Pintar Pelajaran Dna Mitokondria “Egois” Pada Hewan

DNA Mitokondria “Egois” Pada Hewan - Para peneliti di Oregon State University untuk pertama kalinya telah menemukan bahwa dalam setiap spesies hewan, terdapat  jenis DNA mitokondria “egois”  yang menyakiti suatu organisme dan mengurangi kesempatan untuk bertahan hidup. DNA ini mempunyai kaitan yang berpengaruh dengan beberapa kerusakan yang terjadi pada sel insan dengan bertambahnya usia seseorang.

Temuan yang gres saja diterbitkan di jurnal PLoS One, meupakan keganjilan biologis yang belum pernah diketahui sebelumnya pada hewan. Tapi keganjilan ini juga sanggup memperlihatkan wawasan gres yang penting untuk mempelajari penuaan pada manusia, kata para ilmuwan.

DNA mitokondria yang “egois ini” sebelumnya  ditemukan dalam tanaman, tetapi tidak ditemukan pada hewan. Dalam hal ini, inovasi itu terjadi hampir secara tidak sengaja selama beberapa riset genetik yang dilakukan pada nematoda, Caenorhabditis briggsae (sejenis cacing gelang kecil).

“Kami bahkan tidak mencari ini saat kita menemukannya, pada awalnya kami pikir bahwa itu yakni kesalahan laboratorium,” kata Dee Denver, associate professor OSU di bidang zoologi. “DNA egois tidak seharusnya ditemukan pada hewan, tetapi sanggup menjelma cukup penting sebagai model genetik gres untuk mempelajari jenis kerusakan mitokondria yang berafiliasi dengan penuaan manusia.”

Cacing gelang dengan DNA “egois”. Cacing gelang ini telah diketahui mempunyai DNA mitokondria “egois”. Sebuah keganjilan biologis yang belum pernah ditemukan pada hewan. (Credit: Photo courtesy of Oregon State University)

DNA yakni bahan yang menyimpan isyarat genetik dasar untuk organisme hidup, dan melalui proses biologis kompleks DNA memandu fungsi seluler yang menguntungkan. Beberapa dari DNA juga ditemukan dalam mitokondria, yang merupakan daerah untuk memproduksi energi di dalam sel. DNA mitokondria ini pada satu titik dalam evolusi telah terpisah dari DNA lainnya.

Mitokondria umumnya bertindak untuk kepentingan sel, meskipun agak terpisah. Tetapi DNA “egois”  yang ditemukan pada beberapa mitokondria tumbuhan (yang kini juga ditemukan pada hewan) mempunyai perbedaan yang besar. DNA tersebut cenderung untuk meniru diri lebih cepat dari DNA lain, mempunyai fungsi yang tidak mempunyai kegunaan bagi sel dan dalam beberapa kasus benar-benar merugikan sel. Pada tumbuhan, misalnya, sanggup mempengaruhi pembungaan dan kadang menyebabkan kemndulan.

“Kami telah melihat DNA ini sebelum melihatnya pada nematoda dan tahu bahwa itu berbahaya, tapi kami tidak tidak menyadari bahwa DNA tersebut termasuk dalam DNA “egois”,” kata Katie Clark, seorang rekan postdoctoral OSU. “Cacing dengan DNA tersebut mempunyai keturunan yang lebih sedikit dibandingkan cacing yang tidak memilikinya. Cacing tersebut juga mempunyai acara otot yang kurang. Hal tersebut kemungkinan memperlihatkan bahwa seleksi alam tidak bekerja dengan baik pada spesies ini.”

Hal itu merupakan cuilan dari kasus umum pada DNA “egois”, kata para ilmuwan. Jika tidak membantu organisme bertahan hidup dan bereproduksi, mengapa DNA tersebut tidak menghilang sebagai jawaban dari tekanan evolusi? Kegigihan DNA tersebut, kata mereka, yakni teladan bagaimana seleksi alam tidak selalu bekerja baik pada tingkat organisme atau sel. Perkembangan biologis memang tidak seluruhnya sempurna.

Dalam hal ini, ukuran populasi nematoda mungkin terlalu kecil untuk menghilangkan DNA “egois” tersebut, kata para peneliti.

Hal yang juga menarik, kata mereka, yakni bahwa cacat yang disebabkan oleh DNA “egois” pada cacing gelang ini secara mengejutkan seolah-olah dengan DNA mitokondria anyir yang terakumulasi, yang merupakan salah satu aspek penuaan manusia. DNA “egois” juga lebih banyak ditemukan pada cacing,  seiring dengan penuaan cacing tersebut.

