Connect with us

Биоинженер

Глобальный анализ показывает, что COVID-19 носит сезонный характер

Предоставлено: Л. Брайан Стауффер, Университет Иллинойса, УРБАНА, Иллинойс. Города по всему миру снова блокируются в условиях…

Published

on

Предоставлено: Л. Брайан Стауфер, Иллинойсский университет.

УРБАНА, Иллинойс. – В связи с тем, что города по всему миру снова блокируются на фоне стремительного роста числа COVID-19, может ли сезонность быть частично виновата? Новое исследование Университета Иллинойса говорит «да».

В статье, опубликованной в Evolutionary Bioinformatics, исследователи из Иллинойса показывают, что случаи COVID-19 и показатели смертности, среди других эпидемиологических показателей, значительно коррелируют с температурой и широтой в 221 стране.

«Один вывод – болезнь может быть сезонной, как грипп. Это очень важно для того, что мы должны ожидать отныне после того, как вакцина контролирует эти первые волны COVID-19 », – говорит Густаво Каэтано-Аноллес, профессор кафедры растениеводства, филиал Института геномной биологии Карла Р. Вёза. в Иллинойсе, и старший автор статьи.

Сезонный характер вирусных заболеваний настолько широко распространен, что стал частью английского языка. Например, мы часто говорим о «сезоне гриппа», чтобы описать более высокую заболеваемость гриппом в холодные зимние месяцы. В начале пандемии исследователи и представители общественного здравоохранения предположили, что SARS-CoV-2 может вести себя как другие коронавирусы, многие из которых поднимают голову осенью и зимой. Но данных не хватало, особенно в мировом масштабе. Работа Каэтано-Аноллеса и его учеников заполняет этот конкретный пробел в знаниях.

Сначала исследователи загрузили соответствующие эпидемиологические данные (заболеваемость, смертность, случаи выздоровления, активные случаи, уровень тестирования и госпитализации) из 221 страны, а также их широту, долготу и среднюю температуру. Они взяли данные за 15 апреля 2020 года, потому что эта дата представляет собой момент в данном году, когда сезонные колебания температуры максимальны по всему миру. Эта дата также совпала с периодом ранней пандемии, когда инфекция COVID-19 повсюду достигла пика.

Затем исследовательская группа использовала статистические методы, чтобы проверить, коррелировали ли эпидемиологические переменные с температурой, широтой и долготой. Ожидалось, что более теплые страны ближе к экватору меньше всего пострадают от болезни.

«Действительно, наш всемирный эпидемиологический анализ показал статистически значимую корреляцию между температурой и заболеваемостью, смертностью, случаями выздоровления и активными случаями. Та же самая тенденция была обнаружена с широтой, но не с долготой, как мы ожидали », – говорит Каэтано-Аноллес.

Хотя температура и широта безошибочно коррелировали с случаями COVID-19, исследователи быстро отмечают, что климат является лишь одним из факторов, влияющих на сезонную заболеваемость COVID-19 во всем мире.

Они учли другие факторы путем стандартизации исходных эпидемиологических данных в показателях заболеваемости на душу населения и путем присвоения каждой стране индекса риска, отражающего готовность общественного здравоохранения и частоту сопутствующих заболеваний среди населения. Идея заключалась в том, что если болезнь будет усиливаться в странах с неадекватными ресурсами или уровнем диабета, ожирения или пожилого возраста выше среднего, индекс риска окажется более важным при анализе, чем температура. Но это было не так. Индекс вообще не коррелировал с показателями заболевания.

Более ранняя работа Каэтано-Аноллеса и его коллег определила области в геноме вируса SARS-CoV-2, претерпевающие быструю мутацию, некоторые из которых представлены в новом варианте вируса из Великобритании, а другие области генома становятся более стабильными. Поскольку аналогичные вирусы показывают сезонные всплески частоты мутаций, исследовательская группа искала связи между мутационными изменениями вируса и температурой, широтой и долготой участков, из которых были взяты образцы геномов по всему миру.

«Наши результаты показывают, что вирус изменяется в своем собственном темпе, и на мутации влияют другие факторы, кроме температуры или широты. Мы не знаем точно, что это за факторы, но теперь мы можем сказать, что сезонные эффекты не зависят от генетического состава вируса », – говорит Каэтано-Аноллес.

