fbpx
Bizi Takip Edin

Bilim

Avrupalı Fizikçiler Tarafından Büyük Atom Bulutlarında Kuantum Dolanıklığı Oluşturuldu

Yayınlandı

üzerinde

Kuantum dünyası oldukça farklı bir yapıya sahip. Tuhaf olarak nitelendirilebilen kuantum fiziğinde tünelden geçirilemeyen bariyerler, aynı anda iki yerde birden olmak gibi pek çok farklı hal söz konusudur. Yine de kuantum mekaniğinin tuhaf özellikleri matematiksel bir tuhaflık değildir – bunlar laboratuarlarda tekrar tekrar görülen gerçek etkilerdir. Kuantum mekaniğinin en ikonik özelliklerinden biri, birbirlerinden ne kadar uzak olduklarına bakılmaksızın gizemli bir şekilde bağlanmış parçacıkları tanımlayan “dolanma” dır. Şimdi üç bağımsız Avrupalı araştırma grubu, sadece bir çift parçacık değil, binlerce atomu ayırmayı başardı. Ayrıca teknolojik potansiyellerini kullanmanın bir yolunu buldular. Parçacıklar birbirine karıştığında, çok uzak mesafelerde olsalar bile onları birbirlerine bağımlı hale getiren bir şekilde dolaşıktırlar. Einstein’ın meşhur bir şekilde “bir mesafede ürkütücü eylem” olarak adlandırdığı, dolaşmış bir çiftin içindeki bir parçacığın değişmesi, ikizini anında – ne kadar uzakta olursa olsun – etkilemektedir. Dolaşıklık çok tuhaf gelse de, deneyler uzun yıllardır var olduğunu gösteriyor. Bu şekilde bağlanmış parçacıklar aynı zamanda son derece kullanışlı olma potansiyeline de sahiptir. Bu bir partikülün spin gibi bir kuantum durumunu bir konumdan diğerine derhal (teleportasyon) aktarmak için kullanılabilir. Ayrıca belirli bir hacimde büyük miktarda bilgiyi depolamaya yardımcı olabilirler. Bu depolama kapasitesinin yanı sıra, dolanma aynı zamanda dünyanın farklı bölgelerindeki sistemlerin bilgi işlem gücünü birleştirmeye yardımcı olabilir. Bunun nasıl kuantum hesaplamanın çok önemli bir yönü olduğunu görmek kolaydır. Başka umut verici bir yol ise gerçekten güvenli iletişim sunuyor olmalarıdır. Bunun nedeni, karışmış partikülleri içeren sistemlere müdahale etme girişimlerinin, dolanıklığı hemen bozması ve bir mesajın kurcalanmış olduğunun açıkça görülmesidir. Görüntüleme tekniklerinin çözünürlüğünü artırmak için dolaşık fotonların kullanılması da mümkündür. Waterloo Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, şu anda yürüttükleri bir çalışmayla gizli uçakları tespit edebilecek bir kuantum radarı geliştirmeyi umuyorlar.Ancak, dolaşıklık temelli teknolojiler vaatlerini yerine getirmekte zorlanıyor. Çünkü dolanma çok hassas bir fenomen. Dolaşıklık üzerinde yapılan deneyler tipik olarak tek tek parçacık çiftleri üretir. Bununla birlikte, tek parçacıkların doğru bir şekilde algılanması zordur ve sıklıkla arka plan gürültüsüyle kaybolur veya gizlenirler. Bu yüzden onları dolaşmış hallerde üretme, onları yararlı operasyonlar için gerekli şekillerde manipüle etme ve nihayet onları kullanma görevi sıkıcıdır. İşte tam bu noktada bilim insanları tarafından önemli bir atılım gerçekleştirildi. Tek parçacıkları alıp bunları teker teker birbirine bağlamak yerine, araştırmacılar binlerce atomdan oluşan bir koleksiyondan oluşan ultra-soğuk bir gazla işe başlıyor. Bunlar bir saçı mutlak sıfır genişliğine, mümkün olan en düşük sıcaklığa soğutulur. Küçük bir hacimde hapsedildiğinde, bu tür bir buluttaki atomlar birbirlerinden ayırt edilemez hale gelirler ve Bose-Einstein kondensatı olarak bilinen yeni bir madde halini oluştururlar. Buluttaki atomlar bu işlemden sonra artık kolektif olarak davranır ve birbirlerine dolanır. Bilim insanları ilk olarak 1995 yılında bu maddeyi keşfettiler ve 2001 yılında Fizik alanında Nobel Ödülü’nü kazandılar. Bir zamanlar bu yöntemin binlerce atomu eşzamanlı olarak birbirine karıştırdığı bilinmesine rağmen, hiç kimse şimdiye kadar bundan faydalanmak için bir yöntem geliştirememişti. Bu yeni araştırmayla bilim insanları, bu bulutların gruplara ayrılabildiğini ve hala içindeki atomlar arasındaki kuantum bağlantısını koruyabildiğini gösterdi. Bunu, atomları kapalı alanlarından serbest bırakarak ve bunu bölmek ve genişletilmiş bulutun uzak kısımlarının özelliklerini ölçmek için bir lazer kullanarak yaptılar. Araştırmacılar, geliştirilen yöntemlerin, buluttaki her atomun bağımsız olarak kullanılmasına izin verecek şekilde genişletilebileceğini tahmin ediyorlardı. Bu elde edilebilirse kuantum hesaplaması için büyü bir devrim olacaktır. Dijital hesaplamada bilgi birler ve sıfırlar, ikili rakamlar (veya bitler) olarak işlenir. Bunlar kuantum hesaplamadaki analog, qubit olarak bilinir. İyonlar (yüklü atomlar) için karışmış hallerde teker teker üretmeye yönelik mevcut kayıt sadece 20’dir. Bu nedenle bir bulutta aynı anda binlerce dolaşık atom üretmek büyük bir ilerlemeyi temsil edecektir.
Kaynak: https://www.sciencealert.com/european-physicists-just-tested-quantum-entanglement-in-massive-clouds-of-atoms