Penelitian lebih lanjut dari perbedaan biologis sanggup membantu membuka tabir gres mengenai apa yang sanggup menyebabkan disfungsi mitokondria, kata Denver. Hal ini juga akan memperlihatkan para peneliti sebuah alat gres yang sanggup dipakai untuk mempelajari proses penuaan.

Referensi Jurnal :

Katie A. Clark, Dana K. Howe, Kristin Gafner, Danika Kusuma, Sita Ping, Suzanne Estes, Dee R. Denver.Selfish Little Circles: Transmission Bias and Evolution of Large Deletion-Bearing Mitochondrial DNA in Caenorhabditis briggsae Nematodes. PLoS ONE, 2012; 7 (7): e41433 DOI: 10.1371/journal.pone.0041433

Artikel ini merupakan terjemahan dari goresan pena ulang menurut bahan yang disediakan oleh Oregon State University via Science Daily (9 Agustus 2012). Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Pintar Pelajaran Stres Dan Depresi Sanggup Mengurangi Volume Otak

Stres Dan Depresi Dapat Mengurangi Volume Otak - Depresi berat atau stres kronis sanggup menyebabkan berkurangnya volume otak, yaitu suatu kondisi yang memperlihatkan donasi terhadap gangguan emosional dan kognitif. Saat ini, tim peneliti yang dipimpin oleh para ilmuwan Yale telah menemukan satu alasan mengapa hal ini terjadi. Hal tersebut terjadi alasannya yakni adanya “saklar” genetik tunggal yang memicu hilangnya koneksi otak pada insan dan depresi pada binatang model.

Temuan yang dilaporkan dalam edisi 12 Agustus di jurnal Nature Medicine ini memperlihatkan bahwa saklar genetik yang dikenal sebagai faktor transkripsi telah merepresi ekspresi dari beberapa gen yang diharapkan untuk pembentukan kekerabatan sinaptik antar sel otak. Pada gilirannya, hal ini sanggup menyebabkan hilangnya massa otak di korteks prefrontal.

“Kami ingin menguji gagasan bahwa stres daat menyebabkan hilangnya sinapsis otak pada manusia. Kami memperlihatkan bahwa sirkuit di otak yang biasanya terlibat dalam emosi serta kognisi, terganggu saat faktor transkripsi tunggal diaktifkan.” kata penulis senior Ronald Duman, seorang professor di bidang psikiatri, neurobiologi dan farmakologi di Elizabeth Mears dan House Jameson.

Ekspresi dari gen tunggal secara dramatis mengurangi kekerabatan sinaptik antar sel otak. Ilmuwan Yale percaya bahwa kemungkinan ini menjelaskan mengapa orang yang menderita stres kronis dan depresi menderita kehilangan volume otak. (Credit: Courtesy Yale University)

Tim peneliti menganalisis jaringan dari pasien yang mengalami depresi dan yang tidak mengalami depresi. Jaringan tersebut merupakan santunan dari sebuah bank otak yang juga sedang  mencari teladan yang berbeda dari aktivasi gen. Otak pasien yang mengalami depresi memperlihatkan tingkat ekspresi gen lebih rendah yang diharapkan untuk menjalankan fungsi dan struktur sinapsis otak. Penulis dan peneliti postdoctoral HJ Kang menemukan bahwa sedikitnya lima gen ini sanggup diatur oleh faktor transkripsi tunggal yang disebut GATA1. Ketika faktor transkripsi diaktifkan, tikus memperlihatkan tanda-tanda menyerupai depresi, hal ini memperlihatkan GATA1 memainkan tugas tidak hanya dalam hilangnya kekerabatan antara neuron tetapi juga dalam tanda-tanda depresi

Duman berteori bahwa variasi genetik dalam GATA1 mungkin suatu hari sanggup membantu mengidentifikasi orang yang berisiko tinggi untuk mengalami depresi berat atau orang yang sensitive terhadap stres.

“Kami berharap bahwa dengan meningkatkan kekerabatan sinaptik, baik dengan obat-obat gres atau terapi perilaku, kita sanggup menyebarkan terapi antidepresan yang lebih efektif,” kata Duman.

Studi ini dibiayai oleh National Institutes of Health and the Connecticut Department of Mental Health and Addiction Services.

