Uma impressão de bota na superfície empoeirada da lua
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Futuro bases lunares poderia ser alimentado por células solares feitas no local a partir de poeira da lua derretida.
Construindo itens na lua, usando materiais que já estão láseria mais prático do que enviá -los da Terra. Quando Felix Lang Na Universidade de Potsdam, na Alemanha, ouviu falar dessa idéia, ele soube instantaneamente o que fazer. “Era como ‘temos que fazer uma célula solar como essa imediatamente’”, diz ele.
Dois anos depois, a equipe de Lang construiu e testou várias células solares com poeira da lua como ingrediente. O outro componente -chave é um cristal chamado perovskita de halogeneto, que contém elementos como chumbo, bromo e iodo, juntamente com moléculas longas de carbono, hidrogênio e nitrogênio.
A equipe derreteu uma versão sintética de Regolito lunar – A camada de pedras soltas e poeira que cobre a lua – em “Moonglass”, que eles então colocaram com o cristal para completar uma célula solar. Eles não purificaram o regolito, então o moonglass era menos transparente que os materiais nas células solares convencionais. Mas Lang diz que os melhores protótipos da equipe ainda atingiram cerca de 12 % de eficiência. As células solares de perovskita mais convencionais geralmente atingem eficiências próximas a 26 %; Lang diz que simulações de computador sugerem que sua equipe pode atingir esse número no futuro.
Em geral, Os pesquisadores concordam Que as células solares de perovskita superarão os dispositivos mais tradicionais à base de silício, tanto no espaço quanto na terra. Do ponto de vista lunar, o uso de materiais perovskite também é atraente porque eles podem ser mantidos muito finos, o que reduziria o peso do material a ser transportado para a lua. De acordo com as estimativas da equipe, uma célula solar com uma área de 400 metros quadrados exigiria apenas cerca de um quilograma de perovskita. Esta é uma reivindicação impressionante, diz Ian Crawford em Birkbeck, Universidade de Londres.
Não ter que purificar o regolito é igualmente importante, pois significa que nenhum reatores especiais seria necessário. De fato, Lang diz que um grande espelho curvo e luz solar podem criar um feixe de luz quente o suficiente para fazer moonglass. Um de seus colegas já testou essa técnica no teto de sua universidade e viu alguns sinais de derretimento do Regolith, diz ele.
Nicholas Bennett Na Universidade de Tecnologia, Sydney diz que, enquanto estudos anteriores tentaram processar o Regolith Lunar em vidro transparente, é a primeira vez que uma célula solar demonstra funcionar com o moonglass menos mimado. O desafio agora, diz ele, é fazer muito moonglass fora do laboratório. Se for bem -sucedido, essa tecnologia de fusão pode ajudar a criar outros itens que uma base lunar pode precisar, como azulejos, diz Crawford.
Michael Duke No Instituto Lunar e Planetário, diz que a fabricação de células solares baseadas em moonglass exigirá muitos avanços tecnológicos, desde a escavação do regolito até a conexão de células individuais em matrizes. Ainda assim, se uma fábrica de células solares fosse estabelecida na lua, poderia ter efeitos positivos. Neste futurosistemas espaciais como satélites poderiam usar células solares fabricadas na lua em vez das criadas na Terra, porque o lançamento de cargas úteis da lua requer menos energia, diz ele.
Lang e seus colegas agora estão trabalhando para aumentar a eficiência de suas células solares. Por exemplo, eles estão trabalhando se podem melhorar a qualidade de seu moonglass usando ímãs para escolher ferro do regolito antes de derreter.
Por fim, eles querem expandir o processo para outros Denizens empoeirados do espaço. “Já estamos pensando: ‘Podemos fazer isso funcionar com Marte Regolith?’”, Diz Lang.
Alunos de Santa Monica, Califórnia, se conectarão com o astronauta da NASA Jonny Kim, enquanto ele responde a uma pré-gravada, tecnologia, engenharia e perguntas relacionadas à matemática a bordo do Estação Espacial Internacional.
Assista à ligação de 20 minutos para a Terra às 12:10 EDT na terça-feira, 29 de abril, no NASA STEM YouTube Channel.
A mídia interessada em cobrir o evento deve confirmar o RSVP às 17h, sexta -feira, 25 de abril, para Esmi Careaga em: ecareaga@smmusd.org ou 805-651-3204 x71582.
O evento é realizado pela Santa Monica High School, a Alma Mater de Kim e inclui estudantes da Roosevelt Elementary School e da Lincoln Middle School em Santa Monica. As escolas esperam inspirar os alunos a seguir seus sonhos e explorar suas paixões por meio de curiosidade, serviço e interesse em aprender.
Por mais de 24 anos, os astronautas viveram continuamente e trabalharam a bordo da estação espacial, testando tecnologias, realizando ciências e desenvolvendo habilidades necessárias para explorar mais longe da Terra. Astronautas a bordo do laboratório de orbitamento se comunica com o Centro de Controle de Missões da NASA em Houston 24 horas por dia até Scan‘S (Space Communications and Naveigation) Networks Space Network.
Investigações importantes de pesquisa e tecnologia que ocorrem a bordo da estação espacial beneficiam as pessoas na Terra e estabelece as bases para outras missões de agência. Como parte da NASA Artemis Campanha, a agência enviará astronautas para a lua para se preparar para a futura exploração humana de Marte, inspirando os exploradores de geração de Artemis e garantindo que os Estados Unidos continuem liderando a exploração e a descoberta espaciais.
