Kampen mot multiresistente bakterier

thomas-bakka-blogg-4
Hvert år dør det rundt 25.000 mennesker i EU av infeksjoner forårsaket av multiresistente bakterier, og det jobbes på spreng innen medisinsk forskning for å hele tiden holde seg ett skritt foran bakteriene. Kappløpet mot de multiresistente bakteriene foregår på flere måter.

Forbedring av eksisterende preparater
Forbedring av eksisterende preparater er et av de viktigste feltene innenfor forskning på antibiotika. Dette gjøres ved å lage antibiotika med samme kjernestruktur som den tradisjonelle, men med små endringer.

Den forbedrede antibiotikaen blir da motstandsdyktig mot de vanligste formene for bakteriell nedbrytning og endringer i bakterien.

Supplement til vanlig antibiotika
En gruppe på Universitetet i Oslo under professor Pål Rongved har utviklet et molekyl som kan gis sammen med vanlig antibiotika for å få has på resistente bakterier. Dette er en veldig spennende tilnærming som tillater bruken av normale godt uttestede antibiotika mot tilsynelatende resistente bakterier.

Nye typer antibiotika
En annen gren innenfor forskning på resistente bakterier er å finne stoffer med nye virkningsmekanismer som i fremtiden kan kommersialiseres og ta over for de typene antibiotika som finnes på markedet i dag.

I min forskningsgruppe jobber jeg og min veileder Odd R. Gautun med å fremstille nye stoffer med mulig antimikrobiell aktivitet. Dette er et tverrfaglig samarbeidsprosjekt mellom NTNU, UiS, UiT og UiB og Senter for marin bioprospektering i Tromsø; BioTech North.

thomas-bakka-blogg-2
Naturen som inspirasjon
Bioprospektering går ut på å bruke naturen som inspirasjon for nye produkter, i dette tilfellet; mulige stoffklasser som kan brukes som fremtidig antibiotika. I gjennom marin bioprospektering har MabCent isolert og testet flere hundre tusen ekstrakter fra liv i sjøen.

Dette er gjort ved innsamling av sjøvann, sedimenter, isprøver og flere typer virvelløse dyr fra Nordishavet som videre, etter innsamling, blir testet for interessante egenskaper. Dette arbeidet har ført til flere funn av flere hundre naturstoffer som har relevante egenskaper. Egenskapene kan for eksempel være antimikrobiell aktivitet eller at de dreper kreftceller.

Gjenskape på laboratoriet
Som oftest er disse strukturene kompliserte i oppbygning og har deler som kanskje ikke er viktig for de egenskapene som vi leter etter. De kan også være dyre og kompliserte å fremstille, noe som gjør det vanskelig å skulle lage mye av dem og lage stoffer som er nesten like, men med små forskjeller.

Enklere, men effektive varianter
Det er her vår lab i Trondheim kommer inn i bildet. Vi har et par treff vi bruker som «inspirasjon», ved at vi lager stoffer som fungerer som enklere varianter av naturstoffene, men som fortsatt innehar de funksjonalitetene som er antatt viktig for den antimikrobielle aktiviteten.

Ved å ha korte fremstillingsmetoder og benytte billige kjemikalier kan vi fremstille  hele serier med stoffer som ligner på hverandre, men med små forskjeller som er antatt å ha innvirkning på den biologiske aktiviteten.

Fra lab til testing
Etter fremstilling og kjemisk analyse her på NTNU sendes prøver til biologisk testing i Tromsø, der de blir testet for biologisk aktivitet mot flere bakterier og celler. Videre vil da stoffer som gir gode resultater fra denne testingen bli strukturelt optimalisert og videre testet.

Målet er å finne stoffer som gir de ønskede biologiske effektene ( i dette tilfellet antimikrobiell aktivitet), ikke har stygge bivirkninger og er enkle å syntetisere med tanke på kommersiell videreutvikling.

Vil du vite mer om multiresistente bakterier kan du lese mitt forrige blogginnlegg

Dette innlegget er også publisert på NTNUs blogg Techzone.