Penulis dari Universitas Yale yang juga terlibat dalam penelitian ini yakni Bhavya Voleti, Pawel Licznerski, Ashley Lepack, dan Mounira Banasr.

Referensi Jurnal :

Hyo Jung Kang, Bhavya Voleti, Tibor Hajszan, Grazyna Rajkowska, Craig A Stockmeier, Pawel Licznerski, Ashley Lepack, Mahesh S Majik, Lak Shin Jeong, Mounira Banasr, Hyeon Son, Ronald S Duman. Decreased expression of synapse-related genes and loss of synapses in major depressive disorder. Nature Medicine, 2012; DOI: 10.1038/nm.2886

Artikel ini merupakan terjemahan dari goresan pena ulang menurut bahan yang disediakan oleh Yale University via science Daily. (12 Agustus 2012). Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Pintar Pelajaran Temuan Polimer Gres Yang Resisten Kuman Bisa Meningkatkan Kinerja Perangkat Medis

Temuan Polimer Baru Yang Resisten Bakteri Mampu Meningkatkan Kinerja Perangkat Medis - Para ilmuwan dari  University of Nottingham telah menemukan jenis gres polimer yang mempunyai kemampuan resistensi terhadap bakteri. Material gres ini sanggup mengurangi benjol yang terjadi di rumah sakit dan mengurangi tingkat kegagalan dari kinerja perangkat medis. Temuan ini dihasilkan melalui penerapan teknologi terbaru dan tercanggih pada dikala ini. Infeksi yang terkait dengan perangkat medis sanggup menyebabkan benjol sistemik atau disebut kegagalan perangkat medis, telah memakan biaya sebanyak NHS £1 miliar setiap tahunnya. Bakteri biasanya membentuk komunitas yang dikenal sebagai biofilm dan menghipnotis perangkat medis umum menyerupai kateter (pipa yang digunakan untuk dimasukkan ke dalam lubang tubuh), kandung kemih dan vena.

Temuan ini merupakan kemajuan dari sejumlah pendekatan yang telah dilakukan untuk melindungi perangkat medis tersebut terhadap reaksi perlawanan yang dilakukan oleh sistem pertahanan badan alami dan antibiotik. Para peneliti di Schools of Pharmacy and Molecular Medical Sciences, telah memperlihatkan bahwa materi gres yang diterapkan pada permukaan perangkat medis sanggup mengusir dan mencegah basil untuk sanggup membentuk biofilm.

Analisis sampel memakai metode Time of Flight Mass Spectrometry. (Credit: Courtesy of The University of Nottingham)

Penelitian ini dipimpin oleh Profesor Morgan Alexander dan Profesor Martyn Davies dari School of Pharmacy serta Profesor Paul Williams dari School of Molecular Medical Sciences.

Bahan-bahan gres harus ditemukan memakai teknik terbaru.

Para peneliti percaya bahwa ada materi gres yang mempunyai kemampuan lebih baik dalam melawan atau mencegah bakteri. Oleh lantaran itu mereka berusaha keras untuk menemukannya. Langkah yang harus dilakukan yaitu melaksanakan skrinning terhadap ribuan materi kimia dan menguji reaksinya terhadap bakteri. Hal ini tentunya menjadi sebuah tantangan yang mempunyai tingkat kesulitan lebih tinggi dibandingkan pengembangan material secara konvensional atau segala pemahaman yang kita ketahui dikala ini perihal interaksi mikroorganisme dengan permukaan, tentunya dalam hal ini kaitannya dengan permukaan perangkat medis.

Penelitian ini menerima pemberian dari para ilmuwan Institut Teknologi Massachusetts (MIT), yang awalnya mereka memulai membuatkan suatu proses yang sanggup menyaring ribuan polimer unik secara bersamaan.

“Temuan ini merupakan terobosan ilmiah yang sangat penting. Kami telah menemukan kelompok gres suatu materi yang terkait secara struktural sanggup mengurangi perlekatan basil patogen (Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus dan Escherichia coli) secara signifikan. Sebelumnya, kami tidak sanggup menemukan materi tersebut dikala memakai pemahaman konvensional terkait interaksi basil dengan permukaan. Namun, dengan adanya pemberian teknologi yang dikembangkan MIT, kami sanggup melaksanakan screening terhadap ratusan materi secara bersamaan untuk mengetahui kekerabatan gres dari struktur kimianya. Dari ribuan materi yang kami uji melalui pendekatan terbaru tersebut, maka kami sanggup dengan gampang mengidentifikasi materi gres yang resisten terhadap bakteri. “ kata Professor Alexander.

