Inligting

Is virusse selfaangedrewe?

Is virusse selfaangedrewe?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Dit is dus duidelik dat virusse nie lewend is nie. Maar toe my onderwyser virusse in die video onderrig het (ons doen "flip"-leer hierdie semester), soos hy dit beskryf het, het dit gelyk of die virusse op hul omgewing gereageer het deurdat hulle rondbeweeg het totdat hulle 'n sel van die regte tipe, en toe het hulle vasgehaak en dit gekaap.

Ek het nog altyd daaraan gedink dat hulle net soort van rondsweef, deur die gasheerstelsel gedra word (bloed in diere byvoorbeeld), totdat hulle die regte soort selle "gestamp" het en albei stelle membraanproteïene "dok" . Maar my teorie/idee maak nie regtig sin nie, want dit maak nie rekening met hoe virusse bakterieë sou kan besmet nie.

Maar die idee dat virusse hulself voortdryf, maak ook nie veel sin nie, want virusse is nie-lewend, en een van die kenmerke van die lewe waaraan hulle nie voldoen nie, is dat lewende dinge energie verkry en gebruik.

Opsommend is my vraag, hoe word virusse aangedryf? Beweeg hulle self, of word hulle deur eksterne kragte beweeg?


Al jou redenasies is korrek - virusse is nie beweeglik (d.w.s. nie selfaangedrewe nie).

Ek verstaan ​​nie hoekom jy dink dit sal 'n probleem veroorsaak in die geval van bakterieë nie.

Wysig in reaksie op kommentaar @Remi.b

Sommige oorsigtelike navorsing oor die skatting van waarskynlikhede van botsings tussen deeltjies wat in ewekansige wandelings betrokke is, het 'n paar baie uitdagende wiskunde aan die lig gebring. So ek het besluit om bloot na sommige data te kyk.

Merkwaardig genoeg is daar 'n redelik onlangse artikel wat ondersoeke van die kinetika van bakteriofaag-adsorpsie beskryf.

Moldawië, et al. (2007) Oor Kinetika van Faag-adsorpsie. Biofisiese Tydskrif 93:303-315

Ek het nie besef dit is nog moontlik om koerante soos hierdie te publiseer nie, maar eintlik is dit baie interessant. Vir ons huidige doeleindes hoef ons net die data in Figuur 3 te oorweeg, wat wys dat wanneer E coli selle met 'n digtheid van 108 selle ml-1 word gemeng met bakteriofaag λ teen 'n digtheid van 5 x 104 deeltjies ml-1, dan het 90% van die fage binne minder as 10 min aan 'n bakteriese sel geheg.

Net om dit in verband te bring met 'n werklike situasie, daar word beraam dat seewater bakterieë bevat teen 'n digtheid van 106 selle ml-1 en faag by 5 x 107 deeltjies ml-1.


Jy is reg, virusse is nie lewendig nie en beweeg ook nie vanself nie. Hulle word deur passiewe bewegings (bv. die bloedstroom of bewegings van die lug) beweeg totdat hulle hul teikenselle ontmoet. Dit kan óf 'n sel in die menslike liggaam wees (vir griepvirusse is dit byvoorbeeld selle van die respiratoriese kanaal) óf bakterieë (vir bakteriofage).

Vir bakterieë kan albei gebeur, virusse wat rondsweef ontmoet 'n bakterie wat hulle kan besmet of andersins wat bewegende bakterieë die virus ontmoet.


Virusse beweeg deur Brownse beweging 1 Die definisie van temperatuur is dat daar gemiddeld ongeveer 2 kalorieë (klein c) (= 8,3 J) per kelvin, mol en vryheidsgraad is. 2 Vermenigvuldig dit met 1 mol/6.02E23 molekules en jy het die Boltzmann-konstante (1.4E-23 J/(K*DOF). Die virus het dus drie dimensies - drie vryheidsgrade - van fisiese translasie by 300 K kamertemperatuur, om byvoorbeeld 900 keer die Boltzmann-konstante of 1.2E-21 J energie te kry.

Wat nie na veel klink nie, maar kinetiese energie = 1/2 massa x snelheid kwadraat, so as die virus weeg, sê, 100,000 dalton = 100,000/(6.02E23) gram, dan deel jy die joules hierdeur (omskakeling na kg ) om 0,2 m^2/s^2 te kry - neem die vierkantswortel en jy het ongeveer 0,6 m/s, of ongeveer 1,3 myl per uur.

Die virus beweeg dus teen 'n stappas (gee of neem - sien die Boltzmann-verspreiding), wat GEEN ENERGIE benodig om dit te doen nie. Die waarskuwing is dat dit geen beheer het oor waarheen dit gaan nie; dit is hitte-energie. Jy kan sê dat die virus, soos 'n sluipende flatus in 'n stampvol kamer, 'n agent van chaos (of ten minste entropie) is op 'n missie om voort te gaan en uit te versprei.


Die term selfaangedrewe vereis 'n fyner kwalifikasie in die geval van bakteriofage. Alhoewel bakteriofage oor die algemeen deur Brownse beweging gedra word, soos beskryf in die ander antwoorde, vertoon die aanhegtingsproses in sommige van hulle outonome voortstuwing. Hulle kan veral op die oppervlak van 'n bakterie loop (sien modelvideo hier) en hulle spuit hul genetiese materiaal met 'n spuitagtige beweging in. Sodoende versprei hulle die energie wat in die virale proteïene gestoor is tydens hul sintese en die faagsamestelling - met ander woorde, hulle bly nie-lewende entiteite, nie in staat om energie te verkry en om te skakel na nuttige werk nie, hul beweging is 'n geprogrammeerde een, soos dié van 'n vrygestelde veer.


Selfreiniging van superhidrofobiese oppervlaktes deur selfaangedrewe springkondensaat

Die selfreinigende funksie van superhidrofobiese oppervlaktes word konvensioneel toegeskryf aan die verwydering van kontaminerende deeltjies deur waterdruppels te bots of te rol, wat die werking van eksterne kragte soos swaartekrag impliseer. Hier demonstreer ons 'n unieke selfreinigende meganisme waardeur die gekontamineerde superhidrofobiese oppervlak aan kondenserende waterdamp blootgestel word, en die kontaminante word outonoom verwyder deur die selfaangedrewe springbeweging van die resulterende vloeibare kondensaat, wat die kontaminerende deeltjies gedeeltelik bedek of volledig omsluit. . Die springbeweging van die superhidrofobiese oppervlak word aangedryf deur die oppervlakenergie wat vrygestel word tydens samesmelting van die gekondenseerde waterfase rondom die kontaminante. Die spring-kondensaatmeganisme word getoon om spontaan superhidrofobiese sikadevlerke skoon te maak, waar die kontaminerende deeltjies nie deur swaartekrag, vlerkvibrasie of windvloei verwyder kan word nie. Ons bevindinge bied insigte vir die ontwikkeling van selfreinigende materiale.

Daar word geglo dat beide natuurlike en sintetiese superhidrofobiese oppervlaktes selfreiniging verkry deur die sogenaamde "lotus-effek" (1, 2). Die lotus-effek verwys tipies na die verwydering van die kontaminerende deeltjies deur waterdruppels te raak en/of te rol (1, 3). Die superhidrofobisiteit is belangrik as gevolg van die gepaardgaande groot kontakhoek en klein histerese (4), wat die rolbeweging bevorder wat kontaminante wegdra. Volgens die konvensionele wysheid van die lotus-effek sal die selfreinigende funksie ophou sonder inkomende druppels of gunstige eksterne kragte, wat ernstige beperkings vir praktiese toepassings van superhidrofobiese materiale inhou.

Hier demonstreer ons 'n outonome meganisme om selfreiniging op superhidrofobiese oppervlaktes te bewerkstellig, waar die kontaminante verwyder word deur selfaangedrewe springkondensaat wat deur oppervlakenergie aangedryf word. Wanneer dit aan kondenserende waterdamp blootgestel word, is die kontaminerende deeltjies óf ten volle toegemaak óf gedeeltelik bedek met die resulterende vloeibare kondensaat. Voortbou op ons vorige publikasies wat selfaangedrewe spring by druppel-samesmelting toon (5, 6), toon ons partikelverwydering deur die saamgevoegde kondensaatdruppel met 'n grootte vergelykbaar met of groter as dié van die kontaminerende deeltjie(s). Verder rapporteer ons 'n duidelike springmeganisme by deeltjie-aggregasie, sonder 'n kondensaatdruppel van vergelykbare grootte met dié van die deeltjies, waar 'n groep deeltjies wat aan waterkondensaat blootgestel is, saam groepeer deur kapillariteit en self wegdryf van die superhidrofobiese oppervlak.

Die spring-kondensaatmeganisme wat hier gerapporteer word, bied 'n unieke roete na selfreiniging, met potensiële toepassings wat wissel van mikro-elektroniese wafel skoonmaak tot hitteruiler onderhoud (7). Deeltjieverwydering word dikwels in 'n gasvloei of 'n vloeistofstroom bewerkstellig deur hidrodinamiese skuifspannings, wat parallel aan die oppervlak is. Die parallelle hidrodinamiese kragte is nie ideaal om teen die kleefmeganismes soos van der Waals-kragte mee te ding nie, wat oorwegend loodreg op die oppervlak is (7 ⇓ –9). In hierdie verband is die uit-vlak rigting van die spring-kondensaat verwydering meganisme veral effektief om vasgeplakte deeltjies te verdryf.

Die sikadevlerk word as 'n model superhidrofobiese oppervlak gebruik. Die meeste krekels sowel as ander "grootvlerk" insekte het ledemate wat te kort is om die vlerke aktief skoon te maak (10), maar word blootgestel aan 'n menigte kontaminante, insluitend grondfragmente, industriële stof, plantstuifmeel en patogeniese mikroörganismes ( bv. bakterieë) (1, 10, 11). Vir hierdie insekte is selfreiniging belangrik om vlerkfunksies soos dié wat vlug en antirefleksie behels te bewaar (10, 12 ⇓ –14). Alhoewel selfreiniging op die vlerke met die lotus-effek (10) bewerkstellig kan word, is reën moontlik vir lang tydperke nie beskikbaar nie en kan dit in uiterste omstandighede gedurende die kort lewensduur (12) van 'n insek afwesig wees. Aan die ander kant leef baie insekte in 'n vogtige omgewing waarin kondensasie van atmosferiese damp op 'n daaglikse basis plaasvind. Ons wys dat die springende kondensaat wat tydens dampkondensasie voorkom, hoogs effektief is om beide stuifmeel en silikadeeltjies op cicada-vlerke te verwyder. Wanneer ander verwyderingsmeganismes ondoeltreffend of afwesig is, word verwag dat die springkondensaatmeganisme selfreiniging op 'n verskeidenheid superhidrofobiese oppervlaktes sal bereik, insluitend waterafstotende plantblare, insekvlerke en sintetiese materiale.


NANOBOTE: TOEKOMSNEDENS IN Dwelmaflewering en TERAPEUTIEK

Nanobotte of nanorobotte word deur wetenskaplikes gebruik om spesifieke funksies te verrig. Een so 'n funksie is dwelmaflewering. Die huidige dwelmafleweringstelsels lewer die middels aan die hele liggaam voordat hulle die spesifieke aangetaste area teiken. Deur nanobotte te gebruik, kan die medisyne gerig word op 'n spesifieke area van kommer en slegs siek selle word beïnvloed. Met hierdie tegnologie word newe-effekte op normale selle tot byna nul geminimaliseer.

Die dwelmdraers is ongeveer 50-100nm breed. Sodra hulle die liggaam binnegaan, stuur die dun drade op die wlls van die nanobotte elektriese seine uit wat veroorsaak dat die mure oplos en dwelms vrygestel word wanneer hulle die tekens van siek selle bespeur. Dit is 'n doelgerigte geneesmiddelafleweringstelsel wat 'n belowende toekoms inhou om lewensbedreigende siektes soos kankers te genees.

Nanogeneeskunde is die toekoms van die farmaseutiese industrie. Sonder twyfel hou hierdie tegnologie die sleutel in om baie siektes te genees met die voordeel van 'n doelgerigte geneesmiddelafleweringstelsel.

Elan Pharmaceuticals het reeds hierdie tegnologie in hul middels Merck's Emend en Wyeth's Rapamune begin gebruik.

Nanobotte of nanotegnologie-robotte is nano-elektrochemiese stelsels wat potensiële toepassings op die gebied van omgewingsmonitering en medisyne hou.

NANOBOTE IN GENEESKUNDE

Nanobots dien as loonvragte om dwelms na spesifieke terreine te lewer, hulle kan ook 'n belangrike rol speel in die dood en krimp van gewasse op spesifieke plekke deur bloedtoevoer te blokkeer. Die huidige studies is gekonsentreer op selfaangedrewe nanobotte en ander bioafbreekbare nano-toestelle gemaak van bio-nano-komponente, wat vrag na die teikenterreine vervoer, dit wil sê dwelms aan siek selle lewer. Hierdie aktiewe motoriese stelsel beloof 'n doeltreffende en effektiewe geneesmiddelafleweringstelsel.

Byvoorbeeld, selagtige nanobotte wat bakterieë en gifstowwe uit die bloed verwyder. Navorsers het hierdie nanorobotte gebou deur goue nanodrade met 'n baster van plaatjie- en rooibloedselmembrane te bedek. Hierdie hibriede selmembraanbedekking laat die nanorobotte toe om die take van twee verskillende selle gelyktydig uit te voer—plaatjies, wat patogene soos MRSA-bakterieë bind ('n antibiotika-weerstandige stam van Staphylococcus aureus), en rooibloedselle, wat die gifstowwe wat geproduseer word, absorbeer en neutraliseer deur hierdie bakterieë.

Navorsers van die Arizona State University en die Nasionale Sentrum vir Nanowetenskap en Tegnologie van die Chinese Akademie van Wetenskappe het nanobotte wat van 'n gevoude vel DNA gemaak is, in die bloedstroom van muise ingespuit. Deur die bloedselle rondom die kankergewasse te rig, was die navorsers suksesvol om die bloedtoevoer na die gewasse af te sny deur bloedstollingsfaktore by die spesifieke tumorplekke in te spuit. Dit het gelei tot herstel van die muise aangesien die gewas óf dood is óf sigbaar gekrimp het.

NANOBOTE IN VROEë KANKERDIAGNOSE

Vroeë diagnose van kanker is altyd nuttig aangesien dit volledige herstel van die pasiënt met minimale newe-effekte kan verseker. Nanobotte met chemiese sensors kan help met vroeë diagnose van kanker. Voorgestelde ontwerpe sluit tans die gebruik van geïntegreerde kommunikasietegnologie in, waar 'n tweerigtingsein geproduseer word. Dit beteken dat nanobotte op akoestiese seine sal reageer en programmeringsinstruksies via eksterne klankgolwe sal ontvang, tesame met die oordrag van data wat hulle opgehoop het.

NANOBOTE IN BIOHAZARD VERDEDIGING

Nanobotte met proteïengebaseerde biosensors kan gebruik word in real-time monitering van biogevare. Dit kan help om sekere epidemiese siektes te stop, aangesien ons 'n vroeë verslag van die siekte met die hulp van nanobotte sou hê. Byvoorbeeld, in die geval van 'n griep-epidemie, kan verhoogde konsentrasies alfa-NAGA-ensiem in die bloedstroom as 'n biomerker vir die griepinfeksie gebruik word. Die verhoogde konsentrasie sal die nanorobot prognostiese protokol aktiveer wat elektromagnetiese teruggepropageerde seine na draagbare tegnologie soos 'n selfoon stuur. Die inligting sal dan weer versend word via die telekommunikasiestelsel wat inligting verskaf oor die ligging van die besmette persoon, wat die spoed van kontaminasie-kwarantyn verhoog.

Wetenskap vorder na 'n toekoms wat meer veilig en belowend lyk. Vir nou lyk dit of die wetenskap voor is in sy wedloop met die dood, maar vir hoe lank weet ek’ nie.

Nanobots het nog nie in mense gebruik nie, ek hoop hierdie tegnologie slaag in alles wat dit beloof op 'n teoretiese of eksperimentele vlak.


