De er ikke helt som andre nanopartikler, småtassene som blir til i avtrekkskabinettet foran oss. Forsker Juan Yang viser stolt fram fødestua – og et glass med milliarder av de ørsmå, kubeformede produktene som er blitt til der inne.       

Sammen med kolleger hos SINTEF i Oslo har Yang skapt de bitte små krabatene. Samt gitt dem kjemiske fangarmer. Tanken er å sende knøttene dypt ned under havbunnen eller landjorda, til det indre av oljefeltene.

Der skal de bruke armene til å utløse en kjede av hendelser. Målet er å få innestengt olje til å røre på seg.        

350 000 partikler per millimeter

– Lykkes vi, vil partiklene bidra til at oljeindustrien får mer olje ut av eksisterende felt. Og økt utvinning fra brønner som alt er boret. Det er mer klimavennlig og billigere enn boring av nye brønner, sier Juan Yang.

Plasserer du partiklene fra SINTEF-laben i Oslo langs en linjal, vil mellom 200 000 og 350 000 av dem få plass på en millimeter. Vel å merke når de har fri.  

På jobbreiser tar hver og en av dem litt større plass. Noen milliontedels millimeter. For da har de “klær” på seg. Nærmest en tvangstrøye!

Bakgrunnen er denne:

Glemte rom i sikte

Partiklene er unnfanget for å bli fraktet ned i oljereservoar som alt er satt i produksjon.

Samme vei skal også et vannløselig, såkalt polymermateriale sendes. I likhet med resten av polymer-familien består dette stoffet av lange molekylkjeder med stor masse.

Ned i dypet skal både partiklene og polymermaterialet transporteres med vann som brukes til å flømme reservoarene. Flømming benyttes verden over til å presse rikdom ut av oljefelt. Vannet skyver oljen ut av porer i steinen. Men det baner seg kun vei til hulrom som vann strømmer lett i.

Oljen i andre deler av reservoaret får ligge. Det er for å få presset vannet inn i disse mindre tilgjengelige rommene, at forskerne vil sende nanopartiklene ned i dypet.  

Stenger steinens hovedgater

Skal partiklene få gjort denne jobben, må både de og reisefølget deres – polymermaterialet – forvandle seg når de er framme i reservoaret. Rettere sagt må partiklene gifte seg med reisekameratene.

Ved hjelp av fangarmene kan de bitte små “oljearbeiderne” nemlig reagere kjemisk med polymermaterialet. Resultatet blir et fast stoff av typen gel – en materialgruppe der gelatin er det familiemedlemmet du og jeg kjenner best.  

Målet for SINTEF-prosjektet er å få dannet gel-propper som stenger de allerede tømte hovedgatene i reservoaret. Vannet vil dermed bli tvunget til å strømme andre steder. Dermed vil også oljen i sidegatene bli skjøvet ut.

Tidsinnstilt av-og-på-bryter

Det er her tvangstrøyene kommer inn i bildet. Skal hele kabalen gå opp, er det nemlig en forutsetning at bryllupet ikke inntreffer for tidlig.  

Dannes proppene før de vordende ektefellene er helt framme i reservoaret, får de ingen nytte-effekt.

Det er derfor Juan Yang og kollegene hennes utstyrt partiklene med de hemmende plaggene. I realiteten har forskerne “hektet” molekyler utenpå partiklene. Denne påkledningen skal blokkere armene så lenge det trengs.

Kostymeskift i dypet

Yang forklarer at vannet rundt partiklene vil løse opp “trøya” til slutt og dermed frigjøre armene – det vil si gi de små krabatene funksjonaliteten sin tilbake.

En av de viktigste oppgavene for forskergruppa i Oslo, består i å designe blokkeringsmekanismen slik at den varer nettopp så lenge det er behov for det.

– Vi forventer at partiklene kanskje vil trenge flere måneder på turen gjennom reservoarsteinen. I lab-en har vi så langt klart å blokkere funksjonaliteten til partiklene i hele to måneder, forteller Juan Yang.

Etterstreber grønn oppførsel

– Er dere de eneste forskerne som utvikler slike gel-plugger for bruk i oljereservoar?

– Det finnes noen som jobber med liknende løsninger. Men vi utnytter kjemikalier som er mer miljøvennlige enn det de andre bruker.

– Flere påpeker at nanopartikler i seg selv er uønsket, hvis de havner på vidvanke i naturen?

– Sikker bruk av nanopartikler står sentralt i prosjektet vårt. Vi prøver å bruke biokompatible materialer som ikke er skadelige, og som dermed vil påvirke miljøet i havet så lite som mulig, sier Juan Yang. 

Reiser allerede i laboratorie-stein

I et laboratorium i Trondheim har nanopartiklene fra Juan Yangs lab i Oslo allerede begynt å bevege seg gjennom porøse steinprøver.

Seniorforsker Torleif Holt fra SINTEF Petroleum leder hovedprosjektet som partiklene inngår i. I første omgang studerer han hvordan partiklene oppfører seg på reise i ulike steintyper.

– I hvilken grad strømmer de fritt i porene, og i hvilken grad fester de seg på poreveggene? Det er dette vi har sett på så langt. Svarene vil blant annet avgjøre om partiklene og reisefølget deres skal pumpes ned i reservoaret samtidig, eller om partiklene skal sendes ned litt før eller litt etterpå, sier Holt.

Metoder utfyller hverandre

– Kommer partikkelmetoden til å virke, og dermed gi verden mer olje?

– Det er det for tidlig å si ennå. Men så langt ser det lovende ut, sier oljeforsker Holt.

Trygve Nilsson er en av de som følger prosjektet nært fra industrisiden. Han er veteran i oljebransjen, og i dag ledende reservoaringeniør i Det norske oljeselskap, en av industrideltakerne i prosjektet. Om SINTEFs gel-metode sier han at “den potensielt kan gjøre det mulig å få ut ganske mye mer olje”.

