - dice ancora Radisic - per vedere a che cosa assomigliano le cellule. Poi si potrebbe applicare una molecola che provoca la differenziazione o la proliferazione o quello che volete, solo a questo livello. Poi si potrebbe rimetterlo nel tessuto, per vedere come interagisce con gli altri livelli.”                      Il passo successivo è quello di testare bene le funzioni del sistema in vivo. Radisic e il suo team stanno collaborando con ricercatori medici, al fine di progettare esperimenti d’impianto che avvieranno il progetto, di un passo più vicino alla clinica.

martedì 22 settembre 2015

I punti luminosi scoperti su Cerere

 I punti luminosi  su Cerere


Questa animazione
, realizzata con le immagini scattate da Dawn della NASA, mostra Occator cratere di Cerere, che ospita una collezione di intriganti punti luminosi.
Gli scienziati di Alba hanno notato il bordo del cratere Occator è quasi verticale in alcuni luoghi, dove sale ripidamente per circa 2 km.
Vista dall'orbita corrente di Dawn, scattata ad una altitudine di 1.470 chilometri,  è stata operata circa tre volte la risoluzione migliore rispetto alle immagini della sonda consegnate dalla sua precedente orbita nel mese di giugno, e quasi 10 volte migliore rispetto alla prima orbita della sonda a Cerere nei mesi di aprile e maggio.
"Dawn ha trasformato - ha dichiarato Marc Rayman, ingegnere capo e direttore della missione Dawn presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena (California)-quello che così di recente erano un paio di punti luminosi in un paesaggio complesso,bello e luccicante. Presto, l'analisi scientifica rivelerà la natura geologica e chimica di questo misterioso e affascinante paesaggio extraterrestre."
La sonda ha già completato due cicli di 11 giorni di mappatura della superficie di Cerere dalla sua altitudine corrente, e ha iniziato la terza mappatura a partire dal 9 settembre. Dawn mapperà in totale, Cerere,
ben sei volte nel corso dei prossimi due mesi. Ogni ciclo si compone di 14 orbite. Con le sue sofisticate tecniche di imaging  su Cerere,verrà analizzato con un angolo leggermente diverso in ogni ciclo di mappatura, per cui gli scienziati di Dawn,saranno in grado di assemblare una vista stereo e costruire anche mappe in 3-D.
L' Alba è la prima missione della NASA,concepita per visitare un pianeta nano, e la prima ad orbitare su due obiettivi distinti del sistema solare. Ha orbitato attorno al protopianeta Vesta per 14 mesi nel 2011 e 2012, mentre adesso è arrivata a Cerere,il 6 marzo del 2015. Sono ancora lì.  Non che si paventasse l’intervento d’uno “smacchiatore” cosmico, ovvio. Ma rivedere la coppia di chiazze brillanti, sulle quali da mesi s’interrogano gli scienziati, conferma che per la missione Dawn – da qualche settimana in orbita attorno al pianeta nano Cerere – sta andando tutto come previsto. E fa sperare che a breve il mistero che ancora avvolge quei due puntini, uno un po’ più chiaro dell’altro ma entrambi nettamente più luminosi del terreno che li circonda, potrebbe farsi meno fitto.Questa la situazione al termine della prima orbita completa della sonda NASA attorno Cerere
Punti luminosi su  Cerere ingranditi
. Una prima ricognizione il cui risultato è la serie d’immagini della superficie del grande asteroide che vediamo qui a fianco. Immagini fondamentali, per il team della missione, ai fini di pianificare le prossime operazioni. Ora che l’avvicinamento si può dire terminato,  Dawn ha avviato una fase, partita il 23 aprile e durerà circa tre settimane, durante la quale la sonda compirà un’orbita circolare a 13mila e 500 km d’altitudine, per poi cominciare a scendere progressivamente – così da migliorare la risoluzione dei dettagli – a partire dal 9 maggio.
«La campagna di raccolta delle immagini d’avvicinamento si è conclusa con successo», dice il direttore della missione Marc Rayman, del JPL della NASA, «offrendoci una vista preliminare galvanizzante del mondo che Dawn s’appresta a esplorare in dettaglio. E permettendoci di cominciare a porci domande nuove e intriganti». Già, perché con le ultime immagini la lista di tratti in attesa di spiegazione aumenta, invece di diminuire. E all’enigma delle macchie brillanti se ne va ad aggiungere almeno un altro: l’abbondanza di crateri, presenti in quantità tale da aver subito attirato l’interesse degli scienziati della missione.                                                                                                                                                       La missione di Dawn è gestita dal JPL per Science Mission Directorate della NASA a Washington. L' Alba è un progetto del programma Discovery, gestito dalla NASA Marshall Space Flight Center di Huntsville (Alabama). UCLA è responsabile per la scienza generale della missione Dawn. Orbital ATK Inc., a Dulles, Virginia, ha progettato e costruito il veicolo spaziale. Il Centro Aerospaziale Tedesco, Istituto Max Planck per la ricerca sul sistema solare, Agenzia Spaziale Italiana e Istituto Nazionale di Astrofisica italiano sono i partner internazionali del team della missione. Per un elenco completo dei partecipanti di missione, visitare il sito:http://dawn.jpl.nasa.gov/mission


lunedì 21 settembre 2015

Come ti catturo i superneutrini.

Piani sotterranei per scoprire i superneutrini
La Super-Kamiokande approva un progetto per migliorare la sensibilità del rivelatore di neutrini Super-K.


