Verso una Nuova Scienza di Confine : febbraio 2009

sabato 28 febbraio 2009

Un nuovo gioco,chiamato Foldit, trasforma l'avvolgimento delle proteine in uno sport competitivo.

Un nuovo gioco,chiamato Foldit, trasforma l'avvolgimento delle proteine in uno sport competitivo. I livelli d'introduzione dettano le regole,le quali sono le stesse leggi della fisica con cui le proteine si avvolgono e si torcono in forme tridimensionali (la chiave per risolvere i misteri biologici che vanno dal morbo di Alzheimer ai vaccini).Dopo circa venti minuti di formazione, avrete l'impressione di giocare ad un video game, ma in realtà ogni clic del vostro mouse, darà il suo contributo alla scienza medica.Il programma è scaricabile a questo indirizzo (per poter "giocare" occorre registrarsi e scaricare il programma, disponibile per Mac o Windows).Buon divertimento! :http://fold.it/ (il sito non si apre immediatamente,per cui...abbiate pazienza)

Fonte: Computer Game's High Score Could Earn The Nobel Prize In Medicine

http://www.oloscience.com/

venerdì 27 febbraio 2009

Viviamo realmente in un Universo a più dimensioni? Con il Large Hadron Collider forse lo scopriremo.

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Una caratteristica interessante della teoria delle stringhe è che essa predice il numero di dimensioni che l'Universo dovrebbe avere. Né la teoria dell'elettromagnetismo di Maxwell né la teoria della Einstein dicono nulla sull'argomento: entrambe le teorie richiedono che i fisici inseriscano "a mano" il numero delle dimensioni.

Invece, la teoria delle stringhe consente di calcolare il numero di dimensioni dello spazio-tempo dai suoi principi base. Tecnicamente, questo accade perché il principio di invarianza di Lorentz può essere soddisfatto solo in un certo numero di dimensioni. Più o meno questo equivale a dire che se misuriamo la distanza fra due punti e poi ruotiamo il nostro osservatore di un certo angolo e misuriamo di nuovo, la distanza osservata rimane la stessa solo se l'universo ha un ben preciso numero di dimensioni. Il solo problema è che quando si esegue questo calcolo, il numero di dimensioni dell'universo non è quattro, come ci si potrebbe attendere (tre assi spaziali e uno temporale), bensì ventisei. Più precisamente, le teorie bosoniche implicano 26 dimensioni, mentre le superstringhe e le teorie-M risultano richiedere 10 o 11 dimensioni.
Comunque, questi modelli sembrano in contraddizione con i fenomeni osservati. I fisici di solito risolvono questo problema in uno dei due diversi modi. Il primo consiste nel compattare le dimensioni extra; cioè, si suppone che le 6 o 7 dimensioni extra producano effetti fisici su un raggio così piccolo da non poter essere rilevate nelle nostre osservazioni sperimentali. Senza aggiungere i flussi, riusciamo ad ottenere la risoluzione del modello a 6 dimensioni con gli spazi di Calabi-Yau. In 7 dimensioni, essi sono chiamati varietà G2 e in 8 varietà Spin. In sostanza, queste dimensioni extra vengono matematicamente compattate con successo facendole ripiegare su sé stesse.
Un'altra possibilità è che noi siamo bloccati in un sottospazio a "3+1" dimensioni dell'intero universo, ove il 3+1 ci ricorda che il tempo è una dimensione di tipo diverso dallo spazio. Siccome questa idea implica oggetti matematici chiamati D-brane, essa è nota come Teoria Braneworld.
In entrambi i casi la gravità, agendo nelle dimensioni nascoste, produce altre forze non gravitazionali, come l'elettromagnetismo. In linea di principio, quindi, è possibile dedurre la natura di queste dimensioni extra imponendo la congruenza con il modello standard, ma questa non è ancora una possibilità pratica.
A tutt'oggi, la teoria delle stringhe non è verificabile, anche se ci sono aspettative che nuove e più precise misurazioni delle anisotropie della radiazione cosmica di fondo, possano dare le prime conferme indirette. Indubbiamente non è l'unica teoria in sviluppo a soffrire di questa difficoltà; qualunque nuovo sviluppo può passare attraverso una fase di non verificabilità prima di essere definitivamente accettato o respinto.
La teoria delle stringhe è ancora in uno "stato larvale": essa possiede molte caratteristiche di interesse matematico, e può davvero diventare estremamente importante per la nostra comprensione dell'Universo, ma richiede ulteriori sviluppi prima di poter diventare verificabile. Questi sviluppi possono essere nella teoria stessa, come nuovi metodi per eseguire i calcoli e derivare le predizioni, o possono consistere in progressi nelle scienze sperimentali, che possono rendere misurabili quantità che al momento non lo sono.
Si potrebbe tuttavia verificare la veridicità della teoria indirettamente analizzando i gravitoni. Gli attuali acceleratori di particelle non sono in grado di tracciare il momento in cui un gravitone sfugge per passare a una brana vicina. Forse LHC, il nuovo acceleratore di Ginevra, potrà darci nuove risposte.

