Tekniken bygger på att man använder målsökande molekyler som hittar tumörcellerna i kroppen. Till de målsökande molekylerna har forskarna kopplat radionuklider – ett radioaktivt ämne som sönderfaller och avger strålning – som dödar tumörcellerna.
En utmaning här är att få tillräckligt hög dos av strålning i tumören utan att man exponerar frisk vävnad i kroppen, något som ger upphov till biverkningar. Det är detta problem som KTH-forskare i samarbete med forskare från Uppsala universitet och Erasmus University Medical Center i Rotterdam nu har hittat en lösning på.
– Det vanliga tillvägagångssättet när man utför den här typen av riktad radioterapi är att man kopplar en terapeutisk radionuklid direkt till den molekyl som ska binda till tumörcellerna. På så sätt kan man dirigera det radioaktiva ämnet till den tumörcell som man vill döda. Problemet här är att den tumörbindande molekylen kommer att cirkulera runt i blodet under en längre tid och riskerar att ansamlas i friska organ, till exempel njure eller lever, vilket kan ge svåra biverkningar, konstaterar Amelie Eriksson Karlström, professor vid institutionen för proteinvetenskap på KTH och en av medförfattarna till den vetenskapliga artikeln.
Behandling i två steg
För att lösa detta problem har forskarna istället delat upp behandlingen i två steg. I det första steget injiceras den tumörbindande proteinmolekylen, som har kopplats ihop med en speciell igenkänningsmolekyl som kallas PNA. Den påminner om DNA, men har en annan kemisk uppbyggnad. Denna PNA-molekyl är helt ofarlig för kroppen.
Över tid kommer den tumörbindande molekylen att koncentreras i tumören. Efter 16 timmar injiceras en ny PNA-molekyl som kan binda till den första PNA-molekylen. Den andra PNA-molekylen bär med sig det radioaktiva ämnet till tumören. Det PNA som inte binder till tumören försvinner snabbt ur kroppen via urinen, vilket gör att de friska organen inte blir exponerade för radioaktivitet.
– Vi har testat detta på möss och ser en ökad överlevnadstid utan tecken på biverkningar hos de behandlade mössen, säger Amelie Eriksson Karlström.
Levde dubbelt så länge
Mössen som behandlades med den nya metoden levde ungefär dubbelt så länge som mössen i kontrollgrupperna. Kontrollgrupperna behandlades med enbart saltlösning, tumörbindande proteinmolekyl (utan radioaktivitet), eller radioaktivt PNA.
– Av etiska skäl behandlade vi ingen grupp med endast radioaktiv, tumörbindande proteinmolekyl. Vi har i tidigare studier sett att dessa molekyler i hög grad ansamlas i njuren, och en sådan behandling skulle därför troligen ha gett allvarliga njurskador hos mössen. I mössen som behandlades med den nya metoden såg vi dock inga tecken på njurskador, viktförlust eller andra biverkningar, säger Amelie Eriksson Karlström.
Tillsammans med kollegan Kristina Westerlund, forskare på institutionen för proteinvetenskap på KTH, har hon designat molekylerna och utvecklat metoderna för produktion, rening och analys. Kristina Westerlund har också gjort allt det experimentella arbetet på KTH, det vill säga produktion, rening och analys av de molekyler som används i studien.
Ökad effektivitet, mindre biverkningar
Det har under de senaste åren utvecklats flera nya biologiska läkemedel som används för riktad behandling av bröstcancer, konstaterar Kristina Westerlund.
– Vi tror att vår metod har stor potential att öka effektiviteten för denna typ av cancerläkemedel, utan att samtidigt ge fler biverkningar, säger hon.
När denna nya teknik finns ute på marknaden är det emellertid svårt att säga, enligt Amelie Eriksson Karlström.
– Utvecklingen av denna typ av läkemedel tar normalt minst 10 år efter forskningsgenombrottet, men vi hoppas att det kan gå fortare eftersom tekniken kan kombineras med biologiska läkemedel som redan är godkända för behandling av patienter, säger Amelie Eriksson Karlström.
Artikeln:
Radionuclide therapy of HER2-expressing human xenografts using an affibody molecule-based PNA-mediated pretargeting: in vivo proof-of-principle” (The Journal of Nuclear Medicine)
Kontakt:
Amelie Eriksson Karlström, professor vid institutionen för proteinvetenskap på KTH ameliek@kth.se, 08-790 99 78
Kristina Westerlund, forskare på institutionen för proteinvetenskap på KTH, krw@kth.se, 08-790 99 63
Två till tre gånger per år. Vid fler tillfällen än så kan inte barn, ungdomar och kvinnor i barnafödande ålder äta fet fisk från Östersjön. Vi andra kan äta fisken högst en gång i veckan. Det handlar framför allt om strömming, men också vildfångad lax.
Rekommendationen kommer från Livsmedelsverket. Att den finns är en förutsättning för Sveriges undantag från EU-regler som förbjuder försäljning av så här giftiga livsmedel. Ett tillfälligt tillstånd har funnits sedan 2002. Tio år senare, när undantaget blev permanent, sa den tyske representanten för EU-kommissionen så här:
”Det är en rättighet för den svenska regeringen att förgifta sin egen befolkning”.
Bakom undantaget finns en omsorg om fiskerinäringen.
Det gift som vi svenskar tillåts stoppa i oss heter dioxin, en förening som är fettlöslig och mycket svår att bryta ner. Den blir därför kvar i naturen och halterna ökar ju längre upp i näringskedjan man kommer. Dioxin förs över via moderkaka och bröstmjölk och kan påverka fortplantningen, immunförsvarets funktion, hormonsystemen, utvecklingen av centrala nervsystemet samt orsaka cancer.
Flera dioxinvarianter
Dioxin finns i 210 olika varianter. Det är något som Karin Wiberg, professor vid institutionen för vatten och miljö vid SLU har utnyttjat när hon och hennes kollegor har tagit reda på var dioxinet kommer ifrån. Spårningen börjar med ett sedimentprov som analyseras för att ta reda på vilka dioxinvarianter som finns just där.
Ett miljögift som bildas oavsiktligt
Dioxiner är samlingsnamn för klorerade miljögifter, som polyklorerade dibenso-p-dioxiner (PCDD) och polyklorerade dibensofuraner (PCDF). Gruppen dioxiner består av sammanlagt 210 olika föreningar.
Dioxiner användas inte till något, utan bildas oavsiktligt vid förbränning av till exempel ved och avfall samt där ämnen som innehåller klor förekommer.
Dioxinernas egenskaper som giftiga, fettlösliga och långlivade gör dem mycket skadliga om de sprids i miljön, eftersom de lätt tas upp och ansamlas hos människor och djur.
Källa: Naturvårdsverket
– Vi försöker jobba med så många varianter som möjligt och har kunnat använda ett 50-tal, säger Karin Wiberg.
Hon och hennes kollegor kom fram till att det finns sex olika slags källor med varsitt fingeravtryck; en kombination av olika dioxinvarianter.
Bieffekt av förbränning
Dioxin är inte ett ämne eller en kemikalie som används i någon form av produktion, utan uppstår som en biprodukt vid till exempel förbränning. Ett annat ursprung är klorblekning.
– En viktig slutsats från våra sedimentstudier blev att luft är den största källan men att vi också ser bidrag från cellulosaindustrin, säger Karin Wiberg.
Nästa steg, att ta reda på var dioxinet i själva fisken kommer ifrån, var betydligt svårare. Fiskar kan nämligen bryta ner vissa varianter av dioxin, vilket gör att bara 17 av de 210 varianterna blir kvar.
– Första utmaningen var om det skulle gå att göra över huvudet taget, säger Karin Wiberg. Men sedan kom vi på hur vi skulle göra det.