Super-Kamiokande
Il Super-Kamiokande
è sepolta sotto circa 1 km di roccia della montagna a Kamioka, Giappone. E’uno dei più grandi rivelatori di neutrini sulla Terra. Il suo serbatoio è pieno di 50.000 tonnellate di acqua ultrapura, che usa per la ricerca dei segnali da particelle notoriamente difficili da catturare.
Recentemente i membri che  collaborano al Super-K hanno elaborato un piano per rendere il rilevatore mille volte più sensibile con l'aiuto di un composto chimico chiamato solfato gadolinio.
I neutrini vengono prodotti in una varietà di processi naturali. Sono prodotti anche nei reattori nucleari, e gli scienziati possono creare fasci di neutrini negli acceleratori di particelle. Queste particelle sono elettricamente neutre, hanno poca massa e interagiscono solo debolmente con la materia : queste caratteristiche le rendono estremamente difficile da individuare anche se  possono essere migliaia di miliardi quando volano, ogni secondo, attraverso un dato rivelatore.
Super-K raggiunge la produzione di circa 30 neutrini che interagiscono, ogni giorno, con l'idrogeno e l'ossigeno nelle molecole di acqua nel serbatoio. Si mantiene la sua acqua ultrapura con un sistema di filtrazione che rimuove batteri, ioni e gas.
Gli scienziati prendono precauzioni sia per mantenere pulita l'acqua ultrapura e per evitare il contatto con sostanze altamente corrosive.
"A qualcuno una volta  è caduto un martello nel serbatoio,- afferma Mark Vagins sperimentalista della University of Kavli Institute di Tokyo per la Fisica e Matematica dell'Universo- ed è stato cromato per apparire elegante e lucido. Alla fine abbiamo trovato il cromo e non il martello ".
Quando un neutrino interagisce nel rivelatore Super-K, crea altre particelle che viaggiano attraverso l'acqua più veloci, della velocità della luce, creando un lampo blu. Il serbatoio è rivestito con circa 13.000 rilevatori fototubi che possono vedere la luce.
Ricerca dei neutrini reliquia
In media, diverse stelle massicce esplodono come supernovae ogni secondo da qualche parte nell'universo. Se la teoria è corretta, tutte le supernove che sono esplose nel periodo di 13,8 miliardi anno,cioè l’età dell'universo, hanno buttato fuori trilioni su trilioni di neutrini. Ciò significa che il cosmo sarebbe bagliore in un debole contesto di neutrini reliquia e, se gli scienziati sono impegnati a trovare un modo per vedere anche solo una frazione di quelle particelle spettrali.
Per circa la metà dell'anno, il rivelatore Super-K viene utilizzato nella t2k, che produce un fascio di neutrini a Tokai, Giappone, circa  295 chilometri di distanza, e la punta Super-K. Durante il viaggio verso il rivelatore, alcuni dei neutrini cambiano da un tipo di neutrino in un altro. Studi T2K che cambiano, potrebbero dare suggerimenti agli scienziati sul motivo per cui il nostro universo contiene molto più materia che antimateria.
Ma un fascio T2K non funziona ininterrottamente nel corso della metà dell'anno. Invece, i ricercatori inviano un fascio ogni pochi secondi, e ciascun impulso dura pochi microsecondi. Super-K rileva anche neutrini,elaborati da processi naturali, mentre gli scienziati sono in esecuzione T2K.
Nel 2002, indagando sulla natura dei neutrini a Monaco di Baviera, in Germania, lo sperimentalista Vagins e il teorico John Beacom (Ohio State University )hanno iniziato a pensare, come avrebbero potuto meglio utilizzare Super-K per spiare i neutrini reliquia emessi dalle supernove nell'universo.
"Da almeno un paio d'ore mentre eravamo nella stazione della metropolitana di Monaco di Baviera,- dice Beacom - da qualche parte nelle profondità del sottosuolo, c’era praticamente la cova nei nostri piani sotterranei".
Per individuare i pochi segnali che provengono da eventi di neutrini, si deve combattere un rumore costante provocato da altre particelle di fondo. Altre particelle cosmiche in arrivo, come i muoni (cugini più pesanti degl'elettroni) o anche elettroni emessi da sostanze radioattive presenti in natura nella roccia, sono in grado di produrre segnali che assomigliano a quelli  che gli scienziati sperano di rilevare dai neutrini. Nessuno vuole affermare di aver fatto una scoperta che poi si trasforma e si rivela essere solo un segnale, proveniente da una roccia vicina.
Super-K protegge già contro alcuni di questi componenti del rumore di fondo per il solo fatto di essere interrato a quelle profondità. Ma alcune particelle indesiderate possono passare, e così gli scienziati hanno bisogno di modi per separare i segnali che vogliono,non ingannati da segnali di fondo.
Vagins e Beacom stabilirono su un'idea e un nome per la prossima fase dell'esperimento: Gadolinio antineutrino come Detector, superando il Vecchio Kamiokande, Super! (Gadzooks!). Hanno proposto in altri termini di aggiungere 100 tonnellate di gadolinio composto solfato-Gd2 (SO4) 3 per acqua ultrapura nel Super-K.
Quando un neutrino interagisce con una molecola, rilascia un leptone carico (muone, elettroni, tau o uno delle loro antiparticelle) con un neutrone. Neutroni hanno migliaia di volte più probabilità di interagire con il solfato di gadolinio anziché con un'altra molecola di acqua. Così, quando un neutrino attraversa Super-K e interagisce con una molecola, il  suo muone, elettrone o antiparticella (Super-K non può vedere particelle tau) genera un primo impulso di luce, e il neutrone creerà un secondo impulso di luce : "due impulsi, come un colpo che annuncia il neutrino", dice Beacom.
Al contrario, un muone di sfondo o elettroni produrranno solo un impulso di luce.
Per estrarre solo le interazioni dei neutrini, gli scienziati useranno Gadzooks! di concentrarsi sugli eventi di segnale a due impulsi, estromettendo gli eventi  a segnale singolo, riducendo notevolmente il rumore di fondo.
Il prototipo
Ma non si possono semplicemente aggiungere 100 tonnellate di un composto chimico ad un rilevatore enorme senza fare, prima, qualche test. Così Vagins e colleghi hanno costruito una versione ridotta, che hanno chiamato la valutazione delle azioni di Gadolinio su Detector Systems (EGADS).  Hanno ridotto allo 0,4 per cento, il formato di Super-K, utilizzando 240 degli stessi fototubi e 200 tonnellate di acqua ultrapura.
Nel corso degli ultimi anni, la squadra di Vagins , ha lavorato a lungo per mostrare i benefici della loro idea. Un aspetto dei loro sforzi è stato quello di costruire un sistema di filtrazione che rimuove tutto dall'acqua ultrapura, ad eccezione del solfato di gadolinio. Hanno poi presentato i loro risultati.
Il 27 giugno, il team Super-K ha ufficialmente approvato la proposta di aggiungere gadolinio solfato ma rinominato il progetto SuperK-Gd. I passi successivi saranno di drenare Super-K per controllare eventuali perdite e correggerli, sostituire tutti i fototubi bruciati, e quindi riempire il serbatoio. “Ma questo processo -dice Masayuki Nakahata, portavoce del gruppo di collaborazione Super-K -deve essere coordinato con T2K”.Una volta che il serbatoio verrà riempito con acqua ultrapura, gli scienziati aggiungeranno 100 tonnellate di solfato di gadolinio. “Una volta aggiunto il composto, il sistema di filtrazione corrente , -dice Vagins - potrebbe rimuoverlo in qualsiasi momento come i ricercatori vorrebbero. Credo –dice infine- che una volta che otteniamo questo in Super-K e vediamo il suo potere, diventerà indispensabile.Sta diventando il genere di cose al quale non si vuole rinunciare, la cosiddetta fisica in più, una volta che si sono abituati." 


