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उच्च गर्मी के संपर्क में SARS-CoV-2 एक सेकंड से भी कम समय में बेअसर हो जाता है

टेक्सास ए एंड एम अनुसंधान से पता चलता है कि उच्च तापमान के संपर्क में वायरस को बेअसर कर सकता है, इसे किसी अन्य मानव मेजबान को संक्रमित करने से रोकता हैक्रेडिट: टेक्सास…

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टेक्सास ए एंड एम अनुसंधान से पता चलता है कि उच्च तापमान के संपर्क में वायरस को निष्क्रिय कर सकता है, इसे किसी अन्य मानव मेजबान को संक्रमित करने से रोक सकता है

टेक्सास ए एंड एम विश्वविद्यालय में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग विभाग में प्रोफेसर अरुम हान और उनके सहयोगियों ने एक प्रायोगिक प्रणाली तैयार की है जो SARS-CoV-2 के बहुत उच्च तापमान के संपर्क को दिखाती है, भले ही इसे एक सेकंड से भी कम समय के लिए लागू किया गया हो। वायरस को बेअसर करने के लिए पर्याप्त है ताकि यह अब किसी अन्य मानव मेजबान को संक्रमित न कर सके।

COVID-19 को बेअसर करने के लिए गर्मी लगाने का प्रदर्शन पहले भी किया जा चुका है, लेकिन पिछले अध्ययनों में तापमान एक से 20 मिनट तक कहीं से भी लागू किया गया था। समय की यह लंबाई व्यावहारिक समाधान नहीं है, क्योंकि लंबे समय तक गर्मी लगाना मुश्किल और महंगा दोनों है। हान और उनकी टीम ने अब प्रदर्शित किया है कि एक सेकंड से भी कम समय के लिए गर्मी उपचार पूरी तरह से कोरोनावायरस को निष्क्रिय कर देता है – विशेष रूप से लंबी दूरी के हवाई संचरण के माध्यम से COVID-19 के चल रहे प्रसार को कम करने के लिए एक संभावित समाधान प्रदान करता है।

मेडिस्टार कॉरपोरेशन ने 2020 के वसंत में इंजीनियरिंग कॉलेज के नेतृत्व और शोधकर्ताओं से सहयोग करने और COVID-19 को मारने के लिए थोड़े समय के लिए गर्मी लगाने की संभावना का पता लगाने के लिए संपर्क किया। इसके तुरंत बाद, हान और उनकी टीम ने काम करना शुरू कर दिया, और इस तरह की प्रक्रिया की व्यवहार्यता की जांच के लिए एक प्रणाली का निर्माण किया।

उनकी प्रक्रिया एक स्टेनलेस-स्टील ट्यूब के एक हिस्से को गर्म करके काम करती है, जिसके माध्यम से कोरोनावायरस युक्त घोल चलाया जाता है, एक उच्च तापमान तक और फिर तुरंत बाद में अनुभाग को ठंडा कर देता है। यह प्रायोगिक सेटअप ट्यूब के माध्यम से चलने वाले कोरोनावायरस को केवल बहुत कम समय के लिए गर्म करने की अनुमति देता है। इस तीव्र तापीय प्रक्रिया के माध्यम से, टीम ने पाया कि वायरस को पहले की तुलना में काफी कम समय में पूरी तरह से निष्प्रभावी कर दिया गया था। उनके प्रारंभिक परिणाम प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट प्रयोगों के दो महीने के भीतर जारी किए गए थे।

हान ने कहा कि यदि घोल को लगभग आधे सेकंड के लिए लगभग 72 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, तो यह वायरस के टिटर, या घोल में वायरस की मात्रा को 100,000 गुना कम कर सकता है, जो वायरस को बेअसर करने और संचरण को रोकने के लिए पर्याप्त है।

"संभावित प्रभाव बहुत बड़ा है," हान ने कहा। “मैं इस बात को लेकर उत्सुक था कि हम कितने कम समय में तापमान का कितना अधिक उपयोग कर सकते हैं और यह देखने के लिए कि क्या हम वास्तव में बहुत ही कम समय के साथ कोरोनावायरस को निष्क्रिय कर सकते हैं। और, इस तरह की तापमान-आधारित कोरोनावायरस न्यूट्रलाइजेशन रणनीति व्यावहारिक दृष्टिकोण से काम करेगी या नहीं। सबसे बड़ा ड्राइवर था, 'क्या हम कुछ ऐसा कर सकते हैं जो कोरोना वायरस की स्थिति को कम कर सके?'"

उनके शोध को बायोटेक्नोलॉजी एंड बायोइंजीनियरिंग जर्नल के मई अंक के कवर पर चित्रित किया गया था।

यह सब-सेकंड हीट ट्रीटमेंट न केवल हवा के माध्यम से COVID-19 के प्रसार को रोकने के लिए एक अधिक कुशल और व्यावहारिक समाधान है, बल्कि यह मौजूदा सिस्टम, जैसे हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम में भी इस पद्धति के कार्यान्वयन की अनुमति देता है। .

