Tag Archives: annat

Ultrastarka gammastrålar kan ta oss bortom ljusets gränser

Posted on by

Den nya metoden gör det möjligt att framställa gammastrålar på ett högeffektivt sätt, jämfört med dagens teknik. De nya superstrålarna kan ta oss bortom ljusets tidigare gränser, och banar väg för ny grundläggande forskning, menar Arkady Gonoskov, forskare på institutionen för fysik på Chalmers.

– När vi tar oss förbi de begränsningar som finns i dag, kan vi undersöka naturens byggstenar på ett ännu djupare plan. Vi kan dyka ner i atomkärnans djup.

När en laserstråle har tillräckligt hög intensitet och alla omständigheter är rätt, kan fångade partiklar (gröna) på ett effektivt sätt göra om laserenergi (ytorna i rött, orange och gult) till kaskader av extremt energirika fotoner (rosa). Bild: Chalmers

Under flera år har chalmersforskare arbetat fram den nya metoden tillsammans med forskare från ryska Institute of Applied Physics och Lobachevsky University samt brittiska University of Plymouth.

Fysiker inom olika fält, samt dataspecialister, har med gemensamma krafter lyckats skapa de numeriska modeller och analytiska beräkningar som behövs för att simulera ultrastarka gammastrålar på ett nytt och lite oväntat sätt.

Ljus som beter sig besynnerligt
Som regel kommer partiklar som träffas av en laserstråle, med hög effekt, att åka iväg åt olika håll. Men om lasern är tillräckligt intensiv och alla parametrar är rätt, har forskarna upptäckt att partiklarna i stället kan fångas av laserljuset. De formar då ett moln där partiklar av materia och antimateria skapas från energin i laserljuset, och börjar bete sig på ett säreget och väldigt ovanligt sätt.

– Molnet med de fångade partiklarna omvandlar laserenergin till en kaskad av fotoner som har extremt högt energiinnehåll. Fenomenet är mycket oväntat och det är häpnadsväckande att fotonerna uppnår så hög energi, säger Mattias Marklund, professor på institutionen för fysik på Chalmers.

Forskningsresultaten är högintressanta för de storskaliga laseranläggningar som just nu utvecklas på flera håll i världen. De mest intensiva ljuskällorna på jorden kommer att finnas vid den typen av forskningsanläggningar, som är stora som fotbollsplaner.

– Vårt koncept finns redan med i det experimentella programmet för en sådan anläggning: Exawatt Center for Extreme Light Studies i Ryssland. Vi vet ännu inte vart våra resultat kommer att leda forskningen, men vi vet att det finns en hel del att upptäcka inom kärnfysik, till exempel nya energikällor. Inom grundforskningen kan du sikta på något, men i slutändan hitta något helt annat – som är mer intressant och viktigt, säger Arkady Gonoskov.

Artikel: Ultrabright GeV Photon Source via Controlled Electromagnetic Cascades in Laser-Dipole Waves,

Muterad bakterie ökar risk för karies

Posted on by

Forskare vid Umeå universitet har för första gången kunnat koppla förekomsten av mutanter av kariesbakterien Streptococcus mutans och deras unika vidhäftningsmekanism till varför vissa barn har högre risk för karies. I en femårig studie, där saliv från ett stort antal barn analyserat och deras tandhälsa följts, har forskare konstaterat att högriskbarn har en mer virulent variant av kariesbakterien vars vidhäftningsmekanism gör den till en bättre överlevare. Resultaten, som kan leda till bättre sätt att identifiera högriskpatienter och behandla deras karies, presenteras nu i tidskriften EBioMedicine.

Överlever i munnen
– Karies är ett livsstilstillstånd som oftast orsakas av ät- och munhygienvanor som leder till ett surt pH, vilket skadar tandemaljen och gynnar förekomsten av syreproducerande bakterier såsom S. mutans. Detta samband stämmer för ungefär de fyra av fem individer, som har en liten-till-måttlig risk att utveckla tandsjukdomen. Men vissa barn har en särskilt hög risk att utveckla karies, vilket vi nu visar beror på att de bär på särskilt sjukdomsframkallande varianter av S. mutans som antagligen betingar karies oberoende av livsstil. Varianterna har unika protein som gör kariesbakterierna bättre på att överleva i munnens antibakteriella saliv, säger Nicklas Strömberg, som är professor vid Institutionen för odontologi, övertandläkare vid Västerbottens läns landsting och sisteförfattare av artikeln.

Vart femte barn
Vart femte barn i Sverige är en så kallad högriskindivid vad gäller risken att drabbas av tandsjukdomen karies. Högriskbarnen svarar inte på traditionell kariesprevention eller behandling och för gruppen kan inte heller livsstilmarkörer förutsäga risk för karies. Kronisk kariesinfektion och tandförlust är dessutom också en riskfaktor för systemiska sjukdomar som exempelvis hjärtkärlsjukdom.

