تواصل معنا

مهندس بيولوجي

طور باحثون نماذج للتنبؤ بتفشي حمى الضنك وزيكا والحمى الصفراء

الصورة الرمزية

تم النشر

on

سيرصد العلماء المناطق التي تتوطن فيها هذه الأمراض ، مثل ساو باولو والأمازون وبانتانال وبنما ، للتحقيق في العوامل التي تؤدي إلى تفشي المرض (يجري فحص القرد في ماناوس منطقة.

بقلم ماريا فرناندا زيجلر | Agência FAPESP - كانت الحمى الصفراء أول مرض بشري حصل على لقاح مرخص ولطالما اعتبرت مهمة لفهم كيفية حدوث الأوبئة ويجب مكافحتها. تم تقديمه إلى الأمريكتين في القرن السابع عشر ، وقد نتجت معدلات الوفيات المرتفعة عن الفاشيات المتتالية منذ ذلك الحين. ارتبطت أوبئة الحمى الصفراء بتجارة الرقيق واندفاع الذهب في الولايات المتحدة واستيطان الغرب القديم وثورة هايتي وبناء قناة بنما ، على سبيل المثال لا الحصر.

بعد قرون من الإبلاغ عن المرض لأول مرة في الأمريكتين ، سيشرع فريق دولي من الباحثين في دراسة رائدة لتطوير نماذج تتنبأ بأوبئة الحمى الصفراء وغيرها من الأمراض التي تسببها الفيروسات المنقولة بالمفصليات مثل حمى الضنك وزيكا والشيكونغونيا.

"المعرفة بهذه الأمراض ، ودوراتها ، وإمكانيات تفشي المرض الجديد راسخة للغاية ، لكننا ما زلنا نفتقر إلى الفهم المنهجي لكيفية التنبؤ بموعد تفشي المرض. هدفنا هو إنشاء نماذج تنبؤية للمساعدة في مراقبة ومكافحة انتشار الأوبئة وحماية الجمهور وتطوير فهم أعمق لمجموعة العوامل التي تؤدي إلى الأوبئة " موريسيو لاسيردا نوغيرا، وهو أستاذ في كلية الطب في ساو جوزيه دو ريو بريتو (FAMERP) في ولاية ساو باولو ، البرازيل ، وعضو في CREATE-NEO تنفيذ المشاريع بتمويل من المعاهد الوطنية الأمريكية للصحة (NIH).

الدراسة الجديدة جزء من مشروع مواضيعي بدعم من FAPESP لمراقبة تعداد البعوض في منطقة ساو جوزيه دو ريو بريتو الحضرية ومجموعات القرود والبعوض في المنطقة الانتقالية بين المناطق الريفية والحضرية ماناوس ، عاصمة ولاية أمازوناس.

بالإضافة إلى FAMERP ، تشمل مراكز الأبحاث البرازيلية التي تشارك في المبادرة المعهد الوطني للبحوث في منطقة الأمازون (INPA) ، وجامعة ماتو جروسو الفيدرالية (UFMT) ، والجامعة الفيدرالية في أمازوناس (UF AM) ، و مؤسسة هيتور فييرا دورادو لطب المناطق الحارة (FMT-HVD). يشمل المشاركون الموجودون في أماكن أخرى الفرع الطبي بجامعة تكساس (UTMB) ، وجامعة ولاية نيو مكسيكو (NMSU) ، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ، ومعهد كاري لدراسات النظم البيئية في الولايات المتحدة ، ومعهد جورجاس التذكاري للدراسات الصحية ( ICGES) في بنما ، من بين أمور أخرى.

مقال كتبه الباحثون بمناسبة بداية المشروع هو نشرت in موضوعات ناشئة في علوم الحياة، مراجعة العوامل التي تؤثر على احتمال عودة ظهور الحمى الصفراء في Neotropics.

"تعد إزالة الغابات والتغيرات الموسمية في هطول الأمطار وتعداد الرئيسيات من غير البشر كلها عوامل تؤثر على تفشي المرض ، لكننا نحتاج إلى معرفة نقطة التحول لكل منها ، ولمعرفة أننا سنطور نماذج تنبؤية تستند إلى البحث والمراقبة التي تم إجراؤها في النقاط الساخنة لفيروسات arbovirus في ساو باولو وأمازوناس وبانتانال في البرازيل ، وفي بنما ، "قال نوغيرا.

يوضح تاريخ الحمى الصفراء أن الفاشيات تحدث على فترات تتراوح بين سبع وعشر سنوات. "يوجد في البرازيل العديد من فيروسات arbovirus ، مع تفشي الأوبئة وحتى الأوبئة في كل وقت ،" ليفيا ساكيتو، وهو أيضًا باحث في FAMERP وعضو في CREATE-NEO.