यह अन्य वायरस के साथ संभावित अनुप्रयोगों को भी जन्म दे सकता है, जैसे कि इन्फ्लूएंजा वायरस, जो हवा के माध्यम से भी फैलते हैं। हान और उनके सहयोगी उम्मीद करते हैं कि इस गर्मी-निष्क्रियता पद्धति को व्यापक रूप से लागू किया जा सकता है और इसका वास्तविक वैश्विक प्रभाव हो सकता है।

"इन्फ्लुएंजा कम खतरनाक है, लेकिन फिर भी हर साल घातक साबित होता है, इसलिए यदि इससे वायु शोधन प्रणाली का विकास हो सकता है, तो यह न केवल कोरोनवायरस के साथ, बल्कि सामान्य रूप से अन्य हवाई वायरस के लिए एक बड़ी बात होगी," हान ने कहा। .

अपने भविष्य के काम में, जांचकर्ता एक माइक्रोफ्लुइडिक-स्केल परीक्षण चिप का निर्माण करेंगे जो उन्हें वायरस को बहुत कम समय के लिए गर्मी-उपचार करने की अनुमति देगा, उदाहरण के लिए, दसियों मिलीसेकंड, एक तापमान की पहचान करने की आशा के साथ जो वायरस की अनुमति देगा इतने कम एक्सपोजर समय के साथ भी निष्क्रिय होने के लिए।

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काम के प्रमुख लेखक इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता, युकियान जियांग और हान झांग हैं। इस परियोजना के अन्य सहयोगी प्रोफेसर जूलियन एल। लीबोविट्ज़, और कॉलेज ऑफ मेडिसिन से एसोसिएट प्रोफेसर पॉल डी फिगुएरेडो हैं; बायोमेडिकल पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता जोस ए। विपोल्ड; ज्योत्सना गुप्ता, माइक्रोबियल रोगजनन और प्रतिरक्षा विज्ञान में सहयोगी अनुसंधान वैज्ञानिक; और जिंग दाई, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग सहायक अनुसंधान वैज्ञानिक।

इस काम को मेडिस्टार कॉर्पोरेशन के अनुदान से समर्थन मिला है। प्रोजेक्ट टीम के कई शोध कर्मियों को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ के नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ एलर्जी एंड इंफेक्शियस डिजीज के अनुदान से भी समर्थन मिला।

यूट्यूब वीडियो लिंक: https://youtu.be/noke1baewDs

YouTube वीडियो कैप्शन: कोरोनावायरस का सब-सेकंड हीट ट्रीटमेंट

वीडियो क्रेडिट: टेक्सास ए एंड एम यूनिवर्सिटी कॉलेज ऑफ इंजीनियरिंग

जर्नल लिंक: 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/

उनकी प्रक्रिया एक स्टेनलेस-स्टील ट्यूब के एक हिस्से को गर्म करके काम करती है, जिसके माध्यम से कोरोनावायरस युक्त घोल चलाया जाता है, एक उच्च तापमान तक और फिर तुरंत बाद में अनुभाग को ठंडा कर देता है। यह प्रायोगिक सेटअप ट्यूब के माध्यम से चलने वाले कोरोनावायरस को केवल बहुत कम समय के लिए गर्म करने की अनुमति देता है। इस तीव्र तापीय प्रक्रिया के माध्यम से, टीम ने पाया कि वायरस को पहले की तुलना में काफी कम समय में पूरी तरह से निष्प्रभावी कर दिया गया था। उनके प्रारंभिक परिणाम प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट प्रयोगों के दो महीने के भीतर जारी किए गए थे।

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

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वैज्ञानिक सिस्टिक फाइब्रोसिस के इलाज के लिए आशाजनक नए दृष्टिकोण का प्रदर्शन करते हैं

यूएनसी स्कूल ऑफ मेडिसिन शोधकर्ताओं सिल्विया क्रेडा, पीएच.डी., और रूडोल्फ जुलियानो, पीएच.डी. के नेतृत्व में वैज्ञानिकों ने एक बेहतर ओलिगोन्यूक्लियोटाइड थेरेपी बनाई…

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यूएनसी स्कूल ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ताओं सिल्विया क्रेडा, पीएचडी, और रूडोल्फ जुलियानो, पीएचडी के नेतृत्व में वैज्ञानिकों ने सीओपीडी और अस्थमा जैसे अन्य फुफ्फुसीय रोगों के इलाज की क्षमता के साथ एक बेहतर ओलिगोन्यूक्लियोटाइड थेरेपी रणनीति बनाई।