– Men ennå gjenstår mange tester før metoden eventuelt blir kommersiell. Avgjørende blir det også hva det vil koste å benytte et slikt verktøy. Med dagens oljepriser er det begrenset hvor mye penger som kan brukes på økt utvinning. Men at potensialet for metoden er stort, det er det ingen tvil om, sier Nilsson.

– Kan denne metoden bli et universelt middel for bruk på ethvert oljefelt?

– Hva som er den beste metoden for økt oljeutvinning, vil alltid variere fra felt til felt. Dette fagområdet dreier seg om metoder som utfyller hverandre.  

Prosjektet skal pågå til utgangen av 2017. Da vil vi vite mer om hva de er i stand til å utrette under sjøbunnen og landjorda, de første oljearbeiderne som måler høyden sin i nanometer – milliontedels millimeter.

Luftforurensning gir tidlig aldring av huden, varsler tyske hudforskere.

Kosmetiske produkter som brukes av mange kvinner for å få myk og glatt hud, kan gjøre det hele enda verre.

Skyldes utslipp fra dieselbiler

De siste 20 til 30 årene har forskning på hudskader i ansiktet i stor grad dreid seg om beskyttelse mot UV-stråler fra sola.

– Jeg tipper at hudforskere vil holde på med luftforurensning de neste tiårene, sier professor Jean Krutman ved det tyske forskningsinstituttet Leibnitz-Institut für umwelt-medizinische Forschung (IUF) til den britiske avisa The Guardian.

• Les også: Hvorfor forsker nesten ingen på hudsykdommer i Norge?

Luftforurensning i urbane områder skyldes ofte biltrafikk, særlig dieselbiler og tungtrafikk.

Små partikler av nitrogendioksid (NO2) fra dieselkjøretøyene fører til skader på huden som rynker og alderdomsflekker, har Krutmann tidligere kommet fram til i forskningen sin.

Huden blir fortere gammel

Det nye nå fra forskningen ved IUF i Tyskland er at NO2 også får selve aldringsprosessen i huden til å gå raskere.

De tyske forskerne har blant annet undersøkt ansiktshuden til folk i Kina og Tyskland. De fant ut at bare en liten økning i luftforurensningen – 10 mikrogram NO2 per kubikkmeter luft – førte til en økning på 25 prosent i mengden pigmentflekker på kinnene.

Oslo er en av mange byer som sliter med dårlig luftkvalitet. I Oslo er 200 mikrogram NO2 satt som grenseverdi for særlig høy luftforurensning. I Bergen er luftkvaliteten enda dårligere. Også Stavanger og Kristiansand har ofte dårlig luftkvalitet, ifølge Miljødirektoratet.

– Disse partiklene er helt klart et problem for huden, mener Jean Krutmann.

Pigmentflekker på kinnene

Både mye soling, røyking og dårlig kosthold kan bidra til at huden din eldes raskere. Dette er kjent fra forskningen, og er vel noe mange av oss selv har kunnet observere hos mennesker vi har rundt oss.

– Nå kan vi også slå fast at forurensning er en vanlig årsak om du ser at en person har pigmentflekker på kinnene, sier Krutmann til The Guardian.

Forskeren advarer om at pigmentflekker etter forurenset luft er noe vi kan få se hos stadig flere middelaldrende og kanskje enda yngre personer.

Hvorfor luftforurensning får huden til å eldes raskere, er ekspertene på området fortsatt usikre på. Det de vet er at både NO2 og andre stoffer relativt lett passerer gjennom huden vår, om de får mulighet til det.

Kosmetikkindustrien med nye produkter

Kosmetikkindustrien er naturlig nok opptatt av temaet.

Ved industriens egne forskningsinstitutter er hudskader fra luftforurensning noe det nå forskes en god del på, rapporterer The Guardian. Her ligger det nemlig nye produktmuligheter.

Hudeksperter varsler at vi de nærmeste årene vil få se flere nye hudprodukter. Men forskere som jobber for kosmetikkindustrien, antyder at denne utfordringen neppe enkelt lar seg løse med nye vidunderkremer.

Styr unna mykgjørende kremer

Noe du likevel selv kan gjøre allerede i dag om du vil redusere faren for skader fra luftforurensning på ansiktshuden, er å styre unna en del hudprodukter som allerede finnes på markedet.

Det handler om kremer som får ansiktshuden til å føles ekstra myk og glatt.

– Har du en sunn ansiktshud, så har du i utgangspunktet en ganske god barriere mot luftforurensningen, forklarer den britiske hudlegen Mervyn Patterson til The Guardian. Han jobber for en kjede med private skjønnhetssalonger i Storbritannia.

Det øverste hudlaget ditt fungerer nemlig som taket på et hus. Det består av flate celler som ligger som beskyttende takstein oppå resten av huden din.

Bruker du hudprodukter som gir deg en silkemyk og deilig hud, ja så risikerer du å rive bort disse beskyttende taksteinene.

Kremer som inneholder retinoider, en mye brukt ingrediens i hudprodukter, har en klart negativ effekt på hudens beskyttelseslag, advarer Patterson. Glyserol er en annen ingrediens å styre unna om du vil beskytte deg mot luftforurensing, mener han.

Ikke skrubb ansiktshuden

Mervyn Patterson har enda en advarsel å komme med:

– Huden din forsøker på harde livet å sørge for at du har en fantastisk forsvarsmekanisme mot ytre skader. Hva gjør mange kvinner med det? Jo, de skrubber den vekk! Hva i all verden er vitsen med det?

Leser du skjønnhetstips på norske nettsteder, så finner ofte advarsler mot å bruke mineralolje i ansiktet. Begrunnelsen er at det hindrer huden i å puste.

Men det er nettopp mineralolje av god kvalitet Mervyn Patterson anbefaler som et beskyttende lag for ansiktshuden, om du beveger deg rundt i byer med mye luftforurensning. Dette beskyttelseslaget kan du fjerne om kvelden og legge på igjen neste dag.

