Amerikanske forskere har funnet et stoff – ørsmå nanostaver – som suger vann når det er tørt og slipper det ut igjen når det blir fuktig nok.

Stavenekan blant annet brukes til å hente vann i tørr ørkenluft og samle det i tanker, håper forskerne.

Hvordan er noe slikt mulig? Vann flytter seg selv fra tørt til vått område? Det høres jo nærmest ut som om vann renner oppover – en evighetsmaskin, som jobber mot naturlovene?

Nesten som evighetsmaskin

– Det høres rart ut og er mot enhver intuisjon, bekrefter Kai Sandvold Beckwith overfor forskning.no. Han er forsker ved NTNU og har ikke deltatt i studien.

Likevel – dette er ikke noen evighetsmaskin. Du må på en eller annen måte tilføre energi for at materialet skal gjøre sin underlige baklengskunst.

– Det som er interessant med slike systemer er at det kan være vanskelig å se hvordan energien kommer inn, sier han.

– Dette er et veldig bra eksempel på de helt spesielle egenskapene som nanomaterialer har, fortsetter Beckwith.

På slump

Denne oppdagelsen skjedde på slump. Det har også skjedd tidligere. Kroneksempelet er Wilhelm Röntgen som satte strøm på nesten lufttomme glassrør og oppdaget en uventet glød – fra en ny type stråling.

Nå har de amerikanske forskere hatt sitt Röntgen-øyeblikk. Nærmere bestemt har de festet blikket på noe helt nytt gjennom et elektronmikroskop.

• Les også: Nanopartikler fukter slimhinnene i tørr munn

Uventet væskeslepp

Forskerne ville sjekke om ørsmå nanostaver av kull og jernforbindelser kunne gjøres magnetiske og brukes i for eksempel dataminner.

I elektronmikroskopet fikk de se noe helt annet og uventet. De så hvordan en ukjent væske este ut mellom nanostavene. Samtidig ble stavene tyngre.

Så – når luftfuktigheten omkring ble høy nok – forsvant væsken i et brått puff, og nanostavene mistet halvparten av vekten.

Slår revers

Det merkelige fenomenet ble studert i kraftigere mikroskop og med flere andre avanserte metoder. Det ble klart at den mystiske væsken rett og slett var vann.

Det som skjedde, virket nærmest naturstridig. Normalt suger stoffer mer og mer vann jo fuktigere lufta er omkring dem – som en svamp. Hvorfor slapp denne nanosvampen plutselig ut vannet som damp?

• Les også: Renere vann for fattige land

Video fra Pacific Northwest National Laboratory viser opptaket med elektronmikroskop der forskerne først gjorde oppdagelsen. Midtveis i videoen ser vi hvordan forskerne flytter synsfeltet for å se det uventede damputslippet bedre.

Tjue år gammel teori

Forskerne fra Pacific Northwest National Laboratory har lansert en sannsynlig forklaring på mysteriet..

De har gravd fram en rundt tjue år gammel teori for hva som skjer når vann fanges mellom vegger av et stoff som faktisk avstøter vann.

Spytter damp

I dette tilfellet er veggene nanostavene. I begynnelsen, når lufta er tørr, virker hårrørseffekten sterkere enn avstøtingen.

Vannet suges opp mellom flisene i nanostavene. Mer og mer vann samles opp. Overflatespenningen trekker vannet videre sammen.  Dermed trekkes også flisene mot hverandre.  

Til slutt har de kommet så nær hverandre at den tjue år gamle teorien slår inn.

Vannet skvises sammen og buler ut. Flisene avslører sitt sanne vannavstøtende jeg. Vannet blir ustabilt og spyttes brått ut – som damp.

Det er første gang forskere har sett denne mekanismen i ikke-organiske stoffer. Tidligere er den bare sett i proteiner. Proteiner som er vannavstøtende, kan ha lommer med damp inne i seg. Men det er en viktig forskjell.

– I proteinene er det konstant damp. Her har de oppdaget noe som endrer seg over tid, noe som kan reverseres, kommenterer Beckwith.

Med andre ord: Når fuktigheten synker igjen, samler nanostavene vann på nytt.

– Det legger jo hele grunnlaget for potensielle anvendelser, sier Beckwith.

Dråper i ørkenen

Hvilke anvendelser er det? Hva kan det brukes til? Wilhelm Röntgen stilte kanskje samme spørsmål da han så den mystiske gløden i laboratoriet for god over hundre år siden.

I dag vet vi hvor nyttige røntgenstrålene har vært. Forskerne bak nanostavene tror deres oppdagelse også kan bli til hjelp for folk.

Nanostavene kan for eksempel brukes til å hente rent vann ut av ganske tørr luft i ørkenen. Da må du finne en måte å gjøre luftfuktigheten så høy ute mellom sanddynene at stavene spytter ut dampen igjen.

Forskerne ser for seg at dampen kondenseres til vann og samles i en tank der det også er litt vann fra før. Da vil luftfuktigheten inni tanken være høy nok. Stavene vil spytte damp.

