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Une analyse mondiale suggère que le COVID-19 est saisonnier

Crédit: L. Brian Stauffer, Université de l'Illinois URBANA, Ill. – Des villes du monde entier se verrouillant à nouveau au milieu…

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Crédit: L. Brian Stauffer, Université de l'Illinois

URBANA, Ill. – Alors que des villes du monde entier se verrouillent à nouveau au milieu de la flambée du nombre de COVID-19, la saisonnalité pourrait-elle être en partie à blâmer? Une nouvelle recherche de l'Université de l'Illinois dit oui.

Dans un article publié dans Evolutionary Bioinformatics, des chercheurs de l'Illinois montrent que les cas de COVID-19 et les taux de mortalité, entre autres mesures épidémiologiques, sont significativement corrélés à la température et à la latitude dans 221 pays.

«Une conclusion est que la maladie peut être saisonnière, comme la grippe. Ceci est très pertinent par rapport à ce à quoi nous devons nous attendre à partir de maintenant après que le vaccin contrôle ces premières vagues de COVID-19 », déclare Gustavo Caetano-Anollés, professeur au Département des sciences des cultures, affilié à l'Institut Carl R. Woese de biologie génomique. à l'Illinois, et auteur principal sur le papier.

La nature saisonnière des maladies virales est si répandue qu'elle fait désormais partie de la langue vernaculaire anglaise. Par exemple, on parle souvent de «saison grippale» pour décrire l'incidence plus élevée de la grippe pendant les mois froids d'hiver. Au début de la pandémie, des chercheurs et des responsables de la santé publique ont suggéré que le SRAS-CoV-2 pourrait se comporter comme d'autres coronavirus, dont beaucoup dressent la tête à l'automne et en hiver. Mais les données faisaient défaut, surtout à l'échelle mondiale. Le travail de Caetano-Anollés et de ses étudiants comble ce manque de connaissances spécifique.

Premièrement, les chercheurs ont téléchargé des données épidémiologiques pertinentes (incidence de la maladie, mortalité, cas de guérison, cas actifs, taux de dépistage et hospitalisation) de 221 pays, ainsi que leur latitude, longitude et température moyenne. Ils ont extrait les données du 15 avril 2020, car cette date représente le moment d'une année donnée au cours duquel la variation saisonnière de la température est à son maximum dans le monde. Cette date a également coïncidé avec un moment au cours de la pandémie précoce où les infections au COVID-19 atteignaient un pic partout.

L'équipe de recherche a ensuite utilisé des méthodes statistiques pour tester si les variables épidémiologiques étaient corrélées avec la température, la latitude et la longitude. On s’attendait à ce que les pays plus chauds plus proches de l’équateur soient les moins touchés par la maladie.

«En effet, notre analyse épidémiologique mondiale a montré une corrélation statistiquement significative entre la température et l'incidence, la mortalité, les cas de guérison et les cas actifs. La même tendance a été trouvée avec la latitude, mais pas avec la longitude, comme nous nous y attendions », explique Caetano-Anollés.

Alors que la température et la latitude étaient indéniablement corrélées avec les cas de COVID-19, les chercheurs s'empressent de souligner que le climat n'est qu'un facteur à l'origine de l'incidence saisonnière du COVID-19 dans le monde.

Ils ont pris en compte d'autres facteurs en standardisant les données épidémiologiques brutes en taux de maladie par habitant et en attribuant à chaque pays un indice de risque reflétant l'état de préparation en matière de santé publique et l'incidence des comorbidités dans la population. L'idée était que si la maladie augmentait dans des pays disposant de ressources insuffisantes ou de taux de diabète, d'obésité ou de vieillesse supérieurs à la moyenne, l'indice de risque apparaîtrait plus important dans l'analyse que la température. Mais ce n’était pas le cas. L'indice n'était pas du tout en corrélation avec les paramètres de la maladie.