Veja vídeos destacando a pesquisa em estação espacial em:
MOs zumbis da Iniature estão ao nosso redor, percorrendo a vegetação ou voando pelo ar em quase todos os continentes da Terra. No Brasil, um fungo assume o cérebro da formiga, alterando seus ritmos circadianos e comportamentos sociais. Na Inglaterra, um vírus força as lagartas a subirem no dossel e depois liquefias lentamente seus corpos, que pingam nas folhas abaixo. Na Indonésia, uma vespa parasitóide usa veneno especializado para alterar a química do cérebro de uma barata, transformando -a no anfitrião perfeito para seus jovens.
Mindy Weisberger é um comunicador de ciências atualmente trabalhando como editor de ciências na Scholastic. Seu livro, ‘Rise of the Zombie Bugs: A Surpreendente Ciência do Controle da Mente Parasita’, está disponível em 15 de abril de 2025.
Largura de Hans
Em seu novo livro, Ascensão dos insetos zumbisNerd de ciência profissional auto-descrita Mindy Weisberger Apresenta os leitores a uma zaraginha de parasitas controladores da mente e os cientistas que dedicaram suas vidas ao estudo desses organismos peculiares. Através desses contos vívidos de criaturas bizarras o suficiente para rivalizar com qualquer besta fictícia, Weisberger oferece aos leitores uma espiada nos campos da evolução, ecologia, neurociência e biologia molecular. Ela mostra que esses tópicos existem além de salas de aula e livros secos: “A ciência é tudo e em qualquer lugar”, disse ela.
Um amor tardio
Apesar de sua evidente paixão pelo assunto hoje, Weisberger nem sempre se interessou pela ciência. “Quando eu estava na escola de cinema, pensei em fazer videoclipes de rock punk”, disse ela. “Não foi até eu comecei a trabalhar para o Museu Americano de História Natural (AMNH) no departamento de exposições, que eu realmente recebi esse olhar sob o capô de como a ciência funciona … esse foi o meu momento de Eureka. Pensei: ‘Oh, a ciência é realmente muito legal e interessante. Por que ninguém me disse isso?’”
Uma vez mordida pelo bug científico, ela nunca olhou para trás e trabalha em comunicação científica há mais de duas décadas. Ela aprendeu sobre um fungo que transformou formigas em zumbis durante seu trabalho no AMNH e ficou imediatamente encantado com essas versões da vida real de monstros de filmes de terror. “Esses são os tipos de histórias de ciências para as quais sempre fui atraído – esses exemplos de adaptações realmente bizarras, comportamentos estranhos e relacionamentos que evoluíram, em muitos casos, em milhões ou até centenas de milhões de anos, mas para os seres humanos, parecem uma maneira estranha de viver”, disse Weisberger.
Como o fascínio de Weisberger pela ciência, ela Bugs de zumbi O livro também começa em um museu – o Naturalis Biodiversity Centerlocalizado na Holanda. O museu possui uma impressionante coleção de fósseis de dinossauros, milhões de espécimes de borboleta e um extenso herbário, mas Weisberger não está lá para eles. Ela está lá para ver os muitos parasitas suspensos em vários tipos de preservação de fluidos; Ela está particularmente interessada em Leucochloridium“Que é um tipo de verme que infecta caracóis e causa os caracóis zumbis de olhos disco”, explicou ela.
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Enquanto muitos parasitas se contentam em completar seus ciclos de vida inteiros dentro de um único host, Leucochloridium As espécies evoluíram um caminho mais complexo – e horrível – da vida.1 Aves infectadas com esses parasitas em particular excreto Leucochloridium Ovos em seus excrementos, que são apanhados por caracóis infelizes. As larvas de minhocas atravessam os tecidos do caracol até seus oculares, onde formam Broodsacs, bolsas que podem conter centenas de larvas individuais. Como os vermes precisam voltar a um pássaro para completar seu ciclo de vida, enquanto o anfitrião de caracóis prefere não ser comido, os vermes desenvolveram a capacidade de alterar o comportamento de seus hospedeiros por meio de mecanismos ainda não abastados. Os caracóis infectados por vermes se tornam mais ativos e parecem preferir poleiros mais altos, mais iluminados, aumentando sua acessibilidade aos predadores aviários. Para tentar ainda mais os pássaros, os listrados de ninhos começam a pulsar rapidamente, dando-lhes a aparência característica dos olhos de discoteca. Os cientistas pensam que seus olhos estranhos e pulsantes imitam o movimento de uma lagarta saborosa. Quando um pássaro toma a isca, os parasitas se residem em seu intestino, amadurecem em adultos e se reproduzem, começando o ciclo novamente.
Ao longo do livro, Weisberger revela a difusão desconfortável desse fenômeno zumbi: moscas frutas, cigarras, formigas, abelhas, lagartas, aranhas, gafanhotos e joaninhas podem ser vítimas desses pequenos mestres parasitários. “Os zumbis são diversos. Os anfitriões que eles zombificam são diversos. Os mecanismos que eles usam são muito diversos”, disse Weisberger. “Então, individualmente, todos esses exemplos são realmente emocionantes, mas juntos eles também somam essa imagem realmente interessante. O que é a manipulação do comportamento? Por que essa estratégia é tão bem -sucedida? E por que tantos organismos estão fazendo isso?”
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Responder a essas perguntas, disse Weisberger, é um componente de nossa maior compreensão da vida em nosso planeta e como ele existiu em todas as suas formas estranhas e maravilhosas. Estudar esses relacionamentos incomuns e os mecanismos que lhes permitem operar de maneiras tão calibradas, ela disse, “é importante para entender como os organismos evoluem, como eles se adaptam e os diferentes tipos de estilos de vida e caminhos que a evolução podem seguir”.