Resultatet förvånade forskarna. Medan halterna från atmosfäriska källor av dioxin gick ner fanns en annan dioxinkälla där halterna låg stabilt eller gick upp något: tetraklorfenol, ett bekämpningsmedel som användes för att skydda trä mot mögel bland annat på sågverk.
– Det var oväntat för användning av klorfenolprodukter är förbjudna sedan länge och används inte, säger Karin Wiberg.
Mätt dioxin i strömming
Resultatet tyder på att fler faktorer spelar in. Forskarna har använt sig av data från Naturhistoriska riksmuseets återkommande mätningar av dioxinhalter i strömming. Där har storleken använts som mått på ålder. Men om fiskarnas tillväxt blir långsammare över tiden innebär det att de fiskar som studeras blir äldre och äldre, och därmed har samlat på sig större doser dioxin.
– Det är något som vi tycker att man ska titta vidare på, säger Karin Wiberg.
Hur mycket och vilka varianter av dioxin som finns i fisken påverkar Sveriges möjlighet att behålla undantaget. Om halterna sjunker tillräckligt mycket skulle strömmingen och laxen kunna säljas även på andra marknader.
Dioxin i fet fisk
Människan får i huvudsak i sig dioxiner från feta animaliska livsmedel som fisk, mjölk och kött.
Vildfångad lax, öring och sill/strömming från hela Östersjön – från Skånes sydkust till norra Bottenviken – innehåller så höga halter av dioxin och PCB att de innebär en hälsorisk, även om de har halter strax under EU:s gränsvärde. Detta gäller även vildfångad lax och sik från Vänern och Vättern och röding från Vättern.
För konsumtion av dessa fiskar har Livsmedelsverket särskilda rekommendationer.
– Problemet är att halterna i fisken inte sjunker i den takt man vill att den ska sjunka, säger Karin Wiberg.
När strömming från Östersjön kommer att kunna säljas utomlands är oklart. För att snabba på processen kan det bli aktuellt att försöka rena sedimenten från dioxin.
– Vårt budskap är att det kan finnas anledning att ägna större uppmärksamhet åt förorenad mark och sediment, säger Karin Wiberg. För oavsett vad som orsakar för höga halter står det klart att den relativa betydelsen av klorfenolkällan har en ökande tidstrend medan luftens påverkan minskar.
Sedimenten på havsbottnen innehåller fler föroreningar än dioxin, och flera myndigheter hanterar idag frågan om vad som ska göras åt dem. Förra året bildades en arbetsgrupp med representanter från flera myndigheter som ska komma fram till vilken myndighet som ska ha huvudansvar och vad som kan göras. Resultatet ska presenteras hösten 2018.
Text: Johan Frisk, på uppdrag av forskning.se
– Normala möss kommer att sky miljön som de förknippar med att bli sjuka, om de kan välja mellan den och en annan plats. Mössen som saknade melanokortin 4-receptorer betedde sig tvärtom och sökte sig till de miljöerna, som om de gillade inflammationen, säger David Engblom, biträdande professor vid institutionen för klinisk och experimentell medicin, som lett studien.
I hjärnan hos både människor och andra djur finns signalkretsar som kopplar starka sinnesintryck till positiva eller negativa känslor. Denna funktion är nödvändig för vår överlevnad. Signalkretsarna driver individen att söka sig till sådant som ökar möjligheten för överlevnad och fortplantning, som exempelvis mat och sex, eftersom de framkallar välbehag eller njutning.
På motsatt sätt hjälper denna värdering djur att hålla sig borta från sådant som är skadligt, som kopplas till olustkänslor och nedstämdhet. De signalkretsar i hjärnan som reglerar vår förståelse av gott och dåligt aktiveras även av sjukdom. Vid långvariga sjukdomstillstånd som kroniska inflammatoriska sjukdomar, cancer och depression kan systemet orsaka stort lidande genom att påverka motivation och humör negativt.
Svängde från bestraffning till belöning
Forskargruppen som leds av David Engblom vid Linköpings universitet har tidigare upptäckt en mekanism bakom varför inflammatorisk sjukdom leder till olustkänslor och nedstämdhet. I den nya studien var forskarna intresserade av en särskild typ av mottagarstrukturer på vissa nervceller, melanokortin 4-receptorer. De studerade möss som saknade melanokortin 4-receptorer och tittade närmare på hur djuren reagerade på inflammation.
Mössen som saknade melanokortin 4-receptorer betedde sig som om de gillar saker som är förknippade med obehag, som inflammation och illamående.
Saker som normala möss och människor uppfattar som obehagligt fick mössen att söka sig till miljön som de associerade med upplevelsen. Djurens beteende överraskade forskarna.
– Vi har sett tidigare att det går att påverka receptorer i hjärnan så att djur inte längre bryr sig om att det har en inflammation. Men jag har aldrig varit med om att det svänger från att förknippas med bestraffning till belöning, säger David Engblom.
Dopaminhalten steg trots obehag
En av nyckelspelarna i belöningssystemet är signalsubstansen dopamin, som fungerar som en kemisk budbärare mellan nervceller. Dopamin driver motivation och får djur och människor att anstränga sig för att uppnå sådant som uppfattas som belönande. När forskarna tittade närmare på dopaminsignaleringen såg de att hos normala möss gick dopaminhalten ner i hjärnans belöningscentrum när djuren var med om något obehagligt. Hos mössen som saknade melanokortin 4-receptorer gick dopaminhalten tvärtom upp något.
– Det verkar som att den här receptorn på något sätt hindrar signaler som tyder på fara från att aktivera belöningssystemet. Om receptorn saknas kommer ”farosignalerna” åt belöningssystemet och aktiverar det, så att mössen som saknar receptorn söker sig till saker som är associerade med fara eller obehag, säger David Engblom.
Det är för tidigt att veta om mekanismen fungerar på samma sätt i människor. Vid långvarig sjukdom mår man ofta dåligt av en kombination av smärta, illamående och inflammation. Melanokortin 4-receptorer kan därför vara intressanta att studera vidare, eftersom de tycks vara inblandade i många typer av olust och obehag.
Studien: Motivational valence is determined by striatal melanocortin 4 receptors, Anna Mathia Klawonn, Michael Fritz, Anna Nilsson, Jordi Bonaventura, Kiseko Shionoya, Elahe Mirrasekhian, Urban Karlsson, Maarit Jaarola, Björn Granseth, Anders Blomqvist, Michael Michaelides och David Engblom, J Clin Invest
Forskarna från The Educational Technology Group vid Lunds universitet och Linköpings universitet har använt sig av ett digitalt historiespel för att utvärdera hur uthållighet påverkar elevers prestationer. De fann att de som återvände till sin uppgift med nya krafttag efter att ha misslyckats gjorde betydligt bättre ifrån sig.
Uthållighet går att utveckla – Detta är uppmuntrande ur undervisningsperspektiv då det tyder på att förmåga till uthållighet och att inte ge sig inom ett område är något man kan lära sig. Det handlar inte om en personlig egenskap som finns där eller inte finns där, utan är möjligt för alla att utveckla – med rätt stöd, säger Agneta Gulz kognitionsvetare vid Lunds universitet och en av forskarna bakom studien.
Eleverna som fortsatte försöka var varken smartare eller ansträngde sig mer än de som gav upp när de inte lyckades slutföra en uppgift korrekt. Men de löste betydligt fler och mer avancerade problem – även om de stannade upp och tog en paus efter att ha misslyckats.
Studien bygger på ett växande forskningsområde som visar att de med ett ”growth mindset”, det vill säga tron på att ansträngningar leder till förbättringar i motsats till en känsla av att ens förmågor är permanenta – är mer framgångsrika i skolan.
Forskarna menar att resultaten kan användas för att hjälpa till att bygga smarta system som kan stärka de mindre uthålliga eleverna i deras ansträngningar och förbättra deras inlärning.