Inhoud

Biorekenaars gebruik biologies-afgeleide materiale om rekenaarfunksies uit te voer. 'n Biorekenaar bestaan ​​uit 'n pad of reeks metaboliese weë wat biologiese materiale insluit wat ontwerp is om op 'n sekere manier op te tree gebaseer op die toestande (insette) van die sisteem. Die gevolglike pad van reaksies wat plaasvind, vorm 'n uitset, wat gebaseer is op die ingenieursontwerp van die biorekenaar en geïnterpreteer kan word as 'n vorm van rekenaaranalise. Drie onderskeibare tipes biorekenaars sluit in biochemiese rekenaars, biomeganiese rekenaars en bio-elektroniese rekenaars. [4]

Biochemiese rekenaars Edit

Biochemiese rekenaars gebruik die geweldige verskeidenheid terugvoerlusse wat kenmerkend is van biologiese chemiese reaksies om berekeningsfunksionaliteit te bereik. [5] Terugvoerlusse in biologiese sisteme neem baie vorme aan, en baie verskillende faktore kan beide positiewe en negatiewe terugvoer aan 'n bepaalde biochemiese proses verskaf, wat onderskeidelik óf 'n toename in chemiese uitset of 'n afname in chemiese uitset veroorsaak. Sulke faktore kan insluit die hoeveelheid katalitiese ensieme teenwoordig, die hoeveelheid reaktante teenwoordig, die hoeveelheid produkte teenwoordig, en die teenwoordigheid van molekules wat bind aan en dus die chemiese reaktiwiteit van enige van die voorgenoemde faktore verander. Gegewe die aard van hierdie biochemiese stelsels wat deur baie verskillende meganismes gereguleer moet word, kan 'n mens 'n chemiese pad ontwerp wat bestaan ​​uit 'n stel molekulêre komponente wat reageer om een ​​spesifieke produk te produseer onder een stel spesifieke chemiese toestande en 'n ander spesifieke produk onder 'n ander stel toestande . Die teenwoordigheid van die spesifieke produk wat voortspruit uit die pad kan as 'n sein dien, wat saam met ander chemiese seine geïnterpreteer kan word as 'n berekeningsuitset gebaseer op die begin chemiese toestande van die stelsel (die inset).

Biomeganiese rekenaars Wysig

Biomeganiese rekenaars is soortgelyk aan biochemiese rekenaars deurdat hulle albei 'n spesifieke bewerking uitvoer wat geïnterpreteer kan word as 'n funksionele berekening gebaseer op spesifieke aanvanklike toestande wat as invoer dien. Hulle verskil egter in wat presies dien as die uitsetsein. In biochemiese rekenaars dien die teenwoordigheid of konsentrasie van sekere chemikalieë as die insetsein. In biomeganiese rekenaars dien die meganiese vorm van 'n spesifieke molekule of stel molekules onder 'n stel aanvanklike toestande egter as die uitset. Biomeganiese rekenaars maak staat op die aard van spesifieke molekules om sekere fisiese konfigurasies onder sekere chemiese toestande aan te neem. Die meganiese, driedimensionele struktuur van die produk van die biomeganiese rekenaar word opgespoor en gepas geïnterpreteer as 'n berekende uitset.

Bio-elektroniese rekenaars Wysig

Biorekenaars kan ook gebou word om elektroniese rekenaars uit te voer. Weereens, soos beide biomeganiese en biochemiese rekenaars, word berekeninge uitgevoer deur 'n spesifieke uitset te interpreteer wat gebaseer is op 'n aanvanklike stel toestande wat as insette dien. In bio-elektroniese rekenaars is die gemete uitset die aard van die elektriese geleidingsvermoë wat in die bio-elektroniese rekenaar waargeneem word. Hierdie uitset bestaan ​​uit spesifiek ontwerpte biomolekules wat elektrisiteit op hoogs spesifieke maniere gelei, gebaseer op die aanvanklike toestande wat dien as die inset van die bio-elektroniese stelsel.

Netwerk-gebaseerde biorekenaars Wysig

In netwerkgebaseerde bioberekening [6] verken selfaangedrewe biologiese middels, soos molekulêre motorproteïene of bakterieë, 'n mikroskopiese netwerk wat 'n wiskundige probleem van belang kodeer. Die paaie van die agente deur die netwerk en/of hul finale posisies verteenwoordig potensiële oplossings vir die probleem. Byvoorbeeld, in die stelsel beskryf deur Nicolau et al., [6] word mobiele molekulêre motor filamente opgespoor by die "uitgange" van 'n netwerk wat kodeer vir die NP-volledige probleem SUBSET SUM. Alle uitgange wat deur filamente besoek word verteenwoordig korrekte oplossings vir die algoritme. Uitgange wat nie besoek word nie, is nie-oplossings. Die beweeglikheidsproteïene is óf aktien en miosien óf kinesien en mikrotubuli. Die miosien en kinesien is onderskeidelik aan die onderkant van die netwerkkanale geheg. Wanneer adenosientrifosfaat (ATP) bygevoeg word, word die aktienfilamente of mikrotubuli deur die kanale gedryf en sodoende die netwerk verken. Die energie-omsetting van chemiese energie (ATP) na meganiese energie (motiliteit) is hoogs doeltreffend in vergelyking met bv. elektroniese rekenaars, dus gebruik die rekenaar, benewens dat dit massief parallel is, ook ordes van grootte minder energie per berekeningstap.

Die gedrag van biologies-afgeleide rekenaarstelsels soos hierdie maak staat op die spesifieke molekules waaruit die sisteem bestaan, wat hoofsaaklik proteïene is, maar ook DNA-molekules kan insluit. Nanobiotegnologie verskaf die middele om die veelvuldige chemiese komponente te sintetiseer wat nodig is om so 'n stelsel te skep. [ aanhaling nodig ] Die chemiese aard van ’n proteïen word bepaal deur sy volgorde van aminosure—die chemiese boustene van proteïene. Hierdie volgorde word op sy beurt bepaal deur 'n spesifieke volgorde van DNS-nukleotiede—die boustene van DNS-molekules.Proteïene word in biologiese stelsels vervaardig deur die vertaling van nukleotiedvolgordes deur biologiese molekules genaamd ribosome, wat individuele aminosure saamstel in polipeptiede wat funksionele proteïene vorm gebaseer op die nukleotiedvolgorde wat die ribosoom interpreteer. Wat dit uiteindelik beteken, is dat 'n mens die chemiese komponente kan ontwerp wat nodig is om 'n biologiese stelsel te skep wat in staat is om berekeninge uit te voer deur DNA-nukleotiedvolgordes te ontwerp om vir die nodige proteïenkomponente te kodeer. Ook kan die sinteties ontwerpte DNA-molekules self in 'n bepaalde biorekenaarstelsel funksioneer. Dus, die implementering van nanobiotegnologie om sinteties ontwerpte proteïene te ontwerp en te produseer - sowel as die ontwerp en sintese van kunsmatige DNA-molekules - kan die konstruksie van funksionele biorekenaars (bv. Computational Genes) moontlik maak.

Biorekenaars kan ook ontwerp word met selle as hul basiese komponente. Chemies-geïnduseerde dimerisasiestelsels kan gebruik word om logiese hekke van individuele selle te maak. Hierdie logiese hekke word geaktiveer deur chemiese middels wat interaksies tussen voorheen nie-interaksie proteïene veroorsaak en 'n mate van waarneembare verandering in die sel veroorsaak. [7]

Netwerk-gebaseerde biorekenaars word ontwerp deur nano-vervaardiging van die hardeware van wafers waar die kanale geëts is deur elektronstraallitografie of nano-afdruklitografie. Die kanale is ontwerp om 'n hoë aspekverhouding van dwarssnit te hê sodat die proteïenfilamente gelei sal word. Split- en deurgangsaansluitings word ook ontwerp sodat filamente in die netwerk sal voortplant en die toegelate paaie sal verken. Oppervlaksilanisering verseker dat die beweeglikheidsproteïene aan die oppervlak geheg kan word en funksioneel bly. Die molekules wat die logiese bewerkings uitvoer, is afkomstig van biologiese weefsel.

Alle biologiese organismes het die vermoë om self te repliseer en self saam te stel in funksionele komponente. Die ekonomiese voordeel van biorekenaars lê in hierdie potensiaal van alle biologies-afgeleide stelsels om self te repliseer en self saam te stel gegewe toepaslike toestande. [4] : 349 Byvoorbeeld, al die nodige proteïene vir 'n sekere biochemiese pad, wat gemodifiseer kan word om as 'n biorekenaar te dien, kan baie keer binne 'n biologiese sel gesintetiseer word vanaf 'n enkele DNS-molekule. Hierdie DNA-molekule kan dan baie keer herhaal word. Hierdie eienskap van biologiese molekules kan hul produksie hoogs doeltreffend en relatief goedkoop maak. Terwyl elektroniese rekenaars handproduksie benodig, kan biorekenaars in groot hoeveelhede uit kulture vervaardig word sonder dat enige bykomende masjinerie nodig is om hulle te monteer.

Tans bestaan ​​biorekenaars met verskeie funksionele vermoëns wat bewerkings van "binêre" logika en wiskundige berekeninge insluit. [5] Tom Knight van die MIT Artificial Intelligence Laboratory het eers 'n biochemiese rekenaarskema voorgestel waarin proteïenkonsentrasies gebruik word as binêre seine wat uiteindelik dien om logiese bewerkings uit te voer. [4] : 349 By of bo 'n sekere konsentrasie van 'n bepaalde biochemiese produk in 'n biorekenaar chemiese baan dui op 'n sein wat óf 'n 1 of 'n 0 is. 'n Konsentrasie onder hierdie vlak dui op die ander, oorblywende sein. Deur hierdie metode as berekeningsanalise te gebruik, kan biochemiese rekenaars logiese bewerkings uitvoer waarin die toepaslike binêre uitset slegs onder spesifieke logiese beperkings op die aanvanklike toestande sal plaasvind. Met ander woorde, die toepaslike binêre uitset dien as 'n logies-afgeleide gevolgtrekking uit 'n stel aanvanklike voorwaardes wat dien as uitgangspunte waaruit die logiese gevolgtrekking gemaak kan word. Benewens hierdie tipe logiese bewerkings, is daar ook getoon dat biorekenaars ander funksionele vermoëns demonstreer, soos wiskundige berekeninge. Een so 'n voorbeeld is verskaf deur W.L. Ditto, wat in 1999 'n biorekenaar saamgestel uit bloedsuierneurone by Georgia Tech geskep het wat in staat was om eenvoudige toevoeging uit te voer. [4] : 351 Hierdie is net 'n paar van die noemenswaardige gebruike wat biorekenaars reeds ontwerp is om uit te voer, en die vermoëns van biorekenaars word al hoe meer gesofistikeerd. As gevolg van die beskikbaarheid en potensiële ekonomiese doeltreffendheid wat verband hou met die vervaardiging van biomolekules en biorekenaars - soos hierbo genoem - is die vooruitgang van die tegnologie van biorekenaars 'n gewilde, vinnig groeiende onderwerp van navorsing wat waarskynlik baie vordering in die toekoms sal sien.

In Maart 2013 het 'n span bio-ingenieurs van Stanford Universiteit, gelei deur Drew Endy, aangekondig dat hulle die biologiese ekwivalent van 'n transistor geskep het, wat hulle 'n "transkripsie" genoem het. Die uitvinding was die finale van die drie komponente wat nodig was om 'n ten volle funksionele rekenaar te bou: databerging, inligtingoordrag en 'n basiese logikastelsel. [8]

Parallelle biologiese berekening met netwerke, waar bio-agentbeweging ooreenstem met rekenkundige optelling, is in 2016 gedemonstreer op 'n SUBSET SUM-instansie met 8 kandidaat-oplossings. [6]

Baie voorbeelde van eenvoudige biorekenaars is ontwerp, maar die vermoëns van hierdie biorekenaars is baie beperk in vergelyking met kommersieel beskikbare nie-biorekenaars. Sommige mense glo dat biorekenaars groot potensiaal het, maar dit moet nog gedemonstreer word. Die potensiaal om komplekse wiskundige probleme op te los met baie minder energie as standaard elektroniese superrekenaars, asook om meer betroubare berekeninge gelyktydig eerder as opeenvolgend uit te voer, motiveer die verdere ontwikkeling van "skaalbare" biologiese rekenaars, en verskeie befondsingsagentskappe ondersteun hierdie pogings. [9] [10]


Inhoud

Selfsamestelling in die klassieke sin kan gedefinieer word as die spontane en omkeerbare organisasie van molekulêre eenhede in geordende strukture deur nie-kovalente interaksies. Die eerste eienskap van 'n self-saamgestelde sisteem wat hierdie definisie suggereer, is die spontaneïteit van die self-samestelling proses: die interaksies wat verantwoordelik is vir die vorming van die self-saamgestelde sisteem tree op 'n streng plaaslike vlak op - met ander woorde, die nanostruktuur bou self.

Alhoewel selfsamestelling tipies plaasvind tussen spesies wat swak interaksie het, kan hierdie organisasie na sterk-gebonde kovalente sisteme oorgeplaas word. 'n Voorbeeld hiervan kan in die selfsamestelling van polioksometalate waargeneem word. Bewyse dui daarop dat sulke molekules saamstel via 'n digfase tipe meganisme waardeur klein oksometalaat-ione eers nie-kovalent in oplossing saamstel, gevolg deur 'n kondensasiereaksie wat die saamgestelde eenhede kovalent bind. [4] Hierdie proses kan aangehelp word deur die bekendstelling van templaatmiddels om die gevormde spesies te beheer. [5] Op so 'n manier kan hoogs georganiseerde kovalente molekules op 'n spesifieke manier gevorm word.

Self-saamgestelde nano-struktuur is 'n voorwerp wat verskyn as gevolg van ordening en samevoeging van individuele nano-skaal voorwerpe gelei deur een of ander fisiese beginsel.

'n Besonder teen-intuïtiewe voorbeeld van 'n fisiese beginsel wat selfsamestelling kan dryf, is entropiemaksimering. Alhoewel entropie konvensioneel met wanorde geassosieer word, kan entropie onder geskikte omstandighede [6] nanoskaal voorwerpe dryf om self op 'n beheerbare manier in teikenstrukture te versamel. [7]

Nog 'n belangrike klas van selfmontering is veldgerigte samestelling. 'n Voorbeeld hiervan is die verskynsel van elektrostatiese vasvang. In hierdie geval word 'n elektriese veld tussen twee metaal-nano-elektrodes aangebring. Die deeltjies wat in die omgewing teenwoordig is, word gepolariseer deur die toegepaste elektriese veld. As gevolg van dipoolinteraksie met die elektriese veldgradiënt word die deeltjies na die gaping tussen die elektrodes aangetrek. [8] Veralgemenings van hierdie tipe benadering wat verskillende tipes velde insluit, bv. die gebruik van magnetiese velde, die gebruik van kapillêre interaksies vir deeltjies vasgevang by raakvlakke, elastiese interaksies vir deeltjies wat in vloeibare kristalle gesuspendeer is, is ook gerapporteer.

Ongeag die meganisme wat selfsamestelling aandryf, neem mense selfsamestellingbenaderings tot materiaalsintese om die probleem te vermy om materiaal een bousteen op 'n slag te bou. Om een-op-'n-keer benaderings te vermy, is belangrik omdat die hoeveelheid tyd wat nodig is om boublokke in 'n teikenstruktuur te plaas, uiters moeilik is vir strukture wat makroskopiese grootte het.

Sodra materiale van makroskopiese grootte self saamgestel kan word, kan daardie materiale in baie toepassings gebruik word. Byvoorbeeld, nanostrukture soos nano-vakuumgapings word gebruik vir die berging van energie [9] en kernenergie-omskakeling. [10] Self-gemonteerde verstelbare materiale is belowende kandidate vir elektrodes met groot oppervlak in batterye en organiese fotovoltaïese selle, sowel as vir mikrovloeistofsensors en filters. [11]

Kenmerkende kenmerke Wysig

Op hierdie stadium kan 'n mens redeneer dat enige chemiese reaksie wat atome en molekules dryf om in groter strukture te versamel, soos neerslag, in die kategorie van selfsamestelling kan val. Daar is egter ten minste drie kenmerkende kenmerke wat selfmontering 'n duidelike konsep maak.

Bestel Wysig

Eerstens moet die self-gemonteerde struktuur 'n hoër orde as die geïsoleerde komponente hê, of dit nou 'n vorm of 'n spesifieke taak is wat die self-gemonteerde entiteit mag verrig. Dit is oor die algemeen nie waar in chemiese reaksies nie, waar 'n geordende toestand na 'n wanordelike toestand kan voortgaan, afhangende van termodinamiese parameters.