Colocando organismos de zumbi para funcionar
A pesquisa de zumbis também pode ter aplicações mais concretas. Como muitos desses agentes zumbificantes ajustaram suas habilidades de manipulação a ponto de se especializarem em apenas um tipo de hospedeiro, os cientistas estão explorando como eles podem ser usados para desenvolver mais ecologicamente favoráveis Controle de pragas Estratégias que visam pragas de culturas ou espécies invasoras, enquanto poupam abelhas e outros insetos que fornecem serviços de ecossistemas importantes.2
A esmeralda barata vespa, ampulex compressa, sequestra os centros motores de um cérebro de barata usando peptídeos especializados em seu veneno.
Os compostos bioativos produzidos por organismos zumbificantes também podem ser úteis na medicina. Por exemplo, o Emerald Cockroach Wasp O veneno, que interage com os receptores de dopamina no cérebro da barata para influenciar comportamentos motores, pode ajudar a inspirar novos tratamentos para distúrbios de movimento, como a doença de Parkinson.3 E Ophiocordyceps unilateraliso fungo famoso por criar formigas de zumbis, produz metabólitos secundários que podem influenciar a função neurológica em mamíferos.4
Mas não é apenas a própria ciência que é importante – a história da ciência também desempenha um papel importante na formação de mentes e sociedades. “Acho que as pessoas estão, por natureza, curiosas”, disse Weisberger. “Acho que, infelizmente, existem muitas maneiras tóxicas que essa curiosidade pode ser mal direcionada. E é isso que estamos vendo muito agora.”
Agora, mais do que nunca, a comunicação científica é crucial. “A alfabetização científica básica é essencial para existir na sociedade moderna … para entender como nossas vidas estão interconectadas, não apenas entre si, mas também com o mundo em geral ao nosso redor”, disse Weisberger. “Temos visto muitos esforços ativos para minar o entendimento e a percepção pública da ciência. E é aqui que acho que a comunicação científica e a narrativa científica podem ser realmente eficazes – reconstruindo essa confiança”.
O presidente da CSUF, Ronald Rochon, estudantes e ex -alunos, celebra a abertura do Centro de Recursos da Ásia e Norte da África (Swana) da Universidade.
O estudante de pós -graduação Bellar Naber chamou a abertura do Centro de Recursos do Sudoeste e Norte da África do Estado de Cal State Fullerton, de “um sonho na criação de muito tempo”.
“O que começou como conversas sinceras entre os alunos se transformou em organização, defesa e reunião com os líderes do campus e, o mais importante, mantendo -se em uma visão”, disse Naber, assistente de estudante do centro.
Originalmente da Jordânia, Naber disse que a visão é um espaço onde todos os alunos podem se unir, celebrar a cultura, encontrar apoio e construir a comunidade.
“Isso é mais do que apenas um espaço físico”, disse Naber, uma classe de 2025 graduados, obtendo um mestrado em ensino superior. “É um reflexo de nossa resiliência, nosso orgulho e nossas histórias. É um lugar para alegria, cura, conexão e por sonhar ousadamente sobre o que vem a seguir.”
O presidente da CSUF, Ronald Rochon, recebeu os membros do campus e da comunidade na celebração de abertura de 21 de abril do O mesmo centro de recursos na biblioteca Pollak. O CSUF é um dos dois campi da Universidade Estadual da Califórnia a abrir um Swana Center for Students.
Rochon elogiou os estudantes e doadores, incluindo ex -alunos Mary Chammas e Diane Shammas, que lideraram os esforços para abrir o centro.
“Estou humilhado, animado e agradecido por estar aqui para comemorar esse importante marco”, disse Rochon.
“Para todos que passam por aquela porta, ajude -os a entender o significado dos ancestrais que vieram antes de nós, que sonhavam que todos vocês estão aqui hoje.”
Shammas, um estudioso americano libanês que estudou antropologia cultural com foco no Oriente Médio e no norte da África como estudante de pós -graduação da CSUF, é o primeiro e maior doador do centro.
“Diane tem sido um instrumento de mudança, visão e fortaleza, fornecendo tantos recursos, econômicos e intelectuais, para que isso aconteça”, disse Rochon.
Shammas obteve um mestrado em antropologia em 1985 e possui um doutorado no ensino superior internacional, intercultural e urbano da USC.
Seu pai era libanês e sua mãe era sueca. Crescendo, Shammas disse que os colegas de classe frequentemente questionavam sua etnia, o que pode ser uma experiência isolada para os estudantes da Swana.
O desejo de Shammas de apoiar o centro e os alunos é simples: “Eu queria um lar para as pessoas que se identificam como swana para ter um lugar que eles poderiam chamar de seu no campus”.
Os membros do campus e da comunidade celebram a abertura do Centro de Recursos do Sudoeste da Ásia e do Norte da África (Swana).
Chammas ’23 (BA International Business-Global Trade) falou sobre como ela e vários membros da comunidade Swana defenderam o centro como um local que reflete sua identidade e experiências culturais. Ela também ajudou a criar o novo O mesmo menor e estabelecer o Organização para estudantes Swana.
“Este centro não nos deu um espaço. Isso nos deu um motivo para ficar, aparecer e sentir orgulho de quem somos”, disse Chammas, estudante da Faculdade de Direito do Sudoeste.