 

Hva er multiresistente bakterier?

Uttrykk som «multiresistente bakterier» og «multiresistente patogener» dukker jevnlig opp i media, men hva er egentlig dette og hvorfor er denne type mikroorganismer så viktige at de stadig havner på Dagsrevyen?

Antibiotika er en fellesbetegnelse for stoffer som dreper eller forhindrer vekst av mikroorganismer, og er den vanligste behandlingsmåten for en rekke infeksjoner som for eksempel streptokokker.

Multiresistente patogener omfatter alle typer bakterier, sopp og parasitter som ikke kan behandles med de vanligste typene antibiotika som gis på resept hos legen.

Spesial-antibiotika som siste skanse
For å få bukt med disse ekle skapningene må det brukes spesial-antibiotika som bare gis i ekstraordinære tilfeller. Og som igjen fører til økt sannsynlighet for at bakterier utvikler resistans mot denne siste skansen av medisinsk forsvar mot mikroorganismer.

Thomas A. Bakka, stipendiat ved Inistitutt for kjemi ved NTNU, forsker på nye kjemiske forbindelser som kan ha medisinske bruksområder mot antibiotikaresistens. Foto: Per Henning / NTNU
Thomas A. Bakka, stipendiat ved Inistitutt for kjemi ved NTNU, forsker på nye kjemiske forbindelser som kan ha medisinske bruksområder mot antibiotikaresistens. Foto: Per Henning / NTNU


Motstandsdyktighet

Jo flere ganger et antibiotikum blir brukt mot en bakterie, jo høyere sannsynlighet er det for at bakterien blir motstandsdyktig og overlever behandlingen. Dette skjer blant annet når bakterien deler seg i form av en mutasjon (en liten endring av arvestoffet).

Oftest er mutasjoner uheldige for bakterien og fører til at den dør, men noen ganger snubler den over endringer som kan gjøre den motstandsdyktig mot preparatene som brukes i behandling for den infeksjonen. En av de vanligste mekanismene for antibiotisk resistens er at bakterien produserer spesifikke enzymer (proteiner som gjør kjemiske endringer på stoffer), som endrer vitale deler av medisinen og deaktiverer det.

Andre forsvarsmekanismer innebærer små endringer av de stedene på bakterien som medisinen skal virke på, noe som fører til at effektiviteten til preparatet senkes.

Historien gjentar seg
Historisk sett er ikke utvikling av motstandsdyktighet noe nytt, men økende bruk av de fleste antibiotika fører til at dette er en helserisiko med alarmerende vekst. De første tilfellene av resistente infeksjoner ble rapportert i 1940, kun få år etter introduksjonen av den første penicillinen. Dette var på grunn av et kraftig overforbruk, ikke bare i form av medisinsk behandling, men også i gjennom såper og svamper som var innsatt med antibiotika.

Siden den tid har det blitt innført stadig strengere restriksjoner på bruken av antibiotika, men resistans er likevel et stadig økende problem på verdensbasis.

En av de vanligste mekanismene for antibiotisk resistens er at bakterien produserer spesifikke enzymer (proteiner som gjør kjemiske endringer på stoffer), som endrer vitale deler av medisinen og deaktiverer det. Foto: Per Henning / NTNU
En av de vanligste mekanismene for antibiotisk resistens er at bakterien produserer spesifikke enzymer (proteiner som gjør kjemiske endringer på stoffer), som endrer vitale deler av medisinen og deaktiverer det. Foto: Per Henning / NTNU


Et stort problem

Hvert år dør det rundt 25.000 mennesker i EU av infeksjoner forårsaket av multiresistente bakterier og dette er tall som kommer til å øke de nærmeste årene. Dette fører også til en økt risiko på steder som skal være tilsynelatende trygge; over 60.000 mennesker dør hvert år i USA av infeksjoner de har pådratt seg mens de er innlagt på sykehus.