Каэтано-Аноллес отмечает, что необходимы дополнительные исследования, чтобы объяснить роль климата и сезонности в заболеваемости COVID-19, но он предполагает, что влияние политики, например требования о масках, и культурных факторов, таких как ожидание заботы о других, являются ключевые игроки. Однако он не сбрасывает со счетов важность понимания сезонности в борьбе с вирусом.

Исследователи говорят, что наша собственная иммунная система может частично отвечать за сезонность. Например, наш иммунный ответ на грипп может зависеть от температуры и состояния питания, включая витамин D, который играет важную роль в нашей иммунной защите. Из-за того, что зимой меньше солнечного света, мы не получаем достаточного количества этого витамина. Но еще слишком рано говорить о том, как сезонность и наша иммунная система взаимодействуют в случае COVID-19.

«Мы знаем, что грипп носит сезонный характер, и что летом у нас есть перерыв. Это дает нам шанс создать вакцину против гриппа на следующую осень », – говорит Каэтано-Аноллес. «Когда мы все еще находимся в разгаре бушующей пандемии, такого перерыва не существует. Возможно, изучение того, как укрепить нашу иммунную систему, поможет бороться с болезнью, поскольку мы изо всех сил пытаемся догнать постоянно меняющийся коронавирус ».

###

Статья «Температура и широта коррелируют с эпидемиологическими переменными SARS-CoV-2, но не с геномными изменениями во всем мире», опубликована в Evolutionary Bioinformatics [DOI: 10.1177 / 1176934321989695]. Среди авторов – Пракрути Бурра, Катирия Сото-Диас, Изан Чален, Рафаэль Хайме Гонсалес-Рикон, Дэйв Истанто и Густаво Каэтано-Аноллес. Работа была поддержана Отделом исследований и Отделом международных программ Колледжа сельскохозяйственных, потребительских и экологических наук Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн.

«Один вывод – болезнь может быть сезонной, как грипп. Это очень важно для того, что мы должны ожидать отныне после того, как вакцина контролирует эти первые волны COVID-19 », – говорит Густаво Каэтано-Аноллес, профессор кафедры растениеводства, филиал Института геномной биологии Карла Р. Вёза. в Иллинойсе, и старший автор статьи.

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

Биоинженер

Исследователи Нью-Йоркского университета в Абу-Даби создают симулятор, который поможет остановить распространение «фейковых новостей».

Новая игра Fakey имитирует ленту социальных сетей и учит пользователей распознавать достоверный контент Фото: любезно предоставлено NYU Abu…

Published

on

Новая игра Fakey имитирует ленту социальных сетей и учит пользователей распознавать достоверный контент.

Абу-Даби, ОАЭ, 27 апреля 2021 г .: Поскольку люди во всем мире все чаще узнают новости из социальных сетей, дезинформация в Интернете стала предметом серьезного беспокойства. Чтобы повысить новостную грамотность и уменьшить распространение дезинформации, исследователь и ведущий автор Центра кибербезопасности NYUAD Николас Микаллеф является частью команды, которая разработала Fakey, игру, которая имитирует новостную ленту социальных сетей и предлагает игрокам использовать доступные сигналы для распознавания и изучения. подозрительный контент и сосредоточьтесь на достоверной информации. Игроки могут делиться отдельными статьями, ставить лайки или проверять факты.

В новом исследовании Fakey: A Game Intervention to Improve News Literacy on Social Media, опубликованном в цифровой библиотеке ACM, Микаллеф и его коллеги Михай Аврам, Филиппо Менцер и Самир Патил из Школы информатики, вычислений и инженерии Ладди, Индиана University представляет анализ взаимодействия с Fakey, который был выпущен для широкой публики в виде веб-приложения и мобильного приложения с данными, полученными после 19 месяцев использования. Интервью проводились для проверки понимания игроками элементов игры. Исследователи обнаружили, что чем больше игроков взаимодействуют со статьями в игре, тем лучше становятся их навыки в обнаружении достоверного контента. Однако игра не повлияла на способность игроков распознавать сомнительный контент. Дальнейшие исследования помогут определить, сколько игрового процесса потребуется, чтобы различать законный и сомнительный контент.