Bahan gres yang kita temukan mempunyai kemampuan untuk mencegah benjol dengan cara menghentikan pembentukan biofilm pada tahap awal, yaitu ketika basil mencoba untuk melekat pada perangkat untuk pertama kalinya. Uji coba yang dilakukan di laboratorium memperlihatkan bahwa para ilmuwan sanggup mengurangi jumlah basil yang melekat sampai 96,7 persen kalau dibandingkan dengan perangkat lain, yaitu kateter yang dilapisi perak. Pada uji coba memakai model benjol implan pada tikus, Silver-coated Catheter ternyata tidak efektif untuk mengurangi jumlah bakteri.

Jika materi gres tersebut sanggup mencegah penempelan bakteri, maka sistem imun akan mempunyai waktu untuk membunuh basil tersebut sebelum mereka membentuk biofilm.

Ted Bianco, Direktur Alih Teknologi di Wellcome Trust menyampaikan bahwa benjol yang disebabkan oleh penempelan mikrobia biofilm ke permukaan implan, sering tidak sanggup diobati dengan antibiotik konvensional. Hal ini merupakan tantangan serius terhadap langkah perawatan pasien, terutama bagi mereka yang memakai perangkat medis menyerupai kateter, katub jantung, dan sendi prostetik. Penemuan polimer gres tersebut merupakan upaya yang sangat baik untuk memperlihatkan kemajuan di bidang ilmu material. Hal ini sangat mendukung upaya kita untuk meningkatkan kinerja komponen medis yang penting.  Jika ilmu material sanggup memperlihatkan kita panci/wajan/penggorengan anti lengket, maka kami berharap nantinya juga akan ada perangkat medis anti lengket terhadap bakteri.

Adanya penempelan basil yang diikuti pembentukan biofilm merupakan tantangan utama untuk menguji kinerja perangkat medis. Meskipun penelitian ini gres tahap awal, namun jadinya sangat menjanjikan. Tahap selanjutnya dari penelitian ini yaitu membuatkan metode pembuatan lapisan memakai materi gres tersebut di perangkat medis dan mengujinya secara klinis. Para penemu telah melaksanakan diskusi tahap awal dengan sejumlah perusahaan perangkat medis untuk melaksanakan rencana tersebut.

Penelitian ini didukung dana sebanyak £ 1,3 juta dari Wellcome Trust melalui Translation Award untuk proyek penelitian selama 4 tahun. Hasil penelitian ini telah dipublikasikan di jurnal akademik Nature Biotechnology (12/08/2012).

Referensi Jurnal :

Andrew L Hook, Chien-Yi Chang, Jing Yang, Jeni Luckett, Alan Cockayne, Steve Atkinson, Ying Mei, Roger Bayston, Derek J Irvine, Robert Langer, Daniel G Anderson, Paul Williams, Martyn C Davies, Morgan R Alexander. Combinatorial discovery of polymers resistant to bacterial attachment. Nature Biotechnology, 2012; DOI: 10.1038/nbt.2316

Artikel ini merupakan terjemahan dari materi yang disediakan oleh University of Nottingham via Science Daily (13 Agustus 2012). Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Pintar Pelajaran Sistem Gres Peringatan Dini Angin Ribut Matahari

Sistem Baru Peringatan Dini Badai Matahari - Peneliti kemungkinan telah menemukan metode gres untuk memprediksi jilatan api matahari beberapa hari sebelum hal itu terjadi. Teknologi tersebut akan memperlihatkan peringatan dini untuk membantu melindungi satelit, jaringan listrik dan astronot dari radiasi berbahaya.

Sistem ini bekerja dengan mengukur perbedaan radiasi gamma yang dipancarkan ketika atom pada elemen radioaktif “rusak” atau kehilangan energi. Tingkat kerusakan/peluruhan tersebut secara luas diyakini bersifat konstan, tetapi temuan gres ini bertolak belakang dengan aturan usang yang selama ini telah  diterima.

Teknik deteksi gres ini didasarkan pada hipotesis bahwa tingkat peluruhan radioaktif dipengaruhi oleh kegiatan matahari, kegiatan matahari tersebut kemungkinan berupa aliran partikel subatomik yang disebut neutrino matahari. Menurut hipotesis, imbas tersebut sanggup berkurang sebab perubahan musiman jarak bumi dari matahari dan juga selama jilatan api matahari. Hipotesis tersebut didukung dengan data yang diterbitkan dalam lusinan makalah penelitian semenjak tahun 2006, kata Efraim Fischbach, seorang profesor fisika di Universitas Purdue.