चैपल हिल, एनसी – यूएनसी स्कूल ऑफ मेडिसिन के वैज्ञानिकों ने सिस्टिक फाइब्रोसिस (सीएफ) और संभावित रूप से अन्य बीमारियों की एक विस्तृत श्रृंखला के इलाज के लिए संभावित शक्तिशाली नई रणनीति का प्रदर्शन करने के लिए शोधकर्ताओं के सहयोग का नेतृत्व किया। इसमें ओलिगोन्यूक्लियोटाइड्स नामक छोटे, न्यूक्लिक एसिड अणु शामिल होते हैं जो सीएफ के अंतर्गत आने वाले कुछ जीन दोषों को ठीक कर सकते हैं लेकिन मौजूदा मॉड्यूलर उपचारों द्वारा संबोधित नहीं किए जाते हैं। शोधकर्ताओं ने एक नई डिलीवरी पद्धति का उपयोग किया जो ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स को फेफड़ों की कोशिकाओं में प्राप्त करने की पारंपरिक बाधाओं पर काबू पाती है।

जैसा कि वैज्ञानिकों ने न्यूक्लिक एसिड रिसर्च जर्नल में रिपोर्ट किया है, उन्होंने सीएफ रोगी और चूहों से प्राप्त कोशिकाओं में अपने दृष्टिकोण की प्रभावशाली प्रभावशीलता का प्रदर्शन किया।

"हमारे ओलिगोन्यूक्लियोटाइड डिलीवरी प्लेटफॉर्म के साथ, हम प्रोटीन की गतिविधि को बहाल करने में सक्षम थे जो सामान्य रूप से सीएफ में काम नहीं करता है, और हमने केवल एक मामूली खुराक के साथ लंबे समय तक प्रभाव देखा है, इसलिए हम वास्तव में इस रणनीति की क्षमता के बारे में उत्साहित हैं, "अध्ययन के वरिष्ठ लेखक सिल्विया क्रेडा, पीएचडी, यूएनसी डिपार्टमेंट ऑफ मेडिसिन और यूएनसी डिपार्टमेंट बायोकैमिस्ट्री एंड बायोफिजिक्स में एक सहयोगी प्रोफेसर, और यूएनसी स्कूल ऑफ मेडिसिन में मार्सिको लंग इंस्टीट्यूट के सदस्य हैं।

क्रेडा और उनकी प्रयोगशाला ने रुडोल्फ जुलियानो, पीएचडी, यूएनसी डिपार्टमेंट ऑफ फार्माकोलॉजी में बोशामेर प्रतिष्ठित प्रोफेसर एमेरिटस की अध्यक्षता वाली एक टीम और बायोटेक स्टार्टअप इनिटोस फार्मास्यूटिकल्स के सह-संस्थापक और मुख्य वैज्ञानिक अधिकारी के साथ अध्ययन में सहयोग किया।

संयुक्त राज्य में लगभग 30,000 लोगों में CF है, एक विरासत में मिला विकार जिसमें जीन उत्परिवर्तन CFTR नामक एक महत्वपूर्ण प्रोटीन की कार्यात्मक अनुपस्थिति का कारण बनता है। अनुपस्थित CFTR, फेफड़ों और ऊपरी वायुमार्ग को अस्तर करने वाला बलगम निर्जलित हो जाता है और बैक्टीरिया के संक्रमण के लिए अतिसंवेदनशील हो जाता है, जो अक्सर होता है और फेफड़ों की प्रगतिशील क्षति का कारण बनता है।

CF के उपचार में अब CFTR न्यूनाधिक दवाएं शामिल हैं, जो कई मामलों में आंशिक CFTR फ़ंक्शन को प्रभावी ढंग से बहाल करती हैं। हालांकि, सीएफटीआर मॉड्यूलेटर लगभग दस प्रतिशत सीएफ रोगियों की मदद नहीं कर सकते हैं, क्योंकि अक्सर अंतर्निहित जीन दोष एक प्रकार का होता है जिसे स्प्लिसिंग दोष के रूप में जाना जाता है।

सीएफ और स्प्लिसिंग दोष

स्प्लिसिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जो तब होती है जब जीन को कॉपी किया जाता है – या स्थानांतरित किया जाता है – आरएनए के अस्थायी किस्में में। एंजाइमों और अन्य अणुओं का एक परिसर तब आरएनए स्ट्रैंड को काटता है और उन्हें फिर से इकट्ठा करता है, आमतौर पर कुछ अवांछित खंडों को हटाने के बाद। अधिकांश मानव जीन के लिए स्प्लिसिंग होता है, और कोशिकाएं आरएनए खंडों को अलग-अलग तरीकों से फिर से इकट्ठा कर सकती हैं ताकि एक जीन से प्रोटीन के विभिन्न संस्करण बनाए जा सकें। हालाँकि, splicing में दोष कई बीमारियों को जन्म दे सकता है – CF सहित जब CFTR के जीन प्रतिलेख को गलत तरीके से विभाजित किया जाता है।