Referanser:

Jean Krutmann m.fl: «Pollution and skin: From epidemiological and mechanistic studies to clinical implications», Journal of Dermatological Science, desember 2014

Anke Hüls m. fl: «Traffic-Related Air Pollution Contributes to Development of Facial Lentigines: Further Epidemiological Evidence from Caucasians and Asians», Journal of Investigative Dermatology, mai 2016

Andrea Vierkötter m.fl: «Airborne Particle Exposure and Extrinsic Skin Aging», Journal of Investigative Dermatology, desember 2010

Harddisken er en ekstremt viktig del av teknologien som driver den moderne verden. Ute i internettskyen ligger det milliarder på milliarder av terabyte (TB) med informasjon.

Alt av videoer, bilder, dokumenter, eposter og databaser blir lagret på harddisker over hele verden.

I 2013 produserte hele verden til sammen rundt 3,5 milliarder TB med data, ifølge Techradar.com.

Smarttelefonen din har kanskje 32 gigabyte (0,032 TB) med lagringsplass.

Men plassbehovet skyter i været. Ifølge Techradar kommer verden til å lagre vanvittige 44 milliarder TB i løpet av 2020. All denne lagringsplassen må bygges og plasseres i servere rundt omkring, men det krever ekstremt mange harddisker og massevis av fysisk plass.

En europeisk forskergruppe eksperimenterer nå med en helt annerledes måte å lagre data på. De vil flytte på enkeltatomer for å lage en ekstremt effektiv lagringsmåte sammenlignet med harddiskene vi har i dag. Konseptet er beskrevet i Nature nanotechnology.

• Les også: Lagrer data med lyd

0 og 1

Men først, en liten innføring i datalagring. Lagringskapasitet måles i hvor mye data som kan lagres på en kvadrattomme av den fysiske harddisken.

En høykvalitets tradisjonell harddisk kan lagre 1,3 terabit per kvadrattomme, ifølge Computerworld.  Disse harddiskene har roterende magnetiske skiver, og du finner dem i for eksempel bærbare datamaskiner.

Den andre vanlige teknologien er flash-minne. Dette finner du i telefonen din, og de har ingen bevegelige deler. Her er det konstant videreutvikling, og Computerworld melder om et laboratorium som har fått til 2,77 terabit per kvadrattomme.

Atom-harddisken til de europeiske forskerne skal kunne klare vanvittige 502 terabit per kvadrattomme. Dette er fortsatt bare en hypotetisk mulighet, men de har bygget en prototype på 1 kilobyte (kB).

1 kB er 8000 bits, som er den minste enheten i datalagring. En bit kan ha to verdier, enten 1 eller 0, som danner binærkode – grunnlaget for den digitale verden.

Men denne harddisken kommer ikke til å sitte i PC-en din med det første, forskerne har mange problemer å takle først.

Så hvordan er det mulig å bruke enkeltatomer til å lagre data?

• Les også: Skal takle store data for store teorier

Kloratomer og kobber

Prinsippet deres går ut på å lage en ekstremt jevn overflate av kobber som det legges kloratomer på. Disse kloratomene danner et perfekt rutenett, men noen av rutene er tomme.

Ved hjelp av en type ikke-optisk mikroskop, kalt Scanning tunneling microscope (STM), kan atomene flyttes inn og ut av tomrommene. Her kan du lese mer om denne typen mikroskop.

Som du kan se på bildet under står atomene på linjer, og de kan arrangeres i to forskjellige posisjoner på linjene.

Opp-posisjonen betyr 0, mens ned-posisjonen betyr 1. Dermed kan atomene flyttes til å representere en hvilken som helst binær kode. Forskerne har brukt lagringsplassen til å lagre en berømt forelesning av fysikeren Richard Feynman, som handler om nettopp manipulering av enkeltatomer.

Du kan se hele koden i bunn av saken.

Kaldt og tregt

Men denne atom-konstruksjonen må være stabil for at det skal fungere, og det krever lave temperaturer.

Kloratom-harddisken var stabil i 40 timer mens den var nedkjølt til minus 196,15 grader. Samtidig tar det lang tid å både lese av og lagre ny informasjon. Forskerne brukte rundt ti minutter for å endre en eneste bit.

Dette fungerer ikke i verden utenfor laboratoriet, men vi får se om denne teknologien kommer til å spre seg om noen år.

Dette er ikke første gang forskere har eksperimentert med atomer og tomrom for å lage binære koder. En studie fra 2002 gjorde noe lignende med silisium-atomer, men her kunne ikke atomene flyttes rundt etter at mønsteret var laget, ifølge den nye Nature-artikkelen.

Referanser:

Otte mfl: A kilobyte rewritable atomic memory. Nature nanotechnology, juli 2016. DOI: 10.1038/nnano.2016.131. Sammendrag.

«Jeg har ikke lyst til å ha Facebook jeg. Der går grensen for meg. (…) Jeg synes det er så mye tull de sitter og skriver og sånn», sier en 80 år gammel kvinne i et intervju med to norske forskere.

Marika Lüders og Petter Bae Brandtzæg har spurt eldre om hvorfor de ikke er på sosiale medier.

Det er lett å tenke at pensjonister ikke har peiling på internett og dermed faller utenfor en viktig sosial arena i dagens digitale samfunn.

Men undersøkelsen fra Sintef tyder på at de fleste eldre tar et aktivt valg. De ønsker rett og slett ikke å være med på dette.

Egokultur

Det handler mye om generasjonskløften.

Yngre generasjoner, «digitalt innfødte», tenker ikke på teknologi som et valg, men heller som en del av livet, skriver forskerne i artikkelen i Norsk medietidsskrift.

Mens «de digitale innvandrerne» er vant med at kommunikasjon foregår ansikt til ansikt, eller i det minste til en definert mottaker.

Å rope ut til 500 «venner» er de ikke særlig interesserte i.

De oppfatter Facebook som en overfladisk sladrekanal. «De ser ikke en positiv delekultur, men heller en egokultur, hvor individene kringkaster innhold om seg selv», skriver forskerne.

• Les også: Selvopptatt på Facebook

«Et kaldt medium»

Studien, som ikke nødvendigvis kan si noe om eldre flest, omfatter også en del middelaldrende mennesker. Nærmere 900 personer over 53 år svarte i 2010-11 på en undersøkelse på nett.