Jilatan api matahari yang terjadi pada bulan September 2005, gambar ini diambil dengan memakai X-ray waveband oleh satelit TRACE NASA. (Credit: NASA / LMSAL)

Fischbach dan Jere Jenkins, merupakan seorang insinyur nuklir dan eksekutif laboratorium radiasi di Sekolah Teknik Nuklir, yang memimpin penelitian ini untuk mempelajari fenomena tersebut dan kemungkinan sanggup membuatkan sistem peringatan baru. Jenkins memantau detektor di labnya pada tahun 2006, ia menemukan bahwa tingkat peluruhan sampel radioaktif mulai mengalami sedikit perubahan 39 jam sebelum terjadi “solar flare” atau jilatan api matahari yang besar.

Sejak ketika itu, para peneliti telah meneliti variasi yang sama dalam tingkat peluruhan sebelum terjadi jilatan api matahari. Temuan gres ini muncul secara online ahad kemudian di jurnal Astroparticle Physics.

“Untuk pertama kalinya, isotop yang sama telah dipakai dalam dua percobaan yang berbeda di dua laboratorium yang berbeda dan intinya memperlihatkan fenomena yang sama,” kata Fischbach. Makalah penelitian ini ditulis oleh Jenkins dan Fischbach; Kevin R. Herminghuysen, Thomas E. Biru, Andrew C. Kauffman dan Joseph W. Talnagi dari Ohio State University; Daniel Javorsek peneliti dari Angkatan Udara AS; Daniel W. Mundy peneliti dari Mayo Clinic dan Peter A. Sturrock peneliti dari Universitas Stanford.

Data direkam selama kalibrasi rutin mingguan dari alat yang dipakai untuk keselamatan radiologi di sebuah reaktor penelitian di negara serpihan Ohio. Hasil temuan memperlihatkan variasi tahunan yang terang dalam tingkat peluruhan isotop radioaktif yang disebut klorin-36, dengan tingkat tertinggi pada Januari dan Februari dan tingkat terendah pada bulan Juli dan Agustus, selama periode Juli 2005 hingga Juni 2011.

Pengamatan gres ini mendukung pekerjaan yang dilakukan oleh Jenkins dan Fischbach sebelumnya untuk membuatkan metode untuk memprediksi jilatan api matahari. Peringatan dini sanggup memungkinkan operator satelit dan jaringan listrik untuk mengambil langkah-langkah meminimalkan dampak dari angin kencang matahari. Para astronot juga sanggup melindungi diri dari radiasi yang berpotensi mematikan yang dipancarkan selama angin kencang matahari.

Temuan tersebut selaras dengan data yang dikumpulkan sebelumnya di Laboratorium Nasional Brookhaven mengenai tingkat peluruhan klorin 36; perubahan dalam tingkat peluruhan telah ditemukan sesuai dengan perubahan jarak Bumi-Matahari dan paparan bumi ke aneka macam serpihan matahari, kata Fischbach.

Jilatan api matahari yang besar sanggup menghasilkan “coronal mass ejection” partikel yang sangat tinggi, dimana partikel tersebut sanggup berinteraksi dengan magnetosfer Bumi. Hal tersebut sanggup memicu angin kencang geomagnetik yang terkadang sanggup melumpuhkan daya. Aktivitas matahari diperkirakan akan mencapai puncaknya selama tahun depan, kegiatan puncak matahari tersebut sebagai serpihan dari siklus 11 tahun yang sanggup menjadikan angin kencang matahari yang kuat.

Badai matahari sanggup sangat merusak bila jilatan api matahari yang terjadi kebetulan mengarah ke bumi. Badai matahari tersebut akan menghantam planet ini secara pribadi dengan partikel bermuatan yang sangat kuat. Sebuah angin kencang matahari besar yang disebut “Carrington event”, menghantam bumi pada tahun 1859, pada ketika itu infrastruktur listrik satu-satunya hanya berupa jaringan telegraf.