“Não se tratava de conseguir um quarto. Era sobre ser visto. Era sobre criar um espaço onde pudéssemos aparecer como nosso eu completo – alto, em camadas, complicado e orgulhoso. Transformamos um sonho em uma porta.”
Além de servir os estudantes da Swana, Chammas disse que o centro é fundamental para educar a comunidade do campus.
“A região swana é vasta, diversa e merece seu próprio reconhecimento”, disse ela. “Cada país tem histórias, idiomas, religiões e normas culturais únicas. Educar outras pessoas sobre isso é uma ferramenta poderosa para quebrar estereótipos e promover a inclusão”.
O espaço é um cenário favorito para muitos filmes de Hollywood, mas quão precisa são seus retratos? Patricia Skelton, uma astrônomo do Royal Observatory Greenwich, lança alguma luz sobre o rigor científico de seus filmes favoritos.
Por exemplo, durante uma cena de batalha espacial explosiva em Star Trek, Um membro da tripulação é jogado para o espaço e de repente em silêncio. Para Skelton, esse momento retrata com precisão a física: o espaço é um vácuo quase perfeito, e o som não pode viajar sem um meio.
Apollo 13 conta a história da infeliz missão lunar de 1970 da NASA. O que se destaca para Skelton é como os cineastas enfrentaram o desafio de retratar a gravidade zero usando o avião KC-135 da NASA, carinhosamente conhecido como “Vomit Comet”. Ao voar em arcos parabólicos, o jato cria breves momentos de falta de peso, apenas o tempo suficiente para filmar cenas em gravidade zero realista.
No filme de Guerra nas Estrelas, The Empire Strikes Back, Darth Vader se reúne com o Imperador Palpatine via holograma. Apesar de estarem vastas distâncias galácticas, a conversa flui surpreendentemente bem, sem qualquer atraso na comunicação. Na realidade, isso seria impossível, diz Skelton. Para ilustrar isso, ela usa o exemplo da Voyager 1, uma sonda espacial que atualmente é o objeto mais distante da Terra. A comunicação com isso envolve o envio de sinais de rádio, que são ondas eletromagnéticas que viajam a 300.000 quilômetros por segundo. Como a Voyager 1 fica a 24 bilhões de quilômetros de distância, uma mensagem enviada hoje leva cerca de 22,5 horas para chegar. Os bate-papos em tempo real entre galáxias podem não ser possíveis, mas uma pequena licença criativa faz parte da magia da ficção científica.
Em 2006, Espectro IEEEPowerhouses de patentes classificados em Nossa primeira pesquisa anual de patentes. A pesquisa, conduzida pela empresa de pesquisa 1790 Analyticsexaminou o número e a influência de nós patentes gerado por mais de 1.000 organizações. Fabricante de semicondutores Micron A tecnologia saiu no topo da época, com IBMHewlett-Packard, Intele Broadcom completando os cinco primeiros.
Quase 20 anos depois, todas as empresas da lista dos 10 principais foram usurpadas. Uma vez que as poderosas empresas caíram na hierarquia, outras vieram e se foram e os principais pontos são amplamente preenchidos pela de hoje Grande tecnologia empresas. No lugar de semicondutores e sistemas de computadoras principais categorias do scorecard deste ano são sobre Serviços de Internet– A categoria rotulada como “Telecomar e Internet” – e eletrônica de consumo.
Cavar os dados revela Amazonpode, o poder oculto das subsidiárias e quais países estão produzindo patentes nos EUA – não é apenas o Estados Unidos. Você pode explorar tudo para si mesmo no gráfico interativo abaixo. Basta clicar em uma categoria para ver quais empresas produziram os portfólios de patentes mais poderosos em 2024.
As classificações são baseadas em Poder de pipelineuma métrica calculada por 1790 análises que combinam vários elementos do portfólio de patentes de uma organização em um número. Além do número de patentes concedidas em um determinado ano, essa métrica leva em consideração quatro variáveis que representam a qualidade e o impacto dessas patentes. (Mais detalhes sobre os cálculos estão abaixo na seção de metodologia.)
À primeira vista, fica claro que a Amazon lidera com o maior poder de patente. A gigante da tecnologia produziu um portfólio de patentes mais influente do que as categorias inteiras da indústria.
No entanto, a Amazon não produziu o maior número de patentes em 2024. Essa conquista vai para Samsung; Com mais de 9.000 patentes, a empresa eletrônica recebeu mais do que o dobro do número produzido pela segunda empresa mais prolífica, TaiwanFabricação de semicondutores Co. (TSMC).
Enquanto isso, a Amazon ficou em 20º lugar em termos do número bruto de patentes. Então, como ele tem a maior potência? Em suma, porque suas patentes tendem a ser citadas com mais frequência e por uma variedade de outras patentes. De forma similar, Fotoa empresa que possui Snapchat e Bitmoji, está acima de arquivadores mais frequentes Qualcomm e Googleapesar de receber apenas 770 patentes no ano passado.
Poder oculto em subsidiárias
Várias empresas têm um poder de patente maior do que é imediatamente visível quando você considera as subsidiárias deles. Por exemplo, Alfabeto é categorizado como um conglomerado com um poder de patente de cerca de 4.056. Mas tem duas subsidiárias: Google e Waymotanto na telecomunicações quanto Internet categoria. Adicionando suas subsidiárias, o poder de patente do Alphabet dobraria aproximadamente, alcançando uma pontuação mais alta do que os de todos os outros conglomerados combinados.