– Vi ser for oss at stavene vekselvis eksponeres for atmosfæren og så for lagertanken, skriver en av forskerne, David J. Heldebrant, i en e-post til forskning.no.

Tørre tights i varmen

Nanostavene kan også veves inn i stoffer som suger svette og frigjør fuktigheten som damp på utsiden av plagget.

Så lenge kroppen er bare litt våt av svette, suger nanostavene. Når kroppen blir veldig våt, slipper nanostavene ut det de har sugd opp. Så bygger svetten seg opp igjen, og prosessen gjentas.

– Materialet kan selv justere kapasiteten ut fra fuktigheten, skriver Heldebrant til forskning.no.

• Nanostaver kan brukes til annet også. Les mer: Nanokobber i myke skjermer

Langt fram – som vanlig

Som vanlig for uventede oppdagelser er det likevel langt fram til dråper i ørkenen og tørre tights. Nanostavene må forbedres, volumet må opp og prisen ned, ifølge nyhetsmeldingen fra Pacific Northwest National Laboratory.

– Det er dessverre der det stopper for mange nanomaterialer, kommenterer Beckwith fra NTNU.

– Man observerer noe interessant, men så kan det ikke skaleres opp eller prisen er for høy. Vi får bare se hva de kan få til. Uansett er det en veldig interessant observasjon, sier han.

Lenke og referanse:

Nyhetsmelding fra Pacific Northwest National Laboratory under U.S. Department of Energy.

Satish K. Nune m.fl: Anomalous water expulsion from carbon-based rods at high humidity, Nature Nanotechnology, 13. juni 2016, doi:10.1038/nnano.2016.91, sammendrag.

Tykk- og endetarmskreft, også kalt tarmkreft, er den nest mest vanlige kreftformen i Norge.

Statistisk sett dør 40 prosent i løpet av de fem første årene etter diagnosen. Sykdommen behandles stort sett med kirurgi, cellegift og stråling.

Økt kunnskap om svulstens molekylære profil kan åpne for at morgendagens kreftbehandling bedre kan tilpasses den enkelte pasienten.

Professor Ragnhild A. Lothe ved Oslo universitetssykehus leder et prosjekt om behandling av tarmkreft. Hun fikk nylig tildelt det såkalte Toppforsk-stipendet. 

Grovmasket inndeling

Tarmkreft deles inn i fire stadier ut fra hvor langt sykdommen har kommet på diagnosetidspunktet.

Denne inndelingen sier mye om pasientens muligheter for å overleve. I tillegg bestemmer den hvilken behandling pasienten får. Hvis kreften diagnostiseres i stadium én eller to, kureres pasienten som oftest av kirurgi alene.

Ved stadium tre får pasienten tilbud om cellegift i etterkant av kirurgien. Behandling ved stadium fire er enten svært kraftig eller er rent palliativ, det vil si at behandlingen lindrer symptomer heller enn fjerner sykdommen.

Men inndelingen i fire stadier er ifølge forskerne altfor grovmasket og har klare svakheter: Mange pasienter får for mye behandling. Andre får for lite.

Hver svulst er unik

Derfor er det nå mye snakk om heterogenitet blant kreftforskere. Det betyr at det er flere ulike cellegrupper i kreftsvulsten. Forskerne har i flere år ment at heterogenitet innebærer dårligere prognose for pasienten. 

Dette har de ikke klart å påvise – før nå.

– Hver pasients svulst er molekylær unik og kan endre seg over tid slik at pasientene kan ha svært ulik sykdomsutvikling. Dette har også stor innvirkning på hvordan de vil respondere på behandlingen, sier forsker Anita Sveen.

Hun mener analysene av heterogenitet vil bidra til at tarmkreftpasienter reagerer bedre på behandlingen de får fordi den kan tilpasses til å angripe årsakene til at svulsten vokser. 

Nye funn viser at heterogenitet kan være av stor betydning for spredning av kreft og pasientenes overlevelse. Kort oppsummert innebærer flere ulike cellegrupper et større potensial for aggressiv kreftform og høyere dødelighet.

– I studien vår har vi beskrevet DNA-et i cellene og oppsummert ulikhetene. Dette forteller oss hvor store forskjeller det er mellom de individuelle svulstene i leveren til hver pasient. Dette kan legge grunnlaget for nye behandlingsstrategier for pasienter med spredning, forteller Lothe.

- Utenkelig for 20 år siden

Når legene skal bestemme hvilken behandling pasienten skal tilbys, så har det tidligere blitt tatt prøver fra primærsvulsten i tarmen. De har altså gått ut fra at spredningssvulstene i leveren responderer likt.

Ny sekvenseringsteknologi – som går ut på å analysere et enormt utvalg gener samtidig – har i dag gjort det mulig å beskrive både primærsvulsten og spredningssvulsten på en langt mer effektiv og nøyaktig måte.