Des travaux antérieurs de Caetano-Anollés et de ses collègues ont identifié des zones du génome du virus SRAS-CoV-2 subissant une mutation rapide, certaines étant représentées dans la nouvelle variante du virus hors de Grande-Bretagne, et d'autres régions génomiques devenant plus stables. Étant donné que des virus similaires montrent des hausses saisonnières des taux de mutation, l'équipe de recherche a recherché des liens entre les changements mutationnels du virus et la température, la latitude et la longitude des sites à partir desquels les génomes ont été échantillonnés dans le monde entier.

«Nos résultats suggèrent que le virus évolue à son propre rythme et que les mutations sont affectées par des facteurs autres que la température ou la latitude. Nous ne savons pas exactement quels sont ces facteurs, mais nous pouvons maintenant dire que les effets saisonniers sont indépendants de la composition génétique du virus », déclare Caetano-Anollés.

Caetano-Anollés note que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour expliquer le rôle du climat et de la saisonnalité dans les incidences de COVID-19, mais il suggère que l'impact de la politique, tels que les mandats de masque, et les facteurs culturels, tels que l'attente de rechercher les autres, sont des acteurs clés également. Cependant, il n'ignore pas l'importance de comprendre la saisonnalité dans la lutte contre le virus.

Les chercheurs affirment que notre propre système immunitaire pourrait être en partie responsable du modèle de saisonnalité. Par exemple, notre réponse immunitaire à la grippe peut être influencée par la température et l'état nutritionnel, y compris la vitamine D, un acteur crucial de nos défenses immunitaires. Avec une faible exposition au soleil en hiver, nous ne produisons pas suffisamment de cette vitamine. Mais il est trop tôt pour dire comment la saisonnalité et notre système immunitaire interagissent dans le cas du COVID-19.

«Nous savons que la grippe est saisonnière et que nous avons une pause pendant l'été. Cela nous donne une chance de fabriquer le vaccin contre la grippe pour l'automne suivant », déclare Caetano-Anollés. «Lorsque nous sommes encore au milieu d'une pandémie qui fait rage, cette rupture est inexistante. Peut-être qu'apprendre à renforcer notre système immunitaire pourrait aider à combattre la maladie alors que nous luttons pour rattraper le coronavirus en constante évolution.

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L'article, «La température et la latitude sont en corrélation avec les variables épidémiologiques du SRAS-CoV-2 mais pas avec le changement génomique dans le monde», est publié dans Evolutionary Bioinformatics [DOI: 10.1177 / 1176934321989695]. Les auteurs incluent Prakruthi Burra, Katiria Soto-Díaz, Izan Chalen, Rafael Jaime Gonzalez-Ricon, Dave Istanto et Gustavo Caetano-Anollés. Le travail a été soutenu par le Bureau de la recherche et le Bureau des programmes internationaux du Collège des sciences agricoles, de la consommation et de l'environnement de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign.

«Une conclusion est que la maladie peut être saisonnière, comme la grippe. Ceci est très pertinent par rapport à ce à quoi nous devons nous attendre à partir de maintenant après que le vaccin contrôle ces premières vagues de COVID-19 », déclare Gustavo Caetano-Anollés, professeur au Département des sciences des cultures, affilié à l'Institut Carl R. Woese de biologie génomique. à l'Illinois, et auteur principal sur le papier.

Source: https://bioengineer.org/global-analysis-suggests-covid-19-is-seasonal/

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Des chercheurs de NYU Abu Dhabi conçoivent un simulateur pour aider à arrêter la propagation de « fausses nouvelles »

Le nouveau jeu, Fakey, émule un flux de médias sociaux et apprend aux utilisateurs à reconnaître un contenu crédibleCrédit : avec l'aimable autorisation de NYU Abu…

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Le nouveau jeu, Fakey, émule un flux de médias sociaux et apprend aux utilisateurs à reconnaître un contenu crédible

Abu Dhabi, Émirats Arabes Unis, 27 avril 2021 : Alors que les gens du monde entier s'informent de plus en plus des médias sociaux, la désinformation en ligne est devenue un sujet de grande préoccupation. Pour améliorer la connaissance de l'information et réduire la propagation de la désinformation, le chercheur et auteur principal du NYUAD Center for Cybersecurity, Nicholas Micallef, fait partie d'une équipe qui a conçu Fakey, un jeu qui émule un fil d'actualités sur les réseaux sociaux et incite les joueurs à utiliser les signaux disponibles pour reconnaître et scruter. contenu suspect et se concentrer sur des informations crédibles. Les joueurs peuvent partager, aimer ou vérifier des articles individuels.