Bilim

Kansere Karşı Yeni Bir Çözüm

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Dünya’nın en büyük sağlık problemi olan kansere karşı, geçmişten günümüze birçok yol geliştirilmiştir. Bazı teoriler başarılı olan tedavilerin insanlığa ulaşmadan yok edildiği yönünde olsa da biz halen daha işin iyi tarafına bakıyoruz. Kanser ile mücadelede yeni umudumuz yeniden programlanan deri hücreleri oldu. Vücudumuza T hücreleri olarak adlandırılan hücreler, bizi yabancı organizmadan korumakla görevlidir. Bu hücrelerin eksikliğinde ise, hastalıklara adeta kucak açmış oluyoruz. T hücreleri ise bağışıklık sistemimizin gözcüleri olan dendritik hücrelerin yönlendirmesi ile görevini yerine getirebiliyor.

Dendritik hücreler, vücutta olağan dışı ya da şüpheli bir durum olması durumunda bağışıklık sistemine haber veriyorlar. Immunoterapi gibi kanser tedavisi yöntemlerinde ise bedenimizin bu özelliği manipüle edilerek, vücudumuzun kanserli hücrelere saldırması sağlanıyor. Ancak, İsveç’teki Lund Üniversitesi’nden bilim insanlarının geliştirdiği yeni bir tedavide, deri hücreleri gözcüler haline geliyor, bu da daha güvenli bir tedavi anlamına geliyor. Kanserle mücadelede vücudun kendi bağışıklık sistemini kullanması oldukça zorlu bir süreç. Bazen kanser, dendritik hücreleri kullanarak alışılmadık davranışların sergilenmesine neden oluyor. Bedenin tedaviyi reddetme riski de her zaman bulunuyor.