Det er da MRSA som er den store stygge ulven av disse såkalte sykehusbakteriene. MRSA er den resistente formen av gule stafylokokker, som er en naturlig del av bakteriefloraen til mange friske mennesker.
Problemet oppstår når den blir resistent til antibiotika og fører til infeksjoner i mennesker med allerede svekket immunforsvar, og kan da være svært farlig.

Jakten på nye medisiner
Det jobbes på spreng innen medisinsk forskning for å hele tiden holde seg ett skritt foran bakteriene. Dette gjøres på flere måter, noe jeg skal fortelle om i mitt neste innlegg.

Pris for beste forskningsartikkel

ERC_CCBNTNU-forskerne Bernt-Erik Sæther (bildet), Steinar Engen og Russel Lande har fått Wildlife Publication Award 2015 for en artikkel publisert i «The American Naturalist» i 2014.

Artikkelen har den fulle tittelen «Evolutionary consequences of nonselective harvesting in density-dependent populations».

Forskerne er tilknyttet Centre for Biodiversity Dynamics, hvor Bernt-Erik Sæther er leder. Senteret jobber i skjæringspunktet mellom biologi, evolusjon og statistikk.

Prisen vil deles ut under the Wildlife Societys årlige konferanse i Canada in okotber.

Les mer i Universitetsavisa

 

 

Fibersolceller – Morgendagens solceller?

fibersolceller-main
Ved hjelp av en helt ny måte å bruke et tradisjonelt solcellemateriale på, har vi klart å lage solceller med høy effektivitet til en billig penge. I tillegg kan de brukes på helt andre måter enn vanlige solceller.

Den vanligste typen solceller som produseres i dag, lages av silisium. Fordelen med materialet er at det er billig, finnes i rikelige mengder i naturen samt at vi har mye kunnskap om det etter mangeårig bruk i elektronikkindustrien.

I solcellesammenheng krever dog dette materiale kostbar bearbeiding for å fungere godt ettersom nesten alle urenhetene i materialet må fjernes før det er godt nok egnet.

Billig, men bra
Vi har funnet en måte hvor silisium som har flere urenheter, og dermed er billigere, kan brukes til å lage solceller. Disse vil kunne fungere like godt som tradisjonelle, silisiumbaserte solceller.

Min veileder, professor Ursula Gibson, undersøker en av de nyutviklede fibersolcellene
Min veileder, professor Ursula Gibson, undersøker en av de nyutviklede fibersolcellene

 

Solcelletråder
Idéen baserer seg på en helt ny form for solcelledesign, nemlig millimetertynne tråder av silisium, innbakt i glass.

Disse silisiumtrådene lager vi ved å bruke en metode som vanligvis brukes til å produsere fiberoptiske kabler.

En silisiumkjerne føres inn i et glassrør med en diameter på ca 3 mm. Røret blir ­varmet opp, slik at metallet smelter. Samtidig blir glasset mykt, og kan trekkes til en tynn tråd. Silisiumet i glasset følger med. I prosessen med oppvarming og ut­trekking kan tråden bli 100 ganger tynnere enn utgangspunktet, og kan lages i kilometerlange lengder

Dyr rensing unødvendig
I denne prosessen forsvinner også de urenhetene i silisiumen som tradisjonelt sett fjernes gjennom dyr oppvarming og smelting av materialet . På denne måten slipper en å utføre en ellers svært dyr og energikrevende prosess. Dette bidrar også til å senke prisen på de ferdige cellene.

På solcellelaboratoriet testes blant annet materialets lysabsorberende egenskaper
På solcellelaboratoriet testes blant annet materialets lysabsorberende egenskaper

Ulike former
Fiberne kan videre settes sammen til solceller gjennom å plassere dem vertikalt i en skogs-geometri, eller vi kan plassere dem ved siden av hverandre på lik linje med tømmerstokker.