En av tre var ikke på sosiale medier. De 290 forklarte hvorfor de ikke bruker disse kommunikasjonskanalene.

Flest sier at de mangler interesse og behov for denne måten å kommunisere på. De synes sosiale medier er preget av selvsentrering, tull og uinteressante oppdateringer.

De foretrekker kommunikasjon ansikt til ansikt og anser sosiale medier for å være bortkastet tid.

«Har ikke behov for å melde eller lese om «løst og fast» til/fra mine «venner», skriver en 70 år gammel mann i spørreundersøkelsen.

Forskerne intervjuet også 39 pensjonister i gruppe og 24 personer hver for seg. Gjennomsnittsalderen var rundt 75 år i alle de tre utvalgene.

«Jeg kan ikke tenke meg et kaldere medium. Jeg mener, å være sosial er å være en del av reelle sosiale interaksjoner», sier en som er intervjuet.

Stoler ikke på personvernet

De over 75 år bruker i mindre grad sosiale medier. Rundt en tredjedel av ikke-brukerne sier årsaken er at de ikke kan bruke disse mediene. De trenger hjelp til å komme i gang. Noen er nybegynnere på internett.

En del er også bekymret for personvernet og informasjonssikkerheten på sosiale medier. De mangler tillit til kommersielle aktører som Facebook, som krever innsyn i langt inn i privatsfæren.

Noen mener de greier seg med e-post, telefon og andre kommunikasjonsmidler.

Men andre vil gjerne bruke sosiale medier, og har tenkt å begynne snart.

Frykter sosial ødeleggelse

I tillegg til å være litt eldre enn brukerne har ikke-brukerne ofte færre venner og en liten familie. Slik er det i hvert fall for de 18 personene som er intervjuet og melder at de står utenfor sosiale medier. Forskerne kan ikke ut fra disse intervjuene si om dette gjelder generelt.

Det er nettopp nære og sterke bånd de søker. Det synes de ikke at de får gjennom Facebook.

«Mitt sosiale nettverk er slekta og naboene våre, og vi besøker hverandre (fysisk) og det rekker. Har intet behov for den «virtuelle verden» hva medmenneskelig kontakt angår. Jeg opplever det som «fake», skriver en mann i spørreundersøkelsen.

• Les også: Facebook-humør smitter

De ser på unge med nesa i mobilen og frykter at sosiale medier ødelegger kommunikasjonen mellom mennesker.

«De kommuniserer via sine telefoner, men de kommuniserer jo ikke med hverandre. Jeg synes det er skremmende», sier en i intervju.

Spennende med Facebook

Stadig flere eldre er likevel på sosiale medier. Det er stort sett Facebook som gjelder.

3,2 millioner nordmenn bruker dette sosiale mediet, ifølge tall fra markedsanalysebyrået Ipsos. 66 prosent av dem over 60 år har en profil, mot 80 prosent blant alle over 18 år.

Hva gjør de eldre på Facebook?

Flere benytter sjansen til å henge med i livene til barnebarn og yngre slektninger.

«Jeg får bilder av henne lille oldebarnet mitt, det er jo morsomt da!», sier en i Sintef-undersøkelsen.

Andre chatter med venner:

«Jeg synes [Facebook] er kjempespennende jeg. Nei, altså, da har jeg litt peiling på vennene mine (…) Jeg chatter. Ja, for da ser jeg at den og den er inne på chatter’n som jeg sier. Og så kan vi konversere litt»

De sosiale blir mer sosiale

Rundt to av ti som er intervjuet, 14 av 63 deltakere, bruker Facebook. De fleste av dem har allerede et stort nettverk før de logger seg på.

De mest sosiale blir enda mer sosiale på nett.

Hjernen deres kan dessuten dra nytte av å bli utfordret med nye kommunikasjonsmåter. For det å lære noe nytt, også sosiale medier, kan være bra for hjernen, tyder en amerikansk studie på.

Brukerne har folk rundt seg som kan hjelpe dem om de skulle stå fast teknisk eller med å bruke de sosiale mediene.

Ikke en nyhetskanal

Og de er nok ikke så overfladiske som de skeptiske ikke-brukerne mistenker. Også disse er nemlig opptatt av nære forhold til venner og familie, og bruker Facebook først og fremst for å holde kontakten med mennesker som allerede er viktige for dem.

Noe også ungdom setter pris på, i hvert fall i Facebooks barndom, ifølge doktorgraden til Marika Lüders fra 2007. Den tydet på at ungdom liker å møtes, men at sosiale medier styrker vennskapene og utvider nettverket.

Samtidig liker de eldre å kunne følge med på oppdateringer på en mer uforpliktende måte enn om de hadde møtt noen utenfor nettet. De trenger ikke å dele så mye selv.

At sosiale medier kan være noe mer enn å pleie kontakt med venner og familie, er det få som har oppdaget. De eldre er samfunnsengasjerte, men bare én deltaker sier at han bruker Facebook til å diskutere og følge med på nyheter og debatt.

Referanse:

Marika Lüders og Petter Bae Brandtzæg: Når alt sosialt blir flyktig – En kvalitativ studie av hvordan eldre opplever sosiale medier. Norsk medietidsskrift nr. 2, 2016, vol. 22. DOI: 10.18261/issn.0805-9535-2016-02-04

I 2004 hevdet en sør-koreansk forskningsgruppe ledet av Woo-Suk Hwang å være den første til å skape en stamcellelinje fra et klonet menneskeembryo. Året etter påsto den samme gruppen at de hadde kommet ett skritt lenger: Fra klonede menneskeembryo hadde de nå hentet ut stamceller som var identisk med DNA fra elleve pasienter.

Det Hwang og teamet hadde fått til, var verdens første menneskelige partenogenese. Det vil si at de hadde lagd et embryo av bare en eggcelle, uten noen sædcelle – altså et embryo med bare mamma. Forsknings-teamet sprøytet DNA fra en vanlig kroppscelle inn i en tom eggcelle – for å dyrke fram klonede menneskelige embryoer og produsere pasientspesifikke stamceller.