Bağışıklık hücreleri bedenin kendi hücrelerinden oluşturulduğunda, bu tedaviyi kabul etmeme vakalarının oranı büyük oranda düşüş gösteriyor. Araştırma ekibinin lideri Filipe Pereira, deriden alınan doku örneğinden milyonlarca hücre elde edebildiklerini ve bu hücreleri dendritik hücreler olarak programlayabildiklerini belirtirken, sürecin sadece dokuz gün sürdüğünü açıkladı. Bu hücreler, vücuda kanserin yerini bildiriyor. Ayrıca bu hücreleri enjekte etmeden programlamakta mümkün. Pereira ve ekibinin yeni hedefi ise; immünoterapide yeni çalışma alanları oluşturmak ve tedavi süreçlerinin daha iyi hale gelmesini sağlamak.
Editör / Yazar: Kuzey KILIÇ
Kaynak: https://www.sciencealert.com/scientists-just-worked-out-how-to-recruit-skin-cells-to-fight-cancer

Devamını Oku

Bilim

İTÜ öğrencileri kanseri erken teşhis eden cihaz geliştirildi

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

İTÜ Makine Mühendisliği Bölümü öğrencileri, kanserin erken teşhisinde kullanılabilecek bir cihaz tasarladı. Nanoteknoloji temelli MEMS cihazı, TÜBİTAK’ta 229 projenin içinde birinci seçildi. İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) öğrencileri, kanserin erken teşhisinde kullanılabilecek bir cihaz geliştirdi. İTÜ Makine Mühendisliği Bölümü lisans son sınıf öğrencileri Mehmet Tuğrul Birtek (24) ve Berke Erbaş (23), kanser teşhisine ilişkin 2 yıldır bir proje üzerine çalışıyor. Projede önemli bir aşama kaydeden öğrenciler, kanserin erken teşhisi için nanoteknoloji temelli MEMS cihazı ile bir de çip geliştirdi. TÜBİTAK’ta 229 projenin içinden birinci seçilen cihaz, şeker ölçüm aleti gibi çalışacak. Bu şekilde bir insanın kanında kanserli hücre bulunup bulunmadığı tespit edilebilecek. “Cihaz sayesinde erken teşhisle hayat kurtarılacak” İTÜ Nanoteknoloji Araştırma Merkezi’ndeki özel laboratuvarda çalışmalarını sürdüren Birtek ve Erbaş, AA muhabirine projelerini anlattı. Berke Erbaş, İTÜ Öğretim Üyesi Prof. Dr. Levent Trabzon gözetiminde 2 yıldır bu proje üzerinde çalıştıklarını söyledi. Çalışmalarının sonucunda kanser teşhis cihazı geliştirdiklerini belirten Erbaş, ”Geliştirdiğimiz cihaz, testleri laboratuvar ortamından çıkartıp hasta başı tedaviye uygun bir hale getirecek. Proje üzerine çalışarak geliştirmeye çalışıyoruz.” diye konuştu.

Erbaş, dünyada da bu konuyla ilgili araştırmaların olduğuna işaret ederek, şunları kaydetti: ”Hızla ilerleyen bir yatırım var. 5-10 yıl sonra şeker ölçüm tespit cihazları gibi bir kanser ölçüm ön tanı cihazları olması hedefleniyor. Cihazı insanlar eczanelerden alarak kendi evlerinde test yapacak. Cihaz, insanları kansere karşı önlem alacağı bir konuma getirecek. Biz de bunun Türkiye’deki ayağı olup katkı sağlamak istiyoruz. Elimizdeki bu taşınabilir cihaz, 5-10 yıl sonra herkes evinde ulaşabilecek ve kansere karşı erken tanı yapabilecek hale gelecek. Cihaz sayesinde erken teşhisle hayat kurtarılacak.”