– Vi har mulighet for å jobbe på et detaljnivå som tidligere var umulig. Dagens personlige kreftmedisin er ekstremt teknologidrevet og utviklingen har gitt oss muligheten til å gjøre analyser som var helt utenkelig for 20 år siden, sier forsker Jarle Bruun.

Tester ny behandling

Det finnes ikke altså behandlingsalternativer som passer alle, og det kan gi overbehandling og underbehandling.

Bruun har testet nærmere 500 legemidler på cellelinjer fra tarmkreftpasienter og sitter nå med gode hypoteser på hvilke pasienter som kan ha god effekt av behandlingsformer som de i dag ikke får.

– Hvis vi sammenligner kreftcellenes DNA-profil og deres respons på ulike typer behandling, vil det si oss noe om hvilke pasienter som burde få dagens standardbehandling. Det kan også danne utgangspunkt for nye typer behandlinger. Vi er i dialog med klinikerne vi samarbeider med, for å prøve ut noen av legemidlene på pasienter som har fått spredning og står uten andre alternativer, sier han.

En kimære er et fabeldyr fra gresk mytologi. Monsteret er en marerittaktig sammensmelting av forskjellige dyr, for eksempel en løve med et geitehode på ryggen, og en slange der halen skulle vært.

Men kimærer finnes ikke bare i gamle fortellinger. Ordet blir også brukt for å beskrive ekte, levende dyr som har celler fra andre dyr i seg.

Forskere har laget kimærer i mange år. For eksempel lagde en britisk forskergruppe en kimære av en sau og en geit i 1986, ved å kombinere embryoer fra de forskjellige artene.

Utviklingsstadiet før foster kalles gjerne embryo. Hos mennesker er dette mellom fem og elleve uker etter befruktningen.

Gris-menneske-kimære

Nå lages det en ny type kimærer i et laboratorium ved University of California, Davis (UCD). En forskergruppe tester ut en metode for å gro menneskelige organer inne i levende griser, ifølge The Guardian.

Eksperimentene pågår fortsatt, og forskerne har ikke offentliggjort noen resultater enda.

– Jeg synes at dette er kjempespennende, og potensielt er det veldig interessant, selv om det fortsatt er i en tidlig fase, sier Eivind Valen til forskning.no etter å ha hørt om prosjektet. Han er forskningsleder ved Universitetet i Bergen, og jobber med bioinformatikk og molekylær biologi.

Men denne forskningen reiser massevis av etiske spørsmål. Forskningen er såpass betent at det amerikanske folkehelseinstituttet har gått ut og sagt at de ikke vil finansiere denne typen prosjekter.

Men før vi kommer til etikken, hva er det egentlig forskerne gjør?

• Les også: Transplantasjon på liv og død

Genredigering og stamceller

Forskerne tester ut en metode som kanskje kan brukes til å dyrke menneskeorganer i framtiden, noe som kan gjøre transplantasjonskøene kortere.

Metoden går ut på å bruke et genredigeringsverktøy som kalles CRISPR til å skru av genene i griseembryoet som styrer utviklingen av bukspyttkjertelen. Det kan også brukes til å endre andre organer, men forskerne tester det nå ut på denne viktige kjertelen .

– Da blir det et vakuum der bukspyttkjertelen egentlig skulle vært, forklarer Valen.

Forskerne bruker stamceller fra mennesker til å forsøke å fylle dette vakuumet. Ideen er at stamcellene kan bli hva som helst, og de vil automatisk prøve å kolonisere det ledige hulrommet.

Siden det er menneskelige celler, tror forskerne at cellene kommer til å lage en menneske-bukspyttkjertel inne i grisen, ifølge National Public Radio (NPR) i USA. Stamceller kan bli til hva som helst i kroppen.

NPR har snakket med forskerne bak disse eksperimentene.

Forskerne skaper dermed en gris/menneske-kimære med stamcellene.

• Les også: Celletransplantasjon gir nytt håp for diabeteskur

Gris med menneskelige hjerneceller?

Det er mulig å dyrke organer på denne måten. En japansk forskergruppe klarte å gro rotte-bukspyttkjertler i mus med en lignende metode, som er beskrevet i denne Cell-artikkelen fra 2010.

– Men det er litt rulett, forklarer Eivind Valen.

Forskerne må stole på at stamcellene faktisk begynner å lage en bukspyttkjertel, og at de ikke vandrer til andre steder i kroppen.

– Slik jeg ser det, er dette et av de største etiske problemene.

Cellene kan flytte seg til andre organer, og kanskje til og med hjernen. Da vil de kanskje danne menneskelige hjerneceller. En kritiker som NPR har snakket med skisserer et slags ekstremscenario.

– Du kan kanskje lage en gris med en delvis menneskelig hjerne. Grisen vil kanskje ha en form for menneskelig bevissthet, sier Stuart Newman til radiokanalen. Han er professor i cellebiologi ved New York Medical College.

Eivind Valen tror det er mye som skal til før resultatet blir så drøyt.