Begge geometriene har den egenskapen at de effektivt absorberer sollyset, mens de i tillegg kun består av små menger silisium sammenliknet med dagens kommersielle celler. Dette bidrar ikke bare til å senke prisen, men også til øke den allerede høye miljøgevinsten.

Muliggjør nye bruksområder
Gjennom å anvende tynne og fleksible silisiumfibre i våre solceller har vi muligheten til å fabrikkere bøyelige solceller samt solceller med justerbar gjennomsiktighet.

Dette åpner for en rekke fascinerende applikasjoner slik som solceller bygd inn i klær, solceller på bilkarosserier og flyvinger, samt solceller bygd inn i arkitekturirske komponenter som vinduer og kurvede fasader.

Les også:
Solkraft frå urein silisium, Debatt Teknologi – Dagens Næringsliv

 

Ny universitetsstudent? Vit dette.

Jo-Esten-Hafsmo-Veileder

Ny universitetsstudent? Da kan det være greit å vite forskjellen på det å være elev på videregående skole og på student på et universitet. Her får du noen tips om hva du kan vente deg.

Det er en del viktige forskjeller ved det å gå på videregående skole og det å gå på universitetet.  Som ny student på et universitet er det en del grunnleggende ting det er en fordel å være klar over før studiene tar til for fullt.

Foreldrene dine jobber ikke her
Fra barnehagen og opp har sosialisering vært viktig element i opplæringen. Her på universitetet bryr vi oss ikke så mye om å oppdra dere. Vi er heller opptatt av å frembringe kunnskap gjennom forskning, og å lære dere å forstå og bruke den.

Sosialisering og mer til kan linjeforeninger og andre grupper bistå deg med.

Stas å skulke?
På universitetet har du ansvar for deg selv og din egen læring, på en helt annen måte enn på skolen. Her kan du i teorien skulke så mange forelesninger du vil, for de er i utgangspunktet frivillige.

Men bestemmer du deg først for å gå på en forelesning: Sørg for å komme tidsnok.  Har du forberedt deg på forhånd får du også mye mer ut av forelesingene.

Ut over obligatoriske øvingsoppgaver og lab er det heller ikke lekser som på skolen. Hvis du ikke får godkjent obligatoriske aktiviteter, får du heller ikke gå opp til eksamen. Derfor er det viktig å stå på og jobbe hardt på lab eller med øving slik at du blir ferdig med det!

IBI_studenter_illustrasjon_II_WEB_Foto_GeirMogen_NTNUForventet arbeidsmengde
Det ser kanskje lite ut å ha noen få timer forelesninger i uka. Men synet kan bedra. La oss si at du har 4 forelesningstimer i uka, 3 øvingstimer, og så må du regne 5 fem timer selvstudium; det blir til sammen 12 timer, det. Per emne. For fire emner blir det en forventet arbeidsmengde på 48 timer. Per uke.

Skippertak
– Er det én ting jeg lærte i løpet av mitt første semester så er det at skippertak ikke fungerer, sa nylig en student til meg.
Skippertak er en kjent og kjær metode, som fungerer i mange sammenhenger. Men det er bare å innse det med en gang: På universitetet fungerer det ikke.

Og du, da?
NTNU sine grunnverdier er kreativ, konstruktiv, kritisk, respektfull og omtenksom, og er en rettesnor for hele NTNU – og, hey; nå som du er student ved NTNU gjelder de deg også! Og når du nå du endelig er ferdig som elev og har blitt student, kan det være lurt å bruke disse verdiene til litt refleksjon; hvilken student ønsker DU å være?

Hjelp
Som universitetsstudent – kanskje langt unna familie, venner og nettverk, med store krav om å ta ansvar for deg selv og studiene – kan det være lett å føle seg alene og usikker på valgene man har tatt. Men vi er her for deg hvis du trenger det. Først og fremst studieveiledere på institutt og fakultet, men du kan også få hjelp hos Studentservice, SiT og studentprestene, for å nevne noen.

Vi vil deg det beste. Velkommen, NTNU-er!