mercoledì 16 settembre 2015

Come migliorare le potenzialità degli acceleratori di particelle

Uno scorcio del Fermi Lab



Fermilab sta contribuendo  con l'acceleratore  a realizzare programmi presso la Northern Illinois University e l'Università di Chicago. Lo scopo di questi programmi è quello di migliorare l'erogazione a fascio di particelle, tra cui le prestazioni della tecnologia di superconduttori e a radiofrequenze.

Gli acceleratori di particelle modellano la vita di tutti i giorni. Sono potenti strumenti di diagnosi e di cure mediche e vengono utilizzati per sviluppare materiali in tutto, partendo dallo schermo di un computer,  per arrivare al telefono cellulare sino ai chip del computer.  Aiutano a esplorare le particelle fondamentali e le forze che compongono il nostro mondo. Fino al 2014, la National Science Foundation non ha avuto finanziato un programma fondamentale di ricerca e sviluppo in materia di scienza negli acceleratori.  Quest'anno, la NSF assegna borse di studio per finanziare la ricerca per lo sviluppo di fasci luminosi presso l'Università di Chicago e Northern Illinois University con borse di studio di $ 680.000 e $ 560.000, rispettivamente, per un periodo di tre anni. In entrambi i programmi, Fermilab giocherà un ruolo fondamentale nell’esplorare e superare i limiti della scienza dell'acceleratore. L'Università di Chicago propone, lo sviluppo di un programma per rendere, fasci stabili ad alta potenza con basse perdite. Si  studiano perciò superconduttori di cavità a radiofrequenze; si conduce un esperimento con acceleratori circolari per indagare il modo di produrre fasci più stabili e si esplorano tecniche per produrre raggi X più intensi. Le prime due  ricerche sono parti di un programma di ricerca più grande al Fermilab, tra cui il programma di radiofrequenza superconduttori e integrabili Ottica test Accelerator.Sarà la prima volta che l'Università di Chicago assembla un gruppo di lavoro su un programma di acceleratore. Oltre a migliorare la tecnologia degli acceleratori, uno degli obiettivi del programma è quello di attrarre docenti e studenti alla ricerca sull’ acceleratore."Il vantaggio è ,- ha detto Sergei Nagaitsev capo divisione acceleratore Fermilab - che portiamo dentro,professori chimica e matematica che altrimenti non avrebbero mai partecipato alla nostra ricerca. E’ una grande opportunità per noi collaborare con colleghi che normalmente non collaborano con Fermilab." La proposta della NIU  (Northern Illinois University) si incentra sullo "Sviluppo di Quantum -degenerate relativistici Ultra-freddi Electron Beam per la ricerca e le applicazioni." La ricerca NSF-finanziata a NIU cercherà di stabilire se è possibile produrre un fascio di migliaia di volte più freddo delle temperature di travi esistenti, con conseguente maggiore luminosità e qualità del fascio."Si sta cercando di arrivare ad alte energie, -ha detto Swapan Chattopadhyay, ricercatore principale del progetto NSF- finanziato a NIU- in fretta  per avere potenze fascio e intensità, ma nessuno sta lavorando sulla produzione di alta qualità, cioè a travi ultrafreddi come queste. Non importa quello che fai con un fascio, non si può fare meglio della bontà intrinseca delle travi. Stiamo lavorando sulla produzione di travi non solo di alta energia e intensità, ma anche di ottima purezza e qualità."                                                                      al Fermilab migliorieFisici e ingegneri intendono produrre fasci di elettroni da nanocatodi appositamente progettati immersi in campi elettrici elevati,  come se fossero ben imballati e con messa a fuoco ermetica degli elettroni. Le travi saranno abbastanza fredde per servire come fonte di laser compatto X-ray ad alta qualità.NIU effettuerà il lavoro sperimentale presso Argonne National Laboratory, Fermilab e prevede di collaborare con il grafene Center dell'Università di Cambridge. Con l'infrastruttura di Fermilab e la competenza nella scienza dell’acceleratore e della tecnologia, il laboratorio offrirà l’opportunità di testare ed espandere le idee sviluppate nel corso della ricerca, mentre le università avranno la possibilità e il tempo di scavare in profondità sui problemi. Le proposte sottolineano la formazione e l'educazione degli studenti e darà accesso al Fermilab di alto livello a studenti laureati presso l'Università di Chicago e NIU.                                                                            "L'università,-ha detto Chattopadhyay - comporta la profondità accademica ed il sacro fuoco della ricerca". "Fermilab apporta le competenze nazionali, le infrastrutture e una larghezza di competenze e risorse e, grazie alla collaborazione con l'industria, sarà possibile ottenere anche un punto di vista pratico.                                                                                                                                 "Sebbene NIU e l'Università di Chicago stanno concentrando i loro sforzi su temi diversi, hanno in comune l'obiettivo di creare acceleratori più potenti di quelli attualmente in uso. Le due ricerche sono molto complementari, -ha detto Chattopadhyay -, che spera di poter collaborare per creare qualcosa di  più grande della somma delle parti di queste ricerche.                                                                                                                                      "Sono domande ,-ha detto Kim Young-Kee, perno del programma di ricerca dell'Università di Chicago - scientificamente molto eccitanti. Continuiamo a spingere la nostra tecnologia per ottenere acceleratori migliori con travi brillanti, ma ci sono un sacco di limiti che dobbiamo superare. Tale limiti si possono superare solo comprendendo tutti questi problemi e le limitazioni a un livello molto fondamentale."