– Vi vil ikke at det skal utvikles menneskelige hjerneceller i en gris, men jeg tror risikoen for dette er lavt.

– Cellene konkurrerer med hverandre, og menneske-stamcellene har en klar ulempe sammenlignet med grisecellene, som har det klart best i sitt eget miljø.

– Vi får se hvor mye cellene sprer seg til andre organer etter at de har publisert.

• Les også: Født sånn, blitt sånn, eller redigert sånn?

Dyrevelferd

Hvis denne teknikken faktisk viser seg å fungere, kan vi se for oss at det finnes egne farmer hvor det dyrkes menneskeorganer som er skreddersydd til mottakerne.

Mange vil nok synes dette er uetisk, mener Valen.

– For meg personlig tenker jeg at dette er mer etisk enn å avle griser for kjøttet, siden det produseres organer som kan brukes til å redde liv.

– Men dette er en diskusjonssak, og mange vil sikkert være uenige.

Blir ikke voksende griser

Griseembryoene som blir brukt i forskningen blir ikke til griseunger.

Etter at de har vært gjennom genredigeringen og stamcelle-behandlingen, blir de satt inn i livmoren til en purke.

Der får embryoene vokse som normalt i 28 dager. Da blir de tatt ut og undersøkt for å se om organutviklingen har blitt riktig.

Siden resultatene ikke er publisert enda, vet vi ikke hvordan eksperimentet har gått. 

Nattlysende skyer er skyer av iskrystaller 80–90 kilometer oppe i atmosfæren. De oppstår hele døgnet om sommeren, men er kun synlige etter at sola har gått ned.

Dette er de høyeste og kaldeste skyene, med en temperatur på minus 150 grader Celsius. De dannes i polområdene over 55. til 60. breddegrad.

Men forskerne er ikke sikre på alle prosessene som danner de nattlysende skyene eller hva skypartiklene består av bortsett fra is. Det skal de finne ut av i Maxidusty-prosjektet.

Stammer fra meteorittstøv

Prosjektet består av to sonderaketter, Maxidusty-1 og Maxidusty-1B. De skal skytes opp fra Andøya Space Center ett døgn etter hverandre mellom 24. juni og 11. juli når de nattlysende skyene observeres med radar og den optiske fjernmålingsteknikken lidar.

Sonderakettene vil nå cirka 130 kilometer opp i atmosfæren, men gjøre flest målinger ved 80 til 90 kilometers høyde der de nattlysende skyene befinner seg.

Det er 12 forskjellige instrumenter på hver av de to rakettene. Seks av instrumentene skal fange opp egenskapene til skypartiklene. Mange av instrumentene er helt nyutviklete.

Maxidusty-prosjektet ledes av Ove Havnes, professor i romfysikk ved Universitetet i Tromsø.

– Vi ønsker å finne mer ut om sammensetningen og strukturen til iskrystallene som danner de nattlysende skyene, sier Havnes.

Røyk fra meteoritter

Instrumentene om bord på rakettene skal smelte iskrystallene og analysere den kjemiske sammensetningen av dampen fra dem. De skal fange inn og knuse krystallene for å undersøke hva de består av. De vil måle antall, elektrisk ladning, temperatur og elektroner og ioner.

Fra før vet forskerne at disse krystallene består av vann, is og meteoriske røykpartikler. Dette er partikler fra meteoritter som har brent opp i atmosfæren, og de er med på å danne skyer.

– For å kunne forstå hvordan meteoriske røykpartikler danner de nattlysende skyene, må vi vite mer om dem, hvordan de transporteres i atmosfæren, samt andre egenskaper, sier Havnes.

Slynger instrumenter ut i skyene

Den ene av Maxidusty-rakettene skal også slynge ut en rekke små diskoser med instrumenter som skal foreta målinger rundt sonderaketten.

– Disse diskosene vil gi oss informasjon om hvor mye og hvor fort forholdene i skyene forandrer seg i forskjellige avstander fra  raketten, sier Havnes.

De to sonderakettene er utstyrt med omtrent den samme nyttelasten, med kun få instrumenter i forskjell.

Flere av instrumentene er utviklet ved Universitetet i Tromsø og Universitetet i Oslo. Også forskningsinstitusjoner i Sverige, USA og Østerrike har levert eller er med på instrumentene til Maxidusty.

Forskningen i Maxidusty-prosjektet er støttet av Norges forskningsråd, mens Norsk Romsenter støtter infrastrukturen rundt og oppskytingen av de to sonderakettene.

Se video av nattlysende skyer (på engelsk) fra NAROM – Nasjonalt senter for romrelatert opplæring:

Bak stillaset som dekker ytterveggene til et brunt trehus på Årvoll i Oslo skjer det et stort forvandlingsprosjekt.

Det som opprinnelig er et hus fra sekstitallet med iskald kjeller, upraktisk kryploft, trekkfulle vinduer og teppebelagt trapp, er i ferd med å renoveres til å bli en enebolig i flunkende moderne standard.