Kollegaen varslet

Resultatene ble løftet frem som revolusjonerende. De kunne gjøre det mulig å tilby skreddersydd behandling basert på hver enkelt pasients stamceller og dermed reparere skadde organer eller behandle degenerative sykdommer som Alzheimers og Parkinsons sykdom.

Tidsskriftet Science publiserte to artikler om forskningsresultatene, som fikk oppmerksomhet verden over. Hwang ble svært anerkjent, og i Sør-Korea fikk han en slags heltestatus. Lite visste myndighetene og forskningsmiljøet om at det meste av forskningen skulle vise seg å være juks.

I desember 2005 hevdet en av Hwangs kolleger at forskningsresultatene var fabrikkerte, og herfra gikk det slag i slag. Kort tid etter fastslo et akademisk panel at forskningsresultatene både fra 2004 og 2005 var fabrikkerte. Hwang hadde aldri klart å produsere pasientspesifikke stamceller.

Tre år lang rettssak

Hwang mistet jobben ved Seoul National University. Samtidig ble det tatt ut rettslig tiltale mot ham for tre forhold.

Det ene tiltalepunktet gjaldt bedrageri for bevisst å ha brukt fabrikkerte forskningsdata til å søke om forskningsfinansiering. Hwang ble også tiltalt for underslag av nærmere 14 millioner norske kroner. Han skal ha brukt pengene til å kjøpe seg en bil og på gaver til politikere.

Rettssaken mot den skandaliserte stamcelleforskeren pågikk i over tre år. I 2009 ble han dømt til to års fengsel for både underslag og forskningsjuks. Til sammen skal den tidligere professoren ha hatt rundt 60 kontoer under forskjellige navn. Han skal også ha jukset med selvangivelsen og hevdet å ha brukt pengene på innkjøp av forsøksdyr.

Uetisk eggdonasjon

Sist men ikke minst ble Hwang tiltalt for å ha brutt den sørkoreanske bioetikkloven som forbyr kjøp av egg til forskning. I rapporten fra statsadvokaten står det at Hwang hadde brukt 2236 eggceller fra 122 kvinner, deriblant noen av Hwangs unge medforskere.

Donerte egg er viktige for forskning på embryonale stamceller, som blant annet involverer kloning av embryo for å hente ut skreddersydde stamceller. Eggdonasjon er imidlertid en smertefull prosedyre som krever flere hormoninnsprøytinger. Donasjoner fra ferske forskere eller studenter er etisk betenkelig fordi det gir seniorforskere muligheten til å utøve press.

Hwang hevdet selv at han og teamet den gang ikke var klar over at denne typen donasjoner var uetiske.

Det sørkoreanske helsedepartementet bekreftet under rettssaken at flere kvinner ble betalt for å donere egg, men at dette skjedde uten at Hwang kjente til det. Departementet opplyste samtidig at Hwang ikke hadde gjort noe ulovlig, fordi det ikke var formulert noe regelverk på det tidspunktet da eggdonasjonene fant sted. Hwang ble derfor ikke dømt på dette tiltalepunktet.

Flere i forskningsgruppen ble dømt – tre for bedrageri og en for å ødelegge bevis. Samtidig ble det lagt delvis skyld på den strenge laboratoriekulturen i Sør-Korea, som gjør det vanskelig for juniorforskere å stå imot uetiske krav fra forskningslederne.

Forsker fortsatt

Før Hwang ble avslørt, tydet resultatene på at han hadde klart det «umulige», nemlig å isolere stamceller fra mennesker. Dette kan ha ført til at annen ærlig og redelig stamcelleforskning ikke ble satt i gang, og at hele forskningsfeltet dermed ble satt på vent.

Dr. Robert Lanza, visepresident ved selskapet Advanced Cell Technology som hadde vært aktivt innenfor forskning på menneskelig kloning, sa at selskapets pengestøtte fikk en sterk nedgang etter Hwangs tilsynelatende suksess i 2004.

I dag driver Hwang sitt eget private laboratorium, som finansieres av forskningsinstituttet Suam Bioengineering. Ifølge instituttets programerklæring skal Hwang og hans team jobbe med kloning av dyr, stamcelleforskning på dyr og forskning på produksjon av organer til dyr. Programmet sier derimot ingenting om forskning på humane stamceller.

Referanser:

Nicholas Wade og Choe Sang-Hunjan. Researcher Faked Evidence of Human Cloning, Koreans Report, Science januar 2006. 

Eline Firing. Hvor står stamcelleforskningen nå?, Tidsskrift for Den norske legeforening, nr. 5, 2006.

Stadhavet er ett av de mest værutsatte og farligste havområdet vi har langs norskekysten. Svært store bølger som kommer fra ulike kanter samtidig, skaper kritiske situasjoner.

For å gjøre det sikrere for skipstrafikken og øke sikkerheten ønsker Kystverket å bygge en skipstunnel, den første i sitt slag i verden.

Nylig ble en modell av den 1,7 kilometer lange tunnelen laget hos Sintef-selskapet Marintek i Trondheim. To typer skip ble testet inne i tunnelen, det ene var en modell av hurtigruteskipet Midnatsol og det andre et litt større containerskip. 

– Vi ønsker å finne ut om det er mulig å kjøre gjennom tunnelen på en trygg og stabil måte under ulike strømnings- og bølgeforhold, sier Terje Andreassen, prosjektleder for prosjektet Stad Skipstunnel.

Se video fra testene her: 

Mulig å seile

Forskerne testet begge skip med tidevannsstrøm midt imot, medstrøms og i stille vann. Kystverket var til stede under hele forsøksperioden på en knapp uke og fikk mange svar. 

– Vi har fått viktig informasjon og mange bekreftelser som stemmer overens med hvordan vi trodde at fartøyene kom til å oppføre seg inne i tunnelen, sier Andreassen.

Gjennom modellforsøkene fant forskerne ut at skipene kjørte fint igjennom tunnelen uten å komme borti veggene for de fleste av testkondisjonene. Modelltestene viser at det er mulig å seile gjennom Stad-tunellen.  

