Penelitian Memerangi Agen Saraf Mendapatkan Dana Hibah $7.5 M

23 Januari 2012

Menggunakan kimia komputasi untuk membantu mengembangkan penangkal baru untuk agen saraf, Christopher Hadad, Ph.D., profesor kimia di The Ohio State University, Ohio Supercomputer Center leveraged sumber daya untuk menciptakan model dinamika molekul paraoxonase terikat ligan. (kredit: Hadad / OSU)

JurnalScience – Dr. Hadad merupakan salah satu kelompok riset yang konsisten sebagai pengguna terbesar di pusat siklus komputasi, kata Ashok Krishnamurthy, yang sementara menjabat sebagai wakil direktur ekskutif OSC (Ohio Supercomputer Center). “ sangat menyenangkan bagi OSC untuk dapat memberikan sumber daya yang membantu memformalkan seperti kolaborasi penting. Mudah-mudahan, hal ini akan menyebabkan langkah-langkah signifikan terhadap pencegahan agen-agen beracun.

Agen saraf adalah bahan kimia yang menyerang sitem saraf yang menyebabkan kelumpuhan dan kejang-kejang yang pada akhirnya menyebabkan kematian pasien dengan gejala sesak nafas. Mereka melakukannya dengan ikatan enzim acetylcholinesterase sehingga tidak dapat mengirim pesan-pesan kimiawi dari otak ke seluruh tubuh.

Jika agen saraf ini melekat pada enzim, maka agen saraf tidak dapat dihapus, jelas Magliery. Jadi para peneliti memfokuskan diri pada bagaimana cara untuk menghentikan kimia mematikan tersebut sebelum mereka dapat menyerang enzim. Mereka telah merekayasa souped-up versi enzim alami manusia yang akan mencari agen saraf dari aliran darah. Tidak ada tes yang melibatkan agen saraf.

"Agen seperti gas sarin saraf, dan pestisida bahkan berhubungan, merupakan ancaman signifikan di tangan teroris, dan kami benar-benar kurang dalam cara-cara untuk mengobati korban massal," kata Magliery, wakil pimpinan pusat Ohio. "Untungnya, sudah  ada enzim dalam darah manusia yang dapat menonaktifkan agen ini. Kita hanya perlu insinyur untuk dapat  menjadikan ini  lebih efisien, dan kita harus mampu menghasilkan dan merumuskan mereka sebagai obat. "

Hadad memimpin upaya untuk pembuatan model struktur kimia  calon  enzim dalam sistem superkomputer yang kuat dan diparalel di OSC, sementara Magliery memproduksi versi sintetis dari enzim baru untuk pengujian lebih lanjut dan evaluasi praklinis oleh Angkatan Darat.

"Hasil awal dari putaran pertama hibah ini menunjukkan bahwa enzim ini dapat direkayasa untuk memiliki aktivitas yang cukup untuk digunakan sebagai agen terapeutik," kata Magliery. "Tapi masih ada tantangan di depan. Ada banyak agen terkait, dan ada beberapa enzim yang digunakan sebagai obat hari ini. "

"Hasil awal dari putaran pertama hibah ini menunjukkan bahwa enzim ini dapat direkayasa untuk dapat memiliki aktivitas yang cukup untuk digunakan sebagai agen terapeutik," kata Magliery. "Tapi masih ada tantangan di depan. Ada banyak agen terkait, dan ada beberapa enzim yang digunakan sebagai obat hari ini. "

Hadad menguraikan salah satu tantangan utama. "Di alam, masing-masing enzim pada umumnya hanya memiliki satu fungsi - satu hal bahwa hal itu sangat baik," katanya. "Tapi kita memerlukan enzim yang akan menonaktifkan banyak agen saraf yang berbeda.

"Kami butuh satu molekul yang dapat melakukan semuanya."