giovedì 10 settembre 2015

Tre anni del rover Curiosity su Marte

Breve cronaca del lavoro realizzato, giorno dopo giorno, dal rover Curiosity.
di Lauren Edgar, geologo di ricerca presso l'USGS Astrogeology Science Center

L'unità in Sol 1093 è andata bene, e Curiosity si è spinto ~ 15 m verso Bridger Basin. Nel Sol 1094 il programma, sarà quello di avviare la macchina per ~ 30 m completando l’esplorazione nel bacino, come continuiamo a fare a modo nostro attraverso l'unità Stimson. Queste rocce mostrano un sacco di novità, come si vede con  Navcams
NavCams
,
nel Sol 1093. Il piano odierno è composto da attività combinata di Chem-Cam e Mast-Cam,
Mast-Cam
mediante osservazioni sul target "Whitewater" e "pesce bianco", due obiettivi che sono all'interno di una zona luminosa, sbiancata nei pressi di una frattura. Dopo un breve tragitto, si prenderà l'imaging post-drive standard per aiutare con il targeting nel piano dei giorni successivi. Il piano comprende anche un Chem-Cam RMI test di messa a fuoco automatica per valutare gli effetti della temperatura. Guardando al futuro, sarà poi elaborato un piano di attività nell’ambito di 4 sol, per prepararsi al lungo week-end!
Questo autoritratto a basso angolo del rover della NASA, Curiosity
Selfie di Curiosity su Marte
su Marte, mostra il veicolo al sito che ha raggiunto fino a perforare una roccia bersaglio chiamata "Buckskin" in basso a monte Sharp. Il selfie combina più immagini di componenti scattate da Mars mano Lens Imager (MAHLI) di Curiosity il 5 agosto 2015, durante il giorno marziano 1065, o sol, del lavoro del rover su Marte.
 Per informazione, le ruote del Rover sono 50 centimetri di diametro e circa 40 centimetri di larghezza. Questo punto di vista è una porzione di un panorama più ampio disponibile a http://mars.nasa.gov/multimedia/images/?ImageID=7437. Uno sguardo da vicino rivela un piccolo scoglio incastrato sulla ruota medio sinistra di Curiosity (a destra in questa testa vista -on). La roccia era stata vista in precedenza durante il monitoraggio periodico delle condizioni  della ruota circa tre settimane prima, con l'immagine raw di MAHLIhttp://mars.nasa.gov/msl/multimedia/raw/?rawid=1046MH0002640000400290E01_DXXX&s=1046. 
MAHLI
MAHLI
è montato alla fine del braccio robotico del rover. Per questo autoritratto, il team del rover ha posizionato la fotocamera più in basso rispetto al corpo rover che, per qualsiasi precedente pieno autoritratto, di Curiosity. Questo ha prodotto una visione che comprende la "pancia" del rover , come in un parziale autoritratto (http://mars.nasa.gov/multimedia/images/?ImageID=4655) preso circa cinque settimane dopo agosto 2012 ,quindi a seguito dell’atterraggio di Curiosity all'interno del “cratere Gale”  di Marte. Il selfie non comprende il braccio robotico del rover al di là di una parte del braccio tenuto quasi verticale dalla spalla. Con i movimenti del polso e le rotazioni della torretta utilizzate nel puntare la fotocamera per le immagini che lo compongono, il braccio è stato posizionato fuori del tiro nei fotogrammi o porzioni di telai utilizzati in questo mosaico. Questo processo è stato utilizzato in precedenza per l'acquisizione e il montaggio di autoritratti di Curiosity effettuati in punti di campionamento per la raccolta "Rocknest
Curiosity sulla roccia Rocknest
", 
"John Klein," Windjana "e" Mojave ".   MAHLI è stato costruito da Malin Space Science Systems di San Diego. Jet Propulsion Laboratorio della NASA, è una divisione del California Institute of Technology di Pasadena, gestisce il Mars Science Laboratory Progetto per la NASA Science Mission Directorate, (Washington). JPL ha progettato e costruito il rover del progetto Curiosity. Maggiori informazioni su Curiosity online all'indirizzo http://www.nasa.gov/msl 