सिद्धांत रूप में, ठीक से डिज़ाइन किए गए ओलिगोन्यूक्लियोटाइड्स कुछ प्रकार के स्प्लिसिंग दोषों को ठीक कर सकते हैं। हाल के वर्षों में अमेरिकी खाद्य एवं औषधि प्रशासन ने विरासत में मिली मांसपेशियों की बीमारियों के लिए दो "स्प्लिस स्विचिंग ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड" उपचारों को मंजूरी दी है।

व्यवहार में, हालांकि, कोशिकाओं में ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स प्राप्त करना, और कोशिकाओं के भीतर उन स्थानों पर जहां वे आरएनए स्प्लिसिंग दोषों को ठीक कर सकते हैं, कुछ अंगों के लिए बेहद चुनौतीपूर्ण रहा है।

"फुफ्फुसीय रोगों को लक्षित करने के लिए फेफड़ों में ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स की महत्वपूर्ण सांद्रता प्राप्त करना विशेष रूप से कठिन रहा है," क्रेडा ने कहा।

चिकित्सीय ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स, जब रक्त में इंजेक्ट किया जाता है, तो उन्हें जैविक प्रणालियों का एक लंबा गौंटलेट चलाना पड़ता है जो शरीर को वायरस और अन्य अवांछित अणुओं से सुरक्षित रखने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। यहां तक ​​​​कि जब ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स कोशिकाओं में आते हैं, तो आमतौर पर एंडोसोम नामक पुटिकाओं के भीतर फंस जाते हैं, और उन्हें सेल के बाहर वापस भेज दिया जाता है या एंजाइमों द्वारा अपमानित किया जाता है, इससे पहले कि वे कभी भी अपना काम कर सकें।

एक नई डिलीवरी रणनीति

क्रेडा, जुलियानो और उनके सहयोगियों द्वारा विकसित रणनीति ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स को विभाजित करने के लिए दो नई सुविधाओं को जोड़कर इन बाधाओं पर काबू पाती है: सबसे पहले, ओलिगोन्यूक्लियोटाइड्स छोटे, प्रोटीन जैसे अणुओं से जुड़े होते हैं जिन्हें पेप्टाइड्स कहा जाता है जो उन्हें शरीर में वितरित करने में मदद करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। और कोशिकाओं में जाओ। दूसरे, जुलियानो और इनिटोस द्वारा विकसित ओईसी नामक छोटे अणुओं के साथ एक अलग उपचार है, जो चिकित्सीय ओलिगोन्यूक्लियोटाइड्स को एंडोसोम के भीतर उनके फंसने से बचने में मदद करता है।

शोधकर्ताओं ने एक मानव सीएफ रोगी से सुसंस्कृत वायुमार्ग कोशिकाओं में इस संयुक्त दृष्टिकोण का प्रदर्शन एक सामान्य स्प्लिसिंग-दोष उत्परिवर्तन के साथ किया।

क्रेडा ने कहा, "इन कोशिकाओं में इसे केवल एक बार जोड़ने से, अपेक्षाकृत कम सांद्रता पर, कोशिकाओं को विषाक्तता का कोई सबूत नहीं होने के साथ, सीएफटीआर को सामान्य स्तर के कामकाज में अनिवार्य रूप से सही किया जाता है।"

परिणाम ओईसी के बिना की तुलना में बहुत बेहतर थे, और ओईसी खुराक के साथ सुधार हुआ।

स्प्लिसिंग-डिफेक्ट सीएफ के लिए कोई माउस मॉडल नहीं है, लेकिन शोधकर्ताओं ने एक रिपोर्टर जीन को प्रभावित करने वाले स्प्लिसिंग दोष के माउस मॉडल में एक अलग ओलिगोन्यूक्लियोटाइड का उपयोग करके अपने सामान्य दृष्टिकोण का सफलतापूर्वक परीक्षण किया। इन प्रयोगों में, शोधकर्ताओं ने पाया कि माउस फेफड़ों में स्प्लिसिंग दोष का सुधार एक ही उपचार के बाद कम से कम तीन सप्ताह तक चला – यह संकेत देता है कि इस तरह के उपचार लेने वाले रोगियों को केवल छिटपुट खुराक की आवश्यकता हो सकती है।

शोधकर्ता अब संभावित नैदानिक ​​​​परीक्षणों की तैयारी में अपने संभावित सीएफ उपचार के आगे प्रीक्लिनिकल अध्ययन की योजना बना रहे हैं।