giovedì 26 febbraio 2009

Qb1, primo computer senza tastiera né mouse

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E' capace di comprendere simultaneamente i gesti di due mani e risponde a distanza alle volontà del suo interlocutore.

GINEVRA Un nuovo tipo di computer - il Qb1 - è stato presentato in prima mondiale alla conferenza specializzata Lift, incominciata ieri a Ginevra. Composto di un braccio articolato che termina con uno schermo, il computer senza tastiera nè mouse è capace di identificare l’utente e di capire i suoi desideri. «Oggigiorno è l’utente che deve avvicinarsi al computer e esprimere le sue volontà servendosi della tastiera o di un telecomando. Con Qb1 abbiamo scambiato i ruoli: è il computer che si adegua e che cerca l’informazione», spiega il direttore del laboratorio Pfl+Ecal Lab, Nicolas Henchoz. L’utente dialoga a gesti con il computer. Qb1 - una versione più perfezionata del prototipo Wizkid presentato l’anno scorso a New York - è capace di comprendere simultaneamente i gesti di due mani. Il computer risponde a distanza alle volontà del suo interlocutore: «La macchina vi reperisce nella stanza in cui vi trovate e vi propone dei contenuti. Con un semplice gesto si può accettare o rifiutare. Basta pure un gesto per aumentare o diminuire il volume», prosegue Henchoz. Alla conferenza specializzata, che durerà fino al 27 febbraio, è stata presentata una prima applicazione per jukebox. Sempre durante Lift, i «padri» di Qb1, l’ingegnere Frèdèric Kaplan e il designer Martino d’Esposito, selezioneranno delle persone disposte a testare il prototipo. L’obiettivo è di verificare che i codici gestuali siano chiari per il computer e naturali per gli umani che dialogano con lui. I due creatori «hanno voluto creare un nuovo essere informatico, che non assomiglia nè ad un essere umano, nè ad un animale», osserva Henchoz. Per aprire perspettive commerciali a Qb1, Kaplan e il suo complice hanno creato Ozwe, una spin-off del Politecnico federale di Losanna (Pfl).

Il primo libro elettronico che resiste agli urti e alle cadute

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La società inglese Plastic Logic è pronta a lanciare sul mercato il primo libro elettronico che resiste agli urti e alle cadute.