Avvicinandosi il terzo anniversario del suo atterraggio su Marte, il rover marziano Curiosity della NASA ha trovato un obiettivo diverso da tutto ciò che ha studiato prima - una roccia con sorprendentemente alti livelli di silice. La silice è un composto che forma le rocce contenenti silicio e ossigeno e, si trova, comunemente sulla Terra come quarzo. Questa zona si trova a diversi soli di distanza in discesa da una zona di contatto geologico che  il rover ha studiato vicino "Marias Pass" in basso al monte Sharp. Infatti, il team ha deciso il backup del rover Curiosity a 46 metri dalla zona di contatto geologica, per indagare l'obiettivo ad alta concentrazione di silice, soprannominato "Alce". La decisione è stata presa una volta che sono stati analizzati i dati di due strumenti, il laser-firing Chemistry & Camera (ChemCam)
Chem-Cam
e Dynamic Albedo di neutroni (DAN), che mostrano, rispettivamente elevate quantità di silicio e idrogeno. Alti livelli di silice nella roccia potrebbero indicare le condizioni ideali per la conservazione di un antico materiale organico, se presente, ragione per cui il team scientifico vuole dare un'occhiata più da vicino."Non si sa mai cosa aspettarsi su Marte, - ha detto Roger Wiens, ricercatore principale dello strumento ChemCam del Los Alamos National Laboratory (New Mexico),- ma l'obiettivo di Elk era abbastanza interessante per tornare indietro e indagare". ChemCam sta arrivando al suo obiettivo 1000, avendo già licenziato con il suo laser più di 260.000 prospezioni dal rover Curiosity atterrato su Marte il 6 ago 2012, tempo universale (sera del 5 agosto, ora del Pacifico).Come altre notizie, venne avviato , il 18 luglio, un test di ingegneria sul trapano campionatore del rover . Il test venne sollecitato dall’analisi dei cortocircuiti intermittenti, nel meccanismo di percussione del trapano, in preparazione per l'uso del trapano nella zona in cui il rover ha lavorato negli ultimi due mesi . L'ultimo test non ha comportato alcun cortocircuito e, quindi  il team ha in programma di continuare con più test, effettuati sugli stessi obiettivi scientifici. Inizialmente Curiosity ha iniziato a studiare ulteriormente l'area ad alta concentrazione di silice, dopo che si era occupato di scrutare la zona di contatto geologico, vicino Marias Pass, dove una roccia fangosa pallida incontra una roccia arenaria scura."Abbiamo trovato un affioramento di nome Missoula dove i due tipi di roccia si sono riuniti, ma era piuttosto piccolo e in prossimità del suolo. Abbiamo usato allora -ha dichiarato Ashwin Vasavada, scienziato del progetto della missione al Jet Propulsion Laboratory -NASA – Pasadena (California) - il braccio robotico per acquisire una vista migliore con il campo visivo della fotocamera MAHLI, mettendo il naso proprio lì ". MAHLI è l'abbreviazione di Marte mano Lens Imager. Il rover aveva raggiunto questa zona dopo una ripida salita fino a 6 metri sulla collina. Nella parte superiore della salita, lo strumento ChemCam  ha sparato il suo laser sul bersaglio Elk, e ha preso una lettura spettrale della sua composizione.                                                   "ChemCam si comporta , -ha detto Wiens - come gli occhi e le orecchie del rover per oggetti vicini". Il rover era andato avanti prima che i dati Elk fossero analizzati, così è stata richiesta un'inversione a U per ottenere più dati. Al suo ritorno, il rover è stato in grado di studiare un simile obiettivo ", Lamoose," da vicino con la macchina fotografica e il MAHLI montato sul braccio Alpha Particle X-Ray Spectrometer (APXS). Curiosity sta lavorando su Marte dagli inizi di agosto 2012. Ha raggiunto la base del monte Sharp lo scorso anno dopo aver fruttuosamente indagato sugli affioramenti più vicini al suo luogo di atterraggio e, poi, in seguito effettuando il trekking in montagna. L'obiettivo della missione principale è ora quello di esaminare gli strati in successione più elevati del monte Sharp.                                Il Dipartimento di Los Alamos National Laboratory ha sviluppato ChemCam in collaborazione con scienziati e ingegneri finanziati dall'agenzia spaziale nazionale francese.   L’agenzia spaziale russa ha fornito strumento DAN di Curiosity.                                                      
 Tre anni su Marte del rover marziano Curiosity