Fick spela digitalt historiespel I studien observerade forskarna 108 elever i åldrarna 10–12 när de spelade ett digitalt historiespel. Eftersom uppgifterna blev allt svårare misslyckades de alla vid något tillfälle. När detta skedde fick de valet att gå vidare med en annan uppgift, försöka omedelbart igen eller efter en kort paus. En figur i spelet bad dem då att uppge orsakerna till deras beslut.
I spelet visade barnen sina historiska kunskaper och lärförmåga genom att undervisa och hjälpa en älva vid namn Timy i hens strävan att få en plats i teamet ”Castle of Time” (Tidens borg).
Varje gång en elev misslyckades fick hen fem val: att fortsätta med samma uppdrag, ett nytt och lättare uppdrag, ett annat uppdrag men av samma svårighetsgrad, ett svårare uppdrag, eller att ta en paus och spela ett parti Othello innan hen fortsatte.
– Intressant är att det gick lika bra för de elever som omedelbart åter gav sig på uppgifter de inte klarat, och de elever som först tog en mindre paus och sedan gav sig på uppgiften de inte klarat, berättar Agneta Gulz.
Studien pågick under 2–3 veckor och utgjordes av fyra lektioner som hölls i elevernas vanliga klassrum med läraren på plats. I slutet av lektionerna fick eleverna fylla i ett frågeformulär om hur svårt de upplevt att spelet varit, hur mycket de trodde att de hade lärt sig, om det var roligt, och hur mycket de ansåg att de ansträngt sig.
Båda grupperna ansträngde sig Det uppmättes inga betydande skillnader mellan de olika uthållighetsgrupperna när det gäller hur ansträngande, svårt, lärorikt och underhållande de tyckte lärspelet var. Till exempel svarade de mindre uthålliga barnen i samma utsträckning som deras mer uthålliga klasskamrater att de ansträngt sig mycket i spelet.
Trots detta lyckades de mest uthålliga eleverna betydligt bättre – de slutförde fler uppdrag och avancerade till en högre svårighetsgrad jämfört med de andra eleverna.
Agnetha Gulz presenterar studien nu i veckan vid den internationella konferensen för lärovetenskap som ingår i London Festival of Learning. Hon säger att forskningen kan få stor betydelse:
– Vi kommer alla någon gång att befinna oss i en situation där vi måste visa uthållighet för att slutföra en ny eller svår uppgift, säger hon. Även om uthållighet inte garanterar framgång blir resultatet garanterat inte framgångsrikt för den som ger upp.
– Denna insikt kan användas för att hjälpa till att utforma pedagogisk programvara som stöttar, och pushar, eleverna till att uppnå produktiv uthållighet. Ett intelligent adaptivt system skulle kunna identifiera elevernas uthållighetsmönster och framsteg, och anpassa sig därefter, säger Agneta Gulz.
Studien:
Studien bakom resultaten ingår i projektet ”Supporting Students’ – Productive Choices When Learning Gets Difficult” som finansieras av Wallenbergstiftelserna.
Kontakt:
Agneta Gulz, professor i kognitionsvetenskap, agneta.gulz@lucs.lu.se, 046-222 32 69,
Huruvida den senaste tidens torka beror på väder eller klimatförändringar är för tidigt att säga. Klart är dock att klimatet förändras och att vi kommer behöva vänja oss vid att Sverige både svämmar över och torkar bort.
– Mycket i vårt beteende förutsätter god tillgång till vatten. En herrans massa vatten. Historiskt har åtgärderna i vår del av världen handlat om att dränera åkermark och leda bort regn från odlingslandskapet och städerna. Framtiden ser inte riktigt ut så, säger Kenneth M Persson som är professor i teknisk vattenresurslära vid LTH, Lunds universitet.
Mer men ojämn nederbörd Enligt honom beräknas nederbördsöverskottet i genomsnitt kvarstå och till och med öka – men med mer ojämn fördelning över året än tidigare. Befolkningstillväxt, urbanisering och förtätning leder till punktvis stora uttag av grundvattnet och spär på obalansen.
Situationen ställer till det för jordbruket vars grödor är beroende av jämn tillgång till fukt för att få en vettig avkastning.
– I dag får bönderna ingen hjälp med torkan. Den betraktas som deras problem. Men det kan vara rimligt att samhället går in och förebygger ”väderpuckar” eftersom vi behöver en stabil matförsörjning.
Här är tekniska lösningar som kan underlätta:
Fylla på grundvattnet: I Saudiarabien och andra ökenländer låter man nederbördsvatten silas genom grusbäddar för att därigenom öka nybildningen av grundvatten. Också i Sverige kan metoden bli aktuell, enligt Kenneth M Persson. Hans doktorand Kristofer Hägg undersöker möjligheten att använda så kallad konstgjord infiltration på platser i östra Skåne där Kristianstadsslätten är ett viktigt grundvattenmagasin som många vill hämta vatten från. Vattnet kan sedan pumpa upp vid torrare perioder.
En annan forskare, Hossein Hashemi, undersöker en snarlik metod. Den går ut på att via rännor eller bäckar leda bort nederbörd och samla till naturligt porösa områden för att fylla på grundvatten-depån.
Enligt Kenneth M Persson får vi inte göra misstaget att betrakta grundvattnet som en resurs som inte behöver fyllas på. I Skåne minskar nivåerna år från år, och så kan det inte fortsätta:
– De senaste decenniernas bevattningsteknik har gett oss bra skördar, men riskerar också länsa våra grundvattentillgångar om inget görs. Skräckscenariot är New Dehli i Indien där man på vissa ställen kapat grundvattennivåerna med 80 meter. Går det så långt behöver brunnar bytas ut, marken och vägar kan sätta sig, hus skadas och slänter rasa ned.
Vallar: Ett annat sätt är att bygga vallar runt områden med stor genomsläpplighet, permabilitet. Invallningar leder till att vattnet stannar kvar längre tid på markytan och mer grundvatten hinner bildas.
Kartlägga grundvattnet: I marken finns massor av håligheter som fungerar som naturliga brunnar, så kallade grundvattenmagasin. Det gäller bara att hitta dem. Med hjälp av ny karteringsteknik kan Sverige få bättre koll på sina dolda vattenresurser och veta hur stora och tillgängliga de är.
Resistivitetsmetoden är ett exempel som utvecklas av forskare i teknisk geologi på LTH. Den ger en detaljerad 3D-bild av jordlager och berggrund i ett område. Med den går det också att upptäcka föroreningar och därmed ge underlag för saneringsåtgärder och för att undvika allvarliga miljöskador.
Bättre prognoser: Med radar-teknik kan dagens väderprognoser bli mer träffsäkra. I sommar testar VA Syd och LTH en ny väderradar utanför Lund. Förhoppningen är att få mer träffsäkra prognoser om var, när och hur mycket regnet faller.
– Detta hjälper kanske inte lantbruket men ökar möjligheten för räddningstjänst och samhällsservice att förebygga skador, säger Kenneth M Persson.
Varningssystem: Med mer träffsäkra prognoser följer möjligheten att förebygga skador – givet att folk få reda på det i tid. Dessa prognoser kan på sikt bakas in i befintliga vädertjänsters digitala system på hemsidor och mobilappar. Just nu undersöks hur dessa data praktiskt kan föras ut på bästa sätt.
Bevattningsdammar är en enkel beprövad teknik som använts i Sydeuropa sedan Romartiden. Öppna dammar fylls på vid regn och slussas ut vid behov. Nackdelen jämfört med infiltration är hög avdunstning sommartid. En del vatten går då tillbaka till atmosfären som luftfuktighet. Beroende på marktillgång och topografi kan bevattningsdammar vara lämpliga eller mindre lämpliga. Men fler vattenytor i odlingslandskapet leder till ökad biologisk mångfald, mer insekter och grodor. Så det kan vara väl värt att undersöka om en damm kan göra nytta i landskapet.