“Cihaz ve çiplerin verimliliğini artıracağız”
Mehmet Tuğrul Birtek de, proje için patent başvurunu yaptıklarını ifade ederek, çalışmaları laboratuvar ortamında denediklerini söyledi. Birtek, şunları kaydetti: “Hasta üzerinde cihazı deneme aşamasına geçmedik. Bu daha sonraki aşamamız. Dünyada henüz klinik olarak birebir uygulaması yok. Bunun üzerine çalışmalar devam ediyor. Cihaz ve çiplerin verimliliklerini artırarak, kan üzerinde deneyenlere geçip sonuç almayı hedefliyoruz. Yaptığımız çipler, bir insan saçı kalınlığında bir mikro kanala sahip. Bu çipin içerisine hücreler giriyor ve biz bunları karakterize ediyoruz. Yani kanser hücresi varsa kanda, biz bu hücreleri bir noktada toplayacağız. Bunu hücrelerin boyutsal ve elektriksel farklılıklarından faydalanarak yapacağız. Vücuttaki kan hücreleri ile kanser hücreleri farklılık gösteriyor. Biz bu farklılıkları tespit edip, ‘sizde göğüs kanseri riski tespit ettik, hastaneye git’ şeklinde uyaracağız.” Kaynak: (AA)

Devamını Oku

Bilim

İlk kez ölü donörden nakledilen rahim ile doğum yapıldı

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Brezilya’da bir kadın ölü donörden nakledilen rahim sayesinde bir kız çocuk dünyaya getirdi. Operasyon tıp tarihinde bir ilk oldu. Ameliyata giren doktorlar, ölü donörün 45 yaşında ve daha önce 3 doğum yapmış bir kadın olduğunu, nakil yapılan kişinin ise 32 yaşında doğuştan rahmi olmayan bir kadın olduğunu söyledi. Sao Paulo Üniversitesi’nden Dr Dani Ejzenberg, ölü bir bedenden yapılan naklin riskleri azalttığını belirtti ve “Böylece donörün hayatını tehlikeye atma riskine girmiyorsunuz. Ayrıca ameliyat masrafı daha az oluyor” dedi.
Araştırma ile ilgili yazının Lancet dergisine verildiği tarihte yedi ay 20 günlük olan kız bebeğin anne sütüyle beslendiği ve 7.2 kilogram ağırlığa ulaştığı belirtildi. Ekim ayında yapılan nakil işleminin 10 saatten fazla sürdüğü, bir ay sonra kadının adet görmeye başladığı ve ardından embriyonun da rahme taşındığı bilgisi verildi.
BAŞARILI OLAN İLK OPERASYON
İsveç ve ABD dahil olmak üzere diğer ülkelerde, daha önce yaşayan donörlerden rahim nakledildiğini söyleyen Ejzenberg, ölü donörden rahim nakli işleminin de birçok kez denendiğini ancak şimdiye kadar başarılı olunamadığını belirtti. Ölü donörlerden rahim nakli ameliyatları daha önce ABD, Kanada, Çekya ve Türkiye’de 10 kez denendi ancak hiçbirinde canlı bebek doğumu başarılamadı. Canlı bir donörden alınan rahimle doğan ilk bebek ise 2013 yılında İsveç’te dünyaya gelmişti. Bilim dünyasında bu tür 39 nakil yapıldığı ve bunlardan 11’inin canlı doğumla sonuçlandığı biliniyor. Doktorlar, prosedürün birçok kadına doğurganlık umudu getirebileceğini söyledi. Halen rahim naklinde uygulanan kuralın, organın kendi rızasıyla donör olan bir akrabadan alınmasını şart koştuğunu söyleyen Dr. Ejzenberg, “Öldükten sonra organlarının alınmasına izin verenlerin sayısı canlı donörlerden çok fazla; bu yöntemle donör sayısı çok fazla yükselebilir” dedi.
Editör / Yazar: Uğur ÖRDEM
Kaynak: https://www.firstpost.com/world/worlds-first-baby-born-via-uterus-transplant-from-deceased-donor-in-brazils-sao-paulo-5673931.html

Devamını Oku

Öne Çıkanlar