Il "segreto" del plasma quark e gluoni

Plasma come piccolo prodotto di quark e gluoni: è una combinazione che si è pensato possa essere esistita al momento della nascita dell'universo
I ricercatori hanno prodotto plasma di quark e gluoni - uno stato della materia pensato che possa essere esistito alla nascita dell'universo - con un minor numero di particelle di quanto si pensasse possibile. La ricerca KU in plasma di quark e gluoni ha utilizzato l'enorme rivelatore di CMS al CERN Large Hadron Collider.
Collisioni al Large Hadron Collider
I ricercatori dell'Università del Kansas lavorando con un team internazionale al Large Hadron Collider hanno prodotto plasma di quark e gluoni - uno stato della materia che si è pensato esistesse proprio alla nascita dell'universo – il tutto, con un minor numero di particelle di quanto si pensasse possibile. Il materiale è stato scoperto dalla collisione di protoni con nuclei di piombo ad alta energia all'interno Compact Muon Solenoid,cioè il rivelatore del SuperCollider. I fisici hanno indicato che questo plasma risulta il "liquido più piccolo." Prima di  questi risultati sperimentali CMS, si era pensato che il supporto creato da un protone in collisione col piombo sarebbe stato troppo piccolo per creare un plasma di quark e gluoni,- ha dichiarato Wang Quan, ricercatore post-dottorato KU in sinergia col team del CERN
Il CERN
, organizzazione europea per la ricerca nucleare.”                                                                                                                                   Wang ha eseguito l'analisi fondamentale circa l'esperimento."Queste collisioni sono in fase di studio ,- ha detto Wang- come riferimento per le collisioni di due nuclei di piombo per esplorare gli aspetti non-quark e gluoni-plasmatici di collisioni. L'analisi presentata indica, contrariamente alle aspettative, che un plasma di quark e gluoni può essere creato con protoni su collisioni molto asimmetriche  col piombo." La scoperta inaspettata elaborata dagli scienziati di alto livello associate con il rivelatore CMS getta nuova luce sulla fisica delle alte energie.                                                                                                            "Questa è la prima volta che viene mostrato chiaramente ,- ha detto Yen-Jie Lee, assistente professore di fisica al MIT, inserito nel gruppo di fisica ioni pesanti CMS- come le particelle sono più correlate tra di loro in collisioni protone-piombo, simile a quello che si osserva in collisioni piombo-piombo dove si produce quark e gluoni di plasma. Questa è probabilmente la prima prova che la più piccola goccia di quark e gluoni plasma viene prodotta in collisioni protone-piombo."                                                                                      Il ricercatore ha descritto KU plasma di quark e gluoni come uno stato molto caldo e denso di materia di quark e gluoni non legati - cioè non contenuti all'interno dei singoli nucleoni.                                                                                                                                     "Si ritiene , -ha detto Wang - che corrisponda allo stato dell'universo subito dopo il Big Bang". " L'interazione tra partoni - quark e gluoni - entro il plasma di quark e gluoni è forte, e distingue il plasma di quark e gluoni da uno stato gassoso in cui ci si aspetta scarsa interazione tra le particelle costituenti".                                                                                                                      Mentre la fisica delle particelle ad alta energia spesso si concentra sulla rilevazione delle particelle subatomiche, come la recente scoperta del Bosone di Higgs, la nuova ricerca quark-gluoni-plasma invece esamina il comportamento di un volume di tali particelle. Wang ha detto che tali esperimenti potrebbero aiutare gli scienziati a comprendere meglio le condizioni cosmiche nel momento a seguito del Big Bang."Noi crediamo che lo stato dell'universo circa un microsecondo dopo il Big Bang era costituito da un plasma di quark e gluoni, -ha detto- ma c'è ancora molto che non comprendiamo pienamente sulle proprietà del plasma di quark e gluoni". "Una delle più grandi sorprese delle misurazioni precedenti del Relativistic Heavy Ion Collider del Brookhaven. National Laboratory è stato il comportamento simile fluido del plasma di quark e gluoni. Essere in grado di formare un plasma di quark e gluoni in collisioni protone-piombo ci aiuta a meglio definire le condizioni necessarie per la sua esistenza. "Wang continua la sua attività di ricerca presso il CERN Large Hadron Collider, l'esecuzione di analisi e lavorando sulle operazioni di un Zero Degree calorimetro mantenuti da KU."Bisogna vedere l'apparato,- ha detto- è incredibile."                                                                                                                               Il gruppo KU al CERN, insieme ai ricercatori provenienti da Rice e Vanderbilt università, hanno svolto un ruolo di primo piano sull'analisi summenzionata. Il gruppo è sostenuto dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti e dall’Università del Kansas. <www.sciencedaily.com/releases /2015/09/150903131726.htm>.                                            Collegamento di Quark Matter Con l'Higgs: Heavy Ion Collisioni per approfondire l'Origine di (visibile) Massa (14 agosto 2012) .
Tutti gli altri apporti sulla questione del plasma quark e gluoni.
E 'possibile pensare di aver sentito tutto quello che c'è da sapere su l'origine della massa. Dopo tutto, gli scienziati esperti in collisione protoni presso il Large Hadron Collider (LHC) in Europa hanno recentemente presentato uno sbalorditivo ... per saperne di più .Grandi Esperimenti Hadron Collider del CERN portano una nuova visione sulla materia primordiale dell'Universo (13 ago 2012) - Esperimenti con ioni pesanti al CERN Large Hadron Collider (LHC) fanno avanzare la comprensione dell'Universo primordiale. Gli scienziati hanno fatto nuove misurazioni del tipo di materia che probabilmente.. .
Contabilità per Missing Meson particelle.(Feb 10, 2012) - Misure di collisione con esperimenti ad alta energia portano ad una migliore comprensione del perché le particelle mesone ... continua
Il Liquido Perfetto - ora ancora più perfetto.(17 gen 2012 )- Come un liquido può essere un fluido? Si tratta di una particella, domanda sulla quale i fisici hanno lavorato su. Il " liquido più perfetto" non è come l'acqua, ma il quark e gluoni plasma estremamente caldo che viene prodotto ... leggi tutto .'Littlest' plasma di quark e gluoni Prodotto: Stato della Materia che si pensa esistesse alla nascita dell'Universo





mercoledì 9 settembre 2015

Il grafene per trasformare il calore dei motori a scoppio in elettricità

Il grafene aiuta a trasformare il calore dei motori a scoppio in elettricità per amplificare la cosiddetta Gas Mileage
Motore a scoppio
Utilizzando stronzio,biossido di titanio e grafene, gli scienziati hanno sviluppato un materiale che può convertire il calore del motore a scoppio, in energia elettrica e quindi ridurre sensibilmente la necessità di utilizzare grandi quantità di combustibili fossili. Si potrebbero anche avere applicazioni  da estendere nel settore aerospaziale, nella produzione in generale e in altri settori.
Nel 2012, l'amministrazione Obama ha annunciato di volere assicurare uno standard di consumo di carburante che richiederebbe ai  veicoli degli Stati Uniti in media 54,5 miglia per gallone entro il 2025. Il miglioramento chilometraggio del gas (Gas Mileage) potrebbe contribuire a ridurre le emissioni dei gas a effetto serra e la dipendenza globale dai combustibili fossili.                                                                                                                                                          Un approccio interessante degli scienziati è quello per il quale che stanno esplorando nuove vie, che debbono contribuire ad affrontare i problemi che comportano l'acquisizione di calore di scarto dai motori e da altri sistemi di alimentazione termica per trasformarlo in energia elettrica. Si conoscono molti composti che possono fare, questa trasduzione di energia, ma sono pesanti, costosi, tossici o operano solo a temperature elevate.                                                                                                         Ian A. Kinloch, Robert Freer e colleghi hanno cercato di coltivare nuove possibilità, in questa direzione, percorrendo strade alternative.
I ricercatori hanno iniziato utilizzando un materiale chiamato biossido di titanio e stronzio con l’ aggiunta  di una piccola quantità di grafene
Foglio di grafene
, il quale com’è noto si comporta da materiale stabile con eccellenti proprietà conduttive.                      Il composito materiale risultante da questo abbinamento, si è dimostrato  in grado di catturare e convertire il calore in corrente elettrica, in modo efficiente e su un ampio intervallo di temperatura.
Gli autori si sono avvalsi per questa ricerca di un finanziamento presso l'Università di Manchester Proprietà Intellettuale, Ingegneria e Scienze Fisiche Research Council e del Settimo Programma Quadro dell'Unione Europea.


giovedì 3 settembre 2015

NELL-1 è la proteina che stimola un efficace formazione ossea

Gli scienziati di UCLA rivelano che la proteina NELL-1 stimola un efficace formazione ossea attraverso la capacità rigenerativa delle cellule staminali.