Finalmente, potremo tenere in borsa l’intera bibliografia del nostro scrittore preferito senza aver paura che si rompa o graffi. La Plastic Logic, azienda inglese specializzata nella realizzazione di display elettronici, promette di mettere in commercio il prossimo gennaio un nuovo modello di libro elettronico flessibile.
Gli e-books, o electronic books, sono dispositivi digitali che permettono di raccogliere il testo di migliaia di libri in un volume tascabile. Tutti i libri elettronici oggi disponibili sul mercato hanno un unico problema: possiedono schermi in vetro che si rompono o si graffiano facilmente. La necessità di utilizzare display in vetro nasce dalla particolare tecnologia su cui si basa un e-book, la cosiddetta tecnologia a inchiostro elettronico. Come funziona? Lo schermo di un libro elettronico contiene delle microsfere allineate in un unico strato su un sottile foglio di plastica. Ogni microsfera racchiude numerose microcapsule riempite con pigmenti ionizzati. I pigmenti neri hanno carica negativa, quelli bianchi carica positiva. Intorno a ogni microsfera viene creato un campo elettrico in grado di orientare le cariche dei pigmenti, ovvero le microcapsule. Quindi, la distribuzione del colore sullo schermo dipende dalla natura del campo elettrico generato intorno alle microsfere. Attualmente, gli elettrodi utilizzati per creare il campo elettrico sono posizionati su un supporto di vetro. Questo perché la pressione esercitata dal vetro “costringe” le microsfere ad allinearsi sul foglio di plastica lungo un singolo strato. Per aggirare questa limitazione, i ricercatori della Plastic Logic hanno avuto un’idea: ricoprire le prime microsfere posizionate sul foglio di plastica con sostanze tensioattive, che agevolano la miscibilità delle molecole. In questo modo, man mano che sul foglio vengono inserite nuove microsfere, queste scivolano le une sopra le altre sino ad allinearsi lungo un unico piano. Grazie a questa tecnica innovativa, si potrà fare a meno di utilizzare rigidi e fragili supporti in vetro per montare gli elettrodi. Il risultato? Una biblioteca digitale flessibile e resistente, tutta nel palmo di una mano. (m.s.)

Fuochi d'artificio dallo spazio profondo

Da oltre un mese il satellite Swift della Nasa e il Fermi Gamma-ray Space Telescope stanno registrando frequenti e potentissime esplosioni provenienti da un punto dell'Universo distante 30 mila anni luce dalla Terra. Secondo i ricercatori potrebbero segnalare un raro tipo di stella di neutroni il cui campo campo magnetico estremamente intenso. Credit: NASA/Swift/Jules Halpern (Columbia Univ.)

Voyager - Esiste il destino?

Voyager - Il mistero dei teschi di cristallo.

Voyager - Numeri e simboli: quale mistero nascondono?

Sviluppato un nuovo test per rilevare l'abuso di steroidi nei bovini.

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Il 10% dei bovini europei è trattato con anabolizzanti. L'analisi dei profili metabolici può semplificare e velocizzare la ricerca degli animali trattati illegalmente.

Un team di ricercatori di Regno Unito e Irlanda, finanziati dall'UE, ha presentato un nuovo test per rilevare l'uso illegale di steroidi nei bovini. Il progetto Biocop ("Nuove tecnologie per rilevare sostanze contaminanti multiple negli alimenti"), finanziato con 9,6 Mio EUR nell'ambito del Sesto programma quadro (6°PQ), ha sviluppato una tecnica di screening innovativa che è economicamente conveniente, precisa e pratica. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Analytical Chemistry.Secondo le stime, circa il 10% dei bovini europei vengono illegalmente trattati con potenziatori della crescita come steroidi anabolizzanti; gli attuali metodi di rilevazione di tali abusi hanno però un ritorno positivo di appena lo 0,02%. Secondo questo studio, condotto dal professor Chris Elliot della Queen's University di Belfast, questo implica che "i sistemi di controllo esistenti presentano problemi seri, uno dei quali è la poca frequenza con cui si conducono i test."Nonostante l'UE abbia posto un bando sull'uso di steroidi anabolizzanti negli animali, il loro diffusissimo abuso è un problema costante. È facilmente occultabile visto che il bestiame viene testato, tra le altre cose, per composti presenti in natura. L'uso di tali agenti solleva serie preoccupazioni per la salute; numerosi studi hanno dimostrato un potenziale legame tra alcuni steroidi potenziatori della crescita e il cancro."Negli ultimi anni," ha spiegato il professor Elliot, "la tendenza a somministrare una dose molto piccola di cocktail contenenti ormoni presenti in natura ha reso le forme convenzionali di analisi ancora più problematiche. Anche se è possibile rilevare tracce molto piccole di steroidi, in queste circostanze è quasi impossibile provarne in modo inoppugnabile la somministrazione illegale.