Такие игры, как Fakey, которые были разработаны и разработаны исследователями из Университета Индианы, могут быть предложены в качестве инструмента для пользователей социальных сетей. Например, платформы социальных сетей могут проводить регулярные упражнения (подобные «фишинговым тренировкам», используемым в организациях для обучения сотрудников безопасности), во время которых пользователи тренируются в выявлении сомнительных статей. Или, как говорят исследователи, такие игры можно было бы интегрировать в школьные программы обучения медиаграмотности. «Влияние дезинформации можно было бы существенно снизить, если бы людям были предоставлены инструменты, помогающие им распознавать и игнорировать такой контент», – сказал Микаллеф. «Принципы и механизмы, используемые Fakey, могут влиять на дизайн функциональности социальных сетей таким образом, чтобы люди могли различать достоверный и поддельный контент в своих новостных лентах и ​​повышать свою цифровую грамотность».

###

О Нью-Йоркском университете Абу-Даби

Нью-Йоркский университет в Абу-Даби – это первый на Ближнем Востоке комплексный университетский городок в области гуманитарных и естественных наук, управляемый за рубежом крупным американским исследовательским университетом. Нью-Йоркский университет Абу-Даби объединил высокоселективную учебную программу по гуманитарным, инженерным и естественным наукам с мировым центром передовых исследований и стипендий, что позволяет его студентам добиться успеха во все более взаимозависимом мире и способствовать сотрудничеству и прогрессу в решении общих проблем человечества. Успевающие студенты Нью-Йоркского университета в Абу-Даби приехали из более чем 115 стран и говорят на более чем 115 языках. Вместе кампусы Нью-Йоркского университета в Нью-Йорке, Абу-Даби и Шанхае образуют основу уникального глобального университета, предоставляя преподавателям и студентам возможность испытать разнообразную учебную среду и погрузиться в другие культуры на одном или нескольких из многочисленных сайтов обучения за границей, поддерживаемых Нью-Йоркским университетом. на шести континентах.

Такие игры, как Fakey, которые были разработаны и разработаны исследователями из Университета Индианы, могут быть предложены в качестве инструмента для пользователей социальных сетей. Например, платформы социальных сетей могут проводить регулярные упражнения (подобные «фишинговым тренировкам», используемым в организациях для обучения сотрудников безопасности), во время которых пользователи тренируются в выявлении сомнительных статей. Или, как говорят исследователи, такие игры можно было бы интегрировать в школьные программы обучения медиаграмотности. «Влияние дезинформации можно было бы существенно снизить, если бы людям были предоставлены инструменты, помогающие им распознавать и игнорировать такой контент», – сказал Микаллеф. «Принципы и механизмы, используемые Fakey, могут влиять на дизайн функциональности социальных сетей таким образом, чтобы люди могли различать достоверный и поддельный контент в своих новостных лентах и ​​повышать свою цифровую грамотность».

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

Continue Reading

Биоинженер

Нетоксичные, гибкие преобразователи энергии могут питать носимые устройства

Нетоксичная термоэлектрическая генерация на основе нанотрубок преобразует неравномерное распределение тепла от носимых устройств в электрическую энергию для их следующего цикла работы. Фото: Injung…

Published

on

Нетоксичная термоэлектрическая генерация на основе нанотрубок преобразует неравномерное распределение тепла от носимых устройств в электрическую энергию для их следующего цикла работы.

ВАШИНГТОН, 27 апреля 2021 г. – Широкий выбор портативной и носимой электроники стал значительной частью нашей повседневной жизни, поэтому группа исследователей Стэнфордского университета задалась вопросом, можно ли их использовать, собирая электричество из отходящего тепла, которое существует вокруг нас. .

Дальнейшее вдохновение пришло из желания в конечном итоге изготовить устройства преобразования энергии из тех же материалов, что и сами активные устройства, чтобы они могли стать неотъемлемой частью общей системы. Сегодня источники питания многих биомедицинских наноустройств поступают от нескольких типов батарей, которые необходимо отделять от активной части систем, что не идеально.

В Applied Physics Letters от AIP Publishing исследователи сообщают о разработке и производстве термоэлектрических устройств с одностенными углеродными нанотрубками на гибких полиимидных подложках в качестве основы для носимых преобразователей энергии.

«Углеродные нанотрубки – это одномерные материалы, известные своими хорошими термоэлектрическими свойствами, что означает развитие на них напряжения в температурном градиенте», – сказал Эрик Поп, профессор электротехники и материаловедения. «Проблема заключается в том, что углеродные нанотрубки также обладают высокой теплопроводностью, а это означает, что на них трудно поддерживать температурный градиент, и их трудно собрать в термоэлектрические генераторы по низкой цене».