Magliery menambahkan bahwa enzim yang ideal akan tetap aktif selama beberapa hari atau minggu pada satu waktu, menarik zat-zat beracun dari tubuh berulang-ulang. Hal ini dapat diberikan sebagai penangkal segera setelah serangan, atau sebagai inokulasi terhadap serangan di masa depan. Tentara dan responden pertama adalah salah satu penerima kemungkinan seperti dosis pencegahan, tapi begitu juga orang-orang yang pekerjaan rutin mengekspos mereka untuk agen saraf, bahkan dalam jumlah kecil. Sebagai contoh, 300.000 pekerja pertanian Amerika menderita keracunan pestisida setiap tahun, menurut US Environmental Protection Agency. Pestisida rumah tangga menimbulkan bahaya yang sama, sehingga obat enzimatik bisa menyelamatkan nyawa di pusat-pusat kendali racun juga.

Sumber: Ohio Supercomputer Center

Continue Reading | komentar (1)

Ajang Kontes Robot di Politeknik Negeri Batam

22 Januari 2012

Jurnalsecience – Sebuah ajang kompetisi Robot akan digelar di Politeknik batam yang sedianya akan diselenggarakan pada tanggal 18 februari 2012. Ajang kompetisi robot kali ini mengambil Tema “Dengan Makna Agar Melalui Kontes Ini, Para Peserta Yaitu Siswa-Siswi Slta Sederajat Se-Kepulauan Riau Akan Semakin Memupuk Rasa Persahabatan Sebagai Saudara Satu Bangsa” dan Acara ini sendiri bernama Polibatam Robotic Contest (PRC) 2012.

Politekni Negeri Batam Merupakan salah satu perguruan tinggi negeri yang terletak di kepulauan Riau. Sebagai mahasiswa yang mana salah satu wujud pengabdian kepada masyarakat yang mana dalam hal ini masayarat di daerah tersebut Polibatam merasa terpanggil untuk mengadakan ajang kontes robot yang mana peserta ditujukan untuk tingkat SMK/SMU sederajat. Tujuanya tidak lain adalah untuk menumbuh kembangkan kreativitas dan inovasi para generasi muda penerus bangsa dan tidak terpaku kepada wacana teorotis saja tetapi harus dilatih untuk mengimplementasikan ilmu dan ide ide brilian ke dunia nyata.

Ajang kontes robot ini merupakan contes robot yang diselenggarakan untuk yang ke-4 kalinya, dimana ajang ini di mulai sejak tahun 2009 sukses diselenggarakan oleh tim Divisi Robotika Program Studi Teknik Elektro. PRC 2012 diharapkan mampu menjadi wadah unjuk prestasi dan kreasi dalam dunia robotika. Sehingga nantinya akan bermunculan bibit-bibit unggul calon-calon tim robot masa depan yang akan mewakili Kepri dalam ajang bergengsi di level regional, nasional maupun internasional.
Sumber : BatamPRC

Continue Reading | komentar

Menghitung Teoretikus Gesekan dari Grafena

JurnalScience-Serupa dengan trotoar jalan, melunak oleh terik matahari, akan memperlambat mobil, graphene - lembaran satu-atom-tebal karbon dengan sifat yang menakjubkan - melambat obyek meluncur di permukaannya. Tapi tumpukan lembaran dan graphene akan lebih licin, teori ini diungkap  di Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST), yang mengembangkan software baru untuk mengukur gesekan material.

"Saya tidak berpikir siapa pun mengharapkan graphene untuk berperilaku seperti permukaan dari bahan tiga dimensi, tetapi simulasi kami untuk pertama kalinya menjelaskan perbedaan pada skala atom," kata NIST peneliti postdoctoral Alex Smolyanitsky, yang menulis program pemodelan dan co-menulis sebuah jurnal baru tentang penelitian. "Jika orang ingin menggunakan graphene sebagai pelumas padat atau bahkan sebagai bagian dari elektroda yang fleksibel, ini adalah pekerjaan penting."

Dengan kapasitas yang akan dilipat, digulung atau ditumpuk, graphene adalah super-kuat dan memiliki sifat elektronik dan optik yang tidak biasa. Materi yang mungkin digunakan dalam aplikasi mulai dari sirkuit elektronik untuk sel surya untuk "mengoles" bagian yang bergerak dalam perangkat nano.