من الغابة إلى المدينة والعكس صحيح

وفقًا لـ Sacchetto ، يهدف المشروع أيضًا إلى معرفة المزيد عن التداعيات ، وإذا أمكن ، توقع هذه الفاشيات التي تقفز فيها فيروسات arbovirus من البشر إلى الحيوانات أو العكس. تنتقل حمى الضنك وزيكا والشيكونغونيا إلى البشر والرئيسيات غير البشرية عن طريق العدوى الزاعجة المصرية البعوض. في حالة الحمى الصفراء A. aegypti هو الناقل الحضري ولكن البعوض من جنس مختلف (هيماغوجوس) مسؤولة عن انتقال العدوى في الريف (دورة سيلفاتية).

على الرغم من وجود لقاح عالي الفعالية منذ عام 1937 ، وعدم الإبلاغ عن أي حالات ناجمة عن انتقال العدوى في المناطق الحضرية منذ عام 1942 ، فإن فاشيات الحمى الصفراء تنتشر في كثير من الأحيان إلى المدن. قال ساكيتو: "يموت الكثير من الناس والقرود بسبب الحمى الصفراء في البرازيل وأجزاء أخرى من الأمريكتين ، وكذلك في إفريقيا". "على الرغم من اللقاح والتقدم المحرز في السيطرة على انتقال المرض ، ما زلنا نرى حالات تخرج من الدورة الحلقية. الفيروس مستوطن في جزء من البرازيل ، مع استمرار الدورة الدموية بين البعوض والرئيسيات غير البشرية ، التي تعد مضيفه الأساسي ".

هذه الدورة التطورية ليس من السهل السيطرة عليها. وقالت: "بمجرد إنشائها ، تضمن دورة التخصيب الطبيعي بقاء الفيروس في الغابات أو المناطق الريفية الأخرى ، لكنه يمكن أن ينتشر إلى مدينة عن طريق العدوى العرضية للإنسان". يثير انتشار الفيروس في المدن مخاوف بشأن عودة الدورة الحضرية التي تنطوي على انتقال بواسطة A. aegypti. "ومن هنا تأتي أهمية دراسات المراقبة الوبائية والحفاظ على تغطية اللقاح على نطاق واسع للسيطرة على تفشي المرض".

تأخذ النماذج التنبؤية لفيروسات arbovirus أيضًا في الاعتبار تغير المناخ والتحضر الذي يدمر الغطاء النباتي المحلي. "لدينا حالات نشطة من الحمى الصفراء في كل من الرئيسيات غير البشرية والبشر في ولايتي بارانا وسانتا كاتارينا الجنوبية. قال نوغيرا ​​"لم يحدث هذا منذ عدة عقود".

في أفريقيا ، التي جاءت منها الحمى الصفراء إلى الأمريكتين ، تحدث معظم حالات المرض في منطقة جنوب الصحراء الكبرى. الحمى الصفراء في المناطق الحضرية هي مصدر قلق كبير للصحة العامة ، مع تفشي المرض بشكل متكرر يصعب التنبؤ به.

في الأمريكتين ، كما لاحظ مؤلفو مقالة المراجعة ، تم الإبلاغ تاريخيًا عن الحمى الصفراء من شمال بنما إلى شمال شرق الأرجنتين. في السنوات الأخيرة ، حدثت معظم الحالات في حوض الأمازون خلال موسم الأمطار ، عندما كانت الكثافة السكانية هيماغوجوس البعوض في أعلى مستوياته ، لكن عدد الحالات المبلغ عنها بعد انتشار سيلفاتي قد زاد في بيرو وبوليفيا وباراغواي ، وكذلك البرازيل.

مقال "عودة ظهور الحمى الصفراء في المناطق المدارية الجديدة - هل هي فاديس؟" (دوى: 10.1042 / ETLS20200187) بقلم ليفيا ساكيتو ، بيتانيا ب.دروموند ، باربرا أ.هان ، موريسيو إل نوغيرا ​​ونيكوس فاسيلاكيس ، يمكن قراءتها على: portlandpress.com/emergtoplifesci/article/4/4/411/227095/Re-emergence-of-yellow-fever-in-the-neotropics-quo.

المصدر: https://bioengineer.org/models-to-predict-dengue-zika-and-yellow-fever-outbreaks-are-developed-by-researchers/

مهندس بيولوجي

تحدد دراسة USC Stem Cell "التبديل" الجزيئي الذي يحول السلائف إلى خلايا الكلى

الصورة الرمزية

تم النشر

on

نمو الكلى هو عملية موازنة بين التجديد الذاتي للخلايا الجذعية والسلفية للحفاظ على أعدادها وتوسيعها ، وتمايز هذه الخلايا إلى أنواع خلايا أكثر تخصصًا. في دراسة جديدة في المجلة موبايلي elife من مختبر Andy McMahon في قسم بيولوجيا الخلايا الجذعية والطب التجديدي في كلية Keck للطب في جامعة جنوب كاليفورنيا ، أظهر طالب الدراسات العليا السابق Alex Quiyu Guo وفريق من العلماء أهمية جزيء يسمى β-catenin في تحقيق هذا التوازن.