– Vi skjønte vi måtte gjøre noe da vi kjøpe huset i 2012, men vi fant ingen til å spørre om råd og hjelp. Den yngste gutten vår fikk astmaproblemer. Noe var galt med huset, sier Solveig Engeland.

500 søkere

Mange ubesvarte spørsmål og dårlig erfaring med håndverkere førte til at Solveig og mannen Anders Engeland i 2014 søkte om at huset deres fra 1965 skulle bli et demonstrasjonsbygg i forskningsprosjektet SEOPP, som ledes av SINTEF Byggforsk.

I dag er energiforbruket til oppvarming halvert og standarden topp moderne. Familien var nemlig heldige og ble tatt ut som ett av to prosjekter blant 500 søkere. Det andre demonstrasjonshuset er i Bergen.

– Den store interessen bekreftet inntrykket vi hadde om at folk vet ikke hva de skal prioritere når de skal renovere husene sine eller hvem de bør kontakte, sier forsker og prosjektleder Anne Gunnarshaug Lien fra SINTEF. 

Hovedmålet er å utvikle metoder og løsninger for en oppgradering av småhus bygget mellom 1960 og 1990 til lavenergihus.

– Det handler om hvordan du best kan oppgradere huset ditt til at det får like god standard som et nytt hus, både når det gjelder komfort, inneklima og energieffektivisering, sier forskeren.

Det indre liv

Det er et kjent problem at mange legger for mye vekt på det ytre og fasaden, og mindre det indre liv. Men når det gjelder oppussing av eneboliger så er problemet helt motsatt. Folk kaster seg i god tro over kjøkken og bad i tråd med dagens trend og oppussingsprogrammer på TV, og glemmer selve huskroppen. 

– Vi ser at det ofte er slik at folk kaster ut kjøkkenet og får et flunkende nytt, men glemmer det ytre, bekrefter Lien.

– Vi gikk i den typiske fella, begynte med kjøkkenet og to bad. Men håndverkerne gjorde en dårlig jobb, og badet måtte pusses opp to ganger uten at det ble bra, forteller Solveig Engeland.

Stort potensial for energireduksjon

Mellom 1960 og 1990 ble det bygd hele 700 000 eneboliger i Norge. Det er et mål om at energibruken i bygningsmassen skal halveres innen 2040.

I 2009 sto eneboliger for 76 prosent av energiforbruket i boliger, og de har derfor et stort potensial for energisparing.

Energiforbruket til oppvarming av huset på Årvoll blir halvert. Hele huset er etterisolert, og et nytt isolasjonssystem fra Glava demonstreres.

Lite ambisiøs oppgradering

Forskerne påpeker at oppgraderingen av småhus i dag er lite ambisiøs og systematisk. De vil finne ut hva som er driverne og barrierene her.

Lien forteller at de ser flere utfordringer. Omfattende rehabilitering koster ganske mye, derfor er det viktig å finne frem til enda mer rasjonelle løsninger.

– Rehabiliteringen utføres gjerne av små firma med liten kompetanse på effektive løsninger som kan løfte huset til dagens standard uten særlig merkostnad. Det er når en bygningsdel er moden for utskifting at det lønner seg å gjøre ting skikkelig, sier Lien.

Stort marked for rehabilitering

Forskningsprosjektet viser hvordan små aktører i markedet kan gå sammen for å tilby en ambisiøs rehabilitering av småhus. Et viktig mål for prosjektet er kunnskapsspredning.

– Alle resultater blir lagt ut tilgjengelig for hele byggenæringen. Slike demonstrasjonshus og prosjekter er nyttig for næringen. Markedet for rehabilitering er stort, sier Elisabeth Bjaanes fra Mesterhus, som er partner i prosjektet. 

– Å bruke 2,5 millioner på oppgradering er kanskje noe en bare har mulighet til i store byer med høye og stigende priser. Derfor er det viktig at en får tydelig fram hvordan dette kan gjøres i sekvenser over tid, legger hun til.

Har du begrenset med midler til rehabilitering er det viktig å få kompetente råd om hvilke tiltak som bør gjøres først.

Mangler kunnskap

Bjaanes er fullt klar over mange huseieres manglende tillit til næringen.

– Bransjen trenger mer kunnskap for å kunne gi gode og helhetlige råd om renovering. Men også huseierne trenger med kunnskap. Økt kunnskapsnivå også hos huseierne vil gjøre det lettere å akseptere at ønsket om nytt kjøkken kanskje bør vike for behovet for å etterisolere taket, sier Bjaanes.

Lien og de andre forskerne i SEOPP har kommet fram til at mangelen på kunnskap og informasjon kanskje er den største barrieren for at oppgradering av småhus til lavenergihus foreløpig ikke skjer i stor skala.

Et livsprosjekt

– Når en bestiller noe, så får en jo det en har bestilt, men ikke råd om det egentlig var så lurt å bestille det en bestilte, sier Anders Engeland. Han og kona viser fram det de kaller sitt livsprosjekt.