Dans une nouvelle étude, Fakey: A Game Intervention to Improve News Literacy on Social Media publiée dans la bibliothèque numérique ACM, Micallef et ses collègues Mihai Avram, Filippo Menczer et Sameer Patil de la Luddy School of Informatics, Computing, and Engineering, Indiana University, présente l'analyse des interactions avec Fakey, qui a été diffusée au grand public sous forme d'application web et mobile avec des données acquises après 19 mois d'utilisation. Des entretiens ont été menés pour vérifier la compréhension des joueurs des éléments du jeu. Les chercheurs ont découvert que plus les joueurs interagissaient avec les articles du jeu, meilleures étaient leurs capacités à repérer un contenu crédible. Cependant, jouer au jeu n'a pas affecté la capacité des joueurs à reconnaître un contenu douteux. Des recherches plus poussées aideront à déterminer combien de gameplay serait nécessaire pour pouvoir faire la distinction entre le contenu légitime et douteux.

Des jeux comme Fakey, qui ont été conçus et développés par des chercheurs de l'Université de l'Indiana, pourraient être proposés comme outil aux utilisateurs des médias sociaux. Par exemple, les plateformes de médias sociaux pourraient mener des exercices réguliers (semblables aux « exercices de phishing » utilisés dans les organisations pour la formation des employés à la sécurité) au cours desquels les utilisateurs s'entraînent à identifier les articles douteux. Ou, selon les chercheurs, de tels jeux pourraient être intégrés aux programmes d'éducation aux médias dans les écoles. « L'impact de la désinformation pourrait être considérablement réduit si les gens disposaient d'outils pour les aider à reconnaître et à ignorer un tel contenu », a déclaré Micallef. « Les principes et mécanismes utilisés par Fakey peuvent éclairer la conception des fonctionnalités des médias sociaux de manière à permettre aux gens de faire la distinction entre le contenu crédible et faux dans leurs fils d'actualité et d'accroître leur culture numérique. »

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À propos de NYU Abu Dhabi

NYU Abu Dhabi est le premier campus complet d'arts libéraux et de sciences au Moyen-Orient à être exploité à l'étranger par une grande université de recherche américaine. NYU Abu Dhabi a intégré un programme hautement sélectif d'arts libéraux, d'ingénierie et de sciences avec un centre mondial de recherche et d'érudition avancées permettant à ses étudiants de réussir dans un monde de plus en plus interdépendant et de faire progresser la coopération et le progrès sur les défis communs de l'humanité. Les étudiants les plus performants de NYU Abu Dhabi viennent de plus de 115 pays et parlent plus de 115 langues. Ensemble, les campus de NYU à New York, Abu Dhabi et Shanghai forment l'épine dorsale d'une université mondiale unique, offrant aux professeurs et aux étudiants des opportunités de découvrir des environnements d'apprentissage variés et une immersion dans d'autres cultures sur un ou plusieurs des nombreux sites d'études à l'étranger que NYU maintient sur six continents.

Des jeux comme Fakey, qui ont été conçus et développés par des chercheurs de l'Université de l'Indiana, pourraient être proposés comme outil aux utilisateurs des réseaux sociaux. Par exemple, les plateformes de médias sociaux pourraient mener des exercices réguliers (semblables aux « exercices de phishing » utilisés dans les organisations pour la formation des employés à la sécurité) au cours desquels les utilisateurs s'entraînent à identifier les articles douteux. Ou, selon les chercheurs, de tels jeux pourraient être intégrés aux programmes d'éducation aux médias dans les écoles. « L'impact de la désinformation pourrait être considérablement réduit si les gens disposaient d'outils pour les aider à reconnaître et à ignorer un tel contenu », a déclaré Micallef. « Les principes et mécanismes utilisés par Fakey peuvent éclairer la conception de la fonctionnalité des médias sociaux de manière à permettre aux gens de faire la distinction entre le contenu crédible et faux dans leurs fils d'actualité et d'accroître leur culture numérique. »