 

Lær om mulighetene innen akvakultur

ntnu-logo-kreps_foto_PerHenningEtterspørselen etter sjømat er stadig økende, og Norge har som mål er å bli verdens fremste sjømatnasjon.

Bred rekruttering og mange muligheter
Dette gjenspeiles i initiativer fra myndighetenes side, satsinger innen oppdrett og relatert industri og ikke minst i forskningsaktiviteter. Å opparbeide en kunnskapsbasert kompetanse innen akvakultur er av avgjørende betydning for å lykkes med målene.

Akvakulturnæringen har behov for å rekruttere bredt for å nå vekstmålene, og rekruttering skjer på alle nivåer: Studier, industri og forskning. Her er det plass for mange nye smarte hoder, og kanskje nettopp deg?

Studentdag under Aqua Nor 2015
Aqua Nor, verdens største møteplass for havbruksnæringen, inviterer studenter fra hele Norge til å delta på arrangementet – gratis fredag 21. august. Dette er en unik sjanse til å lære mer om bredden og mulighetene som finnes innen akvakulturnæringen.

Jeg anbefaler alle dere studenter som er interessert i akvakultur og marin biologi – og dere som kanskje ikke vet at dere er interesserte enda? – til å benytte denne muligheten.

Les mer om Aqua Nors studentdag.
Program for dagen
Last ned invitasjon (det kan sikkert være lurt å ta med studentbevis i tillegg)

Foto: Kai Torgeir Dragland / NTNU
Foto: Kai Torgeir Dragland / NTNU

 

NTNU-ledet EU-prosjekt gir verdensledere svar på klimaspørsmål

Det NTNU-koordinerte EU-prosjektet Ocean-Certain gjennomfører forsøk i Ny-Ålesund på Svalbard. FNs generalsekretær Ban Ki-moon og utenriksminister Børge Brende besøkte forskerne, som på sikt vil kunne bidra til bedre svar på viktige klimaspørsmål.

Det overordnede målet med Ocean-Certain er å undersøke hvordan havbunnen spiller inn i klimaregnestykket. Den nye kunnskapen vil være en viktig brikke i forståelsen av klimaendringene og hvilke tiltak som bør igangsettes.

Ki-moon var i Oslo tidligere i uken, som deltager på den internasjonale utdanningskonferansen. Etter konferansen reiste han til Svalbard for å ta klimaendringene i øyesyn.
Les mer i artikkel i Dagbladet: Ban Ki-moon takker Norge for arbeidet i klimaspørsmål

Som en del av svalbardoppholdet, besøkte Ki-moon og Børge Brende m.fl., forsøksoppsettene til Ocean-Certain i Ny-Ålesund i dag.

FNs generalsekretær Ban Ki-moon var i Oslo tidligere i uken, som deltager på den internasjonale utdanningskonferansen. Etter konferansen reiste han til Svalbard for å ta klimaendringene i øyesyn. Som en del av svalbardoppholdet, besøkte Ki-moon og Børge Brende m.fl., forsøksoppsettene til Ocean-Certain i Ny-Ålesund. Her forteller Øystein Leiknes fra Institutt for biologi ved NTNU om forsøkene de gjennomfører som en del av Ocean-Certain-prosjektet. Foto: Olav Vadstein.
Utenriksminister Børge Brende og FNs generalsekretær Ban Ki-moon får informasjon om forsøkene som gjennomføres i Ny-Ålesund som en del av Ocean-Certain-prosjektet. Foto: Olav Vadstein/NTNU.

 

Ny kunnskap om viktig klimafaktor
I milliarder av år har veksten av mikroskopisk planteplankton i havet flyttet CO2 fra atmosfæren til ulike lag i havbunnen. Som en konsekvens av dette er i dag mer enn 99 prosent av klodens karbon bundet i jordsmonnet på havbunnen, og mengden fortsetter å øke.

Det hersker derimot stor usikkerhet om hvor mye karbon som flyttes til ulike lag i havbunnen hvert år, og hvordan prosessen vil påvirkes av endrede klima- og miljøbetingelser. For å undersøke dette skal situasjonen på havområder ulike steder på kloden undersøkes og sammenlignes.