β-catenin هو محرك رئيسي في نهاية سلسلة إشارات معقدة تُعرف باسم مسار Wnt. تلعب إشارات Wnt دورًا مهمًا في التطور الجنيني لأعضاء متعددة بما في ذلك الكلى. من خلال الشراكة مع جزيئات مسار Wnt الأخرى ، يتحكم β-catenin في نشاط مئات إلى آلاف الجينات داخل الخلية.

تعتمد الدراسة الجديدة على الاكتشاف السابق لمختبر مكماهون بأن Wnt / β-catenin يمكن أن يبدأ الخلايا السلفية لتنفيذ برنامج طويل ومنسق للغاية لتكوين هياكل في الكلى تسمى النيفرون. تحتوي الكلى البشرية السليمة على مليون نيفرون توازن سوائل الجسم وتزيل النفايات القابلة للذوبان. يؤدي عدد قليل جدًا من النيفرون إلى الإصابة بأمراض الكلى.

اقترحت الدراسات السابقة من مختبر UT Southwestern Medical Center لتوماس كارول ، متدرب سابق لما بعد الدكتوراه في مختبر ماكماهون ، أن إشارات Wnt / β-catenin تلعب أدوارًا متعارضة في ضمان العدد المناسب من النيفرون: تعزيز صيانة السلف والتجديد الذاتي ، و تحفيز تمايز الخلايا السلفية.

قال جو "يبدو أن Wnt / β-catenin تقوم بأمرين - الصيانة والتمايز - يبدو أنهما عمليات معاكسة". "لذلك ، كانت الفرضية هي أن المستويات المختلفة من Wnt / β-catenin يمكن أن تملي مصائر مختلفة لأسلاف النيفرون: عندما تكون منخفضة ، فإنها تعمل على الصيانة ؛ عندما يكون مرتفعًا ، فإنه يوجه التمايز ".

في عام 2015 ، أصبح من الممكن اختبار هذه الفرضية عندما كان ليف أوكسبرج ، وهو عالم في معهد روجوسين في نيويورك ومؤلف مشارك في موبايلي elife دراسة ، طورت نظامًا لتنمية أعداد كبيرة من خلايا سلف النيفرون ، أو NPCs ، في طبق بتري.

بالاعتماد على هذا النظام الجديد الذي يغير قواعد اللعبة ، قام Guo وزملاؤه بتطوير NPCs ، وأضافوا مستويات مختلفة من مادة كيميائية تنشط β-catenin ، ورأوا فرضيتهم تظهر في أطباق Petri.

لاحظوا أن المستويات العالية من البيتا-كاتينين أدت إلى "تبديل" في جزء من مسار Wnt الذي يعتمد على عائلة أخرى من عوامل النسخ المعروفة باسم TCF / LEF. هناك نوعان من عوامل نسخ TCF / LEF: أحدهما يثبط الجينات المتعلقة بالتمايز ، والآخر ينشط هذه الجينات. استجابة للمستويات العالية من β-catenin ، قام الأعضاء "المنشطون" في TCF / LEF بتبديل أماكنهم مع الأعضاء "المثبطين" ، ويتولون المسؤولية بشكل فعال. حفز هذا "التبديل" الشخصيات غير القابلة للعب على التمايز إلى أنواع أكثر تخصصًا من خلايا الكلى.

عندما نظروا إلى المستويات المنخفضة من β-catenin ، رأوا أن الشخصيات غير القابلة للعب تتجدد ذاتيًا وتحافظ على سكانها ، كما هو متوقع. ومع ذلك ، فقد فوجئوا عندما علموا أن β-catenin لم يتعامل مع أي من الجينات المعروفة المتعلقة بالتجديد الذاتي والصيانة.

قال قوه "en-catenin يفعل شيئًا". "هذا مؤكد. ولكن كيف يتم ذلك هو نوع من الغموض في الوقت الحالي ".

بعد نشر هذه النتائج في موبايلي elife، حصل Guo على درجة الدكتوراه من USC ، وبدأ تدريبه بعد الدكتوراه في UCLA. هيلينا بوجاكوف ، طالبة دكتوراه حالية في مختبر مكماهون ومؤلفة مشاركة في موبايلي elife الدراسة ، تأخذ الآن زمام المبادرة في مواصلة المشروع - الذي له آثار تتجاوز مجال الكلى ، بسبب الدور الواسع لـ Wnt في جميع أنحاء الجسم.