Source: https://bioengineer.org/nyu-abu-dhabi-researchers-design-simulator-to-help-stop-the-spread-of-fake-news/

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Des convertisseurs d'énergie flexibles et non toxiques pourraient alimenter des appareils portables

La génération thermoélectrique non toxique à base de nanotubes convertit la distribution de chaleur inégale des appareils portables en énergie électrique pour leur prochain cycle de fonctionnement….

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La génération thermoélectrique non toxique à base de nanotubes convertit la distribution inégale de la chaleur des appareils portables en énergie électrique pour leur prochain cycle de fonctionnement.

WASHINGTON, 27 avril 2021 – Une grande variété d'appareils électroniques portables et portables est devenue une grande partie de notre vie quotidienne, alors un groupe de chercheurs de l'Université de Stanford s'est demandé si ceux-ci pourraient être alimentés en récoltant de l'électricité à partir de la chaleur résiduelle qui existe tout autour de nous. .

Une autre inspiration est venue d'un désir de fabriquer en fin de compte des dispositifs de conversion d'énergie à partir des mêmes matériaux que les dispositifs actifs eux-mêmes, afin qu'ils puissent se fondre en tant que partie intégrante du système total. Aujourd'hui, de nombreuses alimentations électriques de nanodispositifs biomédicaux proviennent de plusieurs types de batteries qui doivent être séparées de la partie active des systèmes, ce qui n’est pas idéal.

Dans Applied Physics Letters, d'AIP Publishing, les chercheurs rapportent la conception et la fabrication de dispositifs thermoélectriques à nanotubes de carbone à paroi unique sur des substrats en polyimide flexibles comme base pour les convertisseurs d'énergie portables.

«Les nanotubes de carbone sont des matériaux unidimensionnels, connus pour leurs bonnes propriétés thermoélectriques, ce qui signifie développer une tension entre eux dans un gradient de température», a déclaré Eric Pop, professeur de génie électrique et de science des matériaux. «Le défi est que les nanotubes de carbone ont également une conductivité thermique élevée, ce qui signifie qu'il est difficile de maintenir un gradient thermique entre eux, et ils ont été difficiles à assembler en générateurs thermoélectriques à faible coût.»

Le groupe utilise des réseaux de nanotubes de carbone imprimés pour relever ces deux défis.

"Par exemple, les réseaux de spaghettis de nanotubes de carbone ont une conductivité thermique beaucoup plus faible que les nanotubes de carbone pris seuls, en raison de la présence de jonctions dans les réseaux, qui bloquent le flux de chaleur", a déclaré Pop. «De plus, l'impression directe de tels réseaux de nanotubes de carbone peut réduire considérablement leur coût lors de leur mise à l'échelle.»

Les dispositifs thermoélectriques génèrent de l'énergie électrique localement «en réutilisant la chaleur résiduelle des appareils personnels, des appareils, des véhicules, des processus commerciaux et industriels, des serveurs informatiques, de l'éclairage solaire variable dans le temps et même du corps humain», a déclaré Hye Ryoung Lee, auteur principal et une recherche scientifique.

«Pour éliminer les obstacles à l'application à grande échelle de matériaux thermoélectriques – toxicité, rareté des matériaux, fragilité mécanique – les nanotubes de carbone offrent une excellente alternative aux autres matériaux couramment utilisés», a déclaré Lee.

L’approche du groupe montre une voie vers l’utilisation de nanotubes de carbone avec des électrodes imprimables sur des substrats polymères flexibles dans un processus censé être économique pour la fabrication en grand volume. Il est également «plus écologique» que d'autres procédés, car l'eau est utilisée comme solvant et les dopants supplémentaires sont évités.