Avsaltningsanläggningar: Görs på Gotland och Öland där det är brist på färskvatten. Av jordens totala vattentillgångar är ungefär 97,5% salta eller bräckta, så det är alltid rätt att fundera på om en avsaltningsanläggning kan avhjälpa färskvattenbristen.
Grön-blåa städer: Allt fler bor i städer. Med förtätning och fler hårdgjorda ytor rinner mer dagvatten bort och hinner inte bilda grundvatten. Flera forskare förespråkar därför ”mer blått och grönt i staden”.
– Med uttrycket menas att stadsplanerare behöver göra mer plats för vattnet i staden, medan upphöjda grönytor suger åt sig regnet och hindrar att gång och vägstigar svämmar över, säger Kenneth M Persson.
Det är också bra att bromsa vattnets framfart, till exempel genom att anlägga kopplade dammar eller låta vattnet rinna genom snirkliga kanaler istället för i raka rör. Vatten och växter ger också möjlighet till rekreation, svalka och renare luft.
Inför beslut om tvångsvård av kvinnor med svårt missbruk görs en bedömning av vårdbehovet, vanligtvis genom en intervju. Men i vissa fall görs en så kallad utökad bedömning med mer omfattande tester. En studie gjord vid Göteborgs universitet visar att den utökade bedömningen inte leder till ett bättre vårdresultat för kvinnorna – samtidigt som den är mycket kostsam för kommunen.
Kostsamma tester − Merkostnaden för de kvinnor som fick en utökad bedömning var mellan 256 000−557 000 kronor per person. Ungefär hälften av kostnaden föll på socialtjänsten i kommunen, säger Tina Olsson, en av forskarna bakom studien och universitetslektor i socialt arbete vid Göteborgs universitet.
Förklaringen till merkostnaden var bland annat de särskilda psykologtester och psykiatriska undersökningar som ingick i en utökad utredning. Meningen är att resultatet av testerna ska vara ett stöd i utformningen av kvinnornas vård- och behandlingsplaner.
− Vår studie visar att de mer omfattande bedömningarna inte ledde till ett bättre vårdresultat. Det väcker frågan i vilken utsträckning informationen från utredningarna används i den praktiska behandlingen, säger Tina Olsson.
Var tionde dog trots vård Tillsammans med professor Mats Fridell vid Lunds universitet har hon följt 228 kvinnor, som på grund av ett svårt missbruk tvångsvårdades mellan åren 1997 och 2000 på ett behandlingshem som drivs av Statens institutionsstyrelse. Kvinnorna tvångsvårdades inom ramen för LVM (Lagen om vård av missbrukare) och LVU (Lagen om vård av unga). Av dessa kvinnor fick 130 en utökad bedömning.
Tio procent av deltagarna i studien dog inom fem år på boendet där de tvångsvårdades. De hade då en genomsnittsålder på 34,5 år.
− Det är en smärtsam siffra som säger oss att detta är en mycket utsatt grupp. Dödligheten är betydligt högre än för andra kliniska grupper missbrukare i Sverige och internationellt. Den här gruppen löper också en stor risk att drabbas av psykisk ohälsa, säger Tina Olsson.
Få erbjöds KBT Endast tio procent av deltagarna i studien blev erbjuden en behandlingsinsats när de tagits in för tvångsvård, till exempel kognitiv beteendeterapi (KBT) eller läkemedelsbehandling. Forskarna menar att resultatet väcker frågan huruvida professionella inom socialtjänst har tillräcklig kunskap för att kunna tolka resultat från utökade bedömningar.
− Kvinnor med svårt missbruk är en extremt utsatt grupp som löper hög risk att hamna i fängelse eller dö i ung ålder. Det är relevant att ta reda på om de behandlingsinsatser som erbjuds den här utsatta gruppen överhuvudtaget är verkningsfulla, säger universitetslektor Tina Olsson.
Kontakt:
Tina Olsson, universitetslektor i socialt arbete vid Göteborgs universitet, tina.olsson@socwork.gu.se, 031−786 1584
Appen heter Tät III och ingår i ett forskningsprojekt om urininkontinens vid Umeå universitet. Den är en anpassning av den första appen i projektet som vänder sig till kvinnor med ansträngningsinkontinens.
Skrev och bad om anpassad version – Jag fick mejl från män som fått besvär med urinläckage efter prostatacanceroperation. Flera använde Tät-appen och tyckte att den fungerade bra, men det fanns önskemål om en anpassning specifikt till deras problem, säger professor Eva Samuelsson som är forskningsledare i Tät-projektet vid Umeå universitet.
Användningen och effekten följs fortlöpande med anonyma enkäter i appen. Hittills har 42 000 kvinnor svarat på enkäten.
Ofrivilligt urinläckage vanligare bland kvinnor Ungefär var fjärde kvinna har besvär av ofrivilligt urinläckage och den vanligaste typen är ansträngningsinkontinens. De viktigaste riskfaktorerna hos kvinnor är graviditet och förlossning. När det gäller män är urininkontinens mer ovanligt men förekomsten ökar brant efter 75 års ålder. Män har oftare andra typer av inkontinens, och det är viktigt att utreda att inte beror på förstorad prostata.
De flesta som får sin prostata bortopererad på grund av prostatacancer får besvär av urinläckage direkt efter operationen. Ofta går besvären tillbaka, men siffror från prostatacancerregistret visar att en femtedel av dem som opererats fortfarande ett år efter operation uppger att de lider av urinläckage i samband med ansträngning. För att besvären ska gå tillbaka snabbare, och förhoppningsvis minska risken för bestående besvär, rekommenderas bäckenbottenträning inför och efter en prostatacanceroperation.
Ska undersöka om appen underlättar träning Kvinnor lär sig ofta bäckenbottenträning i samband med besök hos barnmorska och under graviditet. Män däremot, får ofta kunskap om bäckenbottenträning först vid kontakt med uroterapeut eller urolog inför en operation. Användningen av smarta mobiltelefoner ökar stort bland äldre, så en app kan vara ett sätt att nå många.
– Vi vill nu i en första studie undersöka om appen kan underlätta bäckenbottenträning för män som ska eller har genomgått en prostatacanceroperation. Med anonyma enkäter i appen vill vi samla in synpunkter på funktion, innehåll och användarvänlighet, både från användare och från vården, säger Eva Samuelsson.
Kontakt
Eva Samuelsson, Professor/överläkare, Institutionen för Folkhälsa och klinisk medicin, Umeå universitet, eva.samuelsson@umu.se, 063-15 45 53
Mars tidiga yta, som bestod av ett flytande magmahav, kristalliserade extremt snabbt – bara 20 miljoner år efter att solsystemet bildades. Det visar forskning från Naturhistoriska museet i Köpenhamn, där man studerat meteoriten Black Beauty från Mars i samarbete med Naturhistoriska riksmuseet i Stockholm.
Skorpbildningen är ett viktigt steg i utvecklingen av stenplaneter, och det som gör Black Beauty så speciell är just att den innehåller små fragment av Mars ursprungliga spröda skorpa. Meteoriten innehåller nämligen det sällsynta mineralet zirkon, där forskarna har hittat en hög koncentration av grundämnet hafnium.
Geologisk tidsmätning
– Zirkon är ett mycket robust mineral, som lämpar sig väl för så kallad absolut datering. I detta sammanhang kan zirkonet användas för att ge en tidsmässig ram för Marsskorpans skapelseberättelse, säger Martin Bizzarro, professor vid Statens Naturhistoriske Museum, Københavns Universitet.
Zirkon fungerar som en liten tidskapsel eftersom det bevarar information om när det bildades, och om miljön då. I detta fall är mineralet en tidskapsel med hafnium, som härstammar från Mars allra tidigaste skorpa cirka 100 miljoner år innan de äldsta zirkonkristallerna i Black Beauty skapades.