"إن فهم كيفية تنظيم Wnt لهاتين النتيجتين المتميزتين جدًا للتجديد الذاتي والتمايز ، وهو أمر مهم جدًا لنمو الكلى ، مهم أيضًا لفهم تطور الأعضاء الأخرى والخلايا الجذعية البالغة ، حيث تلعب إشارات Wnt أدوارًا مهمة في جميع قال بوغاكوف. هناك أيضًا الكثير من الاهتمام من الباحثين في مجال السرطان ، لأن هذه العملية يمكن أن تنحرف في حالة السرطان. يحاول العديد من العلاجات استهداف هذه العملية ".

وأضافت: "كلما عرفنا المزيد عن الأشياء ، كلما كان بإمكاننا توفير معلومات أفضل للعمل على تطوير ثقافات عضوية الكلى البشرية ، والتي يمكن استخدامها بسهولة أكبر لفهم المشاكل المتعلقة بصحة الإنسان ، والتجدد والتنمية."

# # #

المؤلفون المشاركون الإضافيون لـ موبايلي elife تشمل الدراسة: ألبرت كيم وأندرو رانسيك وشى تشين ونيلس ليندستروم من جامعة جنوب كاليفورنيا. آرون براون من معهد أبحاث مركز مين الطبي ؛ و Bin Li و Bing Ren من جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو. تم دعم البحث بتمويل فيدرالي من المعهد الوطني للسكري وأمراض الجهاز الهضمي والكلى (رقم المنحة R01 DK054364).

الشبكي: //خلايا جذعية.كيك.USC.ايدو /جامعة جنوب كاليفورنيا-دراسة-الخلايا الجذعية-تحدد-التبديل الجزيئي-الذي-يحول-السلائف-إلى-خلايا-الكلى /

كوينسمارت. Beste Bitcoin-Börse في أوروبا
المصدر: https://bioengineer.org/usc-stem-cell-study-identified-molecular-switch-that-turns-precursors-into-kidney-cells/

مواصلة القراءة

مهندس بيولوجي

تأكيد الدليل على نقطة تحول الأنهار الجليدية في القطب الجنوبي للمرة الأولى

الصورة الرمزية

تم النشر

on

أكد الباحثون لأول مرة أن نهر جزيرة باين الجليدي في غرب القارة القطبية الجنوبية يمكن أن يتخطى نقاط التحول ، مما يؤدي إلى تراجع سريع لا رجعة فيه ، الأمر الذي سيكون له عواقب وخيمة على مستوى سطح البحر العالمي.

أكد الباحثون لأول مرة أن نهر جزيرة باين الجليدي في غرب القارة القطبية الجنوبية يمكن أن يتخطى نقاط التحول ، مما يؤدي إلى تراجع سريع لا رجعة فيه ، الأمر الذي سيكون له عواقب وخيمة على مستوى سطح البحر العالمي.

نهر جزيرة الصنوبر الجليدي هو منطقة من الجليد سريع التدفق يستنزف مساحة من غرب أنتاركتيكا ما يقرب من ثلثي مساحة المملكة المتحدة. يُعد النهر الجليدي سببًا خاصًا للقلق لأنه يفقد جليدًا أكثر من أي نهر جليدي آخر في أنتاركتيكا.

حاليًا ، تعد Pine Island Glacier جنبًا إلى جنب مع نهر Thwaites الجليدي المجاور مسؤولة عن حوالي 10 ٪ من الزيادة المستمرة في مستوى سطح البحر العالمي.

جادل العلماء لبعض الوقت بأن هذه المنطقة من القارة القطبية الجنوبية يمكن أن تصل إلى نقطة تحول وتخضع لتراجع لا رجعة فيه لا يمكن أن تتعافى منه. قد يؤدي مثل هذا التراجع ، بمجرد أن يبدأ ، إلى انهيار الصفيحة الجليدية في غرب أنتاركتيكا بالكامل ، والتي تحتوي على ما يكفي من الجليد لرفع مستوى سطح البحر العالمي بأكثر من ثلاثة أمتار.

في حين أن الاحتمال العام لنقطة التحول هذه داخل الصفائح الجليدية قد أثير من قبل ، فإن إظهار أن Pine Island Glacier لديه القدرة على الدخول في تراجع غير مستقر هو سؤال مختلف تمامًا.

الآن ، أظهر باحثون من جامعة نورثمبريا ، لأول مرة ، أن هذا هو الحال بالفعل.

تم نشر النتائج التي توصلوا إليها في المجلة الرائدة ، The غلاف الجليدي.

باستخدام أحدث نموذج لتدفق الجليد طورته مجموعة أبحاث علم الجليد في نورثمبريا ، طور الفريق طرقًا تسمح بتحديد نقاط الانقلاب داخل الصفائح الجليدية.