Interaksies Wysig

Die tweede belangrike aspek van selfsamestelling is die oorheersende rol van swak interaksies (bv. Van der Waals, kapillêre, π − π , waterstofbindings of entropiese kragte) in vergelyking met meer "tradisionele" kovalente, ioniese of metaalbindings. Hierdie swak interaksies is om twee redes belangrik in materiaalsintese.

Eerstens neem swak interaksies 'n prominente plek in materiaal in, veral in biologiese sisteme. Hulle bepaal byvoorbeeld die fisiese eienskappe van vloeistowwe, die oplosbaarheid van vaste stowwe en die organisasie van molekules in biologiese membrane. [12]

Tweedens, benewens die sterkte van die interaksies, kan interaksies met verskillende grade van spesifisiteit selfsamestelling beheer. Selfsamestelling wat deur DNA-paringsinteraksies bemiddel word, vorm die interaksies van die hoogste spesifisiteit wat gebruik is om selfsamestelling aan te dryf. [13] Aan die ander uiterste is die minste spesifieke interaksies moontlik dié wat verskaf word deur opkomende kragte wat voortspruit uit entropiemaksimering. [14]

Boublokke Wysig

Die derde kenmerkende kenmerk van selfsamestelling is dat die boustene nie net atome en molekules is nie, maar oor 'n wye reeks nano- en mesoskopiese strukture strek, met verskillende chemiese samestellings, funksionaliteite, [15] en vorms. [16] Navorsing na moontlike driedimensionele vorms van selfsamestellende mikriete ondersoek Platoniese vastestowwe (gereelde veelvlakkige). Die term 'micrite' is deur DARPA geskep om te verwys na sub-millimeter-grootte mikrorobotte, wie se selforganiserende vermoëns vergelyk kan word met dié van slymskimmel. [17] [18] Onlangse voorbeelde van nuwe boustene sluit veelvlakke en lappies deeltjies in. [19] Voorbeelde het ook mikropartikels met komplekse geometrieë ingesluit, soos hemisferiese, [20] dimeer, [21] skywe, [22] stawe, molekules, [23] sowel as multimere. Hierdie nanoskaal boublokke kan op hul beurt gesintetiseer word deur konvensionele chemiese roetes of deur ander selfsamestellingstrategieë soos rigtinggewende entropiese kragte. Meer onlangs het omgekeerde ontwerpbenaderings verskyn waar dit moontlik is om 'n teiken self saamgestelde gedrag reg te stel, en 'n gepaste bousteen te bepaal wat daardie gedrag sal realiseer. [24]

Termodinamika en kinetika Edit

Selfsamestelling in mikroskopiese stelsels begin gewoonlik vanaf diffusie, gevolg deur die kernvorming van sade, daaropvolgende groei van die sade, en eindig by Ostwald-rypwording. Die termodinamiese dryfvrye energie kan óf entalpies óf entropies of albei wees. [25] In óf die entalpiese óf entropiese geval vind selfsamestelling plaas deur die vorming en breek van bande, [26] moontlik met nie-tradisionele vorme van bemiddeling. Die kinetika van die selfsamestellingsproses hou gewoonlik verband met diffusie, waarvoor die absorpsie/adsorpsietempo dikwels 'n Langmuir adsorpsiemodel volg wat in die diffusiebeheerde konsentrasie (relatief verdunde oplossing) deur die Fick se diffusiewette beraam kan word. Die desorpsietempo word bepaal deur die bindingssterkte van die oppervlakmolekules/atome met 'n termiese aktiveringsenergie-versperring. Die groeikoers is die mededinging tussen hierdie twee prosesse.

Voorbeelde Edit

Belangrike voorbeelde van selfsamestelling in materiaalwetenskap sluit in die vorming van molekulêre kristalle, kolloïede, lipieddubbellae, fasegeskeide polimere en selfgemonteerde monolae. [27] [28] Die vou van polipeptiedkettings tot proteïene en die vou van nukleïensure in hul funksionele vorms is voorbeelde van self-saamgestelde biologiese strukture. Onlangs is die driedimensionele makroporeuse struktuur voorberei deur selfsamestelling van difenielalanienafgeleide onder kriotoestande, die verkrygde materiaal kan die toepassing vind in die veld van regeneratiewe medisyne of geneesmiddelafleweringstelsel. [29] P. Chen et al. 'n mikroskaal selfsamestellingsmetode gedemonstreer deur die lug-vloeistof-koppelvlak wat deur Faraday wave as 'n sjabloon geskep is, te gebruik. Hierdie selfsamestelling metode kan gebruik word vir die generering van diverse stelle simmetriese en periodieke patrone van mikroskaal materiale soos hidrogels, selle en sel sferoïede. [30] Yasuga et al. gedemonstreer hoe vloeibare koppelvlak-energie die ontstaan ​​van driedimensionele periodieke strukture in mikropilaarsteiers dryf. [31] Myllymäki et al. het die vorming van miselle gedemonstreer, wat 'n verandering in morfologie ondergaan na vesels en uiteindelik na sfere, alles beheer deur oplosmiddelverandering. [32]

Eienskappe Wysig

Selfsamestelling brei die omvang van chemie uit wat daarop gemik is om produkte met orde- en funksionaliteitseienskappe te sintetiseer, chemiese bindings uit te brei na swak interaksies en om die selfsamestelling van nanoskaalboublokke op alle lengteskale in te sluit. [33] In kovalente sintese en polimerisasie, verbind die wetenskaplike atome saam in enige gewenste konformasie, wat nie noodwendig die energeties mees begunstigde posisie hoef te wees selfsamestellende molekules nie, aan die ander kant, neem 'n struktuur aan by die termodinamiese minimum, en vind die beste kombinasie van interaksies tussen subeenhede maar nie kovalente bindings tussen hulle vorm nie. In selfsamestellende strukture moet die wetenskaplike hierdie minimum voorspel, nie bloot die atome op die gewenste plek plaas nie.

Nog 'n kenmerk wat byna alle self-gemonteerde stelsels algemeen is, is hul termodinamiese stabiliteit. Vir selfsamestelling om sonder ingryping van eksterne kragte plaas te vind, moet die proses lei tot 'n laer Gibbs vrye energie, dus self-gemonteerde strukture is termodinamies meer stabiel as die enkele, ongemonteerde komponente. 'n Direkte gevolg is die algemene neiging van self-gemonteerde strukture om relatief vry van defekte te wees. 'n Voorbeeld is die vorming van tweedimensionele superroosters wat saamgestel is uit 'n ordelike rangskikking van mikrometer-grootte polimetielmetakrilaat (PMMA) sfere, begin van 'n oplossing wat die mikrosfere bevat, waarin die oplosmiddel toegelaat word om stadig in geskikte toestande te verdamp. In hierdie geval is die dryfkrag kapillêre interaksie, wat ontstaan ​​​​uit die vervorming van die oppervlak van 'n vloeistof wat veroorsaak word deur die teenwoordigheid van drywende of ondergedompelde deeltjies. [34]

Hierdie twee eienskappe - swak interaksies en termodinamiese stabiliteit - kan herroep word om 'n ander eienskap wat dikwels in self-gemonteerde stelsels voorkom te rasionaliseer: die sensitiwiteit vir versteurings deur die eksterne omgewing uitgeoefen word. Dit is klein skommelinge wat termodinamiese veranderlikes verander wat kan lei tot merkbare veranderinge in die struktuur en dit selfs in gevaar stel, hetsy tydens of na selfsamestelling. Die swak aard van interaksies is verantwoordelik vir die buigsaamheid van die argitektuur en maak voorsiening vir herrangskikkings van die struktuur in die rigting wat deur termodinamika bepaal word. As fluktuasies die termodinamiese veranderlikes terugbring na die begintoestand, sal die struktuur waarskynlik teruggaan na sy aanvanklike konfigurasie. Dit lei ons om nog een eienskap van selfsamestelling te identifiseer, wat gewoonlik nie waargeneem word in materiale wat deur ander tegnieke gesintetiseer word nie: omkeerbaarheid.

Selfsamestelling is 'n proses wat maklik deur eksterne parameters beïnvloed word. Hierdie kenmerk kan sintese taamlik kompleks maak as gevolg van die behoefte om baie gratis parameters te beheer. Tog het selfsamestelling die voordeel dat 'n groot verskeidenheid vorms en funksies op baie lengteskale verkry kan word. [35]

Die fundamentele voorwaarde wat nodig is vir nanoskaal-boublokke om self in 'n geordende struktuur saam te stel, is die gelyktydige teenwoordigheid van langafstand-afstotende en kortafstand-aantrekkingskragte. [36]

Deur voorlopers met geskikte fisies-chemiese eienskappe te kies, is dit moontlik om fyn beheer uit te oefen op die vormingsprosesse wat komplekse strukture produseer. Dit is duidelik dat die belangrikste hulpmiddel wanneer dit kom by die ontwerp van 'n sintesestrategie vir 'n materiaal, die kennis van die chemie van die bou-eenhede is. Daar is byvoorbeeld gedemonstreer dat dit moontlik was om diblokkopolimere met verskillende blokreaktiwiteite te gebruik om selektief maghemiet-nanopartikels in te bed en periodieke materiale met potensiële gebruik as golfleiers te genereer. [37]

In 2008 is voorgestel dat elke selfmonteerproses 'n mede-vergadering aanbied, wat eersgenoemde term 'n wanbenaming maak. Hierdie tesis is gebou op die konsep van wedersydse ordening van die selfsamestellende stelsel en sy omgewing. [38]

Die mees algemene voorbeelde van selfsamestelling op die makroskopiese skaal kan gesien word by raakvlakke tussen gasse en vloeistowwe, waar molekules op die nanoskaal in die vertikale rigting beperk kan word en lateraal oor lang afstande versprei kan word. Voorbeelde van selfsamestelling by gas-vloeistof-koppelvlakke sluit asemfigure, selfgemonteerde monolae en Langmuir-Blodgett-films in, terwyl kristallisasie van fullereen-share 'n voorbeeld is van makroskopiese selfsamestelling tussen twee vloeistowwe. [39] [40] Nog 'n merkwaardige voorbeeld van makroskopiese selfsamestelling is die vorming van dun kwasikristalle by 'n lug-vloeistof-koppelvlak, wat nie net deur anorganiese nie, maar ook deur organiese molekulêre eenhede opgebou kan word. [41] [42]

Selfsamestellingsprosesse kan ook in stelsels van makroskopiese boublokke waargeneem word. Hierdie boustene kan ekstern aangedryf [43] of selfaangedrewe wees. [44] Sedert die 1950's het wetenskaplikes selfmonteerstelsels gebou wat sentimeter-grootte komponente vertoon wat wissel van passiewe meganiese onderdele tot mobiele robotte. [45] Vir stelsels op hierdie skaal kan die komponentontwerp presies beheer word. Vir sommige stelsels is die komponente se interaksievoorkeure programmeerbaar. Die selfsamestellingsprosesse kan maklik deur die komponente self of deur eksterne waarnemers gemonitor en ontleed word. [46]

In April 2014 is 'n 3D-gedrukte plastiek gekombineer met 'n "slim materiaal" wat self in water bymekaarmaak, [47] wat gelei het tot "4D-druk". [48]

Mense gebruik gereeld die terme "self-organisasie" en "self-samestelling" uitruilbaar. Soos komplekse sisteemwetenskap egter meer gewild word, is daar 'n groter behoefte om die verskille tussen die twee meganismes duidelik te onderskei om hul betekenis in fisiese en biologiese stelsels te verstaan. Beide prosesse verduidelik hoe kollektiewe orde ontwikkel uit "dinamiese kleinskaalse interaksies". [49] Selforganisasie is 'n nie-ewewigsproses waar selfsamestelling 'n spontane proses is wat na ewewig lei. Selfmontering vereis dat komponente in wese onveranderd bly regdeur die proses. Benewens die termodinamiese verskil tussen die twee, is daar ook 'n verskil in vorming. Die eerste verskil is wat "die globale orde van die geheel kodeer" in selfsamestelling, terwyl in selforganisasie hierdie aanvanklike enkodering nie nodig is nie. Nog 'n effense kontras verwys na die minimum aantal eenhede wat nodig is om 'n bestelling te maak. Selforganisasie blyk 'n minimum aantal eenhede te hê, terwyl selfsamestelling nie. Die konsepte kan besondere toepassing hê in verband met natuurlike seleksie. [50] Uiteindelik kan hierdie patrone een teorie van patroonvorming in die natuur vorm. [51]


Nuut geopenbaarde virale struktuur dui op 'n kontinuum in die evolusie van virusse

’n Internasionale span wetenskaplikes onder leiding van navorsers by The Wistar Institute het twee verskillende beeldtegnieke gekombineer om die molekulêre-vlak raamwerk van ’n algemene bakteriofaag, ’n virus wat bakterieë infekteer, te ontbloot. Die resultate, berig in die Oktober-uitgawe van Nature Structural Biology, dui daarop dat virusse 'n kontinuum van progressief meer komplekse argitektoniese strategieë ontwikkel het om hul toenemende grootte te hanteer soos hulle ontwikkel het. 'n Beeld van die studie word op die tydskrif se voorblad vertoon.

Die nuwe bevindinge kan 'n nuwe benadering tot die ontwikkeling van terapieë vir sekere moeilik behandelbare infeksies oopmaak. Die bakteriofaag wat bestudeer is, genaamd PRD1, infekteer antibiotika-weerstandige stamme van E. coli bakterieë, insluitend stamme wat verantwoordelik is vir tienduisende gevalle van voedselvergiftiging in die Verenigde State van Amerika elke jaar. Die intieme kennis van PRD1 se struktuur wat deur die huidige studie verskaf word, kan wetenskaplikes help om 'n behandeling te ontwikkel vir E. coli-infeksies wat PRD1 behels.

Die strukturele besonderhede toon dat die bakteriofaag ooreenkomste het met virusse kleiner as hyself, eenvoudige plant- en diervirusse waarvan die buitenste rokke gevorm word uit proteïene wat deur gekoppelde “arms aanmekaar gehou word.” Daarbenewens gebruik dit egter ook klein “gom& #8221 proteïene om groter proteïene saam te sementeer. Hierdie kenmerk maak dit meer soos die menslike adenovirusse, groter en meer komplekse virusse wat die respiratoriese kanaal besmet en ander siektes veroorsaak. Gesamentlik plaas hierdie kenmerke die bakteriofaag op 'n tussenpunt op die virale evolusionêre boom en help om die algehele evolusionêre pad wat deur families van virusse geneem word, te verlig.

Die nuwe beelde wys nie net die buitenste laag van die bakteriofaag nie, maar openbaar ook besonderhede van sy binneste membraan, 'n swak verstaanbare vetterige dubbellaag onder die jas wat 'n beskermende versperring rondom die genetiese materiaal, of DNS, vorm.

“Ons is geïntrigeerd deur die parallelle tussen PRD1 en adenovirus sedert ons opvallende ooreenkomste in hul algehele struktuur in vroeëre studies ontdek het,” sê strukturele bioloog Roger M. Burnett, Ph.D., 'n professor by The Wistar Institute en senior skrywer oor die Nature Structural Biology-studie. “Ons resultate onthul dat PRD1 ook ooreenkomste met eenvoudiger virusse het en versterk die idee dat daar 'n kontinuum van virale argitekture is wat deur virusse loop wat sulke verskillende gashere soos bakterieë, plante en diere, insluitend mense, besmet. 'n Waardering van hierdie parallelle is belangrik, aangesien bevindings in een virale stelsel waardevolle insigte in 'n ander kan verskaf. Ons het ook meer geleer oor membrane, wat baie moeilik is om met konvensionele tegnieke te bestudeer, en sien nou hoe hulle betrokke kan wees by die verpakking van virale DNA.”

Die twee beeldtegnieke wat die navorsers gebruik om die struktuur van PRD1 te dissekteer, is elektronmikroskopie en X-straalkristallografie. Rekenaarmodellering is gebruik om beelde van 'n hele virusdeeltjie wat deur die relatief lae-resolusie-tegniek van elektronmikroskopie verskaf word, te kombineer met die hoë-resolusie molekulêre struktuur van die mantelproteïen wat deur X-straalkristallografie verkry is. Die gevolglike “kwasi-atomiese” struktuur van die proteïene wat die buitenste omhulsel van die virus vorm, is toe weggestroop deur 'n soort grafiese “chirurgie” om besonderhede te openbaar van die ander molekules wat die virale binnekant vorm.