Questi risultati preclinici potranno avere un impatto sullo sviluppo di un trattamento per l'osteoporosi, che colpisce più di 200 milioni di persone in tutto il mondo, aiutare le persone con lesioni ossee traumatiche, come i membri delle forze armate o anche astronauti che perdono densità del  tessuto osseo mentre sono nello spazio.
Lo studio, è stato condotto dal dottor Kang Ting, sedia di ortodonzia e la divisione di crescita e di sviluppo nel UCLA School of Dentistry e Dr. Chia Soo, professore e vice presidente per la ricerca nella Divisione UCLA di Chirurgia Plastica e Ricostruttiva nel Geffen School of Medicine Davide e membro della UCLA Eli e Edythe Broad (Centro di Medicina Rigenerativa e Ricerca sulle Cellule Staminali).
"Il nostro obiettivo finale è,-ha detto Ting-, che ha scoperto NELL-1
Evoluzione di Nell-1 nell'osteoprosi
nel 1996- di sfruttare la formazione ossea come proprietà della proteina NELL-1, per meglio trattare i pazienti con diverse cause di perdita di massa ossea, da traumi a personale militare, per l'osteoporosi collegata all’ età, la malattia o la gravità molto debole, che causa com’è noto la perdita di massa ossea negli astronauti ". Ting l’aveva studiato per bambini con craniosinostosi - difetto di nascita in cui uno o più delle articolazioni tra le ossa vicine del cranio di un bambino o si fondevano prematuramente a causa della crescita iperattiva delle ossa - e ha trovato che la proteina NELL-1 è strettamente coinvolta nella crescita ossea iperattiva. La scoperta ha offerto agli scienziati la possibilità di studiare l'uso di Nell-1 ai fini della crescita ossea.
L'osso è costantemente scomposto e riassorbito nel corpo e poi ricostruito in un processo chiamato rimodellamento osseo. I due tipi di cellule responsabili di questo processo sono osteoblasti (che costruiscono l'osso) e osteoclasti (che riassorbono - o rompono l’ osso). Quando osteoblasti e osteoclasti lavorano in equilibrio normale, il rimodellamento osseo è un processo benefico. Per  le persone di una certa età, il riassorbimento osseo supera la naturale formazione di tessuto osseo, con conseguente perdita di densità ossea. Questo può essere accelerato in alcune persone a causa di fattori tra cui dieta, mancanza di esercizio fisico, la genetica e abitudini come il fumo. Accelerato riassorbimento osseo da parte degli osteoclasti produce il risultato dell’osteoporosi, che rende le ossa fragili e soggette a fratture.
"Per i milioni di persone che vivono con osteopenia e osteoporosi,- ha detto Soo, direttore di ricerca per UCLA Operation Mend, che fornisce assistenza medica al personale militare ferito- e, altri con perdita di tessuto osseo, la funzione di queste cellule è in equilibrio. Volevamo vedere come l'equilibrio potesse essere ripristinato con l'uso di NELL-1."
Per studiare l'uso di NELL-1 nella formazione delle ossa, si è iniziato esponendo le cellule staminali adulte che hanno la capacità di creare gli osteoblasti costruttori di nuovo tessuto osseo, conosciute come cellule staminali mesenchimali, alla proteina NELL-1 in laboratorio. Il team ha scoperto che le cellule staminali mesenchimali esposte a NELL-1 in laboratorio creano osteoblasti che sono molto più efficaci  nella costruzione di ossa.
Poi, i ricercatori hanno somministrato Nell-1 per via endovenosa a modelli animali, dimostrando che Nell-1 potrebbe avere lo stesso effetto sulle cellule staminali mesenchimali all'interno del corpo. Inoltre, il team ha scoperto che NELL-1 riduce la capacità degli osteoclasti di riassorbire l'osso. Lo studio ha mostrato che questo duplice effetto su entrambi i tipi di cellule ha aumentato significativamente la densità ossea.
"I risultati sono interessanti -ha detto, il dottor Aaron James, specialista in patologia anatomica alla Geffen School of Medicine David - perché hanno grandi implicazioni per la possibile applicazione clinica nei prossimi anni".

Le modalità d'azione di NELL-1
NELL-1 è una proteina osteo-induttiva che controlla l’ossificazione scheletrica. La mancanza di Nell-1 è associata con la mancata e quindi corretta mineralizzazione scheletrica. I topi Nell-1-insufficienti hanno normale sviluppo scheletrico ma subiscono l’osteoporosi legata all'età, caratterizzato da una riduzione del rapporto osteoblasti : osteoclasti (OB: OC) e una maggiore fragilità ossea. La consegna sistemica di NELL-1 a topi con gonadectomia indotta produce risultati nell’osteoporosi: miglioramento della densità minerale ossea. Estendendo la ricerca a un grande modello animale, la consegna locale di NELL-1 nella spina dorsale a pecore osteoporotiche porta a un efficace aumento della formazione ossea. Questi risultati suggeriscono che un deficit di NELL-1 svolge un ruolo nell’osteoporosi e dimostrano la potenziale utilità di NELL-1 come una combinazione anabolizzante/ terapeutica e anti-osteoclastica per la perdita di tessuto osseo.