بالنسبة إلى Pine Island Glacier ، أظهرت دراستهم أن الجبل الجليدي لديه على الأقل ثلاث نقاط تحول مميزة. الحدث الثالث والأخير ، الناجم عن ارتفاع درجات حرارة المحيط بمقدار 1.2 درجة مئوية ، يؤدي إلى تراجع لا رجعة فيه للنهر الجليدي بأكمله.

يقول الباحثون إن اتجاهات الاحترار والتضخم على المدى الطويل في المياه العميقة القطبية ، جنبًا إلى جنب مع تغير أنماط الرياح في بحر أموندسن ، يمكن أن يعرض الجرف الجليدي لجزيرة باين الجليدية لمياه أكثر دفئًا لفترات أطول من الوقت ، مما يجعل تغيرات درجات الحرارة بهذا الحجم بشكل متزايد. المحتمل أن.

المؤلف الرئيسي للدراسة ، الدكتور سيباستيان روزير ، هو زميل أبحاث نائب المستشار في قسم الجغرافيا والعلوم البيئية في نورثمبريا. وهو متخصص في عمليات النمذجة التي تتحكم في تدفق الجليد في القارة القطبية الجنوبية بهدف فهم كيف ستساهم القارة في ارتفاع مستوى سطح البحر في المستقبل.

الدكتور روزير هو عضو في مجموعة أبحاث علم الجليد بالجامعة ، بقيادة البروفيسور هيلمار جودموندسون ، والتي تعمل حاليًا على دراسة كبرى بقيمة 4 ملايين جنيه إسترليني للتحقيق فيما إذا كان تغير المناخ سيدفع الغطاء الجليدي في القطب الجنوبي نحو نقطة تحول.

وأوضح الدكتور روزير: "لقد أثيرت إمكانية تجاوز هذه المنطقة لنقطة تحول في الماضي ، ولكن دراستنا هي الأولى التي تؤكد أن Pine Island Glacier تتجاوز بالفعل هذه العتبات الحرجة.

"تحاول العديد من عمليات المحاكاة الحاسوبية المختلفة في جميع أنحاء العالم تحديد كيفية تأثير المناخ المتغير على الغطاء الجليدي في غرب أنتاركتيكا ، ولكن تحديد ما إذا كانت فترة التراجع في هذه النماذج تمثل نقطة تحول أم لا.

"ومع ذلك ، فهو سؤال مهم والمنهجية التي نستخدمها في هذه الدراسة الجديدة تجعل من السهل تحديد نقاط التحول المحتملة في المستقبل."

هيلمار جودموندسون ، أستاذ علم الجليد والبيئات القاسية ، عمل مع الدكتور روزير في الدراسة. وأضاف: "لقد أثيرت من قبل إمكانية دخول نهر باين آيلاند الجليدي إلى تراجع غير مستقر ، لكن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها تحديد هذا الاحتمال وتحديده بدقة.

"هذه خطوة رئيسية إلى الأمام في فهمنا لديناميكيات هذا المجال ويسعدني أننا تمكنا الآن من تقديم إجابات حازمة لهذا السؤال المهم.

لكن نتائج هذه الدراسة تثير قلقي أيضًا. في حالة دخول النهر الجليدي إلى تراجع غير مستقر لا رجوع فيه ، يمكن قياس التأثير على مستوى سطح البحر بالأمتار ، وكما تظهر هذه الدراسة ، بمجرد بدء التراجع ، قد يكون من المستحيل إيقافه ".

# # #

الورقة ، نقاط التحول ومؤشرات الإنذار المبكر لجزيرة الصنوبر الجليدية ، غرب أنتاركتيكا ، متاحة الآن للعرض في غلاف الجليدي.

أصبحت نورثمبريا بسرعة الجامعة الرائدة في المملكة المتحدة للبحث في أنتاركتيكا والبيئات القاسية.

بالإضافة إلى دراسة نقاط التحول البالغة قيمتها 4 ملايين جنيه إسترليني ، والمعروفة باسم TiPPACCs ، فإن جامعة نورثمبريا هي أيضًا الجامعة البريطانية الوحيدة التي تلعب دورًا في مشروعين في مشروع Thwaites Glacier Collaboration الدولي بقيمة 20 مليون جنيه إسترليني - وهو أكبر مشروع مشترك تقوم به المملكة المتحدة والولايات المتحدة الأمريكية في القارة القطبية الجنوبية أكثر من 70 عامًا - حيث تقود نورثمبريا مشاريع PROPHET و GHC. تم تمويل هذه الدراسة الخاصة من خلال كل من TiPPACCs و PROPHET.