De forteller at det var som om huset bare hadde halvannen etasje på grunn av en iskald og rå kjeller og fordi det var lavt under taket i andreetasjen. Med oppussing av kjelleren og fjerning av deler av kryploftet får de nå utnyttet plassen. Bruttoarealet er utvidet fra 168 til 206 kvadratmeter.

Taket over den nye delen av stua blir gulv for en takaltan utenfor foreldresoverommet i andre etasje. Den nye altanen tilfører luft, lys og ikke minst flott utsikt over byen og Oslofjorden. I kjelleren blir det en flunkende ny utleiedel. De har brukt rundt 2,7 millioner i oppgraderingen, og leieinntekter er god hjelp til betjening av lån.

– Det er jungel av tilbydere, men mangel på veiledning og råd, og forslag til helhetlige løsninger slik vi får gjennom SEOPP.

– Et bedre samarbeid mellom Enova som tilbyr støtte til energieffektivisering og byggebransjen kunne også vært bra, sier Anders Engeland, som råder huseiere til å ikke velge enklest og billigst løsning, men tenke langsiktig. 

Hvor stor er avlingen før høsting og hvor god er kvaliteten? Hvor i åkeren befinner ugraset seg? Og trenger plantene mer eller mindre vann, gjødsel eller plantevernmidler?

Presisjonslandbruk kalles det og er noe landbruksforskerne har holdt på med i over ti år, hjulpet frem av stadig billigere og bedre teknologi. 

– Det å ta i bruk ny teknologi for å gjøre ting miljøvennlig, samtidig som vi øker produksjonen er helt klart viktig for det grønne skiftet, sier seniorforsker og avdelingsleder for landbruksteknologi og systemanalyse, Audun Korsæth. Han har vært med siden starten i 2001. 

Droner påviser varme soner

For eksempel kan satellittbilder brukes til å få oversikt over større arealer i åkeren. Sensorer og kamera montert på droner og bakkegående roboter kan gi detaljert informasjon om små områder i samme åker.

Ved å kombinere flere sensorer er det mulig for forskerne å finne ut hva som er status i åkeren og hva plantene trenger. Til slutt sendes prøver av avlingen fra aktuelle steder i åkeren til analyse i et laboratorium.

For eksempel kan droner med termiske kamera påvise soner i åkeren som er varmere enn omgivelsene. Plantene blir nemlig varme ved sykdom og stress. Informasjon fra andre sensorer kan bidra til å skille mellom ulike stressfaktorer som påvirker plantene.

Presisjonslandbruk er framtida

Presisjonslandbruk handler om nettopp presisjon. Det vil si å tilpasse måten vi behandler jorda og vekstene etter deres behov.

Forskerne måler mengden på avlingene, bekjemper flerårig ugras og sørger for mer presis vanning, gjødsling og bruk av plantevernmidler. De utvikler også plukkeroboter som kan høste bær og grønnsaker på en effektiv måte.

Ifølge Korseth handler presisjonslandbruk om å skåne miljøet, produsere mer mat og bedre bondens økonomi.

For eksempel vil det å gjødsle etter behov øke utnyttelsesgraden av nitrogenet, noe som vil minske både klimagassutslipp og vannforurensning.

Vannstress eller nitrogenmangel

En vanskelig problemstilling i presisjonsjordbruket har vært å skille mellom når kornplanter trenger mer eller mindre nitrogen og når de har fått for mye eller for lite vann. De blir likere.

– Når kornplantene får for mye eller for lite vann, påvirker det hvordan planten ser ut når vi analyserer lysrefleksjoner fra åkeren, forklarer Audun Korsæth.

I 2014 fant forskerne ved NIBIO metoder for å skille mellom stress fra for mye eller lite vann og behovet for nitrogengjødsel. Nå tester de metodene videre på flere steder og i flere kornarter, noe som er viktig i utviklingen av neste generasjons gjødselsensorer. Det vil si gjødselspredere som justerer gjødselmengden etter nitrogenbehovet, uten å bli lurt av om det er vannstress i åkeren på gjødslingstidspunktet.

Målet er at mye av teknologien til slutt skal ende opp på bondens traktor, slik at sensorer skanner åkeren i sanntid og at det settes inn tiltak umiddelbart. Slike sensorer finnes allerede for gjødselspredning, men forskerne jobber med å gjøre gjødslingen enda mer presis, få til riktigere sprøyting med plantevernmidler og bedre ugrashåndtering i åkeren.  

En stor utfordring for lakseoppdretterne er sykdommer. Når fisken blir syk, blir den ofte behandlet med antibiotika, slik som hos mennesker.

Tidligere var laksenæringen faktisk storforbruker av antibiotika, men dette har endret seg radikalt de siste årene fordi forskere har utviklet effektive vaksiner mot bakteriesykdommer. De nye vaksinene har ført til at produsenter av oppdrettslaks i dag har god kontroll på infeksjoner fra bakterier i laksen.