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यान डांग, कैथरीना वैन ह्यूसडेन, वेरोनिका निकर्सन, फेलिसिटी चुंग, यांग वांग, नैन्सी क्विन्नी, मार्टिना जेंट्स्च, और स्कॉट रान्डेल, मार्सिको लंग इंस्टीट्यूट के इस अध्ययन में अन्य योगदानकर्ता थे; Ryszard Kole यूएनसी डिपार्टमेंट ऑफ फार्माकोलॉजी के सह-लेखक हैं।

सिस्टिक फाइब्रोसिस फाउंडेशन और नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ ने इस काम का समर्थन किया।

https://news.unchealthcare.org/2021/06/scientists-demonstrate-promising-new-approach-for-treating-cystic-fibrosis/

Source: https://bioengineer.org/scientists-demonstrate-promising-new-approach-for-treating-cystic-fibrosis/

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चोटिल कृत्रिम त्वचा कृत्रिम अंग, रोबोटों को चोट लगने में मदद कर सकती है

श्रेय: एसीएस एप्लाइड मैटेरियल्स और इंटरफेस 2021 से अनुकूलित, डीओआई: 10.1021/acsami.1c04911 जब कोई अपनी कोहनी को दीवार से टकराता है, तो वे…

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श्रेय: एसीएस एप्लाइड मैटेरियल्स और इंटरफेस 2021 से अनुकूलित, डीओआई: 10.1021/acsami.1c04911

जब कोई अपनी कोहनी को दीवार से टकराता है, तो उन्हें न केवल दर्द महसूस होता है, बल्कि चोट लगने का भी अनुभव हो सकता है। रोबोट और कृत्रिम अंगों में ये चेतावनी संकेत नहीं होते हैं, जिससे आगे चोट लग सकती है। अब, एसीएस एप्लाइड मैटेरियल्स एंड इंटरफेसेस में रिपोर्ट करने वाले शोधकर्ताओं ने एक कृत्रिम त्वचा विकसित की है जो आयनिक संकेतों के माध्यम से बल को महसूस करती है और पीले से एक खरोंच जैसे बैंगनी रंग में भी बदलती है, जिससे एक दृश्य संकेत मिलता है कि क्षति हुई है।

वैज्ञानिकों ने कई अलग-अलग प्रकार की इलेक्ट्रॉनिक खाल, या ई-स्किन विकसित की हैं, जो इलेक्ट्रॉन संचरण के माध्यम से उत्तेजनाओं को महसूस कर सकती हैं। हालांकि, ये विद्युत कंडक्टर हमेशा जैव-संगत नहीं होते हैं, जो कुछ प्रकार के प्रोस्थेटिक्स में उनके उपयोग को सीमित कर सकते हैं। इसके विपरीत, आयनिक खाल, या आई-स्किन्स, आयनों का उपयोग मानव त्वचा के समान आवेश वाहक के रूप में करते हैं। इन आयनिक रूप से प्रवाहकीय हाइड्रोजेल में ई-स्किन की तुलना में बेहतर पारदर्शिता, खिंचाव और जैव-अनुकूलता है। क्यूई झांग, शिपिंग झू और उनके सहयोगी एक आई-स्किन विकसित करना चाहते थे, जो एक लागू बल के साथ विद्युत संकेत में परिवर्तन दर्ज करने के अलावा, मानव चोट की नकल करने के लिए रंग भी बदल सकता है।

शोधकर्ताओं ने एक आयनिक ऑर्गेनोहाइड्रोजेल बनाया जिसमें एक अणु होता है, जिसे स्पिरोपायरन कहा जाता है, जो यांत्रिक तनाव के तहत हल्के पीले से नीले-बैंगनी रंग में बदलता है। परीक्षण में, जेल ने खिंचाव या संपीड़ित होने पर रंग और विद्युत चालकता में परिवर्तन दिखाया, और बैंगनी रंग वापस पीले होने से पहले 2-5 घंटे तक बना रहा। फिर, टीम ने आई-स्किन को स्वयंसेवकों के शरीर के विभिन्न अंगों, जैसे उंगली, हाथ और घुटने पर टेप किया। झुकने या खींचने से विद्युत संकेत में परिवर्तन होता है, लेकिन मानव त्वचा की तरह चोट नहीं लगती है। हालांकि, जबरदस्ती और बार-बार दबाने, मारने और पिंच करने से रंग बदल गया। शोधकर्ताओं का कहना है कि आई-स्किन, जो विद्युत और ऑप्टिकल सिग्नलिंग के मामले में मानव त्वचा की तरह प्रतिक्रिया करती है, कृत्रिम उपकरणों और रोबोटिक्स में क्षति का पता लगाने के नए अवसर खोलती है।