كوينسمارت. Beste Bitcoin-Börse في أوروبا
المصدر: https://bioengineer.org/evidence-of-antarctic-glaciers-tipping-point-confirmed-for-first-time/

مواصلة القراءة

مهندس بيولوجي

يمكن أن يمنع التنوع حالات الفشل في شبكات الطاقة الكبيرة

الصورة الرمزية

تم النشر

on

توفر شبكات الطاقة المتكاملة مزايا ، ولكنها أيضًا تطرح تحديات على أفضل وجه من خلال الاستفادة من الاختلافات

جلب انقطاع التيار الكهربائي الأخير في ولاية تكساس الانتباه إلى فصل شبكة الكهرباء عن بقية البلاد. في حين أنه ليس من الواضح على الفور ما إذا كان التكامل مع أجزاء أخرى من الشبكة الوطنية سيقضي تمامًا على الحاجة إلى انقطاع التيار الكهربائي ، فإن عدم قدرة الدولة على استيراد كميات كبيرة من الكهرباء كان حاسمًا في انقطاع التيار الكهربائي.

تتمتع شبكة الطاقة الأكبر بمزايا ، ولكنها أيضًا تنطوي على مخاطر يأمل الباحثون في جامعة نورث وسترن في معالجتها لتسريع التكامل وتحسين النظام.

التحدي الواضح في الشبكات الأكبر هو أن الإخفاقات يمكن أن تنتشر أكثر - في حالة تكساس ، عبر خطوط الولاية. آخر هو أن جميع مولدات الطاقة يجب أن تظل متزامنة مع تردد مشترك من أجل نقل الطاقة. تخدم الولايات المتحدة ثلاث شبكات "منفصلة": التوصيل البيني الشرقي ، والترابط الغربي ، وربط تكساس ، المترابطين فقط عن طريق خطوط الكهرباء ذات التيار المباشر. أي انحراف مستمر في الترددات داخل منطقة ما يمكن أن يؤدي إلى انقطاع التيار.

نتيجة لذلك ، يبحث الباحثون عن طرق لتحقيق الاستقرار في الشبكة من خلال البحث عن طرق لتخفيف الانحرافات في ترددات مولدات الطاقة.

يُظهر بحث Northwestern الجديد أنه خلافًا للافتراضات التي يتبناها البعض ، هناك فوائد استقرار لعدم التجانس في شبكة الطاقة. بعد فحص العديد من شبكات الطاقة في جميع أنحاء الولايات المتحدة وأوروبا ، أفاد فريق بقيادة الفيزيائي من جامعة نورث وسترن أديلسون موتر مؤخرًا أن المولدات التي تعمل على ترددات مختلفة تعود إلى حالتها الطبيعية بسرعة أكبر عندما يتم تثبيطها بواسطة "قواطع" بمعدلات مختلفة عن المولدات المحيطة بها.

تم نشر الورقة في 5 مارس في المجلة طبيعة الاتصالات.

موتر هو أستاذ تشارلز إي وإيما إتش موريسون في قسم الفيزياء وعلم الفلك في كلية واينبرغ للفنون والعلوم. يركز بحثه على الظواهر غير الخطية في الأنظمة والشبكات المعقدة.

يقارن Motter شبكات الطاقة بالجوقة: "إنها تشبه قليلًا جوقة بدون قائد. يجب على المولدات الاستماع إلى الآخرين والتحدث بشكل متزامن. يتفاعلون ويستجيبون لترددات بعضهم البعض ".

استمع إلى تردد غير مناسب ، وقد تكون النتيجة فاشلة. نظرًا للتركيب المترابط للنظام ، يمكن أن ينتشر الفشل عبر الشبكة. تاريخيا ، تم منع هذه الأعطال باستخدام وحدات تحكم نشطة. ومع ذلك ، غالبًا ما تكون الأعطال ناتجة عن أخطاء التحكم والمعدات. يشير هذا إلى الحاجة إلى بناء استقرار إضافي داخل تصميم النظام. لتحقيق ذلك ، نظر الفريق في الاستفادة من التغايرات الطبيعية للشبكة.

عندما يتم نقل ترددات مولدات الطاقة بعيدًا عن حالة التزامن ، فإنها يمكن أن تتأرجح لفترة طويلة وتصبح أكثر انتظامًا. للتخفيف من هذه التقلبات ، توصلوا إلى شيء يشبه آلية الباب المستخدمة في إغلاق الباب بشكل أسرع ، ولكن دون إغلاق الباب.

قال موتر: "من الناحية الحسابية ، فإن مشكلة انحرافات التردد التخميد في مولد الطاقة مماثلة لمشكلة التخميد الأمثل للباب لجعله يغلق بأسرع ما يمكن ، وهو حل معروف في حالة الباب الواحد". "لكنه ليس بابًا واحدًا في هذا التشبيه. إنها شبكة من العديد من الأبواب التي تقترن ببعضها البعض ، إذا كان بإمكانك تخيل الأبواب كمولدات للطاقة ".