Empreiteiro de Defesa Rtx (anteriormente Raytheon) possui mais subsidiárias incluídas na coleta de dados. Sete empresas listadas na categoria aeroespacial são de propriedade da RTX, além do próprio RTX. Adicionando seu poder de patente combinado às contas da RTX por mais de dois terços do poder de patente combinado de todas as empresas aeroespaciais. A RTX é a única empresa com mais de duas subsidiárias incluídas na pesquisa. SonyAssim, Johnson & Johnsone GE Vernova Todos têm dois cada, e várias outras empresas têm uma.
Em Eletrônica de consumoAssim, Maçã Lidera o pacote por uma grande margem, com cerca de 40 % do poder de patente da categoria. Samsung tem patentes arquivadas em sua empresa principal, Samsung Electronics e uma subsidiária que se concentra em Exibir tecnologia. Essas duas empresas ocupam o segundo e o terceiro lugar na categoria. Mas mesmo agrupados, seu poder de patente combinado está bem atrás da Apple.
Western Digital’s Sandisk Corpno computador Periféricos A categoria é a subsidiária com a maior potência de patentes para 2024. Sandisk tem uma pontuação de cerca de 5.087, mais do que triplicar a de sua empresa controladora. De fato, os sucessos de Sandisk no armazenamento flash levaram ao seu lançamento como um empresa pública independente em fevereiro de 2025.
O boom da AI e as patentes
Splunkde propriedade de Ciscono topo do Software de computador categoria, espancando MicrosoftAssim, Oráculoe Intuit. Esta empresa é especializada em coletar e organizar grandes quantidades de dados gerados por máquina. Enquanto Splunk é menos um nome familiar do que Microsoftsua pesquisa sobre gerenciamento de dados gerados pela IA ajudou a lançá -los no topo de sua categoria.
No geral, o número de patentes de IA arquivadas cresceu nos últimos anos, de acordo com 1790 análises. Embora muitos deles tenham sido enviados por organizações na categoria de software de computador, algumas potências de IA se enquadram em outras categorias, como conglomerados.
Quais países estão produzindo patentes nos EUA?
As empresas representadas aqui incluem apenas aquelas com pelo menos 25 patentes concedidas pelo escritório de patentes e marcas comerciais dos EUA em 2024. Das 247 organizações que atendem a esse requisito, 148 eram dos Estados Unidos. Então, de onde mais as empresas estão apresentando patentes nos EUA?
Japão Vem em segundo lugar, com 24 empresas. Essas empresas abrangem uma variedade de categorias, incluindo eletrônicos de consumo, periféricos de computadores e Semicondutores. A empresa japonesa com o maior poder de patente é o Laboratório de Energia de Semicondutores, ocupando o primeiro lugar em sua categoria.
Depois do Japão, Alemanha e Coréia do Sul estão empatados com nove empresas cada, e Taiwan tem oito listados. As empresas sul -coreanas estão quase todas na eletrônica de consumo ou automotivo e Transporte Categorias, as empresas de Taiwan estão principalmente em periféricos de computadores, e as empresas alemãs abrangem uma ampla gama de categorias. Seguindo estes, França e China Ambos têm sete empresas listadas e muitos outros países têm uma ou duas empresas listadas.
Grandes nomes, pequeno poder de patente
O poder patente é apenas uma medida do impacto de uma empresa. Algumas empresas conhecidas têm um poder de patente surpreendentemente pequeno, em comparação com sua influência cultural ou de mercado. A Microsoft, por exemplo, ocupa 31º lugar em poder de patente, apesar de ser uma das empresas mais valiosas baseadas em capitalização de mercado.
Meta Também cai surpreendentemente baixo, considerando o grande orçamento de pesquisa e desenvolvimento da empresa. Em 2024, o mídia social Mammoth gastou US $ 43 bilhões, um valor superado apenas pelo alfabeto em uma pesquisa. (Notavelmente, a pesquisa omitiu a Amazon porque não relata as despesas de P&D como um item de linha separado. Gastos de P&D da Amazon provavelmente excede o do alfabeto.)
Observar a força do portfólio de patentes de uma empresa não substitui essas outras métricas, mas fornece outra visão do impacto de uma organização. Amazon, Apple, Snap, Samsung e Qualcommnessa ordem, são vencedores de 2024. Quais empresas chegarão ao topo em 2025?
A pesquisa e a descoberta de medicamentos estão passando por uma transformação, impulsionada pelo aumento de modelos de cultura de células 3D que replicam melhor a biologia humana. Ao contrário das culturas 2D tradicionais e modelos animais, que geralmente ficam aquém da previsão de resultados clínicos, os sistemas 3D oferecem um ambiente mais relevante fisiologicamente para o estudo de mecanismos de doenças e respostas terapêuticas. Essa mudança ajuda os cientistas a fechar a lacuna entre a pesquisa in vitro e a biologia dos pacientes do mundo real.
Neste destaque da inovação, Cameron Ferriso co-fundador e diretor de operações da Inventia Life Science, discute por que e como a cultura de células 3D está se tornando uma ferramenta essencial para avançar na pesquisa de doenças, acelerar a triagem de medicamentos e melhorar o sucesso da tradução.
Cameron Ferris, PhD Co-fundador e diretor de operações Inventia Life Science
Como os modelos de cultura de células 3D impulsionam a pesquisa de doenças e a descoberta de medicamentos?