Som en del av Ocean-Certain-prosjektet gjennomføres forsøk i lukkede tanker hvor karbonstrømmer og næringskjeder i arktiske strøk underesøkes. Foto: Olav Vadstein / NTNU
Som en del av Ocean-Certain-prosjektet gjennomføres forsøk i lukkede tanker hvor karbonstrømmer og næringskjeder i arktiske strøk underesøkes, som her i Ny-Ålesund. Foto: Olav Vadstein / NTNU

 

Gjenskaper økosystemer
I Ny Ålesund gjennomføres blant annet forsøk hvor det gjenskapes et økosystem i en tank med sjøvann, kalt mesokosmer. Her justeres mengden hoppekreps og mengden karbon som er tilgjengelig næring for bakterier.

– Målet er å få en bedre forståelse av karbonstrøm og interaksjoner i arktiske, planktoniske næringsnett, forteller professor Olav Vadstein fra Institutt for bioteknologi ved NTNU, en av deltagerne i prosjektet.

– Det at produksjonen skjer av mindre organismer, som bakterier, gjør at næringskjedene kan bli lengre og dermed mindre produktive. Dette medfører muligens mindre transport av karbon til havbunnen, forteller Vadstein.

Øystein Leiknes fra Institutt for biologi ved NTNU viser og forteller  FNs generalsekretær Ban Ki-moon m. følge om hoppekrepsene som brukes i Ocean-Certain-forsøkene i Ny-Ålesund. Foto: Olav Vadstein/NTNU.
Øystein Leiknes (t.v.)  fra Institutt for biologi ved NTNU viser og forteller FNs generalsekretær Ban Ki-moon m. følge om hoppekrepsene som brukes i Ocean-Certain-forsøkene i Ny-Ålesund. Foto: Olav Vadstein/NTNU.

 

Om prosjektet
Ocean-Certain har et budsjett 75 millioner norske kroner.  Prosjektet har 11 partnere fra åtte europeiske land, samt fra Chile og Australia.
Les også: Havbunnen endrer klimaregnestykket

Kontaktpersoner:
Yngvar Olsen, professor på Institutt for biologi ved NTNU. Koordinator for prosjektet.
Murat V. Ardelan, professor på Institutt for kjemi, NTNU

 

 

Kjemi ved NTNU gjennom 100 år

Nylig ble boken «Akademi og industri. Kjemiutdanning og -forskning ved NTNU gjennom 100 år» lansert. Boken forteller 100-års kjemihistorie ved NTNU.

Fra ett, til elleve til fire fagmiljøer
Kjemimiljøet var ett av sju fagområder da Norges Tekniske Høyskole (NTH) åpnet i 1910. I dag er NTNUs fagmiljøer i kjemi delt i fire fagområder (kjemi, kjemisk prosessteknologi, materialeteknologi og bioteknologi), dannet fra det som på det meste omfattet hele elleve kjemiinstitutter.

Utvikling i takt med samfunnet
Dette er historien om hvordan disse kjemimiljøene ble formet og utviklet seg, fra etableringen av en ingeniørutdanning i 1910, gjennom vekst og krise og to verdenskriger, til ekspansjon, lærerutdannig, oljealder, den instrumentelle revolusjon, studenteksplosjon, kvinnenes inntog og sammenslåing mellom daværende NTH og AVH – i hovedsak fram til 2010.

forside_kjemihistoriebok_lite50res

Forskning og samfunnsoppdrag
Allerede i 1910 hadde ledelsen klare ambisjoner: NTH skulle være en akademisk institusjon som forvaltet vitenskapstradisjonen, samtidig som den skulle være til nytte for landets industri. Denne dobbeltrollen vi har sammenfattet i bokas tittel «Akademi og industri».