عند إنشاء تأثير "التخميد الأمثل" ، اكتشفوا أنه بدلاً من جعل كل مخمد متطابق ، فإن تثبيط مولدات الطاقة بطريقة مختلفة بشكل مناسب عن بعضها البعض يمكن أن يزيد من قدرتها على المزامنة مع نفس التردد بأسرع ما يمكن. وهذا يعني أن التخميد غير المتجانس بشكل مناسب عبر الشبكة يمكن أن يؤدي إلى تحسين الاستقرار في شبكات الطاقة التي درسها الفريق.

قد يكون لهذا الاكتشاف آثار على تصميم الشبكة في المستقبل حيث يعمل المطورون على تحسين التكنولوجيا وفي اعتبارات لزيادة تكامل الشبكات المنفصلة الآن.

# # #

عنوان الورقة "عدم التناسق هو أساس الاستقرار في شبكات الطاقة." ومن بين المؤلفين المشاركين الإضافيين باحث ما بعد الدكتوراه السابق فيرينك مولنار وأستاذ الأبحاث تاكاشي نيشيكاوا.

تم دعم الدراسة من قبل مبادرة الأرض المحدودة التابعة لجامعة نورث وسترن (بدعم من ليزلي وماك ماكوين) وجائزة ARPA-E رقم DE-AR0000702 واستفادت أيضًا من الدعم اللوجستي من معهد نورث وسترن للاستدامة والطاقة.

الشبكي: //الأخبار.شمال غرب.ايدو /قصص /2021 /04 /التنوع يمكن أن يمنع الفشل في شبكات الطاقة الكبيرة /

كوينسمارت. Beste Bitcoin-Börse في أوروبا
المصدر: https://bioengineer.org/diversity-can-prevent-failures-in-large-power-grids/

مواصلة القراءة

مهندس بيولوجي

كيف يمكن لـ Fortnite و Zelda تحسين لعبتك الجراحية (بدون مزحة!)

الصورة الرمزية

تم النشر

on

مشرط؟ التحقق من. التحكم في الألعاب؟ التحقق من. توصلت الدراسة إلى أن ألعاب الفيديو يمكن أن تكون أداة جديدة في علبة الجراحة لطلاب الطب

توفر ألعاب الفيديو للطلاب فترة راحة واضحة من ضغوط الدراسة ، والآن ، وجدت دراسة أجراها أحد طلاب الطب بجامعة أوتاوا أن بإمكانهم الاستفادة من التدريب على المهارات الجراحية.

يحمل Arnav Gupta عبئًا ثقيلًا كطالب في السنة الثالثة في كلية الطب ، لذا فإن التهدئة من لعبة Legend of Zelda توفر دائمًا الراحة من الدراسة الصارمة. لكن قد يساعد زيلدا في تحسين تعليمه الجراحي أيضًا ، كما وجد جوبتا وفريق من الباحثين من جامعة تورنتو في ورقة نشروها مؤخرًا في المجلة الطبية جراحة عامة.

"نظرًا للتوفر المحدود لأجهزة المحاكاة وإمكانية الوصول العالية لألعاب الفيديو ، يجب على طلاب الطب المهتمين بالتخصصات الجراحية أن يعلموا أن ألعاب الفيديو قد تكون تدريبًا مساعدًا قيِّمًا لتحسين تعليمهم الطبي ، خاصة في التخصصات الجراحية حيث يمكن أن تكون حرجة" ، كما يقول Gupta ، التي تم فك رموز نتائجها من مراجعة منهجية لـ 16 دراسة شملت 575 مشاركًا.

"على وجه الخصوص ، في الجراحة الروبوتية ، ارتبط كونك لاعب فيديو بالتحسينات في الوقت حتى الانتهاء ، واقتصاد الحركة ، والأداء العام. في الجراحة بالمنظار ، ارتبط التدريب القائم على ألعاب الفيديو بتحسين المدة في مهام معينة ، واقتصاد الحركة ، والدقة ، والأداء العام ، "يشرح جوبتا ، الذي كان لاعبًا منذ سن 8 سنوات.

تستند هذه الدراسة إلى المراجعات السابقة وهي الأولى التي تركز على مجموعة معينة من طلاب الطب حيث يمكن تنفيذ هذا النمط من التدريب بشكل عملي. وجدت دراستهم في الوقت المناسب أن بعض الألعاب الأكثر فائدة لطلاب الجراحة الروبوتية وتنظير البطن هي: Super Monkey Ball و Half Life و Rocket League و Underground. تم تصميم Underground عن قصد لمساعدة طلاب الطب في تدريبهم على الجراحة الروبوتية عبر وحدة تحكم في ألعاب الفيديو.