Vyf dinge wat jy moet weet oor vlermuise, siektes en koronavirus

Op grond van grootte alleen, behoort vlermuise ongeveer vier jaar te leef, maar hulle kan in werklikheid die ouderdom van 40 bereik. Krediet: pikist.com/licenced under CC0

Vlermuise is deesdae in die kollig omdat hulle na gerugte die bron is van SARS-CoV-2, die virus wat die koronaviruspandemie veroorsaak het. Maar dit is maar deel van hul storie. Vlermuise blyk wonderbaarlike wesens te wees. Hul vermoë om te verouder sonder gebrekkige of kanker, sowel as om 'n menigte infeksies te beveg, gee ons leidrade oor hoe om dieselfde vir onsself te doen.

Professor Emma Teeling is medestigter van Bat 1K, 'n inisiatief om die genome van alle vlermuisspesies te orden. Sy is 'n dierkundige en genetikus by University College Dublin, Ierland, en het met Horizon gesels oor wat sy ontdek het.

1. Vlermuise het baie genetiese truuks teen veroudering

Normaalweg, hoe groter die soogdier, hoe langer lewe dit. As hulle hierdie patroon gevolg het, sou die vlermuis wat die langste gelewe het net vir tot vier jaar leef. Maar hulle trotseer hierdie reël en kan langer as 40 leef, wat hulle die langslewende soogdier vir liggaamsgrootte maak. Die Bat 1K-konsortium het ses vlermuisgenome ontkies en ontdek dat gene wat ons reeds weet verband hou met veroudering by mense, in vlermuise verander word. Hierdie gene - en waarskynlik ander, wat nog nie ontdek is nie - is agter die baie dinge wat vlermuise doen om veroudering te bekamp.

Een van hul truuks is om ywerig te 'opvee' en ontslae te raak van die afval wat rondom selle lê soos hulle ouer word—'n proses wat bekend staan ​​as outofagie. Hulle handhaaf ook hul telomere – die kappies op die punte van chromosome wat geleidelik ontrafel soos die jare verbygaan, wat lei tot verouderingseffekte of kanker.

"Wat nogal buitengewoon is, is dat ons ontdek het dat hulle eintlik hul DNA-onderhoud verhoog soos hulle ouer word - die teenoorgestelde van wat in ander soogdiere gebeur," het prof. Teeling gesê.

Mense ly aan verhoogde inflammasie soos hulle ouer word, wat toestande soos rumatoïede artritis veroorsaak. Maar prof. Teeling en haar span het ontdek dat vlermuise sommige van die gene wat by inflammasie betrokke is, verloor het. Dit lyk asof hulle hul immuunstelsels balanseer tussen inflammatoriese en anti-inflammatoriese reaksies om dit onder beheer te hou.

Sommige wetenskaplikes dink vlermuise het hierdie meganismes ontwikkel om te kan vlieg—hulle is die enigste soogdier wat tot selfaangedrewe vlug kan vlieg en dit verg baie energie. Wanneer die organelle wat verantwoordelik is vir energieopwekking—die mitochondria—baie aktief is, kan dit baie skade aan DNA veroorsaak. Prof. Teeling se teorie—nog onbewese—is dat hulle moontlik al hierdie regstellings ontwikkel het om dit te hanteer.

2. Vlermuise word nie siek van virusse nie

Vlermuise het ook baie gene wat verantwoordelik is vir anti-virale aktiwiteit en hulle het altyd hul anti-virale meganismes aangeskakel. Dit is waarskynlik hoekom hulle nie eintlik siek word nie, al word hulle met Marburg-virussiekte, ernstige akute respiratoriese sindroom (SAID) of Midde-Ooste respiratoriese sindroom (MERS) nie eintlik siek nie: sodra hierdie virusse binnedring, kan die vlermuise hul behendigheid moduleer. immuunstelsels om hulle te neutraliseer.

Trouens, vlermuise se immuunstelsels blyk in 'n nimmereindigende evolusionêre wedloop met virusse te wees, wat elkeen verander om die ander te uitoorlê. Die spore van sommige van hierdie geskiedkundige veldslae, in die vorm van snitte van genetiese materiaal van virusse, kan verspreid in vlermuis-DNS gevind word.

3. Dit is nog nie bewys dat vlermuise die virus agter COVID-19 aan mense oorgedra het nie

Sommige navorsers dink dat die unieke immuunstelsel van vlermuise virusse dwing om vinnig binne hulle te ontwikkel, wat 'n unieke teelaarde skep vir virusse wat moontlik tussen spesies kan spring. Ander navorsers wys daarop dat baie soogdiere virusse aan mense oorgedra het, insluitend varke (varkgriep) en sjimpansees (MIV).

Nietemin, vlermuise huisves 'n groot verskeidenheid koronavirusse en is die vermoedelike reservoir vir baie siektes, insluitend Nipah- en Hendra-virusinfeksies, Marburg-virussiekte en stamme van Influenza A-virus.

Of hulle 'n rol gespeel het om SARS-CoV-2 aan mense oor te dra, word onder vlermuiskundiges gedebatteer.

Prof. Teeling was deel van 'n span wat onlangs navorsing gepubliseer het wat bevraagteken of vlermuise die direkte skuldiges kan wees. Bekend is dat die virus toegang tot menslike selle verkry deur aan ACE2-reseptore op hul oppervlaktes vas te heg. Die span, gelei deur professor Harris Lewin van die Universiteit van Kalifornië in die VSA, het voorspel dat die ACE2-reseptore op vlermuisselle nie deur die nuwe koronavirus 'ontsluit' kan word nie.

"Dit lyk of die virus nie in vlermuisselle kan inkom nie. Dit is eintlik 'n primaatsiekte," het prof.Teeling gesê. Daar is absoluut geen gepubliseerde bewyse dat vlermuise natuurlik met SARS-Cov-2 besmet kan word nie, voeg sy by.

Maar ander navorsing het getoon dat die onmiddellike voorouer van SARS-CoV-2 waarskynlik in 'n soort vlermuis ontstaan ​​​​het. Een moontlikheid is dus dat vlermuise hierdie voorouer na 'n ander spesie oorgedra het, waar dit ontwikkel het om SARS-CoV-2 te word, en daardie tussengasheer dit dan na mense oorgedra het.

Daar is egter konsensus dat sodra grond omgeskakel is vir menslike gebruik, vlermuise (en ander soogdiere) ander spesies nader teëkom, wat geleenthede bied vir virusse om tussen hulle te spring. Veral vlermuise kan naby menslike bewoning aangedryf word as gevolg van kunsmatige lig, vrugteboorde en nesplekke.

4. Vlermuise kan ons help om ons eie lewensduur te verleng en siektes te beveg

Deur te verstaan ​​hoe vlermuise dit regkry om te verhoed dat hulle siek word met virale infeksies, kan wetenskaplikes met terapieë vir mense vorendag kom. Veral die sensitiewe manier waarop hulle dit regkry om virusse vinnig te neutraliseer, maar dan hul ontsteking afskakel voordat dit so sterk word dat dit self skade kan aanrig, is iets wat wetenskaplikes wil verstaan. "Hulle gaan ons leer hoe ons ons eie immuunreaksies kan moduleer om infeksies beter te verdra en daarmee saam te leef," het prof. Teeling gesê.

Dit is dalk ook moontlik om die geheime van hul jeugdigheid te ontgin, sê sy. Behalwe om sommige verouderende gene anders uit te druk, het vlermuise ook gene wat mense nie het nie. Sommige hiervan word meer uitgedruk soos hulle ouer word - en ander minder.

5. Vlermuise handhaaf 'n gesonde omgewing vir mense

Vlermuise is doodgemaak, uit hul slaapplekke verbrand en met waterkanonne aangeval uit vrees dat hulle die SARS-Cov-2-virus versprei—maar hulle is noodsaaklik vir baie ekosisteme. Hulle is groot bestuiwers in die trope—insluitend vir waardevolle gewasse soos piesangs, mango's en koejawels. Hulle versprei ook die sade van honderde plante.

Vlermuise is 'sleutelsteen-roofdiere', wat beteken dat hul verskeie aktiwiteite help om die balans van die ekosisteem te handhaaf. Hulle reguleer insekte en eet elke aand hul eie liggaamsgewig daarin. Baie hiervan is oesvernietigende insekte, soos plantluise. Op plekke waar sekere plaagdoders is verbied, dit is 'n al hoe belangriker middel van biologiese beheer. In sommige plekke prooi vlermuise insekte wat siektes na mense oordra, soos muskiete wat malaria of Zika-virus oordra. "Hulle is baie, baie belangrik vir veelvuldige redes,” het prof. Teeling gesê


Inhoud

’n Groep diere wat vir ’n roofdier vlug, toon die aard van tropgedrag. In 1971, in die dikwels aangehaalde artikel "Geometry For The Selfish Herd", het die evolusionêre bioloog W. D. Hamilton beweer dat elke individuele groeplid die gevaar vir homself verminder deur so na as moontlik aan die middel van die vlugtende groep te beweeg. Die trop kom dus voor as 'n eenheid om saam te beweeg, maar sy funksie spruit uit die ongekoördineerde gedrag van selfdienende individue. [4]

Simmetrie-breek wysig

Asimmetriese samevoeging van diere onder paniektoestande is in baie spesies waargeneem, insluitend mense, muise en miere. [5] Teoretiese modelle het simmetriebreking soortgelyk aan waarnemings in empiriese studies getoon. Byvoorbeeld, wanneer paniekbevange individue beperk word tot 'n kamer met twee gelyke en gelyke uitgange, sal 'n meerderheid een uitgang bevoordeel terwyl die minderheid die ander sal bevoordeel.

Moontlike meganismes vir hierdie gedrag sluit in Hamilton se selfsugtige kudde-teorie, buurkopiëring, of die neweproduk van kommunikasie deur sosiale diere of weghol positiewe terugvoer.

Kenmerke van ontsnappingspaniek sluit in:

  • Individue probeer om vinniger as normaalweg te beweeg.
  • Interaksies tussen individue word fisies.
  • Uitgange word geboë en verstop.
  • Ontvlugting word vertraag deur gevalle individue wat as hindernisse dien.
  • Individue toon 'n neiging tot massa of gekopieerde gedrag.
  • Alternatiewe of minder gebruikte uitgange word oor die hoof gesien. [4][6]

Die filosowe Søren Kierkegaard en Friedrich Nietzsche was van die eerstes wat dit waarna hulle verwys het as "die skare" (Kierkegaard) en "kuddemoraliteit" en die "kudde-instink" (Nietzsche) in die menslike samelewing gekritiseer het. Moderne sielkundige en ekonomiese navorsing het kuddegedrag by mense geïdentifiseer om die verskynsel te verklaar van groot getalle mense wat op dieselfde manier op dieselfde tyd optree. Die Britse chirurg Wilfred Trotter het die frase "kuddegedrag" in sy boek gewild gemaak, Instinkte van die kudde in vrede en oorlog (1914). In Die teorie van die ontspanningsklas, het Thorstein Veblen ekonomiese gedrag verduidelik in terme van sosiale invloede soos "emulasie", waar sommige lede van 'n groep ander lede van hoër status naboots. In "The Metropolis and Mental Life" (1903) het die vroeë sosioloog George Simmel na die "impuls tot geselligheid in die mens" verwys en probeer om "die vorme van assosiasie te beskryf waardeur 'n blote som van afsonderlike individue in 'n 'samelewing gemaak word nie. ' ". Ander sosiale wetenskaplikes het gedrag wat met veewagting verband hou, ondersoek, soos Sigmund Freud (skare sielkunde), Carl Jung (kollektiewe onbewuste), Everett Dean Martin (Behavior of Crowds) en Gustave Le Bon (die populêre verstand).

Swermteorie wat in nie-menslike samelewings waargeneem word, is 'n verwante konsep en word ondersoek soos dit in die menslike samelewing voorkom. Die Skotse joernalis Charles Mackay identifiseer verskeie fasette van kuddegedrag in sy 1841-werk, Extraordinary Popular Delusions and the Madness of Crowds.

Valuta krisisse Wysig

Valutakrisisse is geneig om kuddegedrag te toon wanneer buitelandse en binnelandse beleggers 'n regering se geldeenheid in fisiese bates (soos goud) of buitelandse geldeenhede omskakel wanneer hulle besef die regering is nie in staat om sy skuld terug te betaal nie. Dit word 'n spekulatiewe aanval genoem en dit sal geneig wees om matige inflasie op kort termyn te veroorsaak. Wanneer verbruikers besef dat die inflasie van benodigde kommoditeite toeneem, sal hulle goedere begin opgaar en opgaar, wat die inflasiekoers selfs vinniger sal versnel. Dit sal uiteindelik die geldeenheid ineenstort en waarskynlik lei tot burgerlike onrus.

Aandelemark borrels Wysig

Groot aandelemarkneigings begin en eindig dikwels met periodes van waansinnige koop (borrels) of verkoop (ongelukke). Baie waarnemers noem hierdie episodes as duidelike voorbeelde van herdersgedrag wat irrasioneel is en deur emosie gedryf word—gierigheid in die borrels, vrees in die ongelukke. Individuele beleggers sluit aan by die skare ander wat haastig is om in of uit die mark te kom. [7]

Sommige volgelinge van die tegniese ontledingskool van belegging sien die kuddegedrag van beleggers as 'n voorbeeld van uiterste marksentiment. [8] Die akademiese studie van gedragsfinansiering het herdenking in die kollektiewe irrasionaliteit van beleggers geïdentifiseer, veral die werk van Nobelpryswenners Vernon L. Smith, Amos Tversky, Daniel Kahneman en Robert Shiller. [9] [a] Hey en Morone (2004) het 'n model van kuddegedrag in 'n markkonteks ontleed.

Sommige empiriese werke oor metodes vir die opsporing en meting van die omvang van kuddes sluit Christie en Huang (1995) en Chang, Cheng en Khorana (2000) in. Hierdie resultate verwys na 'n mark met 'n goed gedefinieerde fundamentele waarde. 'n Noemenswaardige voorval van moontlike herdersy is die 2007 uraanborrel, wat begin het met die oorstroming van die Cigar Lake Myn in Saskatchewan, gedurende die jaar 2006. [10] [11] [12]

Ekonomiese teorie van herding Edit

Daar is twee rigtings van werk in ekonomiese teorie wat in ag neem waarom kuddes voorkom en raamwerke verskaf om die oorsake en gevolge daarvan te ondersoek.

Die eerste van hierdie aspekte is dié op kuddegedrag in 'n nie-markkonteks. Die belangrikste verwysings is Banerjee (1992) en Bikhchandani, Hirshleifer en Welch (1992), wat albei getoon het dat kuddegedrag kan voortspruit uit private inligting wat nie publiek gedeel word nie. Meer spesifiek, beide hierdie referate het getoon dat individue, wat opeenvolgend optree op grond van private inligting en openbare kennis oor die gedrag van ander, uiteindelik die sosiaal ongewenste opsie kan kies. 'n Groot latere literatuur het die oorsake en gevolge van sulke "troppe" en inligtingskaskenades ondersoek. [13]

Die tweede stringe het betrekking op inligtingsamevoeging in markkontekste. 'n Baie vroeë verwysing is die klassieke referaat deur Grossman en Stiglitz (1976) wat getoon het dat oningeligte handelaars in 'n markkonteks ingelig kan word deur die prys op so 'n manier dat private inligting korrek en doeltreffend saamgevoeg word. Daaropvolgende werk het getoon dat markte stelselmatig openbare inligting kan oorgewig [14] dit het ook die rol van strategiese handel as 'n struikelblok vir doeltreffende inligtingsamevoeging bestudeer. [15]

In menigte Edit

Skares wat namens 'n grief bymekaarkom, kan herdegedrag behels wat gewelddadig word, veral wanneer dit deur 'n opponerende etniese of rassegroep gekonfronteer word. Die Los Angeles-onluste van 1992, New York Draft Riots en Tulsa Race Riot is berug in die Amerikaanse geskiedenis. Die idee van 'n "groepgedagte" of "gemoedsgedrag" is deur die Franse sosiale sielkundiges Gabriel Tarde en Gustave Le Bon voorgehou.