“Ada begitu banyak energi yang dipancarkan angin kencang matahari sehingga menciptakan kabel telegraf terlihat bersinar dan Aurora Borealis yang biasa terjadi pada serpihan bumi lintang utara muncul di Kuba (lintang selatan),” kata Fischbach. “Karena kita kini mempunyai infrastruktur satelit, jaringan listrik dan semua jenis sistem elektronik yang canggih, apabila terjadi angin kencang sebesar itu maka hal tersebut akan menjadi bencana. Dengan mempunyai sistem peringatan dini mengenai angin kencang matahari sanggup sangat membantu dalam mencegah kerusakan terburuk.”

Satelit dan jaringan listrik sanggup dimatikan sementara sebelum dan selama terjadi angin kencang matahari tersebut.

Para peneliti telah mengumpulkan data selama terjadinya 10 jilatan api matahari semenjak tahun 2006 dan mereka melihat pola yang sama.

“Kami telah berulang kali melihat sinyal prekursor sebelum terjadinya jilatan api matahari,” kata Fischbach. “Kami berpikir bahwa hal tersebut mempunyai nilai prediktif.”

Rancangan eksperimental Purdue terdiri dari sumber radioaktif  mangan-54 dan detektor radiasi gamma. Pada ketika mangan-54 meluruh maka akan berkembang menjadi kromium 54 yang akan memancarkan sinar gamma kemudian akan dicatat oleh detektor untuk mengukur tingkat kerusakan.

Universitas Purdue telah mengajukan permohonan hak paten di Amerika untuk konsep tersebut.

Hasil penelitian memperlihatkan bukti bahwa fenomena ini dipengaruhi oleh jarak bumi dari matahari. Sebagai contoh; terjadi tingkat peluruhan yang berbeda pada bulan Januari dan Juli, dimana pada kedua bulan tersebut merupakan jarak yang terdekat dan terjauh anatara bumi dan matahari (Januari : jarak terdekat, Juli : jarak terjauh).

“Ketika bumi berada lebih jauh, neutrino matahari lebih sedikit dan tingkat peluruhan sedikit lebih lambat,” kata Jenkins. “Ketika bumi lebih dekat, neutrino meningkat dan peluruhan terjadi sedikit lebih cepat.”

Para peneliti juga telah mencatat kenaikan dan penurunan tingkat peluruhan selama angin kencang matahari.

“Hal yang terjadi ialah bahwa matahari menghipnotis peluruhan radioaktif,” kata Fischbach.

Neutrino mempunyai massa paling sedikit diantara partikel subatomik yang selama ini telah diketahui, namun sangat masuk nalar bahwa entah bagaimana neutrino menghipnotis tingkat peluruhan, katanya.

Fisikawan Inggris, Ernest Rutherford, yang dikenal sebagai bapak fisika nuklir, pada tahun 1930 melaksanakan percobaan yang memperlihatkan bahwa tingkat peluruhan radioaktif  terjadi secara konstan, hal tersebut berarti tingkat peluruhan tidak sanggup diubah oleh imbas eksternal.

“Karena neutrino intinya tidak mempunyai massa atau muatan, maka gagasan bahwa neutrino sanggup berinteraksi dengan partikel lainnya sangat tidak lazim berdasarkan aturan fisika,” kata Jenkins. “Jadi, kita mempunyai gagasan bahwa sesuatu yang tidak berinteraksi dengan sesuatu sanggup merubah sesuatu yang tidak sanggup diubah. Entah itu neutrino memang merupakan partikel yang menghipnotis tingkat peluruhan atau mungkin sanggup jadi ada sebuah partikel lain yang belum diketahui.”

Jenkins menemukan imbas ini secara kebetulan pada tahun 2006, ketika ia sedang menonton liputan televisi mengenai astronot yang sedang bekerja di Stasiun Luar Angkasa Internasional. Sebuah jilatan api matahari telah terjadi dan kemungkinan dianggap sanggup menjadikan ancaman bagi para astronot. Dia tetapkan untuk menilik peralatannya dan menemukan bahwa perubahan dalam tingkat peluruhan telah terjadi sebelum terjadinya jilatan api matahari.

Penelitian lebih lanjut diharapkan untuk mengkonfirmasi temuan ini dan mengembangkannya dengan memakai peralatan yang lebih sensitif, katanya.