Den ursprungligen 319,8 gram tunga meteoriten hittades i Saharaöknen i Marocko 2011. Det stod snart klart att meteoriten var någonting alldeles i särklass, och säljs till ett värde av 10 000 dollar grammet på marknaden.
Extremt små zirkoner
2017 lyckades Martin Bizarro köpa 44 gram av Black Beauty, tack vare fonder och några meteoriter från museets egen samling i Köpenhamn.
– En av de stora utmaningarna var att zirkonerna i meteoriten är extremt små. Vi valde därför en ganska modig strategi, måste jag säga: Vi krossade vår dyrbara meteorit! Eller 5 gram, för att vara exakt. Idag är jag glad att vi använde den strategin. Vi fick loss sju zirkonkristaller, varav en av dem är den äldsta kända zirkonkristallen från Mars.
Utifrån zirkonerna och deras innehåll av hafnium, kan forskarna nu dra slutsatsen att kristalliseringen av Mars yta gick extremt snabbt, bara 20 miljoner år efter att solsystemet bildades hade den röda planeten en fast skorpa, en yta med potential att hysa hav av vatten – och därmed också liv.
Som jämförelse stelnade en skorpa på jorden först 130 miljoner år senare, och äldsta tecknet på liv på jorden är från ca 500 miljoner år efter att solsystemet bildades.
Kontakt:
Martin Whitehouse, forskare vid Naturhistoriska riksmuseet, Stockholm, martin.whitehouse@nrm.se, 08-51 95 51 69
– Digitala verktyg förändrar i grunden vad det innebär att göra matematik och lärarna är inte alltid beredda på detta. De kan behöva stöd i form av olika resurser, till exempel hur man kan undervisa med ett digitalt verktyg. Men om dessa exempel inte är lärarnas egna finns det en risk att det inte sker någon anpassning, utan verktyget och lärarnas undervisningstekniker blir frånkopplade från varandra. Det som kan hända då är att trots att det digitala verktyget används, bidrar inte användningen till bättre förutsättningar för elever att lära sig matematik.
Nya sätt att utvärdera sin undervisning Det säger Miguel Perez, nybliven doktor i matematikdidaktik vid Linnéuniversitetet. Han har till sin avhandling arbetat med högstadie- och gymnasielärare och med ett digitalt verktyg i geometri, algebra och analys vid namn GeoGebra. Miguels forskning visar att det som har fungerat är när lärare själva ansvarat för att ta fram undervisningsaktiviteter grundade på teoretiska principer som forskaren föreslår. Lärarna har fått nya sätt att utvärdera sin undervisning, vilket har resulterat i att de har identifierat och genomfört viktiga förändringar i undervisningen.
– Jag har gett lärarna teoretiska verktyg som de har de använt för planering, genomförande och utvärdering av undervisning med digitala verktyg. Min forskning visar också vilken typ av kompetensutveckling av lärare som sannolikt är ineffektiv och vilken som verkar vara mer effektiv för att lärarens användning av digital teknik ska kunna stödja elevers lärande i matematik.
Programmering nästa i matematiken Miguel Perez har en magisterexamen i tillämpad matematik och en lärarexamen i matematik/data. Han har arbetat som lärare både i skolan och på Linnéuniversitetet.
– Jag kommer nog att fortsätta forska med digitala verktyg. Aktuellt nu är att programmering ska in i matematiken. Detta är intressant för att det finns en stor risk att det blir en liknande situation som med digital teknik; att implementeringen inte är tillräckligt genomtänkt och att oönskade effekter kan uppstå.
Kontakt
Miguel Perez, doktor i matematikdidaktik, miguel.perez@lnu.se, 073-021 79 72
Han har tillsammans med pedagogikforskaren Matilda Wiklund vid Örebro universitet skrivit boken Det digitala lärandets möjligheter – att leda den digitala skolan.
Boken har sin grund i ett treårigt projekt där Örebroforskarna följde den digitala utvecklingen på fem skolor i Sverige. Skolorna fick tillgång till teknik, läromedel och kompetensutveckling och syftet med projektet var bland annat att öka kunskaperna om lärande med hjälp av digitala verktyg.
– Men boken ska inte ses som en redovisning av projektet, säger Åke Grönlund.
Inlägg i debatten
I stället kan den ses som ett inlägg i debatten om digitaliseringen av skolan. För att ta nästa steg i digitaliseringen måste staten sätta press på kommunerna, menar han.
– Förra året antog regeringen en nationell digitaliseringsstrategi för skolorna. Det intressanta är att den säger att kommunerna ska tillhandahålla infrastruktur samt ha en övergripande strategi för digitaliseringen i sina skolor. Tidigare har kommunerna huvudsakligen lämpat över ansvaret på lärare och rektorer, men det räcker inte långt. Lärare kan till exempel inte ha ansvar för de gemensamma system som krävs, det måste ligga på kommunernas IT-avdelningar.
Men det finns ett stort problem med den nationella strategin, menar Åke Grönlund. Det är Sveriges kommuner och landsting, SKL, som ska se till att kommunerna genomför den.
– SKL är ju en intresseorganisation för landets kommuner. Man säger alltså åt kommunerna att de själva får bestämma hur mycket de ska göra. Då finns en klar risk att det inte kommer att hända så mycket.
Pekar på vad som behöver göras
I boken pekar Åke Grönlund och Matilda Wiklund på vad kommuner och andra skolhuvudmän bör göra för att digitaliseringen av skolan ska bli verklighet. Skolorna måste till exempel ha tillgång till IT-pedagoger och digitaliseringsledare som kan stötta skolpersonal i det här arbetet.
Kommunerna måste också satsa på gemensamma IT-system.
– Det är många system som skolorna måste ha för att det ska fungera. Till exempel kan inte lärare sitta och skicka e-post till varandra för att dela dokument. Det behövs gemensamma system för det liksom för digitala prov som det är mycket tal om numera.
Varför är digitaliseringen av skolan så viktig?
– En anledning är att det mesta görs på datorer nu för tiden och då måste eleverna givetvis kunna hantera dem. I dag finns det en övertro på ungdomarnas kunskaper, men en del förstår till exempel inte hur man sparar ett dokument. Våra undersökningar visar att var femte elev anser att han eller hon inte har tillräckliga teknikkunskaper för att hänga med i skolan. När det gäller tjejer anser bara var femte att kunskaperna är tillräckliga, säger Åke Grönlund och tillägger:
– Om man digitaliserar effektivt – men bara då – kan man också underlätta både lärarnas arbete och elevernas lärande.
Kontakt:
Åke Grönlund, professor i informatik vid Örebro universitet, ake.gronlund@oru.se, 070-585 17 90
Flygresor utrikes har ökat kraftigt de senaste 30 åren och prognoserna pekar på att ökningstakten kan komma att hålla i sig kommande årtionden. Det är därför viktigt att det finns beräkningar av hur flygtrafiken påverkar klimatet, och att metoderna som används för att beräkna kostnader för klimatutsläpp redovisas öppet, konstaterar VTI som på regeringens uppdrag tagit fram underlag om trafikens samhällsekonomiska kostnader.
Undersökt samtliga flyg från svenska flygplatser De beräkningar som gjorts i rapporten bygger på Transportstyrelsens data över samtliga flygrörelser från svenska flygplatser under 2016 och en databas med framräknad bränsleförbrukning och utsläpp av koldioxid för olika flygplanstyper. Tidigare beräkningar har gjorts på begränsade urval av flygrörelser. Genom att ha tillgång till samtliga flygrörelser har beräkningarna i den nu publicerade rapporten kunnat göras mer detaljerade.