I artikeln Streptococcus mutans adhesin biotypes that match and predict individual caries development beskrivs hur upp till hälften av högriskbarnen betingas av högvirulenta typer av S. mutans och att dessa varianter även kan utgöra en framtida förhöjd risk för hjärtkärlsjukdom och andra systemiska sjukdomar. De högvirulenta S. mutans-varianterna skiljer sig också i sin bindningsförmåga, vilket forskarna genom biokemiska studier kunnat koppla till förekomsten av vidhäftningsproteinerna SpaP och Cnm och deras bindning till saliv och salivproteinet DMBT1. Forskarna har kunnat visa att ju större denna bindning är desto högre är kariesutvecklingen över 5 års tid.

– Vetskapen om de identifierade bakterietyperna och hur de initierar kariessjukdom skulle kunna användas för att förbättra den individualiserade tandvården. Förekomsten av bakterietyperna skulle kunna användas som markörer för att tidigt identifiera riskindivider. Dessutom skulle deras vidhäftningsproteiner kunna utgöra nya potentiella måltavlor för behandling, säger Nicklas Strömberg.

Salivprov
I den aktuella studien har en forskargrupp under ledning av Nicklas Strömberg följt 452 barn i Västerbotten över 5 års tid (vid åldrarna 12 och 17 år). Genom analyser av salivprov och isolerade bakteriestammar grupperades barnen i olika riskgrupper baserat på vilken genetisk typ av kariesbakterien de bar på. Tillsammans med kollegor vid institutionerna för Kemi och Medicinsk kemi och biofysik analyserades det insamlade materialet och forskarna kunde vid en femårsuppföljning se hur kariessjukdom utvecklats i de olika riskgrupperna.

– I ett annat arbete under publicering visar vi att andra högriskbarn har genetiska defekter i sitt salivfäste för bakterier och på så sätt liknar karies så kallade autoimmuna sjukdomar. Men det är viktigt att betona att karies i de flesta fall fortfarande orsakas av ät- och munhygienvanor, säger Nicklas Strömberg.

Karies är den vanligaste kroniska sjukdomen i Sverige och i världen. Tandvårdskostnader, inklusive kostnader för kariesbehandling, utgör 5 % av de totala vårdrelaterade kostnaderna i världen. Karies är också den vanligaste orsaken till omgörningar av tandfyllningar, kronor och broar.

Artikel: EBioMedicine, artikel: Streptococcus Mutans Adhesin Biotypes that Match and Predict Individual Caries Development. Författare: Anders Esberg, Nongfei Sheng, Lena Mårell, Rolf Claesson, Karina Persson, Thomas Borén och Nicklas Strömberg. DOI: 10.1016/j.ebiom.2017.09.027.

Kontakt: Nicklas Strömberg, Institutionen för odontologi, Umeå universitet. Tel

Fredade områden funkar för hummern

Posted on by

– Beståndet av hummer i svenska vatten bedöms vara svagt och humrarna behöver få en möjlighet att öka både i antal och i storlek. De nya fiskereglerna som införts av Havs- och vattenmyndigheten, HaV, är en bevarande åtgärd för hela beståndet med syftet att hummern ska kunna återhämta sig, säger Andreas Wikström, miljöanalytiker vid institutionen för akvatisk resurser på SLU (SLU Aqua).

Hummerfiske – regler för 2017
De nya reglerna från HaV (Havs- och vattenmyndigheten) för fiske efter hummer fokuserar på att begränsa fritidsfisket, eftersom detta fiske är både redskapsmässigt och fångsmässigt dominerande. Men även det yrkesmässiga fisket regleras nu hårdare. Läs mer om de nya reglerna för hummerfiske på HaV:s webbplats

Tidigare studier av fredade fiskefria områden visar att mängden hummer ökar när fisket begränsas. SLU Aqua kommer att delta i arbetet med att utvärdera effekterna av de nya fiskereglerna. Då kommer man bland annat att använda fångstdata från fritidsfiskare och data insamlad i hummerfredningsområdet Kåvra utanför Brofjorden i Bohuslän. Kåvra har varit fredat för hummerfiske i nästan 30 år, vilket ger helt unika möjligheter att studera långtidseffekter av fredning av hummer.

Under augusti genomförde SLU Aquas havsfiskelaboratorium ett omfattande provfiske i Kåvra och i två närliggande områden: Stora Kornö och Långö. De närliggande kustområdena fungerar som referenser där det normalt bedrivs fiske efter hummer under tillåten hummersäsong.

– Våra preliminära resultat visar på klara skillnader i hummerförekomst mellan Kåvra och i de närliggande fiskevatten för hummer. Resultaten visar initialt på både större täthet av hummer och större individstorlek, vilket är i linje med tidigare resultat från fiskefria områden i Skagerrak. Vidare bearbetning av materialet kommer att ske under hösten, säger Andreas Wikström.