Les collecteurs d'énergie flexibles et portables peuvent être intégrés dans des tissus ou des vêtements ou placés sur des formes et des facteurs de forme inhabituels.

«En revanche, les thermoélectriques traditionnels qui reposent sur le tellurure de bismuth sont fragiles et rigides, avec des applications limitées», a déclaré Pop. «Les thermoélectriques à base de carbone sont également plus respectueux de l'environnement que ceux à base de matériaux rares ou toxiques comme le bismuth et le tellure.»

Le concept le plus important dans le travail du groupe est de «recycler l'énergie autant que possible, en convertissant la distribution de chaleur inégale en énergie électrique à utiliser pour le prochain cycle de fonctionnement, ce que nous avons démontré en utilisant une génération thermoélectrique non toxique à base de nanotubes», a déclaré Yoshio Nishi, professeur de génie électrique. «Ce concept est en parfaite alliance avec l’objectif mondial de réduction de notre consommation totale d’énergie.»

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L'article «Dispositifs thermoélectriques à nanotubes de carbone par impression directe: vers des convertisseurs d'énergie portables» est rédigé par Hye Ryoung Lee, Naoki Furukawa, Antonio J. Ricco, Eric Pop, Yi Cui et Yoshio Nishi. L'article paraîtra dans Applied Physics Letters le 27 avril (DOI: 10.1063 / 5.0042349). Après cette date, il peut être consulté à l'adresse https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0042349.

À PROPOS DU JOURNAL

Applied Physics Letters présente des rapports rapides sur des découvertes importantes en physique appliquée. La revue couvre de nouvelles recherches expérimentales et théoriques sur les applications des phénomènes physiques liés à toutes les branches de la science, de l'ingénierie et de la technologie moderne. Voir https://aip.scitation.org/journal/apl.

Source: https://bioengineer.org/nontoxic-flexible-energy-converters-could-power-wearable-devices/

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L'exposition à une chaleur élevée neutralise le SARS-CoV-2 en moins d'une seconde

La recherche Texas A&M montre que l'exposition à des températures élevées peut neutraliser le virus, l'empêchant d'infecter un autre hôte humainCrédit: Texas…

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La recherche Texas A&M montre que l'exposition à des températures élevées peut neutraliser le virus, l'empêchant d'infecter un autre hôte humain

Arum Han, professeur au Département de génie électrique et informatique de l'Université Texas A&M, et ses collaborateurs ont conçu un système expérimental qui montre l'exposition du SRAS-CoV-2 à une température très élevée, même s'il est appliqué pendant moins d'une seconde, peut être suffisant pour neutraliser le virus afin qu'il ne puisse plus infecter un autre hôte humain.

L'application de chaleur pour neutraliser le COVID-19 a déjà été démontrée, mais dans les études précédentes, les températures étaient appliquées de une à 20 minutes. Cette durée n'est pas une solution pratique, car l'application de chaleur pendant une longue période de temps est à la fois difficile et coûteuse. Han et son équipe ont maintenant démontré qu'un traitement thermique pendant moins d'une seconde inactive complètement le coronavirus – offrant une solution possible pour atténuer la propagation continue du COVID-19, en particulier par la transmission aérienne à longue distance.

La Medistar Corporation a approché les dirigeants et les chercheurs du College of Engineering au printemps 2020 pour collaborer et explorer la possibilité d'appliquer de la chaleur pendant une courte période pour tuer le COVID-19. Peu de temps après, Han et son équipe se sont mis au travail et ont construit un système pour étudier la faisabilité d'une telle procédure.

Leur processus fonctionne en chauffant une section d'un tube en acier inoxydable, à travers lequel la solution contenant le coronavirus est exécutée, à une température élevée, puis en refroidissant la section immédiatement après. Cette configuration expérimentale permet au coronavirus qui traverse le tube d'être chauffé uniquement pendant une très courte période de temps. Grâce à ce processus thermique rapide, l'équipe a découvert que le virus était complètement neutralisé en un temps beaucoup plus court qu'on ne le pensait auparavant. Leurs premiers résultats ont été publiés dans les deux mois suivant les expériences de validation de principe.