Jenkins dan Fischbach sebelumnya telah berkolaborasi dengan Peter Sturrock; seorang profesor emeritus fisika terapan di Stanford University dan jago kegiatan matahari, untuk menilik data yang dikumpulkan di Brookhaven pada tingkat peluruhan isotop radioaktif silikon-32 dan klorin-36 . Hasil temuan tim peneliti tersebut pada tahun 2010 di Astroparticle Physics memperlihatkan bahwa tingkat peluruhan dari kedua isotop tersebut bervariasi dalam pola ulangan selama 33 hari. Dimana hal tersebut mereka anggap berkaitan dengan tingkat rotasi inti matahari.

Kelompok peneliti ini menemukan bukti fenomena tahunan dan 33 hari yang sama pada data radium-226 yang diambil di Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) di Braunschweig, Jerman, inovasi  mereka ini dipublikasikan pada tahun 2011. Mereka juga menemukan pola berulang pada 154 hari embel-embel di kedua data Brookhaven dan PTB yang diterbitkan pada tahun 2011, mereka yakin bahwa hal ini berkaitan dengan matahari dan seolah-olah dengan fenomena matahari yang disebut periodisitas Rieger.

Referensi Jurnal :

Jere H. Jenkins, Kevin R. Herminghuysen, Thomas E. Blue, Ephraim Fischbach, Daniel Javorsek II, Andrew C. Kauffman, Daniel W. Mundy, Peter A. Sturrock, Joseph W. Talnagi. Additional experimental evidence for a solar influence on nuclear decay rates. Astroparticle Physics, 2012; DOI: 10.1016/j.astropartphys.2012.07.008

Artikel ini merupakan terjemahan dari goresan pena ulang berdasarkan materi yang disediakan oleh Purdue University via Science Daily. Artikel aslinya ditulis oleh Emil Venere. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Pintar Pelajaran Sumber Energi Baru, Energi Listrik Dari Air Limbah

Sumber Energi Baru, Energi Listrik Dari Air Limbah - Para insinyur dari Oregon State University telah membuat terobosan gres untuk meningkatkan kinerja sel materi bakar mikrobia. Sel materi bakar ini sanggup menghasilkan energi listrik dari air limbah secara langsung. Dengan adanya temuan ini, maka kawasan pengolahan air limbah tidak hanya sanggup menghasilkan energi untuk mensuplai kebutuhannya sendiri, namun juga sanggup menjual kelebihan energi tersebut kepada industri lainnya.

Teknologi gres yang dikembangkan di OSU ini sanggup menghasilkan energi listrik sebanyak 10 hingga 100 kali per volume air limbah dibandingkan teknologi lainnya yang juga memakai sel materi bakar mikrobia.

Para peneliti menyampaikan bahwa teknologi ini akan mengubah cara pengolahan air limbah di seluruh dunia yang sebelumnya memakai metode sistem lumpur aktif (activated sludge). Sistem lumpur aktif merupakan sistem pengolahan limbah yang memanfaatkan mikroorganisme untuk mengkonsumsi komponen-komponen limbah sebagai sumber masakan atau energi. Sistem ini telah dipakai selama hampir 1 abad.

Hong Liu, seorang insinyur di Oregon State University, telah membuatkan metode gres untuk menghasilkan listrik dari pengolahan air limbah. (Credit: Photo courtesy of Oregon State University)

Kelebihan teknologi gres ini yaitu sanggup menghasilkan sejumlah besar energi listrik sementara proses pencucian air limbah juga berjalan secara efektif.

Temuan ini gres saja diterbitkan di jurnal Energy and Environmental Science, yaitu jurnal terkemuka yang didirikan oleh National Science Foundation.

“Jika teknologi ini diaplikasikan pada skala komersial, maka kami percaya bahwa hasil penelitian ini akan terbukti. Nantinya, pengolahan air limbah tidak akan membutuhkan biaya besar, namun justru akan menghasilkan sejumlah besar energi. Dampak secara global dari aplikasi teknologi gres ini yaitu menghemat biaya pengolahan air limbah, menawarkan cara pengolahan air limbah yang lebih baik dan mendorong keberlanjutan energi.” Kata Liu Hong, Profesor di OSU Department of Biological and Ecological Engineering.

Para jago memperkirakan bahwa sekitar 3 % energi listrik di Amerika Serikat dan Negara maju lainnya telah dipakai untuk mengolah air air limbah. Padahal dominan sumber energi listrik tersebut berasal dari materi bakar fosil yang secara konkret telah menawarkan donasi terhadap pemanasan global.