Det som fortsatt gjenstår, er å få bedre kontroll på virusinfeksjoner, som for eksempel lus. Nå har flere av oss som forsker på trygg bioteknologi ved Senter for biosikkerhet (GenØk) i samarbeid med Norges Fiskerihøgskole funnet fram til en ny måte å lage DNA-vaksine som kan være en del av løsningen for virusinfeksjoner i laks.

DNA-vaksiner kan være beskyttende

I Canada har de allerede godkjent og gjort bruk av en DNA-vaksine som beskytter laks mot en bestemt virussykdom, en sykdom som heldigvis enda ikke er påvist hos laks i Norge.

Også i Europa har de kommet langt i å utvikle DNA-vaksine. Her har legemiddelmyndighetene nettopp tillatt markedsføring av en DNA-vaksine som kan beskytte laks mot pankreassykdom, altså sykdom i bukspyttkjertelen.

I Norge ble det i løpet av 2015 påvist ikke mindre enn 137 tilfeller med smittet fisk på ulike steder i landet, mens det hittil i år er funnet adskillig høyere forekomst enn i første halvår i fjor. Dette er foruroligende.

• Les også: Reker dør av lakselusmedisin

DNA fra plantevirus er aktivt i laks

Til nå har forskere oftest brukt DNA fra virus som kun smitter dyr – som for eksempel mus, rotter, svin eller menneske. Et eksempel er cytomegalovirus promotor, et gen som alle herpesvirus har. Herpesvirus er navnet på en virusfamilie som blant annet består av viruset som gir kyssesyke hos oss.

En promotor er med på å øke produksjonen av proteiner, og det er denne produksjonen som fører til at laksen selv klarer å lage beskyttelse mot sykdommen. Dette er en kraftig promotor som gjør at det blir en effektiv DNA-vaksine. Men vi ønsker jo ikke at oppdrettsfisk som inneholder for eksempel herpesvirus, skal bli mat til mennesker. Derfor bør vi unngå bruk av virus fra dyr og mennesker. 

Men hva så med virus fra planteverdenen? Våre forsøk viser for første gang at DNA fra plantevirus kan brukes i DNA-vaksiner hos laks. 

DNA vaksiner er lette å lage

DNA-vaksiner er veldig enkle å lage: Vi setter inn et gen fra det viruset eller den bakterien vi ønsker å forhindre at fisken skal bli syk fra.

Vaksinen blir satt via et sprøytestikk i ryggmuskelen til fisken. Etter injeksjonen tar fiskens celler opp DNA-vaksinen, noe som fører til at fisken selv begynner å lage beskyttelse mot viruset eller bakterien.

• Les også: Halvparten av all oppdretts-laks har nedsatt hørsel

Beskytter laksen over lengre tid

I dette forskningsprosjektet brukte vi en promotor fra et virus som vanligvis infiserer blomkål og nepe for å øke produksjon av et fremmed protein i atlantisk laks.

Ikke nok med at promoteren var i stand til å styre aktiviteten under kalde forhold, som det er i havet. Det var også aktivt over ett og et halvt år. Dette er like lang tid som livssyklusen til oppdrettslaks.

Det at DNAet overlever så lenge i laksen, gjør at vi kan få en mye mer langvarig beskyttelse fra DNA-vaksiner enn vi tidligere hadde tenkt.

Dette viser også at vi bør ha god kunnskap om proteinene og produktene som genene i DNA-vaksinen produserer, og hvilken effekt disse kan ha på laksen. Slik kunnskap er viktig for å si noe om hvor trygg en DNA-vaksine er.

Forskere fra University of Sussex i England har funnet ut at samtaler kan føre til at sjåføren begynner å visualisere innholdet i samtalen, skriver VG. Det legger beslag på hjernekapasitet som vanligvis brukes til å kjøre og observere trafikkbildet.

I studien har 20 menn og 40 kvinner blir filmet mens de satt bak rattet. En gruppe kjørte uten forstyrrelser, mens en annen gruppe kommuniserte med en mannsstemme via en høyttaler og en mikrofon plassert i bilen.

De som lot seg engasjere i samtalen, brukte nesten ett sekund mer på å reagere på hendelser i trafikken, sammenlignet med dem som ikke hadde andre oppgaver enn å kjøre. De som «snakket i mobilen» fikk også spørsmål om hendelser fra tidligere på dagen. Da brukte de bare en firedel av den normale oppmerksomheten på det som skjedde rundt dem i trafikken.

Sigmund Clementz i forsikringsselskapet If tviler ikke på at telefonsamtaler kan distrahere bilførere.

– Vi er ikke helt overrasket over at den håndfrie mobilen kan være like distraherende for bilførere som den håndholdte. Det er så utrolig lite som skal til før en bilfører mister kontrollen eller reagerer for sent, sier Clementz.

Får du en diagnose, kan legen og annet helsepersonell gi deg mye og god informasjon. Men denne informasjonen kommer bare fra behandlerens ståsted.