Gesekan adalah gaya yang tahan geser dari dua permukaan terhadap satu sama lain. Belajar gesekan pada skala atom merupakan tantangan, diatasi hanya dalam beberapa tahun terakhir. Perangkat lunak NIST mensimulasikan mikroskop kekuatan atom (AFM) menggunakan teknik dinamika molekuler. Program ini digunakan untuk mengukur apa yang terjadi ketika ujung AFM simulasi bergerak melintasi tumpukan 1-4 lembaran graphene (lihat gambar) pada tingkat pemindaian yang berbeda.

Para peneliti menemukan bahwa graphene mengalihkan bawah dan di sekitar ujung AFM. Warping, lokal sementara menciptakan gesekan rolling atau perlawanan, kekuatan yang diberikannya tarik pada objek melingkar bergulir sepanjang permukaan. Smolyanitsky membandingkan efek sinar matahari mencair dan pelunakan trotoar di negara di mana dia mendapatkan gelar doktornya, Arizona, menyebabkan ban mobil untuk tenggelam dalam sedikit dan memperlambat. Hasil NIST konsisten dengan eksperimen graphene terbaru oleh kelompok penelitian lain, tetapi menyediakan data kuantitatif baru.

Paling signifikan, studi NIST menunjukkan mengapa gesekan jatuh dengan setiap lembar dari graphene ditambahkan ke stack (pemindaian cepat juga memiliki efek pada gesekan). Dengan sedikit lapisan, lapisan atas mengalihkan lebih, dan gesekan per unit AFM kontak kekuatan meningkat. Permukaan atas dari stack menjadi kurang menghasilkan dan lebih licin sebagai lapisan graphene yang ditambahkan. Sebaliknya, gesekan tiga-dimensi seperti grafit-bahan hampir tidak terpengaruh oleh deformasi dan gesekan bergulir, dan bukan karena panas yang diciptakan oleh ujung bergerak.

Sumber Referensi :  A. Smolyanitsky, J. Killgore, V. Tewary. Effect of elastic deformation on frictional properties of few-layer graphene

Continue Reading | komentar

Misteri Jubah Film Harry Potter

07 Januari 2012

JurnalScience - Membicarakan film Harry Potter adalah sangat tidak asing lagi bagi anda semua, begitu juga dengan jubah yang dimiliki mampu untuk membuat nya hilang dan dari semua itu tentunya anda berfikir itu semua akibat kehebatan sihir yang dimilikinya. Dimata para ilmuan itu tidak berlaku, seperti yang di tunjukkan oleh para peneliti Cornell menunjukkan “Jubah Temporal dengan model dengan skala kecil dalam informasi transfortasi oleh sinar cahaya.

Caranya adalah dengan menciptakan celah dalam berkas cahaya, persitiwa terjadi tersembunyi sebagai celah berlalu dan kemudian menjahit balok kebali bersama sama. Alexander Gaeta, profesor Cornell dan rekayasa fisika terapan dan rekan rekan nya merilis temuan ini dengan judul “Demonstration of temporal cloaking” pada 5 januari 2012 di Journal Nature.

Para peneliti menciptakan apa yang mereka sebut ” lensa waktu” yang dapat memanipulasi dan fokus sinyal pada waktunya, analog dengan cara lensa kaca memfokuskan cahaya dalam ruang. Mereka menggunakan teknik yang disebut four-wave mixing, dimana dua berkas cahaya yang disebut “signal“ dan “pump” dikirim secara bersamaan melalui serat optik. Kedua balok berinteraksi dan mengubah panjang gelombang sinyal. Untuk memulai membuat celah waktu, pertama benturan sinyal panjang gelombang, kemudian dengan membalikkan dan memompa sinar panjang gelombang dan benturan itu mengarah ke bawah.