– Vi har også gjennomført simuleringer. Så neste steg blir å verifisere tallmaterialet fra modelltestene opp mot de andre testene vi har gjort, sier han.

Krever trening av mannskap

Forskerne ser ingen motforestillinger mot å bygge tunnelen innerst på Stadlandet, basert på erfaringene fra modelltestene.

– Modelltestene viser at skipene kan kjøre trygt gjennom tunnelen. Det som er den største utfordringen med prosjektet, er at innseilingen til tunnelen gjøres på en sikker måte i skikkelig uvær. Dette krever både beregninger, kanskje fremtidige modelltester, og ikke minst ordentlig trening av mannskapet om bord i fartøyene som skal benytte tunnelen i fremtiden, sier seniorforsker Hans Jørgen Rambech ved Marintek.

Kystverket vil starte byggingen av tunnelen innerst på Stad-landet i 2019. Tunnelen blir 1,7 kilometer lang med en seilingshøyde på 33 meter og en seilingsbredde på 26,5 meter. Prosjektet vil koste 2,3 milliarder kroner. 

Dataprogrammer som kan lære av erfaring, har klart å skille tidlige stadier av Alzheimer-demens fra andre svekkelser i hjernefunksjon.

• Les også: Ni risikofaktorer for Alzheimer

Forskere fra Nederland trente opp programmet ved å gi det 130 hjerneskanninger av pasienter der diagnosen ikke var kjent for dataprogrammet.

Så skulle programmet lære ved å sammenligne med fasiten – 130 andre hjerneskanninger der diagnosen var stilt på forhånd med andre metoder.

Dataprogrammet klarte med glans å skille tidlig Alzheimer fra andre mindre alderssvekkelser, blant annet det som kalles mild kognitiv svikt. Her var treffprosenten mellom 80 og 90 prosent.

Programmet klarte ikke så bra å skille de vanlige mildere svekkelsene fra hverandre. Dette kan skyldes stor variasjon i disse svekkelsene og for få forsøkspersoner, skriver forskerne i artikkelen i tidsskriftet Radiology.

Ser stoffskiftet i deler av hjernen

Hjerneskanningene i forsøket ble gjort med en spesiell variant av det som kalles funksjonell magnetresonans – fMRI.

Her måles hvor mye av blodet som tas opp i forskjellige deler av hjernen. Jo mer blod som tas opp, desto mer stoffskifte og aktivitet i hjernecellene.

Slike endringer i stoffskifte og hjerneaktivitet kan avsløre Alzheimer tidlig. Tidligere forsøk har nemlig vist at pasienter med Alzheimer får nedsatt blodopptak før selve hjernevevet forandres, ifølge studien i Radiology.

Forskerne lot dataprogrammet konsentrere seg spesielt om utvalgte deler av hjernen som de visste var påvirket ved Alzheimer – blant annet isselappene for språkforståelse og sansing og hippocampus  i tinninglappen for hukommelse og orientering i rommet.

• Se video om hjerneskann: Bildet av en tanke

Plasserer mønstre i kategorier

Dataprogrammet brukte en variant av maskinlæring som kalles støttevektor-maskiner. Her trenes dataprogrammet med mange eksempler, for eksempel bilder – i dette tilfellet hjerneskanninger.

Etter hvert klarer programmet å se felles mønstre i bildene. Det lager seg kategorier og klarer å plassere nye bilder i kategoriene.

Slike programmer kan brukes til å hjelpe leger å stille diagnoser. De nederlandske forskerne håper at deres program skal fange opp Alzheimer-pasienter tidlig i sykdommen.

Slik kan de raskere komme til behandling, også hvis de undersøkes på steder uten erfarne radiologer som kan tolke hjerneskanningene.

Ser sammenhenger, ikke årsaker

Støttevektormaskinen som Alzheimer-forskerne har brukt, kan ikke si noe om årsaken til sykdommen, ifølge forskeren Bjørn Magnus Mathisen.

Mathisen er stipendiat for datateknikk og informasjonsvitenskap ved NTNU og forsker på kunstig intelligens og maskinlæring.

Denne datametoden kan bare se statistiske sammenhenger.

– Du trenger leger for å se årsaker, sier Mathisen til forskning.no.

Nevrale nettverk og dyp læring

Andre og større datasystemer for læring kan gå dypere, men trenger også mye mer data enn forskerne hadde i denne Alzheimer-undersøkelsen.

Denne dype læringen trenger også maskiner som etterligner hjernens oppbygning – nevrale nettverk. Slik teknologi har gitt maskinlæring en ny vår, ifølge Mathisen.

– Store nevrale nettverk kan bli bedre på mønstergjenkjenning enn mennesker, sier han.

– Metodene bak dype nevrale nett ble oppfunnet framidten av 1990-tallet til tidlig 2000-tall, men først for fem-seks år siden fikk de et gjennombrudd på grunn av bedre datakraft og tilgang på større datamengder, fortsetter Mathisen.

– I lys av disse gjennombruddene ser vi forskere fra andre felt – som medisin – bli mer oppmerksomme på hva maskinlæring kan gjøre for deres forskning, sier han.

Menneske og maskin utfyller hverandre

Maskinlæring kan også brukes for å understøtte erfarne leger i deres diagnoser. Maskiner og mennesker utfyller hverandre.

Mennesker har intuisjon og erfaring. Maskiner klarer bedre å sammenligne enorme mengder data på kort tid.

• Hør podcast fra NTNU: – Roboter kan bli bedre til å sette diagnoser enn leger

Watson finner føflekkreft

Dette har firmaet IBM tatt konsekvensen av. De kjøper inn milliarder av bilder fra medisinske undersøkelser.

Så lar de den kunstige intelligensen Watson gå gjennom dem, ifølge en artikkel på nettsiden til MIT Techology Review fra august 2015.

Watson er bedre kjent som dataprogrammet som i 2011 vant en turnering av spørreleken Jeopardy mot to tidligere amerikanske vinnere.