Hva med all kunnskapen og erfaringene som de som lever med diagnosene hver dag, har? 

Nå ønsker forskere ved Nasjonalt senter for e-helseforskning å gjøre pasientenes ekspertkunnskap tilgjengelig for alle. 

– Helsevesenet ønsker å sette pasienten i sentrum for helsetjenesten og gjøre pasienten bedre i stand til å bestemme over og delta i egen behandling. For å klare dette må pasientenes erfaring med sykdommen, og måten å mestre den på, komme bedre fram, sier Hege Andreassen, prosjektleder og seniorforsker. 

Hun mener at vi gjennom media stort sett får to typer pasienthistorier: superhelten eller tragedien.

– Vi vil ha fram et bredt spekter av historier, for å vise hvordan ulike mennesker håndterer sykdom på ulik måte, sier Andreassen, som har med seg sosiolog Marianne Trondsen i prosjektet «Helsesnakk».   

Nytte av å dele erfaringer 

I fjor startet de to forskerne med å samle inn pasienthistorier fra muskelsyke. Disse ble rekruttert via Nevromuskulært kompetansesenter (NMK) ved Universitetssykehuset Nord-Norge.

– Allerede etter to prøveintervjuer tenkte jeg at disse to kunne ha nytte av å dele sine erfaringer med hverandre. Den ene jeg intervjuet hadde som sin største frykt en problemstilling som den andre hadde løst og hadde et avslappet forhold til, forteller Trondsen. 

Hensikten med prosjektet er todelt: Forskningen skal bidra til å utvikle tjenester for pasienten der forskerne eventuelt finner ut at tilbudet er mangelfullt. I tillegg skal den bidra til at pasienter og pårørende i større grad skal mestre sykdommen selv.

Kartlegger historien

De to bruker kvalitativ forskningsmetode med videointervjuer og starter med det åpne spørsmålet «Hva er din historie?»

De vil, ut fra det pasientene og de pårørende svarer, analysere seg fram til de viktigste temaene for hver diagnose. Temaene presenteres på nett gjennom små sekvenser fra videointervjuene, lydfiler eller tekst.

– Så langt har vi opplevd at pasienter og pårørende er veldig interessert i å dele erfaringene sine. De ser at det kan være verdifullt for andre. De som eventuelt ikke ønsker å stå fram med navn og bilde, kan anonymiseres, selv om vi bruker video, forklarer Trondsen.

Selve publiseringsmetoden, med video og eget nettsted, er ny for forskerne og noe som engasjerer dem ekstra.

Ideen til prosjektet kom etter en e-helsekonferanse hvor de fikk høre om det britiske prosjektet www.healthtalk.org, som har vært drevet siden 2001 av en forskningsgruppe ved Universitetet i Oxford.

Varianter av dette er lansert i andre land både i Europa og resten av verden. Det norske nettstedet helsesnakk.no blir lansert umiddelbart når første diagnose er klar til presentasjon.

– Dette er helt i tråd med politikernes ønske om å utvikle flere digitale innbyggertjenester, og vil bidra til en videreutvikling av helsevesenet. Vi vil selvsagt publisere vanlige forskningsartikler, men det er spennende å tenke i nye formater. Det er på tide at også vi forskere blir flinkere til å ta i bruk digitale medier for å nå ut med forskningen vår, sier Trondsen.

Nyttig for både skoler og Nav

Forskerne er opptatt av at dette ikke bare skal bli et nettsted for pasienter og pårørende som ønsker å få tips fra andre i samme situasjon.

– Jeg tror det i aller høyeste grad vil være svært nyttig for de som jobber i helsevesenet å lære mer om pasientens hverdag. For ikke å snakke om alle andre som er i direkte kontakt med folk med ulike diagnoser. Ansatte ved skoler, arbeidsplasser, offentlige kontorer og ikke minst Nav kan godt få vite litt mer om hvordan de som er syke egentlig har det, sier Hege Andreassen.

Forskerne tror at materialet som kommer inn, vil bli brukt til forskning på flere områder, for eksempel sammenliknende studier om egenmestring og hverdagen med sykdom i ulike land.

Håper på mye forskning

– En forsker i England ble oppmerksom på at kjæledyr dukket opp i svært mange av pasientintervjuene, og mange snakket om kjæledyr i løpet av intervjuet. Det resulterte i at hun publiserte en artikkel om betydningen av det å ha kjæledyr for folk som er syke, sier Andreassen.

Forskerne i prosjektet har en omfattende arbeid foran seg. For å få god variasjon i historiene bør minimum 20 pasienter eller pårørende videointervjues for hver diagnose. Forskerne har nå opprettet «Norsk nettverk for kvalitativ forskning på pasienterfaringer» og håper at flere forskere får midler til å delta i prosjektet.

– Vi håper med dette å bidra til å dra helsevesenet i en retning hvor pasient og bruker står i sentrum, sier Andreassen.