In questo recente studio, gli scienziati hanno usato un analizzatore chimico del sangue, reperibile sul mercato, per rilevare i cambiamenti metabolici che avvengono normalmente in conseguenza all'uso di agenti di crescita. Hanno misurato 20 composti diversi (come creatinina, proteine, colesterolo ed enzimi) nel sangue di manzi cui era stato iniettato nortestosterone e di vitelli cui erano stati iniettati estrogeni nel corso di 42 giorni, confrontando poi i risultati con un gruppo di controllo.Misurare gli indicatori metabolici (per es. proteine e colesterolo), invece che ricercare gli specifici agenti dopanti, ha permesso ai ricercatori di generare "profili metabolici" degli animali trattati e di quelli non trattati. Nessuno degli indicatori esaminati poteva essere usato singolarmente per identificare un animale dopato, una particolare combinazione di indicatori riuniti in un profilo avrebbe però potuto distinguere tra i due gruppi di animali. Questo metodo ha permesso la corretta identificazione di bovini trattati con steroidi tra il 91% (nortestosterone) e il 96% (estrogeni) delle volte.A parte l'alta precisione dei test, adottando questo metodo il costo per ogni analisi è piuttosto basso. Gli strumenti necessari sono già disponibili sul mercato e si possono trattare molti più campioni ed in minor tempo rispetto a quanto sia possibile con i metodi attuali. In attesa di ulteriori studi, i ricercatori credono che i test per gli steroidi sul posto con strumenti portatili (ed accessibili) dovrebbero essere fattibili.Lo studio fa però presente che poiché la normativa UE richiede prove inequivocabili della somministrazione di steroidi, la loro tecnica dovrebbe essere applicata su larga scala, per identificare casi sospetti da sottoporre ad ulteriori esami.I ricercatori si sono concentrati su uno steroide alla volta, il che risulterebbe in una risposta minore rispetto a quanto si possa vedere in un animale cui è stato somministrato un cocktail di trattamenti con ormoni. Il prossimo passo per i ricercatori del Biocop sarebbe quindi quello di creare un database completo di componenti metabolici che circolano nel sangue degli animali trattati con steroidi illegali."Sarebbe importante creare una biblioteca di dati metabolici provenienti da animali trattati con una gamma di agenti anabolizzanti per ottenere un quadro di riferimento più completo sulla base del quale testare il bestiame sospetto," ha detto il professor Elliot, aggiungendo che tale impegno dovrebbe essere assunto a livello europeo."L'introduzione di un profiling chimico clinico a costi contenuti, in base alla mandria, potrebbe rivelarsi un'arma molto preziosa nell'arsenale di coloro che desiderano sopprimere l'abuso di ormoni in Europa," conclude lo studio.Il progetto Biocop è finanziato nell'ambito dell'Area tematica "Qualità e sicurezza degli alimenti" del 6°PQ. Scopo del progetto è di offrire tecnologie nuove o migliorate per testare la qualità e la sicurezza degli alimenti, e di fornire a legislatori, consumatori e industria soluzioni a lungo termine per i complessi problemi legati agli agenti contaminanti chimici.

Una proteina fluorescente per visualizzare l'attività neuronale in laboratorio

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Grazie ad una proteina fluorescente è possibile visualizzare in vivo l'attività neuronale di animali da laboratorio.

Grazie al lavoro di un team internazionale di neuroscienziati, coordinato da Mazahir Hasan del Max Planck Institute for Medical Research di Heidelberg, è stato possibile visualizzare in vivo singoli potenziali d'azione di neuroni di animali di laboratorio. Questo si è reso possibile grazie a un metodo innovativo di inserimento di proteine fluorescenti nel cervello mediante vettori virali genetici.Il metodo consente nell'osservare, con un microscopio a due fotoni, quando e quali neuroni entrano in comunicazione fra loro e, data la durata di alcuni mesi delle proprietà di fluorescenza di queste proteine, rende possibile il monitoraggio dell'attività cerebrale per periodi sufficienti a indagare l'esordio di disturbi neurodegenerativi quali Parkinson, Alzheimer, corea di Huntignton e anche il normale processo di invecchiamento cognitivo.In passato i potenziali d'azione dei neuroni erano rilevabili soltanto attraverso microelettrodi impiantati nel cervello delle cavie. I risultati dello studio sperimentale sono stati pubblicati su Nature Methods.Hasan, in una nota stampa del Max Plank Institute, ha spiegato che "Con questo metodo saremo anche in grado di comprendere come il cervello umano regola complessi processi di pensiero e come, ad esempio, trasforma numerose impressioni sensoriali in memorie a lungo termine".

mercoledì 25 febbraio 2009

Chiariti alcuni dei meccanismi immunologici associati alla protezione nei confronti di HIV.