A cultura de células 3D é o futuro da descoberta de medicamentos e da pesquisa de doenças. Os cientistas confiaram na cultura de células 2D e nos modelos animais por muitos anos, mas esses modelos geralmente deixam de replicar com precisão a biologia humana, o que leva a ineficiências na descoberta de medicamentos e má tradução clínica. De fato, mais de 90 % dos candidatos a drogas que mostram promessas em estudos pré -clínicos falham em ensaios clínicos, em grande parte devido às limitações dos modelos tradicionais. A cultura de células 3D fornece um ambiente mais biologicamente relevante, permitindo que os pesquisadores entendam melhor os mecanismos de doenças, respostas terapêuticas e interações celulares complexas. Em última análise, isso melhora a previsibilidade da triagem de medicamentos e reduz falhas caras em estágio final.
Quais são as principais desvantagens dos modelos 2D?
Os cientistas confiaram em culturas de células 2D há décadas, mas esses modelos simplificam demais a complexidade da biologia humana. As células das culturas de monocamada experimentam forças mecânicas e sinalização bioquímica que são muito diferentes de seus ambientes nativos, levando a expressão e comportamento alterados do gene. Um dos maiores desafios é que muitos compostos que parecem eficazes em 2D falham em modelos mais biologicamente relevantes, contribuindo para altas taxas de falhas nos ensaios clínicos. De fato, muitos programas de descoberta modernos têm como alvo um mecanismo de doença que simplesmente não pode ser reproduzido em um ambiente 2D, o que significa que a única maneira de alcançar um sistema de modelo útil é através de culturas de células 3D.
A relevância fenotípica é fundamental para a ponte entre a pesquisa in vitro e a biologia dos pacientes do mundo real. Ao contrário das culturas de monocamada, os modelos 3D incorporam matrizes extracelulares estruturadas que imitam as pistas bioquímicas e mecânicas dos tecidos nativos. Isso garante que as células não apenas interajam entre si, mas também com seu ambiente de uma maneira que reflete condições in vivo. Esses fatores são particularmente importantes na pesquisa do câncer, estudos de doenças neurodegenerativas e imuno-oncologia, onde as interações células e matriz celular desempenham um papel importante na progressão da doença e na resposta terapêutica.
Em que campos são modelos de cultura de células 3D com os maiores impactos?
Estamos vendo um enorme impacto em muitos campos, mas as aplicações mais transformadoras estão em biologia do câncer, doenças neurodegenerativas e imuno-oncologia. Em oncologia, os pesquisadores estão usando modelos de tumores 3D para estudar o microambiente tumoral (TME), que é um fator crítico na oncogênese e resposta a medicamentos. O TME desempenha um papel fundamental na progressão do câncer, resistência a medicamentos e evasão imune, tornando essencial para o desenvolvimento de terapias eficazes. Na neurociência, as culturas neurais 3D fornecem uma plataforma mais precisa para investigar a neurodegeneração e a função sináptica. E em imuno-oncologia, os pesquisadores estão usando sistemas complexos de co-cultura para explorar interações imunes ao tumor, levando a imunoterapias mais eficazes. Ao replicar melhor condições in vivo, os modelos 3D estão transformando como estudamos doenças e desenvolvemos novas terapias.
Que desafios os cientistas enfrentam ao trabalhar com modelos convencionais de cultura de células 3D?
Não há dúvida de que os modelos 3D fornecem insights mais biologicamente relevantes, mas historicamente, trabalhar com eles não foi fácil. Abordagens tradicionais, como organoides, esferóides ou culturas baseadas em andaimes, exigem manuseio manual extenso, o que leva à variabilidade entre os experimentos. Muitos fluxos de trabalho consome tempo, difíceis de escalar e dependentes de conhecimentos especializados.
Outro desafio é que os pesquisadores novos da cultura de células 3D enfrentaram uma paisagem fragmentada de soluções subpartas. Os modelos prontos para uso podem não ser adequados para suas abordagens específicas e de bricolage podem ser difíceis de implementar e reproduzir. O resultado é que os cientistas gastam mais tempo solucionando protocolos do que gerar dados significativos.
É aí que Rastum Allegro está causando impacto. Ele remove barreiras à entrada e oferece uma plataforma padronizada e reproduzível para geração de modelos 3D em escala.
Como a plataforma Rastrum cria modelos de cultura de células 3D fenotipicamente relevantes e o que diferencia a tecnologia das maneiras tradicionais de construir esses modelos?
O que torna a tecnologia Rastrum-e Rastrum Allegro em particular-a unique é que ela foi projetada desde o início para tornar a cultura 3D de alto rendimento acessível e escalável. As abordagens tradicionais requerem experiência prática significativa e podem ser altamente variáveis, mas Rastrum Allegro simplifica o processo sem sacrificar o controle ou a precisão.
Um fator -chave é o ecossistema completo do Rastrum, que fornece aos cientistas tudo o que precisam para validar seus modelos em dias e não meses. Depois que um modelo é validado, o Rastrum pode gerar modelos 3D altamente reproduzíveis em apenas alguns minutos.
O Rastrum usa a tecnologia Drop-On Demand para dispensar com precisão células e componentes da matriz extracelular, criando microambientes estruturados e reproduzíveis. Diferentemente dos métodos manuais ou baseados em andaimes, que podem ser inconsistentes, Rastrum Allegro alcança variação intra e entre placas abaixo de 10 %, o que garante dados confiáveis de alta qualidade.
Ao combinar velocidade, reprodutibilidade e flexibilidade, Rastrum Allegro torna a biologia 3D complexa não apenas possível, mas também, se os pesquisadores estão rastreando compostos de medicamentos, estudando mecanismos de doenças ou otimizando os fluxos de trabalho de terapia celular.
A nova tecnologia está tornando a cultura 3D de alto rendimento acessível e escalável.
Inventia Life Science
Como os cientistas estão usando Rastrum Allegro para avançar seu trabalho?