Sheeple Edit

Skaap ( / ˈ ʃ iː p əl / [16] 'n samehang van "skape" en "mense") is 'n neerhalende term wat die passiewe kuddegedrag beklemtoon van mense wat maklik beheer word deur 'n regerende mag of markgiere wat hulle met skape vergelyk, 'n tropdier wat "maklik" rondgelei word. Die term word gebruik om diegene te beskryf wat vrywillig toegee aan 'n voorstel sonder enige beduidende kritiese analise of navorsing, grootliks as gevolg van die meerderheid van 'n bevolking wat 'n soortgelyke ingesteldheid het. [17] Word Spy definieer dit as "mense wat sagmoedig is, maklik oorreed is en geneig is om die skare (skape + mense) te volg".[18] Merriam-Webster definieer die term as "mense wat gehoorsaam, inskiklik of maklik beïnvloed is: mense wat met skape vergelyk word". [16] Die woord is meervoud tantum, wat beteken dit het nie 'n enkelvoudige vorm nie.

Alhoewel die oorsprong daarvan onduidelik is, is die woord deur W. R. Anderson in sy rubriek gebruik Rondte oor Radio, gepubliseer in Londen 1945, waar hy geskryf het:

Die eenvoudige waarheid is dat jy met enigiets kan wegkom, in die regering. Dit dek byna al die euwels van die tyd. As jy eers binne is, kan niemand jou blykbaar uitwys nie. Die mense, soos altyd (ek spel dit "Sheeple"), sal enigiets staan. [19]

Nog 'n vroeë gebruik was van Ernest Rogers, wie se 1949-boek Die Ou Hokum Emmer het 'n hoofstuk met die titel "Ons die Skaap" bevat. [20] Die Wall Street Journal die eerste keer dat die etiket in 1984 gedruk is, het die verslaggewer die woord gehoor wat deur die eienaar van die American Opinion-boekwinkel gebruik word. [21] Die term is die eerste keer in die laat 1980's en vroeë 1990's gewild gemaak deur samesweringsteoretikus en omroeper Bill Cooper op sy radioprogram Die Uur van die Tyd wat internasionaal via kortgolfradiostasies uitgesaai is. Die program het 'n klein, dog toegewyde aanhang gekry, wat baie individue geïnspireer het wat later hul eie radioprogramme wat krities oor die Amerikaanse regering sou uitsaai. Dit het toe gelei tot die gereelde gebruik daarvan op die radioprogram Kus tot Kus AM deur Art Bell deur die 1990's en vroeë 2000's. Hierdie gekombineerde faktore het die gewildheid van die woord aansienlik verhoog en tot die wydverspreide gebruik daarvan gelei.

Die term kan ook gebruik word vir diegene wat buitensporig verdraagsaam, of verwelkomend lyk, teenoor wydverspreide beleide. In 'n rubriek getiteld "A Nation of Sheeple", skryf rubriekskrywer Walter E. Williams, "Amerikaners het skaapagtig alle vorme van Transportation Security Administration nonsens aanvaar. In die naam van sekuriteit het ons vingernaelknippers, brilskroewedraaiers en speelgoedsoldate toegelaat om van ons geneem word voordat ons op 'n vliegtuig klim." [22]

Alledaagse besluitneming Edit

"Goedaardige" kuddegedrag kan gereeld voorkom in alledaagse besluite wat gebaseer is op leer uit die inligting van ander, soos wanneer 'n persoon op straat besluit in watter van twee restaurante om te eet. Veronderstel dat albei aantreklik lyk, maar albei is leeg omdat dit vroeg is aand so lukraak, hierdie persoon kies restaurant A. Kort voor lank stap 'n paartjie in dieselfde straat af op soek na 'n eetplek. Hulle sien dat restaurant A klante het terwyl B leeg is, en kies A met die veronderstelling dat om klante te hê dit die beter keuse maak. Omdat ander verbygangers dieselfde ding in die aand doen, doen restaurant A daardie aand meer sake as B. Daar word ook na hierdie verskynsel verwys as 'n inligtingskaskade. [23] [24] [25] [26]

Kuddegedrag is dikwels 'n nuttige hulpmiddel in bemarking en, indien dit reg aangewend word, kan dit lei tot toenames in verkope en veranderinge aan die struktuur van die samelewing. [ aanhaling nodig ] Alhoewel dit getoon is dat finansiële aansporings aksie by groot getalle mense veroorsaak, wen kuddementaliteit dikwels in 'n geval van "Keeping up with the Joneses".

In handelsmerk en produk sukses Edit

Kommunikasietegnologie het bygedra tot die verspreiding van verbruikerskeuse en "die krag van skares", [27] Verbruikers het toenemend meer toegang tot menings en inligting van beide meningsvormers en -vormers op platforms wat grootliks gebruikergegenereerde inhoud het, en dus meer gereedskap waarmee enige besluitnemingsproses voltooi kan word. Gewildheid word gesien as 'n aanduiding van beter gehalte, en verbruikers sal die menings van ander wat op hierdie platforms geplaas word, gebruik as 'n kragtige kompas om hulle te lei na produkte en handelsmerke wat ooreenstem met hul vooropvattings en die besluite van ander in hul portuurgroepe. [28] Met inagneming van verskille in behoeftes en hul posisie in die sosialiseringsproses, het Lessig & Park groepe studente en huisvroue en die invloed wat hierdie verwysingsgroepe op mekaar het, ondersoek. By wyse van kuddementaliteit was studente geneig om mekaar aan te moedig tot bier, hamburger en sigarette, terwyl huisvrouens geneig was om mekaar aan te moedig vir meubels en skoonmaakmiddel. Terwyl hierdie spesifieke studie in 1977 gedoen is, kan 'n mens nie die bevindinge daarvan in vandag se samelewing verontagsaam nie. 'n Studie wat deur Burke, Leykin, Li en Zhang in 2014 gedoen is oor die sosiale invloed op kopergedrag, toon dat kopers beïnvloed word deur direkte interaksies met metgeselle, en namate 'n groepgrootte toeneem, word kuddegedrag meer duidelik. Besprekings wat opwinding en belangstelling skep, het 'n groter impak op aanrakingsfrekwensie en koopwaarskynlikheid groei met groter betrokkenheid wat deur 'n groot groep veroorsaak word. [29] Kopers in hierdie Midwestern-Amerikaanse winkelsentrum is gemonitor en hul aankope is opgemerk, en daar is tot op 'n stadium gevind dat potensiële klante verkies om in winkels te wees wat matige verkeersvlakke gehad het. Die ander mense in die winkel het nie net as maatskappy gedien nie, maar het ook 'n afleidingspunt verskaf waarop potensiële klante hul gedrag kon modelleer en aankoopbesluite kon neem, soos met enige verwysingsgroep of gemeenskap.

Sosiale media kan ook 'n kragtige hulpmiddel wees om kuddegedrag voort te sit. [ aanhaling nodig ] Sy onmeetbare hoeveelheid gebruiker-gegenereerde inhoud dien as 'n platform vir meningsleiers om die verhoog te neem en aankoopbesluite te beïnvloed, en aanbevelings van eweknieë en bewyse van positiewe aanlyn ervaring dien alles om verbruikers te help om aankoopbesluite te neem. [30] Gunawan en Huarng se 2015-studie het tot die gevolgtrekking gekom dat sosiale invloed noodsaaklik is om houdings teenoor handelsmerke te bepaal, wat op sy beurt tot aankoopvoorneme lei. [31] Beïnvloeders vorm norme wat gevind word dat hul eweknieë volg, en om ekstroverte persoonlikhede te teiken verhoog die kanse op aankoop nog verder. [30] Dit is omdat die sterker persoonlikhede geneig is om meer betrokke te wees op verbruikersplatforms en sodoende mond-tot-mond-inligting meer doeltreffend te versprei. [32] Baie handelsmerke het die belangrikheid van handelsmerkambassadeurs en -beïnvloeders begin besef, en dit word duideliker gewys dat kuddegedrag gebruik kan word om verkope en winste eksponensieel ten gunste van enige handelsmerk te bevorder deur hierdie gevalle te ondersoek.

In sosiale bemarking Edit

Bemarking kan maklik verby kommersiële wortels oorskry, deurdat dit gebruik kan word om optrede aan te moedig wat met gesondheid, omgewingsbewustheid en die algemene samelewing te make het. Kuddementaliteit neem dikwels 'n voorste sitplek in wanneer dit by sosiale bemarking kom, wat die weg baan vir veldtogte soos Aardedag, en die verskeidenheid teenrook- en teenvetsug-veldtogte wat in elke land gesien word. Binne kulture en gemeenskappe moet bemarkers daarna streef om meningsleiers te beïnvloed wat weer mekaar beïnvloed, [33] aangesien dit die kuddementaliteit van enige groep mense is wat 'n sosiale veldtog se sukses verseker. ’n Veldtog wat deur Som la Pera in Spanje uitgevoer is om tienervetsug te bekamp, ​​het bevind dat veldtogte wat in skole gevoer word meer effektief is as gevolg van die invloed van onderwysers en maats, en studente se hoë sigbaarheid, en hul interaksie met mekaar. Meningsleiers in skole het die logo en handelsmerk vir die veldtog geskep, inhoud vir sosiale media gebou en aanbiedings in die skool gelei om gehoorinteraksie te betrek. Daar is dus tot die gevolgtrekking gekom dat die sukses van die veldtog gewortel was in die feit dat die kommunikasiemiddel die gehoor self was, wat die teikengehoor 'n gevoel van eienaarskap en bemagtiging gee. [34] Soos voorheen genoem, oefen studente 'n hoë vlak van invloed oor mekaar uit, en deur sterker persoonlikhede aan te moedig om opinies te lei, kon die organiseerders van die veldtog die aandag van ander studente verseker wat met die verwysingsgroep geïdentifiseer het.

Kuddegedrag is nie net van toepassing op studente in skole waar hulle hoogs sigbaar is nie, maar ook onder gemeenskappe waar waargenome optrede 'n sterk rol speel. Tussen 2003 en 2004 het die California State University 'n studie gedoen om huishoudelike bewaring van energie en motiverings daarvoor te meet. Daar is gevind dat faktore soos om die omgewing te spaar, geld te spaar of sosiale verantwoordelikheid nie so 'n groot impak op elke huishouding gehad het as die waargenome gedrag van hul bure nie. [35] Alhoewel die finansiële aansporings om geld te spaar, nou gevolg deur morele aansporings om die omgewing te beskerm, dikwels beskou word as 'n gemeenskap se grootste leidende kompas, het meer huishoudings gereageer op die aanmoediging om energie te bespaar toe hulle meegedeel is dat 77% van hul bure het waaiers in plaas van lugversorging gebruik, wat bewys dat gemeenskappe meer geneig is om aan 'n gedrag deel te neem as hulle dink dat al die ander reeds deelneem.

Kuddegedrag wat in die twee voorbeelde getoon word, illustreer dat dit 'n kragtige instrument in sosiale bemarking kan wees, en as dit reg ingespan word, die potensiaal het om groot verandering te bewerkstellig. Dit is duidelik dat meningsleiers en hul invloed groot bereik onder hul verwysingsgroepe bereik en dus as die hardste stemme gebruik kan word om ander in enige kollektiewe rigting aan te moedig.


Inhoud

Die Voedsel- en Landbou-organisasie (FAO) het gedefinieer plaagdoder soos:

enige stof of mengsel van stowwe wat bedoel is vir die voorkoming, vernietiging of beheer van enige plaag, insluitend vektore van menslike of dieresiektes, ongewenste spesies plante of diere, wat skade veroorsaak tydens of andersins inmeng met die produksie, verwerking, berging, vervoer of bemarking van voedsel, landboukommoditeite, hout en houtprodukte of veevoer, of stowwe wat aan diere toegedien kan word vir die beheer van insekte, spinagtiges of ander plae in of op hul liggame. Die term sluit stowwe in wat bedoel is vir gebruik as 'n plantgroeireguleerder, ontblaarmiddel, droogmiddel of middel om vrugte te verdun of om die voortydige val van vrugte te voorkom. Word ook gebruik as stowwe wat voor of na oes op gewasse toegedien word om die kommoditeit te beskerm teen agteruitgang tydens berging en vervoer. [4]

Plaagdoders kan geklassifiseer word volgens teikenorganismes (bv. onkruiddoders, insekdoders, swamdoders, knaagdierdoders en pedikuldoders [5] – sien tabel), chemiese struktuur (bv. organies, anorganies, sinteties of biologies (biopesdoder), [6] alhoewel die onderskeid kan soms vervaag), en fisiese toestand (bv. gasvormig (berokingsmiddel)). [6] Bioplaagdoders sluit mikrobiese plaagdoders en biochemiese plaagdoders in. [7] Plant-afgeleide plaagdoders, of "botanicals", het vinnig ontwikkel. Dit sluit in die piretroïede, rotenoïede, nikotinoïede, en 'n vierde groep wat strignien en scillirosied insluit. [8] : 15

Baie plaagdoders kan in chemiese families gegroepeer word. Prominente insekdoderfamilies sluit organochloriene, organofosfate en karbamate in. Organochloor-koolwaterstowwe (bv. DDT) kan geskei word in dichlorodifenieletane, siklodieenverbindings en ander verwante verbindings. Hulle funksioneer deur die natrium/kaliumbalans van die senuweevesel te ontwrig, wat die senuwee dwing om voortdurend oor te dra. Hul toksisiteite verskil baie, maar hulle is uitgefaseer as gevolg van hul volharding en potensiaal om te bioakkumuleer. [8] : 239–240 Organofosfaat en karbamate het organochloriene grootliks vervang. Albei werk deur die ensiem asetielcholienesterase te inhibeer, wat asetielcholien toelaat om senuwee-impulse onbepaald oor te dra en 'n verskeidenheid simptome soos swakheid of verlamming te veroorsaak. Organofosfate is redelik giftig vir gewerweldes en is in sommige gevalle deur minder giftige karbamate vervang. [8] : 136–137 Tiokarbamaat en ditiokarbamate is subklasse van karbamate. Prominente families van onkruiddoders sluit in fenoksie- en bensoësuur-onkruiddoders (bv. 2,4-D), triasiene (bv. atrasien), ureums (bv. diuron) en chloorasetanilied (bv. alachlor). Fenoksieverbindings is geneig om breëblaaronkruide eerder as grasse selektief dood te maak. Die fenoksie- en bensoësuur-onkruiddoders funksioneer soortgelyk aan plantgroeihormone, en groei selle sonder normale seldeling, wat die plant se voedingstofvervoerstelsel verpletter. [8] : 300 Triasiene meng in met fotosintese. [8] : 335 Baie algemeen gebruikte plaagdoders word nie by hierdie families ingesluit nie, insluitend glifosaat.