Группа использует печатные сети из углеродных нанотрубок для решения обеих задач.

«Например, спагетти-сети из углеродных нанотрубок имеют гораздо более низкую теплопроводность, чем углеродные нанотрубки, взятые отдельно, из-за наличия в сетях соединений, которые блокируют тепловой поток», – сказал Поп. «Кроме того, прямая печать таких сетей из углеродных нанотрубок может значительно снизить их стоимость при увеличении масштаба».

Термоэлектрические устройства вырабатывают электроэнергию на местном уровне, «повторно используя отходящее тепло от личных устройств, бытовых приборов, транспортных средств, коммерческих и промышленных процессов, компьютерных серверов, изменяющегося во времени солнечного освещения и даже человеческого тела», – сказала Хе Рён Ли, ведущий автор исследования. ученый.

«Чтобы устранить препятствия для крупномасштабного применения термоэлектрических материалов – токсичность, дефицит материалов, механическую хрупкость – углеродные нанотрубки предлагают отличную альтернативу другим широко используемым материалам», – сказал Ли.

Подход группы демонстрирует путь к использованию углеродных нанотрубок с печатными электродами на гибких полимерных подложках в процессе, который, как ожидается, будет экономичным для крупносерийного производства. Кроме того, он «экологичнее», чем другие процессы, поскольку в качестве растворителя используется вода и исключаются дополнительные примеси.

Гибкие и пригодные для носки устройства для сбора энергии могут быть встроены в ткань или одежду или размещены в необычных формах и форм-факторах.

«Напротив, традиционные термоэлектрики, основанные на теллуриде висмута, являются хрупкими и жесткими и имеют ограниченное применение», – сказал Поп. «Термоэлектрики на основе углерода также более безопасны для окружающей среды, чем термоэлектрики на основе редких или токсичных материалов, таких как висмут и теллур».

Самая важная концепция в работе группы заключается в том, чтобы «рециркулировать энергию в максимально возможной степени, преобразовывая неравномерное распределение тепла в электрическую энергию для использования в следующем цикле работы, что мы продемонстрировали, используя нетоксичную термоэлектрическую генерацию на основе нанотрубок», – сказал Йошио. Ниши, профессор электротехники. «Эта концепция полностью соответствует мировой цели по сокращению общего потребления энергии».

###

Статья «Термоэлектрические устройства из углеродных нанотрубок путем прямой печати: на пути к носимым преобразователям энергии» написана Хе Рён Ли, Наоки Фурукава, Антонио Дж. Рикко, Эриком Попом, И Цуй и Йошио Ниши. Статья появится в Applied Physics Letters 27 апреля (DOI: 10.1063 / 5.0042349). После этой даты он будет доступен по адресу https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0042349.

О ЖУРНАЛЕ

Письма о прикладной физике содержат быстрые отчеты о важных открытиях в прикладной физике. Журнал освещает новые экспериментальные и теоретические исследования приложений физических явлений во всех областях науки, техники и современных технологий. См. Https://aip.scitation.org/journal/apl.

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

Continue Reading

Биоинженер

Воздействие высокой температуры нейтрализует SARS-CoV-2 менее чем за одну секунду.

Исследование Texas A&M показывает, что воздействие высоких температур может нейтрализовать вирус, не давая ему заразить другого человека-носителяКредит: Техас…

Published

on

Исследование Texas A&M показывает, что воздействие высоких температур может нейтрализовать вирус, не давая ему заразить другого человека-хозяина.

Арум Хан, профессор кафедры электротехники и компьютерной инженерии Техасского университета A&M, и его сотрудники разработали экспериментальную систему, которая показывает воздействие на SARS-CoV-2 очень высокой температуры, даже если применяется менее секунды, может быть достаточным для нейтрализации вируса, чтобы он больше не мог заразить другого человека-хозяина.

Применение тепла для нейтрализации COVID-19 было продемонстрировано и раньше, но в предыдущих исследованиях температура применялась от одной до 20 минут. Такой период времени не является практическим решением, так как применение тепла в течение длительного периода времени сложно и дорого. Хан и его команда продемонстрировали, что термообработка менее чем за секунду полностью инактивирует коронавирус, предоставляя возможное решение для смягчения продолжающегося распространения COVID-19, особенно за счет передачи по воздуху на большие расстояния.