mercoledì 2 settembre 2015

Scoperte le associazioni genetiche con l'obesità

Gli adipociti o cellule di grasso nel corpo umano
Analizzando il circuito cellulare alla base della più forte associazione genetica con l'obesità, un team di ricercatori del MIT e dell’Harvard Medical School ha svelato un nuovo percorso che controlla il metabolismo umano richiedendo ai nostri adipociti o cellule di grasso, di immagazzinare il grasso o di bruciarlo via.
L'obesità è una delle più grandi sfide di salute pubblica del 21 ° secolo. Colpisce più di 500 milioni di persone in tutto il mondo, e costa almeno  200 miliardi di $ ogni anno, solo negli Stati Uniti , e contribuisce a disturbi potenzialmente fatali come le malattie cardiovascolari, il diabete di tipo 2 e il cancro.
Ora ci può essere un nuovo approccio per prevenire e curare l'obesità, grazie ad uno studio condotto da ricercatori del MIT e della Harvard Medical School. Analizzando il circuito cellulare alla base della più forte associazione genetica con l'obesità, si è svelato un nuovo percorso che controlla il metabolismo umano richiedendo ai nostri adipociti o cellule di grasso, di immagazzinare il grasso o di bruciarlo via.
"L'obesità è tradizionalmente vista,- dice Manolis Kellis,  professore d’informatica e  membro di Computer Science del MIT e Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) e del Broad Institute - come il risultato di uno squilibrio tra la quantità di cibo che mangiamo e quanto ci esercitiamo, ma questa visione ignora il contributo della genetica al metabolismo di ogni individuo".
Il nuovo meccanismo genetico trovato
La più forte associazione con l'obesità, risiede in una regione di un gene noto come "FTO", centro di controllo intenso fin dalla sua scoperta nel 2007. Tuttavia, studi precedenti non sono riusciti a trovare un meccanismo per spiegare le differenze genetiche  presenti nella regione che porta a obesità.
"Molti studi hanno cercato di collegare la regione FTO, -dice Melina Claussnitzer, professore presso CSAIL e istruttore in medicina al Beth Israel Deaconess Medical Center e dell’Harvard Medical School - con circuiti cerebrali che controllano l'appetito o la propensione all’esercizio fisico . I nostri risultati indicano che la regione associata all’obesità agisce principalmente nelle cellule progenitrici degli adipociti, in modo indipendente dal cervello."
Per riconoscere i tipi di cellule in cui la regione obesità-associata può agire, sono stati utilizzati annotazioni d’interruttori di comando genomici in più di 100 tessuti e tipi di cellule. Si sono trovate prove di un importante quadro di controllo nelle cellule progenitrici degli adipociti umani, suggerendo che le differenze genetiche possono influenzare il funzionamento dei depositi di grasso umano.
Per studiare gli effetti delle differenze genetiche in adipociti, sono stati raccolti campioni di tessuto adiposo da europei sani che trasportano sia il rischio o la versione non a rischio della regione. Si è  scoperto che la versione “rischio”, attiva una regione di controllo importante nelle cellule progenitrici degli adipociti,  ed è su due geni distanti, irx3 e IRX5.
Controllo della termogenesi
Esperimenti di follow-up hanno fatto emergere che irx3 e IRX5 agiscono nel controllo di un processo noto come termogenesi, per cui gli adipociti dissipano energia sotto forma di calore, invece di conservarla come grasso. La termogenesi può essere scatenata da esercizio fisico, dieta, o l'esposizione al freddo, e accade sia in adipociti bruni ricchi di mitocondri che sono evolutivamente legati al muscolo, e negli adipociti beige che sono invece legati agli adipociti bianchi-immagazzinatori di energia.
"I primi studi di termogenesi  si sono concentrati principalmente sul grasso bruno, -dice Claussnitzer -, che svolge un ruolo importante nei topi, ma  in pratica inesistente negli adulti umani. Questo nuovo percorso controlla invece la termogenesi delle più abbondanti riserve di grasso bianche, e la sua associazione con l'obesità genetica indica che colpisce l'equilibrio energetico globale negli esseri umani."
I ricercatori hanno previsto che una differenza genetica di un solo nucleotide è responsabile per l'associazione obesità. Nei soggetti a rischio, una timina (T) è sostituita da una citosina (C) come base nucleotidica, che interrompe la repressione della regione di controllo e accende irx3 e IRX5. Questo poi spegne la termogenesi, con conseguente accumulo di lipidi e, infine, l'obesità.
Modificando la posizione di un singolo nucleotide utilizzando il CRISPR / sistema Cas9 - tecnologia che permette ai ricercatori di apportare modifiche precise a una sequenza di DNA - i ricercatori hanno potuto passare tra le firme magre e obese in pre-adipociti umani. La commutazione C per una T in individui a rischio,ha spento irx3 e IRX5, restaurando la termogenesi a livelli non a rischio, e spento i geni di stoccaggio dei lipidi.
"Conoscere la variante causale sottostante e l’associazione obesità, -dice Kellis - può consentire un editing somatico del genoma come modalità terapeutica per gli individui con l'allele rischio. Ancora più importante, i circuiti cellulari scoperti possono permetterci di comporre un interruttore generale metabolico per gli individui sia a rischio e non a rischio, per contrastare fattori ambientali, stili di vita, o collaboratori genetici all'obesità."
Il successo riscontrato in cellule umane e di topo
I ricercatori hanno dimostrato che possono manipolare questo nuovo percorso per invertire le firme di obesità in entrambe le cellule umane e topi.
Nelle cellule adipose primarie sia di soggetti a rischio o di soggetti non a rischio, modificando l'espressione di un’irx3 o IRX5, viene  commutata la funzione degli adipociti bianchi per lo stoccaggio dell'energia e le funzioni degli adipociti beige - brucia energia.
Allo stesso modo, la repressione d’irx3 negli adipociti di topo produce cambiamenti drammatici nel bilancio energetico di tutto il corpo, con conseguente riduzione del peso corporeo e di tutte le maggiori riserve di grasso, e completa la resistenza a una dieta ricca di grassi.
"Manipolando questo nuovo percorso, - spiega Kellis - potremmo passare da un accumulo di energia e programmi di dissipazione di energia sia a livello cellulare e a livello di organismo, fornendo una nuova speranza per una cura contro l'obesità".
I ricercatori stanno ora stabilendo collaborazioni nelle università e nell'industria per tradurre le loro scoperte in terapie anti obesità.  Questo approccio viene anche utilizzato come  modello per comprendere i circuiti di altre regioni associate alle malattie nel genoma umano.
La scoperta può diventare un futuro “tour de force”, secondo Evan Rosen, professore di medicina presso l’Harvard Medical School, non coinvolto nella ricerca.
"I ricercatori hanno presentano una rivelazione completa, -spiega Rosen - di come funziona davvero un allele di rischio genetico in una regione non codificante del genoma. E 'davvero uno straordinario pezzo di scienza, e fornisce un modello sul modo, come dovremmo avvicinarci a queste varianti genetiche in tutte le aree di malattia."