Han a déclaré que si la solution était chauffée à près de 72 degrés Celsius pendant environ une demi-seconde, elle pouvait réduire le titre du virus, ou la quantité de virus dans la solution, de 100000 fois, ce qui est suffisant pour neutraliser le virus et empêcher la transmission.

«L'impact potentiel est énorme», a déclaré Han. «J'étais curieux de savoir à quel point nous pouvons appliquer des températures élevées en un laps de temps court et de voir si nous pouvons effectivement inactiver thermiquement le coronavirus en très peu de temps. Et si une telle stratégie de neutralisation des coronavirus basée sur la température fonctionnerait ou non d'un point de vue pratique. Le principal moteur était: «Pouvons-nous faire quelque chose qui puisse atténuer la situation avec le coronavirus?» »

Leur recherche a été présentée sur la couverture du numéro de mai de la revue Biotechnology and Bioengineering.

Non seulement ce traitement thermique en moins d'une seconde est une solution plus efficace et pratique pour arrêter la propagation du COVID-19 dans l'air, mais il permet également la mise en œuvre de cette méthode dans les systèmes existants, tels que les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation. .

Cela peut également conduire à des applications potentielles avec d'autres virus, tels que le virus de la grippe, qui se propagent également dans l'air. Han et ses collaborateurs s'attendent à ce que cette méthode d'inactivation par la chaleur puisse être largement appliquée et avoir un véritable impact mondial.

"La grippe est moins dangereuse mais s'avère toujours mortelle chaque année, donc si cela peut conduire au développement d'un système de purification de l'air, ce serait une énorme affaire, non seulement avec le coronavirus, mais pour d'autres virus aéroportés en général", a déclaré Han. .

Dans leurs travaux futurs, les enquêteurs construiront une puce de test à l'échelle microfluidique qui leur permettra de traiter thermiquement les virus pendant des périodes beaucoup plus courtes, par exemple des dizaines de millisecondes, dans l'espoir d'identifier une température qui permettra au virus. être inactivé même avec un temps d'exposition aussi court.

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Les principaux auteurs des travaux sont des chercheurs postdoctoraux en génie électrique, Yuqian Jiang et Han Zhang. Les autres collaborateurs de ce projet sont le professeur Julian L. Leibowitz et le professeur associé Paul de Figueiredo du Collège de médecine; chercheur postdoctoral biomédical Jose A. Wippold; Jyotsana Gupta, chercheur associé en pathogenèse microbienne et immunologie; et Jing Dai, chercheur assistant en génie électrique.

Ce travail a été soutenu par des subventions de Medistar Corporation. Plusieurs chercheurs de l’équipe du projet ont également bénéficié de subventions de l’Institut national des allergies et des maladies infectieuses des National Institutes of Health.

Lien vidéo YouTube: https://youtu.be/noke1baewDs

Légende de la vidéo YouTube: Traitement thermique en moins d'une seconde du coronavirus

Crédit vidéo: Texas A&M University College of Engineering

Lien du journal: https://onlinelibrary.wiley.com/toc/10970290/2021/118/5

https://today.tamu.edu/2021/04/26/exposure-to-high-heat-neutralizes-sars-cov-2-in-less-than-one-second/

Leur processus fonctionne en chauffant une section d'un tube en acier inoxydable, à travers lequel la solution contenant le coronavirus est exécutée, à une température élevée, puis en refroidissant la section immédiatement après. Cette configuration expérimentale permet au coronavirus qui traverse le tube d'être chauffé uniquement pendant une très courte période de temps. Grâce à ce processus thermique rapide, l'équipe a découvert que le virus était complètement neutralisé en un temps beaucoup plus court qu'on ne le pensait auparavant. Leurs premiers résultats ont été publiés dans les deux mois suivant les expériences de validation de principe.

Source: https://bioengineer.org/exposure-to-high-heat-neutralizes-sars-cov-2-in-less-than-one-second/

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