"بينما لا يمكن أبدًا لألعاب الفيديو أن تحل محل قيمة التجربة المباشرة ، إلا أنها تتمتع بميزة كأداة مساعدة ، خاصة عند محاولة تكرار الحركات المهمة في الجراحة. على سبيل المثال ، تتطلب منك ألعاب الرماية من منظور الشخص الأول ترجمة الحركات ثلاثية الأبعاد على شاشة ثنائية الأبعاد ، وهو ما يشبه مفهوم الجراحة بالمنظار "، كما يقول جوبتا ، الذي تركز دراساته على الجراحة في طب العيون ، مما يجعل ألعابًا مثل Resident Evil 4 أو مركز الصدمات: دم جديد يناسب طموحاته الخاصة.

"لا أمزح عندما أقول إن ألعابًا مثل Fortnite لديها القدرة على تعزيز تلك الحركات الضرورية ، وتوفير مكونات تحفيزية أقوى وفي بيئة منخفضة المخاطر."

تشير التقارير إلى أن 55 بالمائة من طلاب الجامعات هم من هواة الألعاب ويتمتعون بالكفاءة في استخدام وحدات تحكم الفيديو. ومع ذلك ، لا يعترف العديد من طلاب الطب بامتلاك واستخدام وحدة تحكم الألعاب.

يقول جوبتا ، وهو أيضًا معجب بـ Witcher 3. "أعتقد أن هناك بالتأكيد بعض التناقض تجاه ألعاب الفيديو في الطب". للطلاب الذين يحبونهم في بعض القدرات. نأمل أن تلهم هذه الدراسة شخصًا ما للاستفادة من القدرات الفريدة لألعاب الفيديو ، وتقليل التناقض العام تجاهها ، وتطوير بعض الطرق الممتعة للسماح للطلاب بالتفاعل مع التعليم الجراحي ".

# # #

الشبكي: //وسائل الإعلام.يوتاوا.كاليفورنيا /الأخبار /كيف-فورتنايت-وزيلدا-يمكن-الخاص بك-جراحي-لعبة-لا-مزحة

كوينسمارت. Beste Bitcoin-Börse في أوروبا
المصدر: https://bioengineer.org/how-fortnite-and-zelda-can-up-your-surgical-game-no-joke/

مواصلة القراءة
بالاماراتقبل أيام

Free Fire World Series APK تنزيل لالروبوت

بالاماراتقبل أيام

DreamHack Online فتح قدم. Fortnite April Edition - كيفية التسجيل والتنسيق والتواريخ ومجموعة الجوائز والمزيد

بالاماراتقبل أيام

Hikaru Nakamura يسقط chessbae ويعتذر عن الإضراب على YouTube

بالاماراتقبل أيام

Dota 2: Top Mid Heroes of Patch 7.29 تحديث

بالاماراتقبل ساعات

ملخص اليوم الأول لدوري Overwatch League 2021

بالاماراتقبل أيام

Ludwig يغلق ماراثون الجري لمدة شهر في المركز الأول - أفضل 10 ألعاب أسبوعية على Twitch ، من 5 إلى 11 أبريل

بالاماراتقبل ساعات

Fortnite: Epic Vaults Rocket Launchers و Cuddlefish & Explosive Bows from Competitive

بالاماراتقبل أيام

LoL: MAD الأسود هم الملوك الجدد لأوروبا ، هل انتهى عهد G2 Esports و Fnatic أخيرًا؟

بالاماراتقبل أيام

Position 5 Faceless Void يصنع موجات في حانات Dota 2 بأمريكا الشمالية بعد التصحيح 7.29

بالاماراتقبل أيام

يجلب تحديث Apex Legends 1.65 خمس وحدات محدودة الوقت جديدة لألعاب الحرب

بالاماراتقبل أيام

الدليل الكامل للرومانسية والزواج في Stardew Valley

كتلة سلسلةقبل أيام

Bitcoin Preis steigt auf über 60.000 USD ، neues ATH wahrscheinlich

بالاماراتقبل أيام

Fortnite: Patch Notes v16.20 - تعديلات المركبات على الطرق الوعرة ، ردهات إبداعية لـ 50 لاعبًا ، إصلاحات الأخطاء والمزيد

كتلة سلسلةقبل أيام

ما هي منصة تبادل العملات المشفرة الأسرع ، أو تحويل العملات المعدنية أو Godex؟

بالاماراتقبل أيام

Wild Rift patch 2.2a تجلب الكثير من التغييرات البطل وإضافة Rammus في وقت لاحق من هذا الشهر

بالاماراتقبل أيام

Fortnite Leak يثير بشرة Aloy من Horizon Zero Dawn

بالاماراتقبل ساعات

C9 فضيحة ابتزاز كيتي البيضاء توضح الفصل المفاجئ

بالاماراتقبل أيام

تعلن flusha عن قائمة CSGO الجديدة التي تضم سيني وسيرجي

بالاماراتقبل أيام

TenZ على سبيل الإعارة إلى Sentinels من خلال Valorant Challengers Finals

بالاماراتقبل أيام

Capcom تكشف عن Ransomware Hack Came من Old VPN

منتجات شائعة