I rapporten presenteras resultat för inrikesflyg och flyg från Sverige till flygplatser inom respektive utanför EES. Resultaten redovisas också uppdelade på de svenska flygplatserna och för ett antal flyglinjer. Uppgifter om utsläpp per fordonskilometer och flygrörelse, per passagerar- och tonkilometer samt per passagerare och lastad vikt ingår i redovisningen.
Beräkningarna visar bland annat att de samhällsekonomiska kostnaderna för de klimatpåverkande utsläppen per passagerare och per flygrörelse är högre för utrikes flygningar än för inrikes flygningar, men att kostnaden per passagerarkilometer kan vara lägre. Till exempel beräknas kostnaden per passagerarkilometer för en inrikes flygning i genomsnitt ligga på mellan 15 och 17 öre, medan den för en utrikes flygning beräknas ligga på 9 öre per passagerarkilometer.
Större flygplan och längre flygresa – Skillnaderna förklaras av att flygplanen i genomsnitt är större i utrikestrafiken jämfört med inrikes, samtidigt som de flugna distanserna i utrikes flygtrafik är längre, säger Magnus Johansson, utredare på VTI.
På samma vis är långa inrikesresor dyrare än korta. Den genomsnittliga kostnaden per passagerare varierar mellan drygt 50 kronor för avgående flyg från Visby till knappt 790 kronor för avgående flyg från Lycksele.
I rapporten har beräkningar också gjorts för ett urval av flyglinjer. Jämförelser har gjorts mellan inrikeslinjerna Stockholm (Bromma och Arlanda) och Malmö, Stockholm (Bromma och Arlanda) och Umeå samt utrikes linjerna Stockholm Arlanda – Amsterdam, Stockholm Arlanda – Frankfurt, Stockholm Arlanda – New York och Stockholm Arlanda – Phuket.
Tio gånger dyrare resa till Phuket Flygen på inrikeslinjerna beräknas ge upphov till klimateffekter som kan värderas till mellan 100 och 130 kronor per passagerare. För flyglinjerna till norra Europa beräknas motsvarande kostnader till mellan 200 och 230 kronor och för linjerna till New York och Phuket mellan 1 100 och 1 300 kronor. Däremot beräknas kostnaden per passagerarkilometer lägre för utrikesflygen. För de utrikeslinjer som studerats varierar kostnaden mellan 15 och 18 öre medan flygen på inrikeslinjerna ger klimatkostnader på drygt 20 öre per passagerarkilometer.
– Utfallet är beroende av hur effekterna av ett kilo koldioxid värderas och hur de så kallade höghöjdseffekterna värderas. Resultaten i rapporten bygger på en kostnadsvärdering av koldioxidutsläpp motsvarande 1,12 kronor per kg, säger Magnus Johansson.
Garnfisket efter torsk i kustområdet söder om Blekinge har i stort sett försvunnit, delvis på grund av växande sälpopulationer som skadar näten. Fångsterna av torsk i garnfisket söder om Blekinge är idag bara 4 procent av vad det var 2001, och andelen båtar som fiskar i området har mer än halverats, från 86 till 31. Skälen är flera men en bidragande orsak är sälskador på näten.
För att säkerställa ett framtida småskaligt kustnära yrkesfiske utvecklar institutionen för akvatiska resurser (SLU Aqua) burar och fällor som skyddar fisket mot sälskador. Fiske med burar och fällor minskar dessutom bifångster av marina däggdjur och fåglar, överlevnaden hos bifångad fisk ökar och redskapen kan selektera fisk beroende på storlek. Undermålig fisk som fångas kan släppas tillbaka till havet, trots utkastförbudet som infördes 2014 för alla andra redskap utan burar och fällor, på grund av den goda överlevnaden.
Mindre och magrare torsk
Idag finns tre fiskare som fiskar aktivt med sälsäkra burar i området. De landade fångsterna är bara 12 ton men det motsvarar ca 40 procent av mängden fångad i nät.
– Ett problem på senare tid har varit att fiskefångster blir sämre och den torsk som fångas, i framför allt burar, tidvis är småväxta och magra, säger Glenn Fridh, burfiskare, innovatör och ansvarig för uppfödningen av torsken i det pågående utfodringsprojektet vid SLU Aqua.
Därför har torsken minskat
Torskbeståndet har generellt minskat sedan 1900-talet och fiskarna har blivit allt magrare. Konkurrens om föda, syrefria områden, ökad parasitbelastning, fiskets uttag av både torsk och dess föda är orsaker som kan ha bidragit till att påverka hälsotillståndet negativt.
Istället för att slänga tillbaka mager torsk försöker man i projektet få den att överleva och tillväxa under kontrollerade former. När fisken nått god kondition är den attraktivare för konsumenterna, och den kan också säljas när priserna är höga och ger bäst avkastning för yrkesfisket.
Stödmatning med sill
Projektet startade den 1 maj 2018. Fiskarna har hållits i odlingskassar vid Eriksberg naturreservat utanför Karlshamn i dryga två månader och matas med sill. Under två sommarveckor (vecka 26 och 27) tas fisken ur kassarna för undersökning av tillväxt och kondition.
Hittills har en kasse av fyra tömts och de som överlevt har i medel ökat med hela 35 procent i orensad vikt, en tillväxt på i snitt 200 gram per fisk. Fiskar som valdes till kassarna var i huvudsak magra och kunde inte säljas direkt. Efter att fiskarna götts upp var filéutbytet 38 procent av den rensade vikten. Det kan jämföras med de fiskar som fångades i samma torskburar, men var i bästa kondition och därför landades direkt, vars filéutbyte låg på 27 procent.
– Vi hade en sen start i och med att isen låg länge. När vi väl kom igång var det 9 grader i ytvattnet. Bara 3 veckor senare var det 15 grader ner till botten av kassarna, på cirka 5 meters djup. Den snabba temperaturökningen innebar att vi förlorade några fiskar. Det känns nu ändå positivt att kunna visa att torskarna har ökat bra i vikt även under förhållanden där vi inte förväntade oss bra tillväxt. Vi har lärt oss mycket som vi tar med oss till hösten och hoppas på bättre väderförhållanden och ännu bättre tillväxt, säger Maria Ovegård, projektledare och forskare vid institutionen för akvatiska resurser vid SLU.
Kunskap om levermasken
Förutom utfodringsresultatet kommer projektet också att ge insikter i överlevnaden hos fisk med olika parasitbelastningar.
– Framförallt levermasken verkar försämra fiskens kondition. I början av 80-talet var cirka 20 procent av torskarna infekterade med levermasken, idag är i stort sett alla torskar mer eller mindre infekterade, säger Maria Ovegård.
Projektet kommer att fortgå med ytterligare försök hösten 2018 och våren 2019.
– Vi vill bidra till en hållbar utveckling av det småskaliga kustnära yrkesfisket genom att öka värdet på fisken. Som konsument är det bra att vara medveten om vad man väljer i fiskdisken. För att kunna rikta fisket mot ökad hållbarhet är det viktigt att gynna de yrkesfiskare som värnar om bestånden och våra ekosystem, säger Maria Ovegård.
Kontakt:
Maria Ovegård SLU, Institutionen för akvatiska resurser (SLU Aqua), Havsfiskelaboratoriet, maria.ovegard@slu.se, 010-478 41 19
I nästan all modern elektronik spelar ljus och andra elektromagnetiska vågor en avgörande roll, inte minst i våra mobiltelefoner. För att kunna styra ljusets egenskaper med hög precision, har forskarna på senare år utvecklat konstgjorda specialmaterial – så kallade optomekaniska metamaterial – som övervinner de begränsningar som naturliga material har. För att förändra till exempel ljusets färg eller intensitet används så kallade optiska switchar. Dessa omkopplare kan vid internettrafik slås på och av upp till 100 miljarder gånger på en enda sekund. Sedan går det inte att öka hastigheten mer. Där går gränsen även för de unika specialmaterialen.