Nå kan Watson trenes opp til å gjenkjenne kreft i blant annet føflekker ved å se etter ørsmå tegn i tusenvis av bilder.

Denne videoen fra et sykehus i Bangkok viser hvordan Watson brukes av kreftleger som et hjelpemiddel for å skaffe oversikt og gi behandling tilpasset den enkelte pasient.

Bedre enn radiografer

Et annet amerikansk firma, Enlitic, utvikler også dyp maskinlæring for å oppdage blant annet lungekreft.

Dataprogrammet er allerede nå bedre enn radiologer i stand til å identifisere viktige egenskaper til svulster i lungene, hevder lederen av firmaet i artikkelen til MIT Technology Review.

Personlig medisinsk rådgiving

Når også arvestoffet til pasientene etter hvert kan kartlegges rutinemessig og informasjon fra pulstellere og andre medisinske sensorer blir vanligere i daglig bruk, vil denne utviklingen fortsette.

Personlig tilrettelagt medisinsk rådgiving og behandling vil bli mulig i en helt annen skala. Derfor investerer nå firmaer som Google i slik teknologi, ifølge en artikkel i Financial Times fra mars 2015.

Teknologien utvikles blant annet av Googles britiske underselskap DeepMind. De stod bak den kunstige intelligensen som vant turneringen i spillet Go mot den koreanske stormesteren Lee Se-dol i mars 2016.

DeepMind ser mennesket inn i øyet

DeepMind skal nå bruke sine nevrale nettverk til å oppdage øyesykdommer. Programmet skal få tilgang til en million skanninger av netthinner, meldte nettstedet Ars Technika i juli 2016.

Skanningene kommer fra et sykehus som er tilsluttet Storbritannias offentlige helsevesen.

– Jeg tror det blir veldig spennende å se hva DeepMind kan få til nå som de får tilgang til store detaljerte datasett fra det engelske helsevesenet, sier Mathisen.

– Da tror jeg de kan bidra med diagnoser som fungerer bra selv når det er sparsomt med data fra pasienten, fortsetter han.

– Jeg tror også det vil bli vanlig med apper som gir personlige helseråd, råd man også kan ta med seg når man besøker legen, sier Mathisen.

Referanse og lenker:

Lyduine E. Collij m.fl: Application of Machine Learning to Arterial Spin Labeling in Mild Cognitive Impairment and Alzheimer Disease, Radiology 6.7.2016, DOI:10.1148/radiol.2016152703.

Why IBM Just Bought Billions of Medical Images for Watson to Look At, MIT Technology Review, 11. August 2015.

Nettsider fra IBM om Watson Health.

Nettsiden til firmaet Enlithic, som utvikler kunstig intelligens for å diagnostisere kreft.

Verily, ett av firmaene som utvikler medisinsk teknologi for Google

Calico, et annet Google-underselskap som utforsker årsakene til aldring

Google DeepMind Health, blogg på nettsidene til selskapet.

E-helseforskerne Undine Knarvik og Marianne Trondsen har kartlagt erfaringer fra hele Norden om hvordan unge med funksjonsnedsettelser bruker velferdsteknologi på fritiden. Dette kan være snakk om apper som varsler om gjøremål og andre sosiale kommunikasjonsverktøy.   

Arbeidet er gjort Helsedirektoratets Nasjonale Velferdsteknologiprogram har gitt dem i oppdrag å kartlegge hvilke utprøvinger som er gjort og se på hva som må til for at barn og unge med funksjonsnedsettelser enklere kan delta i og mestre fritidsaktiviteter med støtte fra velferdsteknologiske løsninger.

– Vi har fått et godt utgangspunkt for å kunne skrive våre anbefalinger, og vi har avdekket både nytte og utfordringer ved bruk av slik teknologi, sier Undine Knarvik.

Oppfølging vesentlig

Mye avhenger av forberedelser og ikke minst den digitale kompetansen hos menneskene rundt personen som skal bruke teknologien. Det nytter ikke bare å anskaffe den.

– Du må sette brukeren i sentrum og gjøre en kartlegging rundt akkurat den personen for å finne ut hva som er riktig teknologi. Så må du finne ut hva som trengs av opplæring, ikke bare for brukeren, men også i støtteapparatet rundt. Ofte er dette behovet undervurdert, forklarer Marianne Trondsen.

Kartleggingen er ifølge de to forskerne viktig fordi to mennesker med lik diagnose kan ha svært ulike utfordringer og svært ulike ressurser i nettverket rundt. Dette er også vesentlig for neste steg, nemlig oppfølgingen.

– Etter at teknologien er tilpasset bruker og bruksområde, og etter at opplæring er gitt, må det være tilgjengelig brukerstøtte både på selve teknologien og bruken av den. Hvis ikke er det lett å mislykkes, sier Trondsen. Forskerne påpeker i rapporten at det ofte mangler slik brukerstøtte. 

– På mange måter er denne gruppen ekstra sårbar for uforutsette problemstillinger knyttet til teknologien. Derfor er både kartleggingen på forhånd og den videre brukerstøtten så vesentlig, sier Knarvik.

Forskerne har sett at brukere får problemer på grunn av alt fra manglende kunnskap og motivasjon hos personene rundt, til at verktøyet de har rett og slett blir ødelagt fordi det ramler i gulvet eller ikke kan oppdateres på grunn av at komponenter kommer fra ulike leverandører.

Apper og smarttelefoner

Materialet som e-helseforskerne har kartlagt er noe begrenset. 

Forskerne er ikke overrasket over at det er få studier på området.

– Men det er et paradoks at vi tross uttalt satsing på denne gruppen ikke har kommet lenger. Vi har funnet betydelig mer dokumentasjon hva angår velferdsteknologi hos hjemmeboende eldre enn på denne gruppen, sier Knarvik.

Spennvidden både innen teknologi, diagnoser og alder er stort i de i alt 14 studiene forskerne har samlet kunnskap fra. De har funnet dokumentasjon på erfaringer med alt fra apper på en vanlig smarttelefon til avanserte roboter.