Kemudian balok melewati yang lain merenggangkan serat optik. Cahaya melewati bahan transparan untuk memperlambat, jadi semula panjang gelombang yang rendah akan berubah menjadi tinggi, meninggalkan celah. Kemudian balok dibagi melewati serat optik dengan komposisi yang berbeda, direkayasa untuk memperlambat panjang gelombang yang lebih rendah. Sinyal panjang gelombang yang lebih tinggi sekarang yang menangkap sinyal yang lebih rendah, untuk menutup celah tersebut. Akhirnya empat gelombang membawa kedua bagian kembali ke panjang gelombang asli, dan balok muncul tanpa jejak dan tidak ada bukti dari sinyal yang menganggu.

Celah yang dibuat pada penelitian ini adalah 15 picoseconds panjang dan memungkinkan sampai 10 nanodetik, kata Gaeta. Tapi teknik ini bisa memiliki aplikasi dalam serat optik pada transmisi data dan pengelolaan data, ia menambahkan. Sebagai contoh, mungkin memungkinkan memasukkan sinyal darurat tanpa menganggu aliran data utama, atau multitasking operasi di komputer fotonik, di mana sinar cahaya pada sebuah chip menggantikan kabel.

Percobaan itu terinspirasi oleh proposal teoritis untuk jubah ruang-waktu atau "editor sejarah" diterbitkan oleh Martin McCall, profesor fisika di Imperial College di London, dalam Journal of Optik pada November 2010. "Tapi metodenya diperlukan suatu respon optik dari bahan yang tidak ada Sekarang kita sudah melakukannya dalam satu dimensi spasial.. Memperluas ke dua [yaitu, bersembunyi sebentar di seluruh adegan] tidak keluar dari dunia Semua kemungkinan kemajuan harus mulai dari suatu tempat,. "kata Gaeta.
Penelitian ini didanai oleh : The Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) and by the Cornell Center for Nanoscale Systems, which is supported by the National Science Foundation and the New York State DiviFunding for the research: The Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) and by the Cornell Center for Nanoscale Systems dan di dukung oleh the National Science Foundation and the New York State Divi.

 

Continue Reading | komentar

Kabel Ultra Tipis Revolusi Komputer

JurnalScience – Dengan ukuran atom dapat mengakibatkan kable elektronik yang sangat kecil dan komputer kuantum. Para ilmuan mengatakan bahwa mereka telah merancang kabel yang sangat kecil yaitu sekitar 10.000 kali lebih tipis dari rambut manusia, tetapi dengan kapasitas listrik yang sama seperti kabel tembaga. Ini merupakan sebuah langkah besar menuju suatu bangunan yang kuat dalam mencapai revolusi komputer yang sangat kuat.

Kemajuan program ini dijelaskan dalam jurnal Science Amerika Serikat, mereka mengabarkan bahwa untuk pertam kali nya mampu membuat kabel dengan ukuran satu atom untuk tingginya dan lebar 4 atom.

Apa yang ditemukan dapat ini dapat menghasilakn perangkat elektronik mungil, bahkan untuk masa depan akan menuju komputasi kuantum, sebuah industri yang masih dalam masa pertumbuhan yang akan menciptakan sebuah komputer yang kuat yang bisa menyaring sejumlah data yang besar dengan cepat dari pada komputer digital yang ada sekarang ini.

Michelle Simmons dari University of New South Wales,Sydney Australia mengatakan “ Didorong oleh industri semikonduktor, komponen chip komputer terus menyusut dalam hal ukuran yang lebih kecil memungkinkan komputer untuk lebih kuat”.

“Kita berada pada ambang pembuatan transistor dan keluar dari atom individu tetapi untuk membangun sebuah komputer kuantum yang praktis kita harus mengakui bahwa kabel untuk iterkoneksi sistem dan sirkuit harus menyusut dalam skala atom.”

Para ilmuan mampu membuat kabel dengan ukuran atom dengan menggunakan teknik yang disebut scanning tunneling microscopy, dimana mereka menempatkan rantai atom fosfor dalam sebuah kristal silikon.

Nano Kabel yang mereka ciptakan ini berkisar 1,5 -11 nanometer tebalnya. Meskipun sirkuitnya lebih kecil, tetapi para ilmuan tidak kesulitan mengamatinya serta untuk meningkatkan kemampuan memuat muatan listrik.

Continue Reading | komentar (2)