– Forskare har haft goda förhoppningar om att uppnå allt högre hastigheter i optiska switchar genom att ytterligare utveckla de optomekaniska metamaterialen. Nu vet vi varför dessa material inte klarar att konkurrera ut befintlig teknik i till exempel nätverk för internettrafik och mobiltelefoni, säger Sophie Viaene, forskare inom nanofotonik på institutionen för fysik på Chalmers.
En partikel i taget är snabbare än en hel yta
För att komma fram till varför hastighetsbegränsningarna finns och vad de innebär, har hon i sin doktorsavhandling gått utanför optikfältet och även analyserat fenomenet med hjälp av så kallad ickelinjär dynamik. Slutsatsen är att det är nödvändigt att välja en annan väg för att kringgå hastighetsgränserna: I stället för att styra en hel yta samtidigt, kan man kontrollera interaktionen med ljus mer effektivt genom att manipulera en partikel åt gången. Ett annat sätt att lösa problemet är att låta specialmaterialet röra sig kontinuerligt med en konstant hastighet och att mäta variationerna av rörelsen.
Men hastighetsgränsen är inte ett problem för alla användningsområden, konstaterar Sophie Viaene och hennes handledare, docent Philippe Tassin. När det gäller skärmar och olika typer av displayer är det inte nödvändigt att förändra ljusets egenskaper så extremt snabbt. Då erbjuder specialmaterialen stora möjligheter, eftersom de är tunna och kan vara flexibla.
Vägen ligger nu öppen för framtidens allt smartare klockor, skärmar och glasögon.
– När det gäller prylar där vi kan se ljuset med blotta ögat, är hastighetsbegränsningen inget problem, eftersom våra ögon inte är så snabba. Vi ser stora möjligheter för optomekaniska metamaterial när det gäller att utveckla tunna, flexibla applikationer för interaktiv visualiseringsteknik, säger Philippe Tassin, docent på institutionen för fysik på Chalmers.
Nanofotonik och optomekaniska metamaterial
Nanofotonik är en del av fysiken som studerar hur ljus kan styras och manipuleras med hjälp av elektromagnetiska strukturerade material.
Ljus och elektromagnetiska vågor spelar en avgörande roll i vårt samhälle när det gäller till exempel internet, smarta mobiler och tv-skärmar. För att tekniken ska kunna utvecklas vidare med optikens hjälp räcker det inte längre med vanliga, naturliga material. Det krävs konstgjorda specialmaterial – så kallade optomekaniska metamaterial – för att kringgå de begränsningar som naturliga material har.
Inom forskningen undersöker och utformar man konstgjorda material för att få fram egenskaper som gör det möjligt att manipulera elektromagnetiska vågor. Det kan handla om allt ifrån mikrovågor och terahertzvågor till synligt ljus. Forskarna designar materialet genom att låta små elektriska kretsar ersätta atomer som de underliggande byggstenarna för växelverkan mellan elektromagnetiska vågor och materia. Sådana elektromagnetiska strukturerade material skapar möjligheter att konstruera komponenter för avancerad ljuskontroll med hög precision.
Under en ballongflygning 40 kilometer upp i atmosfären, från Kiruna till Kanada, studerade teleskopet PoGO+ det så kallade tvåstjärnesystemet Cygnus X-1 som ligger i Svanens stjärnbild.
– Systemet, som inte är synligt för blotta ögat, består av en superjätte (en stjärna med mångfalt mer massa än vår egen sol) och ett svart hål som kretsar i en gemensam omloppsbana. Material som slits loss från superjätten av den starka gravitationen spiralerar in mot det svarta hålet och bildar en roterande skiva, en så kallad ”ackretionsskiva”, säger Mark Pearce, professor på avdelningen för partikel och astropartikelfysik på KTH och som lett ett internationellt forskarlag i arbetet med teleskopet PoGO+.
PoGO+ har alltså samlat in data och studerat denna röntgenstrålning, och mer specifikt hur strålningen är polariserad. För röntgenstrålningen är detta en outnyttjad mätmetod, som har potentialen att belysa egenskaper hos Cygnus X-1 som andra teleskop inte kan matcha. De nya rönen har publicerats i en artikel i Nature Astronomy.
Vad har PoGO+ hittat?
– PoGO+ har kunnat påvisa att röntgenstrålningen som Cygnus X-1 sänder ut endast är svagt polariserad. Mätningarna med PoGO+ sätter en övre gräns för hur starkt polariserad röntgenstrålningen från Cygnus X-1 är, och kan därmed utesluta en av de två populära vetenskapliga modellerna för strålningens uppkomst, samt stärka tilltron till den konkurrerande extended corona- modellen.
Vad är det för nya observationer om Cygnus X-1 som ni redovisar i Nature-artikeln?
– Vi beskriver bland annat de unika mätningarna som visar att röntgenstrålningen inte är starkt påverkad av gravitationen från systemets svarta hål. Traditionella mätmetoder med andra röntgenteleskop ger inte tillräckligt hög upplösning för att i detalj kunna avbilda det här området i röntgenstrålning. Med hjälp av mätningarna från PoGO+ kan vi bättre förstå ackretionsskivans geometri i närheten av det svarta hålet.
Vad har upptäckten för betydelse?
– Cygnus X-1 är ett välstuderat objekt på norra stjärnhimlen. Vår kunskap är idag begränsad av de mätmetoder som är tillgängliga från satellitbaserade teleskop, som kan visa varifrån på himlen som röntgenstrålning kommer, hur strålningen varierar i tid, samt vilken energi som strålningen bär. Nu när PoGO+ har observerat hur röntgenstrålningen från Cygnus X-1 är polariserad kan vi bättre förstå den extrema miljön i omgivningen av ett svart hål.
Vad kan vi lära oss?
– Vi kan lära oss om hur tvåstjärnesystemet är uppbyggt, och särskilt hur miljön runt det svarta hål ser ut. Dessa detaljer är för avlägsna för att kunna avbildas och urskiljas med vanliga mätningar av röntgenstrålning. Cygnus X-1 kan även användas som ett slags prototyp för liknade system och andra högenergetiska objekt på stjärnhimmeln. Mätningarna har därför betydelse för vår förståelse av andra himlakroppar.
Kontakt:
Mark Pearce, professor på avdelningen för partikel och astropartikelfysik på KTH, pearce@kth.se, 070-166 74 86
En stor del av livet på jorden finns gömt i jorden och berget under våra fötter. Livformerna som frodas i denna mörka syrefria miljö ger forskarna inblick i hur livet utveckalts i en miljö som vi människor ser som extrem. De ger också ledtrådar till hur livet kan ha utvecklats på andra planeter där ogästvänliga förhållanden omöjliggör kolonisering av markytan. Kunskapen om uråldrigt liv djupt nere i urberget är dock fortfarande mycket begränsad.
Erfarenheten kan användas i sökande efter liv i rymden Sökande efter uråldrigt liv i berggrunden på jorden är utmanande eftersom organiskt material bryts ned relativt fort. För att kunna bevisa uråldrigt liv i dessa miljöer krävs därför kartläggning av specifika kemiska signaturer eller fossiliserade rester av mikroorganismer. I sökandet efter liv på andra planeter, till exempel på Mars, kommer man ställas inför samma utmaningar. Det finns därför behov av förfinad kunskap om de kemiska signaturer av liv man kan förvänta sig i extrema miljöer.
I ett stort antal bergsprickor till ett djup av nästan två kilometer har ett internationellt forskarlag lett av Henrik Drake från Linnéuniversitetet undersökt mineralkristaller som är rester efter mikroorganismernas måltider. I detta fall kartlades spåren efter mikroorganismer som utvinner energi genom att omvandla sulfat till sulfid. Genom detaljerade analyser av stabila och radioaktiva varianter av olika grundämnen inne i kristallerna kunde forskarna belägga att den här typen av mikroorganismer varit vanliga i urberget under långa tidsrymder. Detta är den mest omfattande studien hittills om denna uråldriga livsprocess i urberget och proverna som använts kommer från Svensk Kärnbränslehanterings djupa borrhål i Forsmark, vid Äspölaboratoriet och relaterade områden i Oskarshamn.