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Un elevato tasso di CCL28 plasmatico, una chemochina, permette il reclutamento di plasmacellule in grado di produrre anticorpi IgA anti-HIV.

Uno studio condotto da ricercatori dell'Università degli Studi di Milano, in collaborazione con l'Ospedale SS. Annunziata Antella di Firenze, l'Institut de recherche pour le développement (IRD) di Montpellier, l'University of Southern California a Los Angeles, la Columbia University e l'Università dello Zambia a Lusaka, ha chiarito alcuni dei meccanismi immunologici associati alla protezione nei confronti di HIV. Tali meccanismi potrebbero essere usati nelle realizzazione di un vaccino mucosale efficace non solo contro l'HIV ma potenzialmente utile anche nei confronti di altre patologie a trasmissione sessuale (come. herpes virus, virus dell'epatite, ecc).Nello studio, coordinato dall'équipe di Mario Clerici e, pubblicato sulla rivista on line PLoS ONE, è stato valutato l'effetto di una proteina che attira nelle sedi mucosali le plasmacellule che producono anticorpi protettivi chiamati IgA, la chemochina MEC-CCL28, sull'induzione di una risposta immune a livello delle mucose.

Era gia noto che nelle donne HIV-sieronegative, partner sessuali di soggetti HIV-sieropositivi, lo stato di protezione dall'infezione da HIV che le distingueva fosse dovuto a molteplici fattori, tra cui anche la produzione di IgA HIV-specifiche a livello delle mucose genitali, ma i risultati ottenuti dal nuovo studio hanno dimostrato che la concentrazione di CCL28 è aumentata nel plasma e nella saliva di soggetti esposti ad HIV ma non infetti.Inoltre la concentrazione di CCL28 nel latte materno di donne africane HIV infette è aumentata e si associa alla più lunga sopravvivenza dei loro bambini allattati al seno e si è potuto dimostrare che, nel topo vaccinato con HIV e CCL28, le plasmacellule che producono anticorpi IgA risultano essere aumentate proprio a livello genitale e rettale. In conseguenza di questi studi la possibilità di indurre il reclutamento di plasmacellule secernenti IgA a livello mucosale, tramite l'utilizzo della chemochina CCL28, rappresenta un passo avanti verso la messa a punto di procedure vaccinali preventive della trasmissione di HIV, così come di altre malattie sessualmente trasmissibili nelle quali la principale via di contagio è rappresentata dalle mucose genitali.

Il Robot che si sposta guardando il mondo esterno con gli stessi meccanismi neuronali degli esseri umani.

Si muove in mezzo ad una stanza piena di ostacoli proprio come farebbe un umano. Fin qui non avrebbe nulla di nuovo e stupefacente il robot progettato dalla Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa... Invece, la vera innovazione è che si districa e si sposta guardando il mondo esterno con gli stessi meccanismi neuronali degli essere umani, simula cioè le aree visive del sistema nervoso centrale.Ha un solo difetto... non ha ancora un nome. O meglio ne ha uno ufficioso: si chiama Gennaro, acronimo complicato di inglesismi, ma facile da ricordare e italiano 100%. Come il suo progettatore Antonio Frisoli del laboratorio PERCRO della Scuola Superiore Sant'Anna.La capacità dell'automa è quella di evitare gli ostacoli, come farebbe un umano, utilizzando gli stessi stimoli cerebrali.

Ascolta l'intervista ad Antonio Frisoli:
Scarica il file audio in mp3

Il progetto è frutto di una collaborazione internazionale: il software inserito nel robot è stato progettato da Heiko Neumann e Cornelia Beck, Ulm University, ed è ispirato al cervello umano e al suo modo di interpretare le informazioni visive per evitare gli ostacoli. Mentre i ricercatori della Scuola Superiore di Pisa si sono occupati della parte legata alla robotica.Una delle applicazioni possibili è la creazioni di sistemi di guida per le persone ipovedenti. Ma il professor Frisoli sostiene che si sia sulla buona strada anche per la visione artificiale. Una strada comunque lunga e impervia... (Fonte)