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लेखक चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन, ग्वांगडोंग के लिए अभिनव और उद्यमी टीमों का परिचय, शेन्ज़ेन विज्ञान और प्रौद्योगिकी कार्यक्रम, २०१९ केंद्र सरकार के मार्गदर्शन के लिए स्थानीय विज्ञान और प्रौद्योगिकी विकास के लिए विशेष कार्यक्रम: पर्यावरण शुद्धिकरण कार्यात्मक सामग्री अनुसंधान मंच, शेन्ज़ेन से वित्त पोषण स्वीकार करते हैं। उन्नत सामग्री उत्पाद इंजीनियरिंग की प्रमुख प्रयोगशाला और सीयूएचके-शेन्ज़ेन राष्ट्रपति कोष।

इस पेपर के साथ आने वाला सार यहां उपलब्ध है।

अमेरिकन केमिकल सोसाइटी (ACS) अमेरिकी कांग्रेस द्वारा चार्टर्ड एक गैर-लाभकारी संगठन है। ACS का मिशन पृथ्वी और उसके सभी लोगों के लाभ के लिए व्यापक रसायन विज्ञान उद्यम और उसके चिकित्सकों को आगे बढ़ाना है। सोसायटी विज्ञान शिक्षा में उत्कृष्टता को बढ़ावा देने और अपने कई शोध समाधानों, सहकर्मी-समीक्षित पत्रिकाओं, वैज्ञानिक सम्मेलनों, ई-पुस्तकों और साप्ताहिक समाचार आवधिक रासायनिक और इंजीनियरिंग समाचारों के माध्यम से रसायन विज्ञान से संबंधित जानकारी और अनुसंधान तक पहुंच प्रदान करने में एक वैश्विक नेता है। ACS पत्रिकाएँ वैज्ञानिक साहित्य में सबसे अधिक उद्धृत, सबसे भरोसेमंद और सबसे अधिक पढ़ी जाने वाली पत्रिकाओं में से हैं; हालाँकि, ACS स्वयं रासायनिक अनुसंधान नहीं करता है। वैज्ञानिक सूचना समाधानों में अग्रणी के रूप में, इसका सीएएस डिवीजन दुनिया के वैज्ञानिक ज्ञान को क्यूरेट, कनेक्ट और विश्लेषण करके सफलताओं में तेजी लाने के लिए वैश्विक नवोन्मेषकों के साथ साझेदारी करता है। एसीएस के मुख्य कार्यालय वाशिंगटन, डीसी और कोलंबस, ओहियो में हैं।

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Source: https://bioengineer.org/bruisable-artificial-skin-could-help-prosthetics-robots-sense-injuries/

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कंप्यूटर कला में लोगों के स्वाद का अनुमान लगाते हैं

नया अध्ययन इस बात की अंतर्दृष्टि प्रदान करता है कि लोग सौंदर्य संबंधी निर्णय कैसे लेते हैंक्रेडिट: स्मिथसोनियन अमेरिकी कला संग्रहालय, श्रीमती जोसेफ शिलिंगर डो का उपहार…

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श्रेय: स्मिथसोनियन अमेरिकी कला संग्रहालय, श्रीमती जोसेफ शिलिंगर का उपहार

क्या आपको क्लॉड मोनेट की तरह एक प्रभाववादी पेंटिंग के मोटे ब्रश स्ट्रोक और नरम रंग पैलेट पसंद हैं? या क्या आप रोथको के बोल्ड रंग और अमूर्त आकार पसंद करते हैं? व्यक्तिगत कला स्वादों में उनके लिए एक निश्चित रहस्य है, लेकिन अब एक नए कैलटेक अध्ययन से पता चलता है कि एक साधारण कंप्यूटर प्रोग्राम सटीक रूप से भविष्यवाणी कर सकता है कि किसी व्यक्ति को कौन सी पेंटिंग पसंद आएगी।

नेचर ह्यूमन बिहेवियर जर्नल में छपने वाले नए अध्ययन ने अमेज़ॅन के क्राउडसोर्सिंग प्लेटफॉर्म मैकेनिकल तुर्क का उपयोग करके 1,500 से अधिक स्वयंसेवकों को प्रभाववाद, क्यूबिज़्म, अमूर्त और रंग क्षेत्र की शैलियों में चित्रों को रेट करने के लिए सूचीबद्ध किया। स्वयंसेवकों के उत्तरों को एक कंप्यूटर प्रोग्राम में फीड किया गया था और फिर, इस प्रशिक्षण अवधि के बाद, कंप्यूटर स्वयंसेवकों की कला वरीयताओं का अनुमान संयोग से होने की तुलना में बहुत बेहतर था।

"मैं सोचता था कि कला का मूल्यांकन व्यक्तिगत और व्यक्तिपरक था, इसलिए मैं इस परिणाम से हैरान था," प्रमुख लेखक कियोहितो इगया कहते हैं, एक पोस्टडॉक्टरल विद्वान जो मनोविज्ञान के कैल्टेक प्रोफेसर जॉन ओ'डोहर्टी की प्रयोगशाला में काम करता है।