Die toediening van plaagbeheermiddels word gewoonlik uitgevoer deur die chemikalie in 'n (dikwels koolwaterstof-gebaseerde) oplosmiddel-oppervlakaktiewe sisteem te dispergeer om 'n homogene voorbereiding te gee. 'n Virusdodelikheidstudie wat in 1977 uitgevoer is, het getoon dat 'n spesifieke plaagdoder nie die dodelikheid van die virus verhoog het nie, maar kombinasies wat sommige oppervlakaktiewe middels en die oplosmiddel ingesluit het, het duidelik getoon dat voorbehandeling daarmee die virale dodelikheid in die toetsmuise merkbaar verhoog het. [9]

Plaagdoders kan geklassifiseer word op grond van hul biologiese meganismefunksie of toedieningsmetode. Die meeste plaagdoders werk deur plae te vergiftig. [10] 'n Sistemiese plaagdoder beweeg binne 'n plant na absorpsie deur die plant. Met insekdoders en meeste swamdoders is hierdie beweging gewoonlik opwaarts (deur die xileem) en uitwaarts. Verhoogde doeltreffendheid kan 'n gevolg wees. Sistemiese insekdoders, wat stuifmeel en nektar in die blomme vergiftig, kan bye en ander benodigde bestuiwers doodmaak. [11]

In 2010 is die ontwikkeling van 'n nuwe klas swamdoders genaamd paldoksiene aangekondig. Hierdie werk deur voordeel te trek uit natuurlike verdediging chemikalieë wat vrygestel word deur plante genoem phytoalexins, wat swamme dan detoksifiseer met behulp van ensieme. Die paldoksiene inhibeer die swamme se ontgiftingsensieme. Daar word geglo dat hulle veiliger en groener is. [12]

Sedert voor 2000 vC het mense plaagdoders gebruik om hul gewasse te beskerm. Die eerste bekende plaagdoder was elementêre swaelstof wat sowat 4 500 jaar gelede in antieke Mesopotamië in antieke Sumer gebruik is. Die Rigveda, wat sowat 4 000 jaar oud is, maak melding van die gebruik van giftige plante vir plaagbeheer. [13] Teen die 15de eeu is giftige chemikalieë soos arseen, kwik en lood op gewasse toegedien om plae dood te maak. In die 17de eeu is nikotiensulfaat uit tabakblare onttrek vir gebruik as 'n insekdoder. In die 19de eeu is nog twee natuurlike plaagdoders bekend gestel, piretrum, wat van krisante verkry is, en rotenoon, wat van die wortels van tropiese groente afkomstig is. [14] Tot in die 1950's was arseengebaseerde plaagdoders oorheersend. [15] Paul Müller het ontdek dat DDT 'n baie effektiewe insekdoder was. Chlorinate soos DDT was dominant, maar hulle is in die VSA vervang deur organofosfate en karbamate teen 1975. Sedertdien het piretrienverbindings die dominante insekdoder geword. [15] Onkruiddoders het algemeen geword in die 1960's, gelei deur "triasien en ander stikstof-gebaseerde verbindings, karboksielsure soos 2,4-dichloorfenoksiasynsuur, en glifosaat". [15]

Die eerste wetgewing wat federale gesag vir die regulering van plaagdoders verskaf het, is in 1910 uitgevaardig [16], maar dekades later gedurende die 1940's het vervaardigers begin om groot hoeveelhede sintetiese plaagdoders te vervaardig en die gebruik daarvan het wydverspreid geraak. [17] Sommige bronne beskou die 1940's en 1950's as die begin van die "plaagdoder-era." [18] Alhoewel die Amerikaanse Omgewingsbeskermingsagentskap in 1970 gestig is en wysigings aan die plaagdoderwet in 1972, [16] het die gebruik van plaagdoders 50-voudig toegeneem sedert 1950 en 2,3 miljoen ton (2,5 miljoen kort ton) industriële plaagdoders is nou [ wanneer? ] elke jaar gebruik word. [14] Vyf-en-sewentig persent van alle plaagdoders in die wêreld word in ontwikkelde lande gebruik, maar die gebruik in ontwikkelende lande neem toe. [19] 'n Studie van Amerikaanse plaagdodergebruikstendense deur 1997 is in 2003 deur die National Science Foundation se Sentrum vir Geïntegreerde Plaagbestuur gepubliseer. [15] [20]

In die 1960's is ontdek dat DDT baie visvretende voëls verhoed om voort te plant, wat 'n ernstige bedreiging vir biodiversiteit was. Rachel Carson het die topverkoperboek geskryf Stille lente oor biologiese vergroting. Die landbougebruik van DDT is nou verbied ingevolge die Stockholm-konvensie oor aanhoudende organiese besoedelingstowwe, maar dit word steeds in sommige ontwikkelende lande gebruik om malaria en ander tropiese siektes te voorkom deur op binnemure te spuit om muskiete dood te maak of af te weer. [21]

Plaagdoders word gebruik om organismes wat as skadelik, of skadelik vir hul omgewing beskou word, te beheer. [22] Hulle word byvoorbeeld gebruik om muskiete dood te maak wat potensieel dodelike siektes soos Wes-Nyl-virus, geelkoors en malaria kan oordra. Hulle kan ook bye, wespe of miere doodmaak wat allergiese reaksies kan veroorsaak. Insekdoders kan diere beskerm teen siektes wat deur parasiete soos vlooie veroorsaak kan word. [22] Plaagdoders kan siektes by mense voorkom wat deur muf kos of siek produkte veroorsaak kan word. Onkruiddoders kan gebruik word om onkruid langs die pad, bome en borsel skoon te maak. Hulle kan ook indringeronkruide doodmaak wat omgewingskade kan veroorsaak. Onkruiddoders word algemeen in damme en mere toegedien om alge en plante soos watergrasse te beheer wat kan inmeng met aktiwiteite soos swem en visvang en veroorsaak dat die water onaangenaam lyk of ruik. [23] Onbeheerde plae soos termiete en skimmel kan strukture soos huise beskadig. [22] Plaagdoders word in kruidenierswinkels en voedselbergingsfasiliteite gebruik om knaagdiere en insekte wat voedsel soos graan besmet, te bestuur. Elke gebruik van 'n plaagdoder hou 'n sekere risiko in. Behoorlike gebruik van plaagdoders verminder hierdie gepaardgaande risiko's tot 'n vlak wat aanvaarbaar geag word deur plaagdoder regulatoriese agentskappe soos die Verenigde State se Omgewingsbeskermingsagentskap (EPA) en die Pest Management Regulatory Agency (PMRA) van Kanada.

DDT, wat op die mure van huise gespuit is, is 'n organochloor wat sedert die 1950's gebruik is om malaria te bestry. Onlangse beleidsverklarings deur die Wêreldgesondheidsorganisasie het hierdie benadering sterker ondersteun. [24] DDT en ander organochloor-plaagdoders is egter in die meeste lande wêreldwyd verbied weens hul volharding in die omgewing en menslike toksisiteit. DDT-gebruik is nie altyd effektief nie, aangesien weerstand teen DDT reeds in 1955 in Afrika geïdentifiseer is, en teen 1972 was negentien spesies muskiet wêreldwyd bestand teen DDT. [25] [26]

In 2006 en 2007 het die wêreld ongeveer 2,4 megaton (5,3 × 10 9 lb) plaagdoders gebruik, met onkruiddoders wat die grootste deel van die wêreld se plaagdodergebruik uitmaak teen 40%, gevolg deur insekdoders (17%) en swamdoders (10%). In 2006 en 2007 het die VSA ongeveer 0,5 megaton (1,1 × 10 9 lb) plaagdoders gebruik, wat 22% van die wêreldtotaal uitmaak, insluitend 857 miljoen pond (389 kt) konvensionele plaagdoders, wat in die landbousektor gebruik word (80) % van konvensionele plaagdodergebruik) sowel as die industriële, kommersiële, regerings- en huis- en tuinsektore. Die staat Kalifornië alleen het 117 miljoen pond gebruik. Plaagdoders word ook in meerderheid Amerikaanse huishoudings gevind met 88 miljoen uit die 121,1 miljoen huishoudings wat aandui dat hulle een of ander vorm van plaagdoder gebruik in 2012. [27] [28] Vanaf 2007 was daar meer as 1 055 aktiewe bestanddele geregistreer as plaagdoders, [16] wat meer as 20 000 plaagdoderprodukte oplewer wat in die Verenigde State bemark word.[29]

Die VSA het sowat 1 kg (2,2 pond) per hektaar bewerkbare grond gebruik vergeleke met: 4,7 kg in China, 1,3 kg in die VK, 0,1 kg in Kameroen, 5,9 kg in Japan en 2,5 kg in Italië. Insekdodergebruik in die VSA het sedert 1980 met meer as die helfte afgeneem (.6%/jr), meestal as gevolg van die amperse uitfasering van organofosfate. In mielielande was die afname selfs steiler, as gevolg van die oorskakeling na transgeniese Bt-mielies. [30]

Vir die wêreldmark van gewasbeskermingsprodukte voorspel markontleders inkomste van meer as 52 miljard VSA$ in 2019. [31]

Plaagdoders kan boere se geld bespaar deur oesverliese aan insekte en ander plae in die VSA te voorkom, boere kry 'n geraamde viervoudige opbrengs op geld wat hulle aan plaagdoders bestee. [32] Een studie het bevind dat die nie gebruik van plaagdoders oesopbrengste met sowat 10% verminder het. [33] Nog 'n studie, wat in 1999 gedoen is, het bevind dat 'n verbod op plaagdoders in die Verenigde State 'n styging in voedselpryse, verlies aan werksgeleenthede en 'n toename in wêreldhonger kan veroorsaak. [34]

Daar is twee vlakke van voordele vir plaagdodergebruik, primêre en sekondêre. Primêre voordele is direkte winste uit die gebruik van plaagdoders en sekondêre voordele is effekte wat meer langtermyn is. [35]

Primêre voordele Wysig

Beheer van plae en plantsiekte-vektore

Beheer mens/vee siekte vektore en oorlas organismes

  • Menselewens gered en siektes verminder. Siektes wat beheer word, sluit malaria in, [35] met miljoene lewens wat gered of verbeter is met die gebruik van DDT alleen. [36]
  • Diere lewens gered en siekte verminder

Beheer van organismes wat ander menslike aktiwiteite en strukture benadeel

  • Bestuurders sien onbelemmerd
  • Bome/kwas/blaargevare voorkom
  • Houtstrukture beskerm [35]

Monetêre wysiging

In een studie is beraam dat vir elke dollar ($1) wat aan plaagdoders vir gewasse bestee word, tot vier dollar ($4) in gewasse kan oplewer wat bespaar word. [37] Dit beteken gebaseer dat, op die bedrag geld wat per jaar aan plaagdoders bestee word, $10 miljard, daar 'n bykomende $40 miljard besparings in oes is wat verlore sou gaan as gevolg van skade deur insekte en onkruid. Oor die algemeen vind boere baat by 'n toename in oesopbrengs en deur 'n verskeidenheid gewasse deur die jaar te kan verbou. Verbruikers van landbouprodukte trek ook voordeel daaruit dat hulle die groot hoeveelhede produkte regdeur die jaar beskikbaar kan bekostig. [35]

Aan die kostekant van plaagdodergebruik kan daar koste vir die omgewing, koste vir menslike gesondheid, [38] sowel as koste van die ontwikkeling en navorsing van nuwe plaagdoders wees.

Gesondheidseffekte Wysig

Plaagdoders kan akute en vertraagde gesondheidseffekte veroorsaak by mense wat blootgestel word. [39] Blootstelling aan plaagdoders kan 'n verskeidenheid nadelige gesondheidseffekte veroorsaak, wat wissel van eenvoudige irritasie van die vel en oë tot meer ernstige effekte soos die aantasting van die senuweestelsel, gehoor, [40] nabootsing van hormone wat voortplantingsprobleme veroorsaak, en ook kanker veroorsaak. [41] 'n Sistematiese oorsig van 2007 het bevind dat "die meeste studies oor nie-Hodgkin-limfoom en leukemie positiewe assosiasies met blootstelling aan plaagdoders getoon het" en dus tot die gevolgtrekking gekom dat kosmetiese gebruik van plaagdoders verminder moet word. [42] Daar is aansienlike bewyse van assosiasies tussen blootstelling aan organofosfaat insekdoder en neurogedragsveranderinge. [43] [44] [45] [46] Beperkte bewyse bestaan ​​ook vir ander negatiewe uitkomste van blootstelling aan plaagdoder insluitend neurologiese, geboortedefekte en fetale dood. [47]

Die American Academy of Pediatrics beveel aan om blootstelling van kinders aan plaagdoders te beperk en veiliger alternatiewe te gebruik: [48]

As gevolg van onvoldoende regulering en veiligheidsmaatreëls vind 99% van plaagdoderverwante sterftes plaas in ontwikkelende lande wat slegs 25% van die plaagdodergebruik uitmaak. [49]

Een studie het bevind dat plaagdoder selfvergiftiging die metode van keuse is in een derde van selfmoorde wêreldwyd, en het onder meer meer beperkings aanbeveel op die tipe plaagdoders wat die skadelikste vir mense is. [50]

'n Epidemiologiese oorsig van 2014 het verbande tussen outisme en blootstelling aan sekere plaagdoders gevind, maar het opgemerk dat die beskikbare bewyse onvoldoende was om tot die gevolgtrekking te kom dat die verband oorsaaklik was. [51]

Beroepsblootstelling onder landbouwerkers Red

Die Wêreldgesondheidsorganisasie en die VN se Omgewingsprogram skat dat 3 miljoen landbouwerkers in die ontwikkelende wêreld elke jaar ernstige vergiftiging deur plaagdoders ervaar, wat tot 18 000 sterftes lei. [52] Volgens een studie kan soveel as 25 miljoen werkers in ontwikkelende lande jaarliks ​​ligte plaagdodervergiftiging ly. [53] Ander beroepsblootstellings behalwe landbouwerkers, insluitend troeteldierversorgers, grondwagters en berokings, kan ook individue in gevaar stel vir gesondheidseffekte van plaagdoders. [54]

Plaagdodergebruik is wydverspreid in Latyns-Amerika, aangesien ongeveer US$3 miljard elke jaar in die streek bestee word. Rekords dui op 'n toename in die frekwensie van plaagdodervergiftigings oor die afgelope twee dekades. Die mees algemene voorvalle van plaagdodervergiftiging is vermoedelik die gevolg van blootstelling aan organofosfaat- en karbamaat-insekdoders. [55] Tuisgebruik van plaagdoder, gebruik van ongereguleerde produkte en die rol van ongedokumenteerde werkers binne die landboubedryf maak die karakterisering van ware plaagdoderblootstelling 'n uitdaging. Daar word beraam dat 50–80% van gevalle van plaagdodervergiftiging nie aangemeld is nie.

Onderaanmelding van plaagdodervergiftiging is veral algemeen in gebiede waar landbouwerkers minder geneig is om sorg te soek by 'n gesondheidsorgfasiliteit wat die voorkoms van akute vergiftiging kan monitor of dophou. Die omvang van onbedoelde plaagdodervergiftiging kan baie groter wees as wat beskikbare data suggereer, veral onder ontwikkelende lande. Wêreldwyd bly landbou en voedselproduksie een van die grootste bedrywe. In Oos-Afrika verteenwoordig die landboubedryf een van die grootste sektore van die ekonomie, met byna 80% van sy bevolking wat op landbou staatmaak vir inkomste. [56] Boere in hierdie gemeenskappe maak staat op plaagdoderprodukte om hoë oesopbrengste te handhaaf.

In sommige lande in Oos-Afrika skuif regerings na kommersiële landbou, en geleenthede vir buitelandse konglomerate om kommersiële plase te bedryf het gelei tot meer toeganklike navorsing oor plaagdodergebruik en blootstelling onder werkers. In ander gebiede waar groot proporsies van die bevolking op bestaan ​​staatmaak, is kleinskaalse boerdery moeiliker om plaagdodergebruik en blootstelling te skat.

Plaagdoder vergiftiging Edit

Plaagdoders kan toksiese effekte op mense en ander nie-teiken spesies toon, waarvan die erns afhang van die frekwensie en omvang van blootstelling. Toksisiteit hang ook af van die tempo van absorpsie, verspreiding binne die liggaam, metabolisme en eliminasie van verbindings uit die liggaam. Algemeen gebruikte plaagdoders soos organofosfate en karbamate werk deur asetielcholienesterase-aktiwiteit te inhibeer, wat die afbreek van asetielcholien by die neurale sinaps voorkom. Oormaat asetielcholien kan lei tot simptome soos spierkrampe of bewing, verwarring, duiseligheid en naarheid. Studies toon dat plaaswerkers in Ethiopië, Kenia en Zimbabwe konsentrasies van plasma-asetielcholienesterase verlaag het, die ensiem wat verantwoordelik is vir die afbreek van asetielcholien wat op sinapse regdeur die senuweestelsel inwerk. [57] [58] [59] Ander studies in Ethiopië het verminderde respiratoriese funksie waargeneem onder plaaswerkers wat gewasse met plaagdoders spuit. [60] Talle blootstellingsweë vir plaaswerkers verhoog die risiko van plaagdodervergiftiging, insluitend dermale absorpsie wat deur landerye stap en produkte toedien, asook blootstelling aan inaseming.

Meting van blootstelling aan plaagdoders Edit

Daar is verskeie benaderings om 'n persoon se blootstelling aan plaagdoders te meet, wat elkeen 'n skatting gee van 'n individu se interne dosis. Twee breë benaderings sluit in die meting van biomerkers en merkers van biologiese effek. [61] Eersgenoemde behels die direkte meting van die moederverbinding of sy metaboliete in verskeie tipes media: urine, bloed, serum. Biomerkers kan 'n direkte meting van die verbinding in die liggaam insluit voordat dit tydens metabolisme gebiotransformeer is. Ander geskikte biomerkers kan die metaboliete van die moederverbinding insluit nadat dit tydens metabolisme gebiotransformeer is. [61] Toksikokinetiese data kan meer gedetailleerde inligting verskaf oor hoe vinnig die verbinding gemetaboliseer en uit die liggaam geëlimineer word, en insig gee in die tydsberekening van blootstelling.