Os pesquisadores estão alavancando Rastrum Allegro para superar os principais desafios na cultura de células 3D, desde a melhoria da reprodutibilidade do modelo até a habilitação de fluxos de trabalho de alto rendimento. Os métodos 3D tradicionais podem ser trabalhosos, inconsistentes e difíceis de escalar, limitando sua utilidade para a triagem e a pesquisa translacional. Ao fornecer uma abordagem padronizada e fácil de usar para criar modelos 3D de alta qualidade com variabilidade mínima, o Rastrum Allegro permite que os cientistas gerem conjuntos de dados confiáveis mais rapidamente e com maior confiança.
Além de acelerar experimentos individuais, Rastrum Allegro está impulsionando uma mudança fundamental para modelos in vitro mais avançados e biologicamente relevantes. Se os pesquisadores estão desenvolvendo sistemas de co-cultura para explorar interações celulares complexas ou construir modelos derivados do paciente para triagem de medicamentos e medicina de precisão, Rastrum Allegro torna possível gerar sistemas 3D escaláveis e reproduzíveis que fornecem insights mais profundos sobre a biologia de doenças e as respostas terapêuticas.
Quais são alguns exemplos de pesquisa ou desenvolvimento de medicamentos que foram conduzidos usando plataformas Rastrum?
Vimos alguns dados realmente emocionantes que foram possíveis graças ao Rastrum. Um exemplo de destaque é o trabalho de Bristol Myers Squibb, onde os pesquisadores usaram Rastrum Allegro para desenvolver um escalável Modelo de câncer de pâncreas 3D Para triagem de medicamentos de alto rendimento. Esse modelo reduziu os requisitos de entrada celular em cerca de 40 %, permitiu a expansão eficiente e demonstrou respostas altamente reprodutíveis a quimioterapia padrão de atendimento e compostos experimentais. Com o modelo criado por Rastrum Allegro, eles agora têm uma plataforma de triagem pré -clínica mais preditiva que pode ser usada para avaliar uma nova terapêutica com maior confiança.
Na neurociência, a Merck/MSD desenvolveu um Rastrum gerado Modelo de córtex do cérebro anterior 3D estudar mecanismos de conectividade neuronal e doenças neurodegenerativas.1 Sua pesquisa mostrou que as culturas 2D tradicionais não conseguiram capturar os fenótipos de doença de Alzheimer, enquanto o modelo 3D revelou prejuízos na formação de neurites e sinapse, disfunção mitocondrial e estresse oxidativo. Essa foi uma grande inovação para a pesquisa de doenças de Alzheimer, pois fornece um sistema mais fisiologicamente relevante para o estudo da progressão da doença e possíveis intervenções terapêuticas.
Além desses estudos, Clínica Mayo e Hospital de Pesquisa Infantil de St. Jude estão alavancando modelos de tumores de multicelas gerados por Rastrum para investigar interações imune-tumorais, otimizar novas abordagens terapêuticas e explorar como os microambientes influenciam a progressão da doença. Esses modelos permitem que os pesquisadores estudem invasão tumoral, metástases e resposta a medicamentos de uma maneira que as culturas 2D não possam replicar, o que é fundamental para o desenvolvimento de terapias de próxima geração.
O verdadeiro argumento é que Rastrum não está apenas facilitando a cultura 3D, está permitindo descobertas que não seriam possíveis com os métodos tradicionais. Os pesquisadores estão ultrapassando os limites da modelagem de doenças e da pesquisa pré -clínica, e é exatamente por isso que construímos essa plataforma.
O que te excita sobre o futuro da cultura de células 3D?
Estamos em um ponto de virada em que a cultura de células 3D está passando de uma tecnologia emergente para uma parte fundamental da descoberta de medicamentos e pesquisa de doenças. Durante anos, os cientistas reconheceram a necessidade de melhores modelos, mas as limitações técnicas dificultaram a escala da cultura 3D. Agora, com plataformas como Rastrum Allegro, estamos quebrando essas barreiras, permitindo que os pesquisadores gerem modelos complexos com facilidade e reprodutibilidade.
Uma das tendências mais emocionantes é a crescente adoção e validação de modelos 3D em descoberta de medicamentos e pesquisa pré -clínica. À medida que as empresas de biopharma buscam modelos mais preditivos e relevantes para o ser humano, os sistemas 3D estão sendo cada vez mais integrados aos fluxos de trabalho para melhorar a relevância da tradução, reduzir a dependência dos modelos tradicionais e acelerar o desenvolvimento de medicamentos. Embora os órgãos regulatórios estejam reconhecendo o valor de modelos avançados in vitro, estudos em andamento e iniciativas do setor serão essenciais para impulsionar ainda mais a aceitação e a padronização.
Mas o verdadeiro potencial da cultura de células 3D vai além de substituir os métodos mais antigos. Estamos vendo uma mudança em direção a modelos mais complexos e multicelulares do tipo, tecidos derivados de pacientes e até análises acionadas por IA. Esses avanços redefinirão como estudamos biologia humana, desenvolvemos novos tratamentos e, finalmente, melhoramos os resultados dos pacientes.
Urano como visto pela espaçonave Voyager 2 em 1986
NASA/JPL-CALTECH
Um dia em Urano ficou um pouco mais longo, graças a medições mais precisas de seu período de rotação que deve ajudar os cientistas a planejar missões para investigar a gigante do gás.
Descobrir o período de rotação dos planetas gigantes do sistema solar é muito mais difícil do que para Marte e Marte, porque tempestades ferozes de vento tornam as medidas diretas impossíveis.