Teknologien er prøvd ut på relativt få brukere og det meste av utprøvingene er gjort med barn og unge med ADHD og/eller autismespekterforstyrrelser, Cerebral Parese, Downs syndrom og Aspbergers syndrom, opplyser forskerne. Studiene er til gjengjeld svært grundige.

I all hovedsak dreier mye seg om bruk av smarttelefoner og nettbrett med apper. Eksempler på slike er kalenderfunksjoner, varselsystem for gjøremål til navigasjonssystemer og sosiale kommunikasjonsverktøy.

Hensikten med teknologien har vært å gjøre den enkelte mer selvstendig og at hun eller han kan mestre aktiviteter i hverdagen gjennom struktur, rutiner og påminnelser. Hovedfokus ser ut til å være å gi støtte til sosial deltakelse og at brukeren kan gjennomføre daglige gjøremål. Mye av teknologien skal gi støtte til kommunikasjon mellom personene som har en relasjon til brukeren, for eksempel foreldre, fritidsledere og støttekontakt.

God tilpasning

– Felles for alle suksesshistoriene er at utstyret er godt tilpasset den enkelte brukeren og at det er gitt nok opplæring. Ikke bare av den som skal bruke utstyret, men også av personene rundt. Til slutt er det altså viktig med oppfølging, et sted med brukerstøtte som kan hjelpe når de står fast, sier Trondsen.

Dokumentasjonen viser ifølge forskerne hvilke muligheter velferdsteknologi gir akkurat denne gruppen.

Også barn og unge med funksjonsnedsettelser vokser opp i et digitalt samfunn. Mye hverdagsteknologi er allerede integrert i hjemmene deres. Motivasjonen for å ta i bruk velferdsteknologi, både hos brukere og apparatet rundt er som regel svært stor.

– Mye av teknologien ses på som relevant, nyttig og motiverende, både sett fra barnas og foreldrenes ståsted. Her er også eksempler på at velferdsteknologi kan gi foreldrene avbrekk, fordi den setter barna i stand til å i større grad aktivisere seg selv, sier Knarvik.

Følges opp i Horten og Drammen

Kunnskapsoppsummeringen som er gjort, er første del i et prosjekt som skal følges videre opp i kommunene Horten og Drammen.

Hensikten er å avdekke teknologiske muligheter og at kommunene kan lære av erfaringer som finnes. Basert på informasjonen som samles inn, vil kommunene velge ut velferdsteknologi for en gruppe barn og unge med familier, som det skal forskes videre på.

Forskere har sett på hvordan pasientens BMI (kroppsmasseindeks), som beregnes ut fra en persons høyde og vekt, påvirker bildekvaliteten ved en CT-undersøkelse, og de fant ut at det er en slik sammenheng. 

CT er et spesielt type røntgenapparat som gir detaljerte bilder av bløtdeler og skjelett som vanlig røntgen ikke fanger opp.  

Men sammenhengen forskerne fant, var ulik for to ulike CT-scannere. Undersøkelsen er et samarbeid mellom NTNU og Oslo universitetssykehus.

Om helsepersonell ikke er oppmerksom på dette, kan pasientens kroppsfasong dermed påvirke hvor gode bilder som tas, og i verste fall hvilken diagnose som settes.

Kan overse sykdom

På grunn av sammenhengen mellom stråling og kreft er det viktig å finne en balanse som gir gode bilder med minst mulig stråling. Vi ønsker å bruke lavest mulig stråledose, men samtidig sikre at vi får informasjonen vi trenger for å sette riktig diagnose. Med mye bildestøy øker faren for å overse små skader i vev og organer.

– For mye støy på bildene gjør at du ser færre detaljer og i verste fall overser tegn på sykdom, sier førsteamanuensis Marius Pedersen ved Fargelaboratoriet ved NTNU.

Det er viktig å vite mer om hvilke innstillinger og teknikker helsepersonellet som håndterer CT-apparatet bør bruke og hvilke variabler som har betydning for bildekvaliteten, som for eksempel egenskaper ved pasientene. Forskerne antok at det kunne være en sammenheng mellom pasientenes BMI og bildekvalitet og sammenlignet derfor to CT-maskiner fra ulike leverandører.

Bruker fantomer i testingen

På grunn av strålefaren er det vanskelig å gjøre denne typen studier på levende mennesker. I stedet har forskerne brukt et såkalt fantom.

Fantomet består av en boks som inneholder stoffer som akryl, teflon og luft. De gir ulik respons på strålingen og avbildes forskjellig, slik at resultatet blir sammenlignbart med CT-bilder av mennesker.

For å si noe om hvordan forskjellige kroppsstørrelser påvirket bildene brukte forskerne ringer av et geleaktig materiale, som skal simulere kroppsvev og fett. Disse tilleggsringene ble tredd utenpå fantomet og kjørt gjennom de to CT-maskinene.

– Vi så at det var store forskjeller mellom skannerne når det gjelder bildestøy. Da vi kjørte fantomet gjennom CT-maskinene uten tilleggsringer, viste en av maskinene mindre støy sammenlignet med den andre. Da vi la til tilleggsringer, fikk vi motsatt resultat. Da viste den andre maskinen mindre støy, forklarer Pedersen.

Store forskjeller mellom apparatene

Én maskin ga altså betraktelig bedre bilder for «personer» med lav BMI, mens en annen ga bedre bilderesultater for «personer» med høy BMI. Dermed viser det seg at det ikke er likegyldig hvilken CT-maskin som brukes når en pasient skal undersøkes.

– Siden disse testene ikke er utført på mennesker, kan ikke forskerne vite med sikkerhet om forskjellen i støy for de ulike maskinene får konsekvenser for diagnose. Vi vet imidlertid at bildestøy påvirker lavkontrastoppløsningen på bildene, påpeker førsteamanuensis Anne Catrine Trægde Martinsen ved Oslo universitetssykehus.

Referanse:

Mozejko, D., mfl. Image texture and radiation dose properties in CT. Journal Of Applied Clinical Medical Physics, 17(3), 2016. doi:10.1120/jacmp.v17i3.5900. Sammendrag.