निष्कर्षों ने न केवल यह प्रदर्शित किया कि कंप्यूटर ये भविष्यवाणियां कर सकते हैं, बल्कि इस बारे में एक नई समझ भी पैदा करते हैं कि लोग कला को कैसे आंकते हैं।

"मुख्य बिंदु यह है कि हम उस तंत्र में एक अंतर्दृष्टि प्राप्त कर रहे हैं जिसका उपयोग लोग सौंदर्य संबंधी निर्णय लेने के लिए करते हैं," ओ'डोहर्टी कहते हैं। "अर्थात, ऐसा प्रतीत होता है कि लोग प्राथमिक छवि सुविधाओं का उपयोग करते हैं और उन पर गठबंधन करते हैं। यह समझने का पहला कदम है कि प्रक्रिया कैसे काम करती है।"

अध्ययन में, टीम ने कंप्यूटर को एक पेंटिंग की दृश्य विशेषताओं को तोड़ने के लिए क्रमादेशित किया, जिसे उन्होंने निम्न-स्तरीय विशेषताओं-इसके विपरीत, संतृप्ति, और रंग जैसे लक्षणों के साथ-साथ उच्च-स्तरीय विशेषताओं में विभाजित किया, जिसमें मानव निर्णय की आवश्यकता होती है और इसमें ऐसे लक्षण शामिल होते हैं जैसे कि पेंटिंग गतिशील है या स्थिर है।

"कंप्यूटर प्रोग्राम तब अनुमान लगाता है कि कला के किसी विशेष टुकड़े को कितना पसंद करना है, इस बारे में निर्णय लेते समय एक विशिष्ट विशेषता को कितना ध्यान में रखा जाता है," इगया बताते हैं। "ये निर्णय लेते समय निम्न और उच्च-स्तरीय दोनों विशेषताओं को एक साथ जोड़ दिया जाता है। एक बार जब कंप्यूटर ने इसका अनुमान लगा लिया, तो यह किसी व्यक्ति की पहले की अनदेखी कला के लिए किसी व्यक्ति की पसंद का सफलतापूर्वक अनुमान लगा सकता है। ”

शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि स्वयंसेवकों को तीन सामान्य श्रेणियों में समूहित करने की प्रवृत्ति थी: वे जो वास्तविक जीवन की वस्तुओं के साथ पेंटिंग पसंद करते हैं, जैसे कि एक प्रभाववादी पेंटिंग; जो रंगीन अमूर्त पेंटिंग पसंद करते हैं, जैसे रोथको; और वे जो जटिल पेंटिंग पसंद करते हैं, जैसे पिकासो के क्यूबिस्ट पोर्ट्रेट। अधिकांश लोग पहली "वास्तविक जीवन वस्तु" श्रेणी में आते हैं। "बहुत से लोगों को प्रभाववाद पेंटिंग पसंद आई," इगया कहते हैं।

इसके अलावा, शोधकर्ताओं ने पाया कि वे एक समान स्तर की सटीकता के साथ स्वयंसेवी की कला वरीयताओं की भविष्यवाणी करने के लिए सीखने के लिए एक गहन दृढ़ तंत्रिका नेटवर्क (डीसीएनएन) को भी प्रशिक्षित कर सकते हैं। DCNN एक प्रकार का मशीन-लर्निंग प्रोग्राम है, जिसमें कंप्यूटर को प्रशिक्षण छवियों की एक श्रृंखला खिलाई जाती है ताकि वह वस्तुओं को वर्गीकृत करना सीख सके, जैसे कि बिल्लियाँ बनाम कुत्ते। इन तंत्रिका नेटवर्क में इकाइयाँ होती हैं जो मस्तिष्क में न्यूरॉन्स की तरह एक दूसरे से जुड़ी होती हैं। एक इकाई से दूसरी इकाई के कनेक्शन की ताकत को बदलकर, नेटवर्क "सीख" सकता है।

इस मामले में, गहन-सीखने के दृष्टिकोण में अध्ययन के पहले भाग में उपयोग किए गए चयनित निम्न या उच्च-स्तरीय दृश्य सुविधाओं में से कोई भी शामिल नहीं था, इसलिए कंप्यूटर को "निर्णय" करना था कि किन विशेषताओं का विश्लेषण करना है।