A primeira medição da rotação de Urano veio da sonda Voyager 2, que adotou a abordagem mais próxima em 24 de janeiro de 1986. Os pesquisadores na época determinaram que o campo magnético do planeta foi compensado em 59 graus do norte celestial, enquanto seu eixo de rotação foi de 98 graus.
Esses compensações extremas significam que Urano gira efetivamente “deitado” em comparação com a Terra, enquanto seus pólos magnéticos traçam um grande círculo à medida que o planeta gira. Ao medir o campo magnético do planeta e as emissões de rádio da Aurora em seus pólos magnéticos, os pesquisadores da época descobriram que Urano estava completando uma rotação completa a cada 17 horas, 14 minutos, 24 segundos, com uma margem de erro de mais ou menos 36 segundos.
Agora, Laurent Lamy No Observatório de Paris, na França, e seus colegas mediram como 28 segundos a mais. Mais importante, sua medição é 1000 vezes mais precisa, reduzindo a margem de erro a uma fração de segundo.
Os pesquisadores analisaram imagens da Aurora ultravioleta de Urano, tirada entre 2011 e 2022 pelo Telescópio Espacial Hubble, para rastrear a evolução a longo prazo dos pólos magnéticos do planeta enquanto circulam o eixo de rotação.
A margem de erro da medição anterior significava que se tornou impossível determinar com precisão uma posição em Urano mais de alguns anos depois, mas a nova medição deve permanecer válida por décadas. Isso significa que pode ser confiado para calcular objetivos de missão crítica, como onde uma sonda pode orbitar e entrar na atmosfera do planeta.
Tim Bedding Na Universidade de Sydney, na Austrália, chama a técnica de medição da equipe de “muito inteligente”, mas ressalta que a nova duração de um dia em Urano não é muito diferente, estando dentro da margem de erro do cálculo antigo. “Não é tanto que mudou”, diz Bedding. “Agora é preciso o suficiente para ser mais útil.”
Mistérios do universo: Cheshire, Inglaterra
Passe um fim de semana com algumas das mentes mais brilhantes da ciência, ao explorar os mistérios do universo em um programa emocionante que inclui uma excursão para ver o icônico telescópio Lovell.
Saturno terá uma de suas melhores oportunidades de visualização do ano no período em torno do domingo, 14 de agosto. Ou seria, se a lua quase cheia não estrague nossa diversão.
Nessa data, Saturno atingirá a oposição – o ponto em que está diretamente em frente ao sol em nosso céu noturno – por volta da meia -noite, horário local para a maioria dos estelares, com a constelação Capricornus por trás dele.
Saturno ficará visível por grande parte da noite, levantando -se acima do horizonte sudeste e permanecendo no alto do céu sul. Isso ocorrerá durante o perigeu de Saturno – sua abordagem mais próxima da Terra – tornando -a ainda maior e mais brilhante que o normal.
Uma ilustração da espaçonave Cassini da NASA em órbita em torno de Saturno, onde documentou o planeta anel em 2017. (NASA/JPL-CALTECH)
Mas, como observado anteriormente, o último blog, a Lua ficará cheia de 11 a 12 de agosto, e sua brilhante lavagem de luz desafiará os observadores a entender claramente muito no céu noturno. Felizmente, a posição de Saturno – a oeste da lua em ascensão – não fará com que ela seja diretamente impactada.
A melhor coisa da oposição deste ano é que Saturno será visível a noite toda, disse Caleb Fassett, cientista planetário do Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama. “Isso dá a Stargazers uma boa e longa chance de encontrá -lo e observar”, disse ele.
E, apesar da clareira da lua, tudo pode não estar perdido. Os anéis de Saturno enfrentarão a Terra em um ângulo de 13 graus à nossa linha de visão. E embora Saturno esteja muito mais longe do sol do que o nosso planeta – uma média de 886 milhões de milhas, em comparação com 94,4 milhões para a Terra – um fenômeno único pode emprestá -lo ainda maior durante a oposição.
O efeito Seeliger, nomeado para o astrônomo alemão Hugo von Seeliger, que morreu em 1924, identifica um brilho dramático de um corpo distante ou campo de partículas quando iluminado diretamente atrás do observador. Com a terra passando entre Saturno e o Sol, os anéis gelados do sexto planeta provavelmente iluminarão perceptivelmente nas horas em torno da oposição.
Mesmo assim, ainda exigirá que um telescópio identifique Saturno – que leva 29,4 anos da Terra para concluir uma única órbita solar – como algo mais que um ponto de luz brilhante.
Fassett recomenda um telescópio de 4 polegadas a 8 polegadas para resolver completamente os anéis e fornecer uma boa olhada no próprio planeta durante a oposição. Com um telescópio decente, pode até ser possível vislumbrar o Titã e outras luas saturnas.
“É sempre muito legal ver os planetas distantes, e Saturno é selvagem”, disse Fassett. “Seus anéis e outras características únicas o tornam um ótimo assunto de estudo para astrônomos amadores e entusiastas do espaço jovens, e suas luas são de grande interesse científico”.
Entre eles está o Titan, a maior das luas de Saturno, e o destino do planejado da NASA Missão de Ragonfly. Definido para lançar em 2027, a Dragonfly entregará um Rotorcraft de 8 lâminas à superfície gelada do Titan em meados dos anos 2030. Lá, ele examinará a atmosfera e colherá amostras da superfície, avançando nossa busca pelos blocos de construção da vida e caracterização da habitabilidade de Titã.