Humrarna märks med gröna Floy Anchor Tags med individuella nummer och släpps tillbaka där de fångades. Foto: Baldvin Thorvaldsson

Hör av dig om du hittar en märkt hummer
Under provfisket märktes samtliga humrar med individuella nummer med så kallade Floy Anchor Tags. Återfångande humrar kommer på så sätt att ge kunskap om hur humrarna växer, rör sig och också om så kallade spilleffekter. Spilleffekter innebär att humrar flyttar ut från fiskefria områden till andra områden och därmed kommer fisket till gagn.

– Återfångad hummer kommer att ge oss värdefull information som kan bidra till en bättre förvaltning. Därför uppmanar SLU Aquas havsfiskelaboratorium alla hummerfiskare som fångar en märkt hummer att kontakta oss, säger Andreas Wikström.

Kontakt:
Andreas Wikström,

Forskare gör maten attraktivare med 3D-skrivare

Posted on by

RISE har flera pågående forskningsprojekt kring livsmedel där 3D-skrivare används. De handlar främst om att forma attraktiva och individanpassade måltider för en åldrande befolkning.

– Det här med att ”skriva ut mat” tycker många låter futuristiskt och kanske lite suspekt. Men det handlar inte om att stoppa något konstigt i en maskin som den omvandlar till mat. Vi använder puread mat som maskinen gör tredimensionella former av. Den fungerar som en automatiserad sprits, säger Evelina Höglund, forskare på RISE enhet Jordbruk och livsmedel.

Hon arbetar med 3D-skrivare (eller 3D-printing) i två projekt som båda handlar om att skapa attraktiv och personligt anpassad mat för äldre människor som har svårt att tugga och svälja.

Puread broccoli blir bukett
– De äldre kan då få en måltid som ser mer inbjudande ut och är mer varierad än det skulle vara att äta en skål puré eller annan konsistensanpassad mat. En 3D-skrivare får den pureade broccolin att se ut som en broccolibukett, puread kyckling som en kycklingfilé och så vidare.

Den kan också skapa nya smakupplevelser. Genom att bygga produkten nerifrån och upp kan man göra fyllda produkter som till exempel oxrulad, och man kan välja var i produkten man vill placera ut smakkomponenter. Den kan också göra en annorlunda yta på produkten, säger Evelina Höglund.

Flexibiliteten hos 3D-skrivaren gör den till en bra teknik för automatiserad produktion av personligt anpassade måltider. Men forskarna måste lösa utmaningar som att den utskrivna maten ska hålla formen när man fryser den och sedan värmer den i mikrovågsugn.

3D-skrivare ger nya möjligheter
3D-skrivare har funnits sedan 1980-talet, men började användas inom livsmedelsområdet först omkring år 2007. Nu används 3D-skrivare till att skriva ut de mesta skilda produkter, alltifrån hudceller till flygplansdelar. Inom industrin talar man om additiv tillverkning, och bedömer det som något som är på väg att revolutionera såväl industriell tillverkning som affärsmodeller.

– Inom livsmedelsindustrin kommer inte 3D-skrivarna att ersätta traditionell massproduktion, men kan bli ett komplement till traditionell industri och samexistera där den kan bidra med något extra, säger Evelina Höglund.

3D-skrivare erbjuder vissa fördelar jämfört med traditionell massproduktion, i och med att det inte kostar mer att göra 10 olika varianter av en produkt än att göra 10 identiska. Bland annat kan man tillverka reservdelar och verktyg vid behov, göra lättare produkter med mindre materialåtgång och formge individanpassade produkter som till exempel proteser. Och en konditor som i dag gör tredimensionella figurer på bakverk för hand med en arbetskostnad på 1000-tals kronor per tårta, skulle med en 3D-skrivare klara det betydligt billigare, enligt Evelina Höglund.

Jordgubbar ett bra skrivmaterial
Ute i Europa finns 3D-skrivarföretag som har inriktat sig mot konfektyr- och konditoriområdet, för att kunna erbjuda personliga dekorationer i till exempel gelé och choklad. På RISE Jordbruk och livsmedel pågår också ett projekt åt det hållet, där man har studerat möjligheten att använda 3D-skrivare för att göra hälsosamt snacks av osötade jordgubbar.

– Bär är nyttiga och kan därför fungera bra som hälso-snacks. Och bärpuréer kan bli bra råmaterial i 3D-skrivare, säger Evelina Höglund.

Projekten där man skapar attraktiva måltider för äldre finansieras delvis av Vinnova. I projektet ”MAT för äldre” samarbetar RISE med Findus, Helsingborgs kommun, Electrolux, Högskolan Kristianstad, Addema och Lunds Tekniska Högskola. I projektet ”GoIndependent” samarbetar RISE med Findus, Helsingborgs kommun, Fujita Health University, Matsumoto Dental University och Food Care.

Projektet med hälsosamt snacks, EcoBerries, finansieras av Formas och genomförs tillsammans med flera universitet och institut i Europa.

Kontakt: Evelina Höglund, forskare RISE Jordbruk och livsmedel, evelina.hoglund@ri.se, 010-516 66 19
Mats Stading, forskare och sektionschef RISE Jordbruk och livsmedel, mats.stading@ri.se, 010-516 66 37

Läs mer