Merkers van biologiese effek verskaf 'n skatting van blootstelling gebaseer op sellulêre aktiwiteite wat verband hou met die meganisme van werking. Byvoorbeeld, baie studies wat blootstelling aan plaagdoders ondersoek, behels dikwels die kwantifisering van die asetielcholinesterase-ensiem by die neurale sinaps om die omvang van die inhiberende effek van organofosfaat- en karbamaat-plaagdoders te bepaal. [62] [63] [64] [65]

Nog 'n metode om blootstelling te kwantifiseer behels die meting, op molekulêre vlak, van die hoeveelheid plaagdoder wat in wisselwerking met die plek van aksie is. Hierdie metodes word meer algemeen gebruik vir beroepsblootstellings waar die werkingsmeganisme beter verstaan ​​word, soos beskryf deur WGO-riglyne gepubliseer in "Biological Monitoring of Chemical Exposure in the Workplace". [66] Beter begrip van hoe plaagdoders hul toksiese effekte ontlok, is nodig. voordat hierdie metode van blootstellingbepaling toegepas kan word op beroepsblootstelling van landbouwerkers.

Alternatiewe metodes om blootstelling te evalueer sluit vraelyste in om van deelnemers te onderskei of hulle simptome ervaar wat met plaagdodervergiftiging geassosieer word. Selfgerapporteerde simptome kan hoofpyn, duiseligheid, naarheid, gewrigspyn of respiratoriese simptome insluit. [67]

Uitdagings in die beoordeling van plaagdoderblootstelling Edit

Veelvuldige uitdagings bestaan ​​in die beoordeling van blootstelling aan plaagdoders in die algemene bevolking, en baie ander wat spesifiek is vir beroepsblootstellings van landbouwerkers. Behalwe vir plaaswerkers, bied die skatting van blootstelling aan familielede en kinders addisionele uitdagings, en kan dit plaasvind deur "neem-huistoe" blootstelling van plaagdoderreste wat versamel is op klere of toerusting wat aan ouer plaaswerkers behoort en per ongeluk by die huis ingebring word. Kinders kan ook voorgeboortelik aan plaagdoders blootgestel word van moeders wat tydens swangerskap aan plaagdoders blootgestel word. [68] Die karakterisering van kinders se blootstelling as gevolg van wegdrywing van die lug en spuittoediening van plaagdoders is eweneens uitdagend, maar tog goed gedokumenteer in ontwikkelende lande. [69] As gevolg van kritieke ontwikkelingsperiodes van die fetus en pasgebore kinders, is hierdie nie-werkende bevolkings meer kwesbaar vir die effekte van plaagdoders, en kan hulle 'n groter risiko hê om neurokognitiewe effekte en verswakte ontwikkeling te ontwikkel. [70] [71]

Terwyl die meting van biomerkers of merkers van biologiese effekte meer akkurate skattings van blootstelling kan verskaf, is die insameling van hierdie data in die veld dikwels onprakties en baie metodes is nie sensitief genoeg om laevlakkonsentrasies op te spoor nie. Vinnige cholinesterase-toetsstelle bestaan ​​om bloedmonsters in die veld te versamel. Om grootskaalse assesserings van landbouwerkers in afgeleë streke van ontwikkelende lande uit te voer, maak die implementering van hierdie kits 'n uitdaging. [72] Die cholinesterase-toets is 'n nuttige kliniese hulpmiddel om individuele blootstelling en akute toksisiteit te bepaal. Aansienlike variasie in basislyn-ensiemaktiwiteit onder individue maak dit egter moeilik om veldmetings van cholinesterase-aktiwiteit met 'n verwysingsdosis te vergelyk om gesondheidsrisiko wat met blootstelling geassosieer word, te bepaal. [72] Nog 'n uitdaging wat navorsers in die gesig staar om 'n verwysingsdosis af te lei, is die identifisering van gesondheidseindpunte wat relevant is vir blootstelling. Meer epidemiologiese navorsing is nodig om kritieke gesondheidseindpunte te identifiseer, veral onder bevolkings wat beroepsblootgestel is.

Voorkoming Wysig

Die minimalisering van skadelike blootstelling aan plaagdoders kan bereik word deur die behoorlike gebruik van persoonlike beskermende toerusting, voldoende herbetredingstye in onlangs bespuite gebiede, en effektiewe produketikettering vir gevaarlike stowwe volgens FIFRA regulasies. Opleiding van hoërisiko-bevolkings, insluitend landbouwerkers, oor die behoorlike gebruik en berging van plaagdoders, kan die voorkoms van akute plaagdodervergiftiging en potensiële chroniese gesondheidseffekte wat met blootstelling geassosieer word, verminder. Voortgesette navorsing oor die menslike giftige gesondheidseffekte van plaagdoders dien as 'n basis vir relevante beleide en afdwingbare standaarde wat gesondheidsbeskermend is vir alle bevolkings.

Omgewingseffekte Wysig

Plaagdodergebruik wek 'n aantal omgewingsbekommernisse. Meer as 98% van bespuite insekdoders en 95% van onkruiddoders bereik 'n ander bestemming as hul teikenspesies, insluitend nie-teikenspesies, lug, water en grond. [19] Plaagdoderdrywing vind plaas wanneer plaagdoders wat in die lug hang as deeltjies deur wind na ander gebiede gedra word, wat hulle moontlik besoedel. Plaagdoders is een van die oorsake van waterbesoedeling, en sommige plaagdoders is aanhoudende organiese besoedelingstowwe en dra by tot grond- en blom- (stuifmeel, nektar) besoedeling. [73] Verder kan plaagdodergebruik nadelige uitwerking op naburige landbou-aktiwiteite hê, aangesien plae self na nabygeleë gewasse dryf en benadeel wat geen plaagdoder op hulle gebruik het nie. [74]

Boonop verminder plaagdodergebruik biodiversiteit, dra dit by tot bestuiwerafname, [75] vernietig habitat (veral vir voëls), [76] en bedreig bedreigde spesies. [19]
Peste kan 'n weerstand teen die plaagdoder ontwikkel (pesdoderweerstand), wat 'n nuwe plaagdoder noodsaak. Alternatiewelik kan 'n groter dosis van die plaagdoder gebruik word om die weerstand teen te werk, alhoewel dit 'n verergering van die omgewingsbesoedelingsprobleem sal veroorsaak.

Die Stockholm-konvensie oor aanhoudende organiese besoedelingstowwe het 9 van die 12 gevaarlikste en hardnekkigste organiese chemikalieë gelys wat (nou meestal verouderde) organochloor-plaagdoders was. [5] [77] Aangesien gechloreerde koolwaterstofplaagdoders in vette oplos en nie uitgeskei word nie, is organismes geneig om dit byna onbepaald te behou. Biologiese vergroting is die proses waardeur hierdie gechloreerde koolwaterstowwe (plaagdoders) meer gekonsentreer is op elke vlak van die voedselketting. Onder seediere is plaagdoderkonsentrasies hoër in vleisetende visse, en selfs meer in die vis-etende voëls en soogdiere aan die bopunt van die ekologiese piramide. [78] Globale distillasie is die proses waardeur plaagdoders van warmer na kouer streke van die Aarde vervoer word, veral die Pole en bergtoppe. Plaagdoders wat teen relatief hoë temperatuur in die atmosfeer verdamp, kan aansienlike afstande (duisende kilometers) deur die wind na 'n gebied met laer temperatuur vervoer word, waar hulle kondenseer en in reën of sneeu teruggevoer word grond toe. [79]

Om negatiewe impakte te verminder, is dit wenslik dat plaagdoders afbreekbaar of ten minste vinnig in die omgewing gedeaktiveer word. Sulke verlies aan aktiwiteit of toksisiteit van plaagdoders is te wyte aan beide aangebore chemiese eienskappe van die verbindings en omgewingsprosesse of toestande. [80] Byvoorbeeld, die teenwoordigheid van halogene binne 'n chemiese struktuur vertraag dikwels degradasie in 'n aërobiese omgewing. [81] Adsorpsie aan grond kan plaagdoderbeweging vertraag, maar kan ook biobeskikbaarheid vir mikrobiese afbrekers verminder. [82]

Ekonomie wysig

Skade Jaarlikse Amerikaanse koste
Openbare gesondheid $1,1 miljard
Plaagdoderweerstand in plaag $1,5 miljard
Oesverliese veroorsaak deur plaagdoders $1,4 miljard
Voëlverliese as gevolg van plaagdoders $2,2 miljard
Grondwater besoedeling $2,0 miljard
Ander kostes $1,4 miljard
Totale koste $9,6 miljard

In een studie is die menslike gesondheids- en omgewingskoste as gevolg van plaagdoders in die Verenigde State op $9,6 miljard geraam: geneutraliseer deur sowat $40 miljard in verhoogde landbouproduksie. [83]

Bykomende koste sluit die registrasieproses en die koste van die aankoop van plaagdoders in: wat tipies deur onderskeidelik landbouchemiese maatskappye en boere gedra word. Die registrasieproses kan etlike jare neem om te voltooi (daar is 70 verskillende soorte veldtoetse) en kan $50–70 miljoen kos vir 'n enkele plaagdoder. [83] Aan die begin van die 21ste eeu het die Verenigde State jaarliks ​​ongeveer $10 miljard aan plaagdoders bestee. [83]

Alternatiewe vir plaagdoders is beskikbaar en sluit metodes van verbouing, gebruik van biologiese plaagbeheermiddels (soos feromone en mikrobiese plaagdoders), genetiese ingenieurswese en metodes in om met insekteling in te meng. [19] Toediening van gekomposteerde tuinafval is ook gebruik as 'n manier om plae te beheer. [84] Hierdie metodes word al hoe meer gewild en is dikwels veiliger as tradisionele chemiese plaagdoders. Daarbenewens registreer EPA konvensionele plaagdoders met verminderde risiko in toenemende getalle.

Verbouingspraktyke sluit in polikultuur (kweek van veelvuldige soorte plante), wisselbou, die aanplant van gewasse in gebiede waar die plae wat hulle beskadig nie leef nie, tydsberekening van plant volgens wanneer plae die minste problematies sal wees, en die gebruik van vanggewasse wat plae weglok. die werklike oes. [19] Vanggewasse het plae in sommige kommersiële landboustelsels suksesvol beheer terwyl dit die gebruik van plaagdoder verminder [85] in baie ander stelsels kan vanggewasse egter nie daarin slaag om plaagdigthede op 'n kommersiële skaal te verminder nie, selfs wanneer die vanggewas in beheerde eksperimente werk . [86]

Die vrystelling van ander organismes wat die plaag beveg, is nog 'n voorbeeld van 'n alternatief vir plaagdodergebruik. Hierdie organismes kan natuurlike roofdiere of parasiete van die plae insluit. [19] Biologiese plaagdoders gebaseer op entomopatogene swamme, bakterieë en virusse wat siektes by die plaagspesies veroorsaak, kan ook gebruik word. [19]

Inmenging met insekte se voortplanting kan bewerkstellig word deur mannetjies van die teikenspesie te steriliseer en hulle vry te laat, sodat hulle met wyfies paar, maar nie nageslag voortbring nie. [19] Hierdie tegniek is die eerste keer in 1958 op die skroefwurmvlieg gebruik en is sedertdien met die medvlieg, die tsetsevlieg, [87] en die sigeunermot gebruik. [88] Dit kan egter 'n duur, tydrowende benadering wees wat net op sommige soorte insekte werk. [19]

Druk trek strategie Wysig

Die term "stoot-trek" is in 1987 gevestig as 'n benadering vir geïntegreerde plaagbestuur (IPM). Hierdie strategie gebruik 'n mengsel van gedrag-modifiserende stimuli om die verspreiding en oorvloed van insekte te manipuleer. "Druk" beteken die insekte word afgestoot of weggeskrik van watter hulpbron ook al beskerm word. "Trek" beteken dat sekere stimuli (semiochemiese stimuli, feromone, voedselbymiddels, visuele stimuli, geneties veranderde plante, ens.) gebruik word om plae te lok om gewasse vas te vang waar hulle doodgemaak sal word. [89] Daar is talle verskillende komponente betrokke om 'n Push-Pull Strategie in IPM te implementeer.

Baie gevallestudies wat die doeltreffendheid van die druk-trek-benadering toets, is regoor die wêreld gedoen. Die suksesvolste druk-trek-strategie is in Afrika ontwikkel vir bestaansboerdery.Nog 'n suksesvolle gevallestudie is uitgevoer oor die beheer van Helicoverpa in katoengewasse in Australië. In Europa, die Midde-Ooste en die Verenigde State is push-pull strategieë suksesvol gebruik in die beheer van Sitona lineatus in boontjielande. [89]

Sommige voordele van die gebruik van die druk-trek-metode is minder gebruik van chemiese of biologiese materiale en beter beskerming teen insek-habituasie aan hierdie beheermetode. Sommige nadele van die druk-trek-strategie is dat indien daar 'n gebrek aan toepaslike kennis van die gedrags- en chemiese ekologie van die gasheer-plaag-interaksies is, hierdie metode onbetroubaar word. Verder, omdat die druk-trek-metode nie 'n baie gewilde metode van operasionele IPM is nie en registrasiekoste is hoër.

Doeltreffendheid Wysig

Sommige bewyse toon dat alternatiewe vir plaagdoders net so effektief kan wees as die gebruik van chemikalieë. 'n Studie van Mielielande in die noorde van Florida het bevind dat die toediening van gekomposteerde tuinafval met 'n hoë koolstof-tot-stikstofverhouding op landboulande uiters doeltreffend was om die populasie plant-parasitiese nematodes te verminder en oesopbrengs te verhoog, met opbrengsverhogings wat wissel van 10% tot 212% van die waargenome effekte was langtermyn, en het dikwels eers in die derde seisoen van die studie verskyn. [84] Bykomende silikonvoeding beskerm sommige tuinbougewasse feitlik heeltemal teen swamsiektes, terwyl onvoldoende silikon soms tot ernstige infeksie lei selfs wanneer swamdoders gebruik word. [90]

Plaagdoderweerstand neem toe en dit kan alternatiewe aantrekliker maak.

Daar word dikwels na plaagdoders verwys volgens die tipe plaag wat hulle beheer. Plaagdoders kan ook beskou word as óf bioafbreekbare plaagdoders, wat deur mikrobes en ander lewende wesens in onskadelike verbindings afgebreek sal word, óf aanhoudende plaagdoders, wat maande of jare kan neem voordat hulle afgebreek word: dit was byvoorbeeld die volharding van DDT, byvoorbeeld , wat gelei het tot die ophoping daarvan in die voedselketting en sy doodmaak van roofvoëls aan die bopunt van die voedselketting. Nog 'n manier om oor plaagdoders te dink, is om te oorweeg dat dié wat chemiese plaagdoders is, afkomstig is van 'n algemene bron of produksiemetode. [91]

Insekdoders Edit

Neonikotinoïede is 'n klas neuro-aktiewe insekdoders wat chemies soortgelyk is aan nikotien. Imidacloprid, van die neonikotinoïede familie, is die mees gebruikte insekdoder in die wêreld. [92] In die laat 1990's het neonicotinoïden toenemend onder die soeklig gekom oor hul omgewingsimpak en is in 'n reeks studies gekoppel aan nadelige ekologiese effekte, insluitend heuning-bykolonie-ineenstortingsversteuring (CCD) en verlies van voëls as gevolg van 'n vermindering in insekbevolkings . In 2013 het die Europese Unie en 'n paar nie-EU-lande die gebruik van sekere neonikotinoïede beperk. [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99]

Organofosfaat- en karbamaat-insekdoders het 'n soortgelyke werkingswyse. Hulle beïnvloed die senuweestelsel van teikenplae (en nie-teiken organismes) deur asetielcholienesterase-aktiwiteit, die ensiem wat asetielcholien reguleer, by senuweesinapse te ontwrig. Hierdie inhibisie veroorsaak 'n toename in sinaptiese asetielcholien en oorstimulasie van die parasimpatiese senuweestelsel. [100] Baie van hierdie insekdoders, wat eers in die middel van die 20ste eeu ontwikkel is, is baie giftig. Alhoewel dit algemeen in die verlede gebruik is, is baie ouer chemikalieë van die mark verwyder weens hul gesondheids- en omgewingseffekte (bv. DDT, chloordaan en toksafeen). [101] [102] [103] Baie organofosfate is egter nie persistent in die omgewing nie.