Berdasarkan penelitian ini maka sanggup diketahui bahwa jikalau air limbah biodegradable tersebut dimanfaatan secara maksimal, maka secara teoritis sanggup menghasilkan lebih banyak energi untuk mensuplai kebutuhan kawasan pengolahan air limbah. Kabar baiknya yaitu energi tersebut tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca.

Para peneliti OSU telah melaporkan potensi teknologi gres ini di beberapa tahun sebelumnya. Namun, dikala itu, sistem yang dipakai hanya menghasilkan daya listrik dalam jumlah yang sedikit. Akhirnya, pada dikala ini mereka berhasil menyempurnakan teknologi tersebut, dengan cara mengurangi jarak antara katoda dan anoda, memakai  material pemisah baru, dan menambahkan mikrobia. Teknologi ini sanggup menghasilkan daya listrik lebih  dari 2 kilowatt per meter kubik volume reaktor cair.Dengan demikian, jumlah densitas daya yang dihasilkan jauh melebihi daya dari sel materi bakar mirobia lainnya.

Sistem ini juga mempunyai kelebihan dibandingkan pendekatan alternatif lainnya untuk membuat energi listrik dari air limbah yang memakai proses digesti anaerobik untuk menghasilkan gas metana. Kelebihannya yaitu pengolahan air limbah lebih efektif dan tidak menjadikan imbas jelek terhadap lingkungan, ibarat produksi gas yang tidak diinginkan yaitu hidrogen sulfida atau lepasnya gas metana ke atmosfer yang berpotensi menjadi gas rumah kaca.

“Berdasarkan uji di laboratorium, sistem yang dikembangkan OSU ini telah terbukti sanggup diaplikasikan di skala besar. Langkah berikutnya penelitian ini yaitu mengaplikasikannya di skala pilot (percontohan). Namun, dana untuk proses selanjunya sedang diupayakan. Pada tahap awal, kawasan yang menjadi kandidat untuk studi percontohan kemungkinan yaitu pabrik pengolahan makanan. Pabrik ini mempunyai sistem yang menghasilkan pasokan beberapa jenis air limbah yang sanggup menghasilkan sejumlah besar energi listrik.” Kata Liu.

Para ilmuwan di OSU menyampaikan bahwa penelitian lanjutan juga harus sanggup menemukan mikrobia yang mempunyai kemampuan lebih baik, mengurangi biaya yang dikeluarkan untuk pembelian bahan, dan memperbaiki fungsi teknologi pada skala komersial.

Setelah para peneliti berhasil mengurangi biaya awal yang tinggi, mereka memperkirakan bahwa biaya untuk modal konstruksi teknologi gres tersebut harus sebanding dengan biaya yang dikeluarkan pada sistem lumpur aktif yang dikala ini telah dipakai secara luas. Bahkan biayanya seharusnya menjadi lebih rendah jikalau kelebihan energi listrik yang dijual, sanggup menjadi income (pemasukan).

Teknologi gres ini sanggup membersihkan limbah (kotoran) dengan pendekatan yang sangat berbeda dibandingkan sistem yang memakai kuman anarobik di masa lalu. Pendekatan yang dimaksud contohnya kuman bisa mengoksidasi materi organik kemudian dihasilkan elektron yang mengalir dari anoda ke katoda pada sel materi bakar, dan kesudahannya proses ini bisa menghasilkan arus listrik.

Melalui teknologi gres ini, hampir semua jenis materi sampah organik sanggup dipakai untuk menghasilkan energi listrik, bukan hanya air limbah. Misalnya rumput kering, kotoran binatang dan produk samping dari proses produksi di industry anggur, bir, atau susu.

Aplikasi teknologi gres ini di Negara berkembang kemungkinan juga mempunyai nilai lebih. Negara berkembang biasanya mempunyai kanal listrik terbatas dan pengolahan limbah sangat sulit atau mustahil dilakukan di lokasi terpencil.

Kemampuan mikrobia untuk menghasilkan listrik telah dikenal selama puluhan tahun, namun produksi listrik dengan daya yang besar untuk penggunaan komersial, gres sanggup dilakukan baru-baru ini dengan adanya kemajuan teknologi.

Referensi Jurnal :

Yanzhen Fan, Sun-Kee Han, Hong Liu. Improved performance of CEA microbial fuel cells with increased reactor size. Energy & Environmental Science, 2012; 5 (8): 8273 DOI: 10.1039/C2EE21964F

Artikel ini merupakan terjemahan dari materi yang disediakan oleh Oregon State University via Science Daily (13 Agustus 2012).