Весной 2020 года корпорация Medistar обратилась к руководству и исследователям из Инженерного колледжа с просьбой о сотрудничестве и изучении возможности применения тепла на короткое время для уничтожения COVID-19. Вскоре после этого Хан и его команда приступили к работе и создали систему для исследования возможности такой процедуры.

Их процесс заключается в нагревании одной секции трубы из нержавеющей стали, через которую проходит раствор, содержащий коронавирус, до высокой температуры, а затем сразу после этого охлаждение секции. Эта экспериментальная установка позволяет коронавирусу, проходящему через трубку, нагреваться только в течение очень короткого периода времени. Благодаря этому быстрому термическому процессу команда обнаружила, что вирус был полностью нейтрализован за значительно более короткое время, чем считалось возможным ранее. Их первоначальные результаты были опубликованы в течение двух месяцев после экспериментов по проверке правильности концепции.

Хан сказал, что если раствор нагреть почти до 72 градусов по Цельсию в течение примерно полсекунды, он может снизить титр вируса или количество вируса в растворе в 100000 раз, что достаточно для нейтрализации вируса и предотвращения передачи.

«Потенциальное воздействие огромно, – сказал Хан. «Мне было любопытно, насколько высокие температуры мы можем применить в короткие сроки, и посмотреть, действительно ли мы можем инактивировать коронавирус нагреванием за очень короткое время. И будет ли такая стратегия нейтрализации коронавируса на основе температуры работать или нет с практической точки зрения. Самым главным драйвером было: «Можем ли мы сделать что-то, что могло бы смягчить ситуацию с коронавирусом?» »

Их исследование было показано на обложке майского номера журнала «Биотехнология и биоинженерия».

Эта субсекундная термообработка является не только более эффективным и практичным решением для остановки распространения COVID-19 по воздуху, но также позволяет реализовать этот метод в существующих системах, таких как системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. .

Это также может привести к потенциальным приложениям с другими вирусами, такими как вирус гриппа, которые также распространяются по воздуху. Хан и его сотрудники ожидают, что этот метод тепловой инактивации может найти широкое применение и иметь глобальное влияние.

«Грипп менее опасен, но все же ежегодно оказывается смертельным, поэтому, если это может привести к разработке системы очистки воздуха, это будет иметь огромное значение не только для коронавируса, но и для других вирусов, передающихся по воздуху», – сказал Хан. .

В своей будущей работе исследователи создадут микрожидкостный тестовый чип, который позволит им обрабатывать вирусы в течение гораздо более коротких периодов времени, например, десятков миллисекунд, в надежде определить температуру, которая позволит вирусу быть инактивированным даже при таком коротком времени воздействия.

###

Ведущие авторы работы – докторанты в области электротехники Юйцянь Цзян и Хань Чжан. Другими участниками этого проекта являются профессор Джулиан Л. Лейбовиц и доцент Поль де Фигейредо из Медицинского колледжа; биомедицинский постдокторант Хосе А. Виппольд; Джотсана Гупта, младший научный сотрудник в области патогенеза микробов и иммунологии; и Цзин Дай, младший научный сотрудник по электротехнике.

Работа поддержана грантами Medistar Corporation. Несколько научных сотрудников проектной группы также получили гранты от Национального института аллергии и инфекционных заболеваний при Национальном институте здравоохранения.

Ссылка на видео YouTube: https://youtu.be/noke1baewDs

Заголовок видео на YouTube: Подсекундная термообработка коронавируса

Видео предоставлено: Технический колледж Техасского университета A&M

Ссылка на журнал: 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/

Их процесс заключается в нагревании одной секции трубы из нержавеющей стали, через которую проходит раствор, содержащий коронавирус, до высокой температуры, а затем сразу после этого охлаждение секции. Эта экспериментальная установка позволяет коронавирусу, проходящему через трубку, нагреваться только в течение очень короткого периода времени. Благодаря этому быстрому термическому процессу команда обнаружила, что вирус был полностью нейтрализован за значительно более короткое время, чем считалось возможным ранее. Их первоначальные результаты были опубликованы в течение двух месяцев после экспериментов по проверке правильности концепции.

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

Continue Reading

Trending