Nytte og glede
Det har vært et langvarig, men spennende arbeid å skrive denne boken.
Medforfatter av boken, Joakim Ziegler Gusland, og jeg håper den kan være til nytte og glede for leserne.

Bilder fra boken ses utstilt på Realfagbiblioteket på Gløshaugen.

Boken er utgitt på Fagbokforlaget og kan bestilles der, eller kjøpes i de fleste bokhandler.

God bok!

Millioner til nytt forskningsutstyr

Forskningsrådet skal dele ut nærmere 1,3 milliarder kroner til forskningsanlegg, laboratorier, utstyr og databaser. Dette blir den største tildelingen til forskningsinfrastruktur i Forskningsrådets historie. Fakultet for naturvitensap og teknologi ved NTNU er involvert i flere av de prosjektene som har sluppet gjennom nåløyet.

Marisa-Solar-Cells
Marisa Di Sabatino Ludberg (lengst til venstre) og ph.d.-kandidater fra forskningsgruppen som jobber med silisium. Gruppen får utstyrsmidler fra Forskninsgrådet og Nasjonal satsing på forskningsinfrastruktur. Foto: Per Henning / NTNU


Silisiumbaserte solceller

«Norwegian laboratory for silicon-based solar cell technology» (SINTEF, NTNU, UiO, IFE) støttes med 30 millioner. Fra NTNUs side er Institutt for materialteknologi involvert i prosjektet.

– Dette vil være et svært positivt tilskudd til vår forskning rundt produksjon og karakterisering av silisium til solceller, sier Marisa Di Sabatino Lundberg ved Institutt for materialteknologi. – Utstyrssøknaden vår gjelder ustyr som vil gjøre det lettere å studere defekter og forurensninger som oppstår i silisiumen. Dette blir viktig for både industri og grunnforskning.

Biofysikk
Norwegian Advanced Light Microscopy Imaging Network (NALMIN) (prosjektpartnere: UiO, OUS, UiT, UiB, NTNU) får 50 millioner. Ved Institutt for fysikk på NTNU skal midlene brukes til å utvikle
Coherent Raman scattering microscopy.

Ustyret kan brukes til analysere den kjemiske sammensetningen til ulike prøver med en oppløsning på under 1 mikrometer. Ved hjelp av denne teknikken kan forskerne analysere innholdet i biologiske prøver uten å måtte preparere prøvene, eller tilsette fargestoffer. Teknikken er tilstrekkelig følsom til å kunne se på dynamiske prosesser in-vivo.

Mangus_Lilledahl_profilbilde_150x150

Teknikken har en rekke bruksområder, blant annet innen medisin, farmasi, kjemi og mat-teknologi.
– I våre prosjekter vil instrumentet hjelpe oss å forstå hvordan sykdomsprosesser påvirker ulike biofysiske egenskaper i vev. Men instrumentet vil inngå i kjernefasiliteten Molecular Imaging – NT (MINT) og vil våre åpen for alle som ønsker å benytte seg av teknikken, forteller Magnus Lilledahl (bildet) ved Institutt for fysikk.

Brenselceller
«Norwegian Fuel Cell and Hydrogen Centre» (prosjektpartnere: SINTEF, NTNU, IFE, HiST) støttes med 26 millioner. Ved NTNU er Institutt for materialteknologi og forskningsgruppen for elektrokjemi involvert i prosjektet.

Nanoteknologi
NTNUs nanoteknologiske satsing Nano@NTNU, leder den nasjonale infrasturkturen for nanoteknologisk forskning – NorFab. I tildelingen fra Forskningsrådet fikk NorFab innvilget en utstyrssøknad på 90 millioner.

 

Pyramidemysterium ved Nordic Physics Days

nordic-physics-days
Nå som kalenderen viser juni, og det etter sigende skal være sommer (vi har ikke sett så mye til den her i Trondheim enda), er det konferansetid. Her på haugen ble Nordic Physics Days 2015 (NPD) nettopp avholdt. Dette er en fysikkonferanse som går på omgang mellom de ulike nordiske landene annethvert år, og i år var det fjerde gang den ble arrangert, og første gang i Norge.