"डीप-न्यूरल-नेटवर्क मॉडल में, हम वास्तव में यह नहीं जानते हैं कि नेटवर्क किसी विशेष कार्य को कैसे हल कर रहा है क्योंकि मॉडल खुद से बहुत कुछ सीखते हैं जैसे वास्तविक दिमाग करते हैं," इगया बताते हैं। "यह बहुत रहस्यमय हो सकता है, लेकिन जब हमने तंत्रिका नेटवर्क के अंदर देखा, तो हम यह बताने में सक्षम थे कि यह उन्हीं फीचर श्रेणियों का निर्माण कर रहा था जिन्हें हमने स्वयं चुना था।" ये परिणाम इस संभावना की ओर इशारा करते हैं कि सौंदर्य वरीयता निर्धारित करने के लिए उपयोग की जाने वाली विशेषताएं मस्तिष्क जैसी वास्तुकला में स्वाभाविक रूप से उभर सकती हैं।

ओ'डोहर्टी कहते हैं, "अब हम सक्रिय रूप से देख रहे हैं कि क्या वास्तव में लोगों के दिमाग को देखकर ऐसा होता है, जबकि वे इसी तरह के निर्णय लेते हैं।"

अध्ययन के एक अन्य भाग में, शोधकर्ताओं ने यह भी प्रदर्शित किया कि उनका सरल कंप्यूटर प्रोग्राम, जो पहले से ही कला वरीयताओं पर प्रशिक्षित किया गया था, सटीक रूप से भविष्यवाणी कर सकता है कि स्वयंसेवकों को कौन सी तस्वीरें पसंद आएंगी। उन्होंने स्वयंसेवकों को स्विमिंग पूल, भोजन और अन्य दृश्यों की तस्वीरें दिखाईं, और चित्रों से जुड़े लोगों के समान परिणाम देखे। इसके अतिरिक्त, शोधकर्ताओं ने दिखाया कि क्रम को उलटने से भी काम हुआ: तस्वीरों पर स्वयंसेवकों को पहले प्रशिक्षण देने के बाद, वे कार्यक्रम का उपयोग विषयों की कला वरीयताओं का सटीक अनुमान लगाने के लिए कर सकते थे।

जबकि कंप्यूटर प्रोग्राम स्वयंसेवकों की कला वरीयताओं की भविष्यवाणी करने में सफल रहा, शोधकर्ताओं का कहना है कि किसी एक व्यक्ति के स्वाद में जाने वाली बारीकियों के बारे में अभी और सीखना बाकी है।

ओ'डोहर्टी कहते हैं, "किसी दिए गए व्यक्ति के लिए वरीयताओं के ऐसे पहलू हैं जिन्हें हम इस पद्धति का उपयोग करके समझाने में सफल नहीं हुए हैं।" "यह अधिक विशिष्ट घटक शब्दार्थ विशेषताओं, या एक पेंटिंग के अर्थ, पिछले अनुभवों और अन्य व्यक्तिगत व्यक्तिगत लक्षणों से संबंधित हो सकता है जो मूल्यांकन को प्रभावित कर सकते हैं। कंप्यूटर मॉडल में उन विशेषताओं की पहचान करना और उनके बारे में सीखना अभी भी संभव हो सकता है, लेकिन ऐसा करने के लिए प्रत्येक व्यक्ति की प्राथमिकताओं का अधिक विस्तृत अध्ययन इस तरह से करना होगा जो कि सभी व्यक्तियों में सामान्य नहीं हो सकता है जैसा कि हमने यहां पाया।

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अध्ययन, शीर्षक, "कला के लिए सौंदर्यवादी वरीयता का अनुमान निम्न और उच्च-स्तरीय दृश्य सुविधाओं के मिश्रण से लगाया जा सकता है," राष्ट्रीय मानसिक स्वास्थ्य संस्थान (कैल्टेक के कॉन्टे सेंटर फॉर द न्यूरोबायोलॉजी ऑफ सोशल डिसीजन मेकिंग के माध्यम से) द्वारा वित्त पोषित किया गया था। नशीली दवाओं के दुरुपयोग पर राष्ट्रीय संस्थान, विज्ञान के प्रचार के लिए जापान सोसायटी, स्वार्ट्ज फाउंडेशन, सनटोरी फाउंडेशन, और विलियम एच. और हेलेन लैंग समर अंडरग्रेजुएट रिसर्च फेलोशिप। अन्य कैल्टेक लेखकों में संघ्युन यी, इमान ए. वाहले (बीएस '20) और कुरानिस तनविसुथ शामिल हैं, जो अब यूसी बर्कले में स्नातक छात्र हैं।

"मैं सोचता था कि कला का मूल्यांकन व्यक्तिगत और व्यक्तिपरक था, इसलिए मैं इस परिणाम से हैरान था," प्रमुख लेखक कियोहितो इगया कहते हैं, एक पोस्टडॉक्टरल विद्वान जो मनोविज्ञान के कैल्टेक प्रोफेसर जॉन ओ'डोहर्टी की प्रयोगशाला में काम करता है।

Source: https://bioengineer.org/computers-predict-peoples-tastes-in-art/

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