Piretroïed insekdoders is ontwikkel as 'n sintetiese weergawe van die natuurlik voorkomende plaagdoder piretrien, wat in krisante voorkom. Hulle is aangepas om hul stabiliteit in die omgewing te verhoog. Sommige sintetiese piretroïede is giftig vir die senuweestelsel. [104]

Onkruiddoders Edit

'n Aantal sulfonielureums is gekommersialiseer vir onkruidbeheer, insluitend: amidosulfuron, flazasulfuron, metsulfuron-metiel, rimsulfuron, sulfometuron-metiel, terbacil, [105] nikosulfuron, [106] en triflusulfuron-metiel. [107] Dit is breëspektrum onkruiddoders wat plante se onkruid of plae doodmaak deur die ensiem asetolaktaat sintase te inhibeer. In die 1960's is meer as 1 kg/ha (0.89 lb/akker) gewasbeskermingsmiddel tipies toegedien, terwyl sulfonielureate so min as 1% soveel materiaal toelaat om dieselfde effek te bereik. [108]

Biopesticides Edit

Bioplaagdoders is sekere soorte plaagdoders wat van natuurlike materiale soos diere, plante, bakterieë en sekere minerale verkry word. Canola-olie en koeksoda het byvoorbeeld plaagdoders en word as bio-plaagdoders beskou. Bioplaagdoders val in drie hoofklasse:

    plaagdoders wat uit bakterieë, entomopatogene swamme of virusse bestaan ​​(en sluit soms die metaboliete in wat bakterieë of swamme produseer). Entomopatogene aalwurms word ook dikwels as mikrobiese plaagdoders geklassifiseer, al is hulle meersellig. [109][110]
  • Biochemiese plaagdoders of kruie plaagdoders [111] is natuurlik voorkomende stowwe wat plae en mikrobiese siektes beheer (of monitor in die geval van feromone).
  • Plant-geïnkorporeerde beskermers (PIP's) het genetiese materiaal van ander spesies wat in hul genetiese materiaal opgeneem is (d.w.s.GM-gewasse). Die gebruik daarvan is omstrede, veral in baie Europese lande. [112]

Geklassifiseer volgens tipe plaag Edit

Plaagdoders wat verband hou met die tipe plae is:

Tik Aksie
Algicides Beheer alge in mere, kanale, swembaddens, watertenks en ander terreine
Antifouling middels Dood of stoot organismes af wat aan onderwateroppervlaktes heg, soos bootbodems
Antimikrobiese middels Dood mikroörganismes (soos bakterieë en virusse)
Aantrekkers Lok plae (byvoorbeeld om 'n insek of knaagdier na 'n lokval te lok). (Kos word egter nie as 'n plaagdoder beskou as dit as 'n lokmiddel gebruik word nie.)
Bioplaagdoders Bioplaagdoders is sekere tipes plaagdoders wat van natuurlike materiale soos diere, plante, bakterieë en sekere minerale verkry word.
Biosiede Dood mikroörganismes
Ontsmettingsmiddels en ontsmettingsmiddels Dood of deaktiveer siekte-produserende mikroörganismes op lewelose voorwerpe
Swamdoders Dood swamme (insluitend roeë, skimmels, vorms en roes)
Berokingsmiddels Produseer gas of damp wat bedoel is om plae in geboue of grond te vernietig
Onkruiddoders Dood onkruid en ander plante wat groei waar dit nie verlang word nie
Insekdoders Dood insekte en ander geleedpotiges
Mitdoders Dood myte wat op plante en diere voed
Mikrobiese plaagdoders Mikro-organismes wat plae doodmaak, inhibeer of uitskakel, insluitend insekte of ander mikroörganismes
Weekdierdoders Dood slakke en slakke
Aalwurmdoders Dood nematodes (mikroskopiese, wurmagtige organismes wat op plantwortels voed)
Eierdoders Dood eiers van insekte en myte
Feromone Biochemikalieë wat gebruik word om die paringsgedrag van insekte te ontwrig
Afweermiddels Verdryf plae, insluitend insekte (soos muskiete) en voëls
Knaagdierdoders Beheer muise en ander knaagdiere
Slymdoders Dood slymproduserende mikroörganismes soos alge, bakterieë, swamme en slymskimmels

Verdere tipes Wysig

Die term plaagdoder sluit ook hierdie stowwe in:

    : Laat blare of ander blare van 'n plant val, gewoonlik om oes te vergemaklik. : Bevorder uitdroging van lewende weefsels, soos ongewenste planttoppe. : Ontwrig die vervelling, volwassenheid van papiestadium tot volwassene, of ander lewensprosesse van insekte. : Stowwe (uitgesonderd kunsmis of ander plantvoedingstowwe) wat die verwagte groei-, blom- of reproduksietempo van plante verander.
  • Grondsteriliserende middel: 'n chemikalie wat tydelik of permanent die groei van alle plante en diere verhoed, afhangende van die chemikalie. Grondsterileerders moet as plaagdoders geregistreer word. [113] : Hulle word gebruik om hout bestand te maak teen insekte, swamme en ander plae.

Internasionale wysiging

Baie lande moet plaagdoders goedgekeur word vir verkoop en gebruik deur 'n regeringsagentskap. [114] [115]

Wêreldwyd het 85% van lande plaagdoderwetgewing vir die behoorlike berging van plaagdoders en 51% sluit bepalings in om behoorlike wegdoening van alle verouderde plaagdoders te verseker. [116]

In Europa is EU-wetgewing goedgekeur wat die gebruik van hoogs giftige plaagdoders verbied, insluitend dié wat kankerverwekkend, mutageen of giftig is vir voortplanting, dié wat endokriene ontwrigtend is, en dié wat aanhoudend, bioakkumulerend en toksies (PBT) of baie aanhoudend is en baie bioakkumulerend (vPvB) en maatreëls is goedgekeur om die algemene veiligheid van plaagdoders in alle EU-lidlande te verbeter. [117]

Alhoewel plaagdoderregulasies van land tot land verskil, word plaagdoders en produkte waarop dit gebruik is, oor internasionale grense heen verhandel. Om teenstrydighede in regulasies tussen lande te hanteer, het afgevaardigdes na 'n konferensie van die Verenigde Nasies se Voedsel- en Landbou-organisasie 'n Internasionale Gedragskode oor die verspreiding en gebruik van plaagdoders in 1985 aangeneem om vrywillige standaarde van plaagdoderregulering vir verskillende lande te skep. [114] Die Kode is in 1998 en 2002 bygewerk. [118] Die FAO beweer dat die kode bewustheid oor plaagdodergevare verhoog het en die aantal lande verminder het sonder beperkings op plaagdodergebruik. [4]

Drie ander pogings om die regulering van internasionale handel in plaagdoders te verbeter, is die Verenigde Nasies se Londense riglyne vir die uitruil van inligting oor chemikalieë in internasionale handel en die Verenigde Nasies se Codex Alimentarius-kommissie. Eersgenoemde poog om prosedures te implementeer om te verseker dat vooraf ingeligte toestemming bestaan ​​tussen lande wat plaagdoders koop en verkoop, terwyl laasgenoemde poog om eenvormige standaarde vir maksimum vlakke van plaagdoderreste onder deelnemende lande te skep. [119]

Opvoeding oor plaagdodersveiligheid en regulering van plaagdodertoedieners is ontwerp om die publiek teen plaagdodermisbruik te beskerm, maar moenie alle misbruik uitskakel nie. Die vermindering van die gebruik van plaagdoders en die keuse van minder giftige plaagdoders kan risiko's wat op die samelewing en die omgewing geplaas word van plaagdodergebruik verminder. [23] Geïntegreerde plaagbestuur, die gebruik van veelvuldige benaderings om plae te beheer, word wydverspreid en is met sukses gebruik in lande soos Indonesië, China, Bangladesj, die VSA, Australië en Mexiko. [19] IPM poog om die meer wydverspreide impak van 'n aksie op 'n ekosisteem te erken, sodat natuurlike balanse nie versteur word nie. [17] Nuwe plaagdoders word ontwikkel, insluitend biologiese en botaniese afgeleides en alternatiewe wat vermoedelik gesondheids- en omgewingsrisiko's verminder. Boonop word toedieners aangemoedig om alternatiewe beheermaatreëls te oorweeg en metodes aan te neem wat die gebruik van chemiese plaagdoders verminder.

Plaagdoders kan geskep word wat gerig is op 'n spesifieke plaag se lewensiklus, wat omgewingsvriendeliker kan wees. [120] Byvoorbeeld, aartappelsistaalwurms kom uit hul beskermende siste in reaksie op 'n chemikalie wat deur aartappels uitgeskei word wat hulle op die aartappels voed en die oes beskadig. [120] 'n Soortgelyke chemikalie kan vroeg op lande toegedien word voordat die aartappels geplant word, wat veroorsaak dat die aalwurms vroeg opkom en verhonger in die afwesigheid van aartappels. [120]

Verenigde State wysig

Studies moet uitgevoer word om die toestande vas te stel waarin die materiaal veilig is om te gebruik en die doeltreffendheid teen die beoogde plaag(e). [122] Die EPA reguleer plaagdoders om te verseker dat hierdie produkte nie nadelige gevolge vir mense of die omgewing inhou nie, met die klem op die gesondheid en veiligheid van kinders. [123] Plaagdoders wat voor November 1984 vervaardig is, word steeds heroorweeg om aan die huidige wetenskaplike en regulatoriese standaarde te voldoen. Alle geregistreerde plaagdoders word elke 15 jaar hersien om te verseker dat hulle aan die regte standaarde voldoen. [121] Tydens die registrasieproses word 'n etiket geskep. Die etiket bevat aanwysings vir die korrekte gebruik van die materiaal bykomend tot veiligheidsbeperkings. Op grond van akute toksisiteit word plaagdoders aan 'n toksisiteitsklas toegewys. Plaagdoders is die chemikalieë wat die mees deeglik getoets is nadat dwelms in die Verenigde State wat op voedsel gebruik word, meer as 100 toetse vereis om 'n reeks potensiële impakte te bepaal. [123]

Sommige plaagdoders word as te gevaarlik beskou om aan die algemene publiek te verkoop en word as plaagdoders vir beperkte gebruik aangewys. Slegs gesertifiseerde toedieners wat 'n eksamen geslaag het, mag koop of toesig hou oor die toediening van beperkte gebruik plaagdoders. [114] Daar word vereis dat rekords van verkope en gebruik bygehou word en kan geoudit word deur regeringsinstansies wat belas is met die toepassing van plaagdoderregulasies. [124] [125] Hierdie rekords moet aan werknemers en staats- of territoriale omgewingsregulerende agentskappe beskikbaar gestel word. [126] [127]

Benewens die EPA, stel die Verenigde State se Departement van Landbou (USDA) en die Verenigde State se Food and Drug Administration (FDA) standaarde vir die vlak van plaagdoderresidu wat op of in gewasse toegelaat word. [128] Die EPA kyk na wat die potensiële menslike gesondheids- en omgewingseffekte geassosieer kan word met die gebruik van die plaagdoder. [129]

Daarbenewens gebruik die Amerikaanse EPA die Nasionale Navorsingsraad se vier-stap-proses vir menslike gesondheidsrisiko-assessering: (1) Gevaar-identifikasie, (2) Dosis-reaksie-evaluering, (3) Blootstellingsbepaling en (4) Risiko-karakterisering. [130]

Onlangs het Kaua'i County (Hawai'i) Wetsontwerp No. 2491 goedgekeur om 'n artikel by Hoofstuk 22 van die land se kode te voeg wat verband hou met plaagdoders en GMO's. Die wetsontwerp versterk die beskerming van plaaslike gemeenskappe in Kaua'i waar baie groot plaagdodermaatskappye hul produkte toets. [131]

Kanada wysig

EU wysig

Plaagdoderresidu verwys na die plaagdoders wat op of in voedsel kan bly nadat dit op voedselgewasse toegedien is. [132] Die maksimum toelaatbare vlakke van hierdie oorblyfsels in voedsel word dikwels deur regulatoriese liggame in baie lande bepaal. Regulasies soos voor-oes-intervalle verhoed ook dikwels die oes van gewas- of veeprodukte indien dit onlangs behandel word, sodat residukonsentrasies met verloop van tyd tot veilige vlakke voor oes daal. Blootstelling van die algemene bevolking aan hierdie oorblyfsels vind meestal plaas deur die verbruik van behandelde voedselbronne, of om in noue kontak te wees met gebiede wat met plaagdoders behandel word, soos plase of grasperke. [133]

Baie van hierdie chemiese residue, veral afgeleides van gechlorineerde plaagdoders, vertoon bioakkumulasie wat tot skadelike vlakke in die liggaam sowel as in die omgewing kan opbou. [134] Aanhoudende chemikalieë kan deur die voedselketting vergroot word en is opgespoor in produkte wat wissel van vleis, pluimvee en vis, tot plantaardige olies, neute en verskeie vrugte en groente. [135]

Plaagdoderbesmetting in die omgewing kan gemonitor word deur bio-aanwysers soos bybestuiwers. [73]


Aansoeke oop vir HHMI Interfaces Scholar Award-dosent

Die Kwantitatiewe Biologieprogram aan die Brandeis Universiteit, ondersteun deur 'n toekenning van Howard Hughes Mediese Instituut, aanvaar nou aansoeke vir 'n toekenning vir die voorbereiding van 'n uitstaande stel van drie pedagogiese lesings oor 'n onderwerp op die koppelvlak van die fisiese en biomediese wetenskappe. Hierdie lesings sal by die Quantitative Biology Bootcamp, 26 Januarie, tot 27 Januarie 2013 aangebied word. Die toekenning bestaan ​​uit 'n kontantprys van $2 000.

Enige nagraadse student of nadoktorale navorsingsgenoot tans by Brandeis kwalifiseer om aansoek te doen. Die toepassingspakkie moet uit kort bestaan curriculum vitae en 'n uiteensetting van een bladsy van die drie lesings. QB-fakulteit sal saam met die suksesvolle aansoeker werk in die voorbereiding van die lesings. Aansoeke moet ingedien word by Jen Scappini, (jscappin by brandeis punt edu). Sperdatum sal tydens vergadering bespreek word.

'n Inligtingsessie vir potensiële aansoekers sal gehou word op Vrydag, 26 Oktober, 9:30-10:00 in Kosow 207

'n Lys van vorige wenners en skakels na hul lesingaanbiedings kan gevind word by http://www.brandeis.edu/programs/quantbio/interdisciplinary.html


Abstrak

Deurlopende vloei polimerase kettingreaksie (CF-PCR) in mikrofluïdiese toestelle het 'n groot potensiaal vir die opsporing van verskeie patogene en voedselspesies op die terrein as gevolg van hul hoë spoed deoksiribonukleinsuur (DNA) amplifikasie. Vloeibeheerde pompe soos spuitpompe is egter absoluut noodsaaklik, wat komplekse en moeilike operasies veroorsaak. Hier bied ons 'n selfaangedrewe CF-PCR (SP-CF-PCR) aan in 'n mikrofluïdiese toestel wat geen eksterne pompe benodig om die vloei te beheer nie. Die PCR-oplossing word eenvoudig op die inlaat laat val en word outonoom deur kapillêre kragte vervoer. Een van die probleme om die kapillêre vloei in PCR-mikrofluïdiese toestel aan te spreek, is dat die temperatuur van die PCR-oplossing periodiek verander word. In teenstelling met vorige teoretiese benaderings wat handel oor enkele bestendige toestand temperatuursone, is die verplasing van kapillêre vloei tydens temperatuurwisseling vir die eerste keer wiskundig geformuleer en is gesimuleer deur eksperimentele waardes van viskositeite en kapillêre drukke by elke temperatuur as parameters vir simulasie te gebruik . Gebaseer op die uitstekende ooreenstemming tussen gesimuleerde en eksperimentele data van die kapillêre vloei, kon ons die geoptimaliseerde ontwerp van 150-μm-wyd en 150-μm-diep mikrokanaal openbaar wat suksesvol meer as 1600 mm vervoer het vir die uitvoering van PCR binne minder as 14 min uitsluitlik deur kapillêre kragte. Ons het ook die SP-CF-PCR gedemonstreer om ons konsep te verifieer. Die spesifieke versterkings van 295 bp van β-aktien van menslike genoom, 232 bp van AH1pdm-griepvirus en 95 bp van 16S rDNA van Escherichia coli genomiese DNA is suksesvol bereik, wat die toepassingspotensiaal van ons toestel bewys.



Kommentaar:

  1. Fenrikree

    What suitable words ... the phenomenal, brilliant phrase

  2. List

    Damn, what the hell !!!!!!!!!!!!!!!!!

  3. Thormund

    Jy kan eindeloos oor hierdie kwessie praat.



Skryf 'n boodskap