Faglig bredde
Konferanser kommer i mange størrelser og typer, og ofte har man svært spesialiserte konferanser for folk i de forskjellige fagfeltene. NPD går ut bredere, og har noe for de fleste – her er man innom tema på alt fra atom- og partikkelfysikk, materialfysikk og biofysikk på nano- og mikronivå, til atmosfærefysikk, utvikling av instrumenter til bruk i rommet og forskning på fysikkundervisning.

Innimellom de litt mer spesialiserte parallellsesjonene, holdes det plenumsforedrag, som er ment å gi en grei innføring i og oversikt over fagfeltet som foredragsholderen jobber med. Her hadde vi flere gode foredragsholdere i år, noe du kan lese om under.

Serge-Haroche-Wikipedia
Serge Haroche. Foto: Wikipedia
Avslører lyspartiklenes hemmeligheter
Til å åpne konferansen hadde vi Serge Haroche som ble tildelt Nobelprisen i fysikk i 2012 for å ha utviklet eksperimentelle metoder som lar en manipulere individuelle kvantesystemer. Haroche ga et interessant foredrag hvor han gikk gjennom nyvinninger innen eksperimentell kvanteoptikk.

De senere årene har man klart å fange opp individuelle fotoner (lyspartikler) og studere disse uten å ødelegge dem, og man har nå faktisk mulighet til å sette opp og studere eksperimentelt noen av tankeeksperimentene som man kom med når kvantemekanikken ble utviklet i 1920- og 30-årene.

Videre er det nå mulig å studere det som skjer i overgangen mellom den kvantemekaniske verdenen med alle sine finurligheter, som sammenfiltring og superposisjon, og den såkalte «klassiske» fysikken, som er den vi er kjent med fra dagliglivet. Spennende!

Daniel-Bonn-Nordic-Physics-Days
Fysikk og sandkorn
Det andre plenumsforedraget ble holdt av Daniel Bonn, som studerer friksjon i granulære materialer. Dette er materialer som består av mange partikler som mister energi når de vekselvirker, for eksempel gjennom kollisjoner.

Typiske eksempler på dette er korn, sand, sement, snø og pulver. Det er blant annet påpekt at ca. 10% av verdens energibruk går med til transport og behandling av granulære materialer. Mye av dette er energi som går tapt til friksjon, som totalt står for 30% av verdens energiforbruk. Det er med andre ord mye å hente på å forstå dette bedre.

Ett av temaene i foredraget, var forskjellen i friksjon mellom våt og tørr sand. Tidligere har man ofte antatt at tørr sand vil ha lavere friksjon enn våt sand, fordi man får broer av vann mellom sandkornene, som brytes opp når man for eksempel trekker en slede over sanden.

Pyramide-mysterium løst?
På veggmalerier fra oldtidens Egypt kan man se hvordan de ofte har hatt en person stående foran på sleden som de brukte til å trekke steiner og statuer til pyramidene. Denne personen har antagelig helt vann foran sleden, noe som man har antatt hadde en seremoniell årsak. Det viser seg nå at det kan ha hatt en virkning og forenklet jobben til de gamle egypterne ganske mye.

Forsøk gjort av gruppen til Bonn viser faktisk at våt sand kan ha lavere friksjon enn tørr sand, og ved å væte sanden litt kan man halvere friksjonskoeffisienten. Den ganske enkle forklaringen på dette er at det er mindre sand som blir skjøvet opp foran sleden når den er våt. Hvis sanden blir for våt, vil den derimot ha høyere friksjon enn tørr sand.

I neste blogginnlegg om Nordic Physics Days forteller jeg blant annet om danske Jesper Bruun som snakket om bruken av nettverk i fysikkundervisningen.
– Innen den tid kan du jo for eksempel lese denne Gemini-artikkelen om NTNU-professor i fysikk, Jon Otto Fossum, og hans forsking på granulære materialer