Svavelatomer ger ledtrådar om mikrobiellt liv Henrik Drake, Linnéuniversitetet, som lett studien förklarar hur man spårat de uråldriga livsformerna:
– Det är välkänt från andra miljöer på jorden att när mikroorganismer använder sulfat i sin ämnesomsättning resulterar det i karakteristisk svavelsammansättning i de mineral som bildas samtidigt. Faktum är att just variationen av svavels olika atomer (isotoper) är ett av de vanligaste kemiska verktygen för att spåra mikrobiellt liv i geologiska material.
– Våra detaljerade analyser visar kemiska signaturer som är definitiva bevis på uråldriga livsprocesser i urberget, men än viktigare är att de med bred marginal utvidgar den kända isotopvariationen i mineral som producerats av mikroorganismer på jorden. Anpassning till näringsfattig miljö, långsam ämnesomsättning och total urlakning av allt tillgängligt sulfat i vattnet är troliga orsaker till att mikroorganismerna lämnar efter sig mineral med sådan stor variation i kemisk sammansättning.
Hittade molekyler från landlevande växter Christine Heim vid Göttingens universitet i Tyskland är medförfattare till studien och tillägger:
– I tillägg till isotopsignaturerna hittade vi organiska molekyler från landlevande växter inne i mineralkristallerna. Det organiska materialet har transporterats med grundvattnet, från markytan djupt ner i berggrundens sprickor där de blivit näring till mikroorganismerna.
För att ta reda på hur länge livet spirat i berget har forskarna mätt hur länge sönderfallet av en radioaktiv moderisotop i förhållande till dess dotterisotop har pågått i mineralen. Åldrarna sträcker sig så långt tillbaka som 400 miljoner år.
– Vår förfinade metodik har gjort oss medvetna om att biologiska signaturer i extrema miljöer kan vara mycket annorlunda mot vad vi tidigare förutspått. Vår metodik kan därför vara lämplig vid sökande av spår av liv i utomjordiska miljöer säger Henrik Drake.
Martin Whitehouse vid Naturhistoriska riksmuseet är även han medförfattare:
– Möjligheten till snabba analyser med hög upplösning ger oss bättre uppskattning av variationen och distributionen av svavelisotoper inne i enskilda kristaller. Det är spännande att vi i våra tidigare undersökningar på samma platser hittade de mest varierade kolisotopsignaturerna i kalciumkarbonat som man känner till på jorden. Utforskandet av uråldrigt liv i svenska berggrundens spricksystem förändrar definitivt kunskapen om de kemiska signaturer som man kan förvänta sig av livsformer i extrema miljöer, säger han.
När lantbrukare hade 20-30 kor som stod uppbundna i ladugården under en stor del av året, kunde de ha god koll på varje individs hälsa och kynne. Liksom liksom varje gång korna togs hem för att mjölkas under betessäsongen. Detta har alltid varit viktigt och människor med särskilt god förmåga att läsa av kors beteenden brukar sägas ha ”koöga”.
I modern mjölkproduktion, med lösgående djur i allt större besättningar, har arbetet effektiviseras genom mer mekanisering och automatisering, till exempel av mjölkning och utfodring. Skötseltiden för varje enskilt djur blir kortare och det blir svårare att hålla ögonen på alla kor, samtidigt som det ställs stora krav på tillsyn av djuren.
”Virtuellt koöga”
En lösning på problemet skulle kunna vara ett helautomatiskt system för kontinuerlig övervakning av djurhälsa och djurvälfärd – ett ”virtuellt koöga”. Ett viktigt steg i den riktningen har nu tagits av Oleksiy Guzhva från SLU i Alnarp, som presenterade sin doktorsavhandling för en tid sedan.
Här har fysisk kontakt mellan kor registrerats och beskrivits – en ko trycker huvudet mot en annan ko. Kroppskontakt kan vara allt från ett vänskapligt nosande med mulen till en mer aggressiv stångning. Kollaget visar olika skeden i arbetet, från den matematiska beskrivningen av kons geometri, till den automatiska identifieringen av fixpunkter på kons kropp. Bild: Oleksiy Guzhva
Redan idag finns flera tekniska hjälpmedel som gör det möjligt att förbättra övervakningen av djurs hälsa, fruktsamhet och produktion i lösdriftsstallar. Med hjälp av sensorer, kameror och bildanalys går det till exempel att upptäcka juversjukdom och hälta, bedöma hull hos kor, samt se var djuren befinner sig i stallet. Det är också möjligt att registrera vissa beteenden på individnivå hos nötkreatur.
Det Oleksiy Guzhva har gjort är att utveckla teknologi och verktyg som kan användas för att studera kors beteende, rörelser, positioner och samspel med andra individer. Inom detta område är han och hans SLU-kollegor pionjärer.
– Det finns några studier som visar vad enskilda kor gör, men ingen annan har lyckats fånga upp samspelet mellan olika kor, och kvaliteten på detta, säger Oleksiy Guzhva. Vi visar att ”big data” har stor potential i mjölkproduktionen. Med bildanalysteknologi kan man fånga upp förändringar i djurgruppens beteende, som signaler på djurens välbefinnande och hälsa, och därmed åtgärda problem tidigt.
En matematisk beskrivning av en ko
Det första målet var att undersöka om det var möjligt att i en videofilm automatiskt definiera vad som är en ko i hennes stallmiljö samt bestämma hennes position. För att klara detta utvecklades en ny matematisk modell som beskriver en ko som ett geometriskt objekt. Med den nya modellen, som förbättrades genom maskininlärning, visade det sig vara möjligt att studera olika interaktioner mellan korna. Den automatiska utrustningen fångade upp nästan 85 procent av de interaktioner som en erfaren observatör upptäckte.
Arbetet har tydliga paralleller med den utveckling av kameror och ansiktsigenkänningsteknik som görs för övervakning av människor i stadsmiljöer.
– I princip är det samma problematik, men det vi har gjort är betydligt mer avancerat, säger Oleksiy Guzhva. Vår utrustning kan följa djuren automatiskt, men också registrera hur de beter sig mot varandra, både snälla och elaka saker.
Fungerar bland spindelnät i lagårdsmiljö
Avhandlingen innehåller fördjupningsstudier inom flera områden. En sådan visar hur man kan spåra och identifiera enskilda kor med videokameror och datamarkörer (till exempel selektionsgrindar eller mjölkningsrobotar) som redan finns i ladugårdens datasystem, dvs. utan att sätta fast några sensorer på korna. Systemet fungerade trots att ljuset varierade under året och att det fanns spindelnät i taket som delvis skymde kameralinsen. Studien visade vidare att kor kunde spåras i över 20 minuter, i situationer med max 10 kor.
Stor nytta i forskningen
Fortfarande återstår mycket utvecklingsarbete innan de övervakningssystem forskarna skisserar på kan komma i praktisk drift i ladugårdarna. Tekniken kan dock utnyttjas ganska snart i forskningssammanhang. För att förstå hur kor fungerar på individnivå och i grupp görs idag manuella beteendestudier som är mycket tidskrävande och därmed kostsamma.
I avhandlingen beskrivs en teknik som gör det möjligt att med hög precision sovra fram intressant videomaterial för beteendestudier. Bland annat gick det att sortera bort hälften av de inspelade videosekvenserna, utan att förlora mer än 4 procent av de intressanta bildsekvenserna. Detta effektiviserar analyserna och sparar mycket forskningstid.
