Dari otak mini dan sarung tangan yang terinspirasi laba-laba hingga pelapis apel serigala yang dapat dimakan dan retina berisi mikroplastik, para ilmuwan mengubah konsep menyeramkan menjadi inovasi yang meningkatkan kehidupan. Organoid otak yang dikembangkan di laboratorium dapat menggantikan pengujian pada hewan, sarung tangan selempang jaring dapat membuat pembalut luka instan, dan tepung apel serigala dapat membuat sayuran tetap segar lebih lama. Sementara itu, penemuan mikroplastik di mata manusia mengungkap sebuah hal yang menghantui (…)

JetMedia Digital Agency

Rasa cokelat yang tak tertahankan mungkin akan segera menjadi lebih konsisten dan bahkan lebih lezat berkat terobosan dalam ilmu fermentasi.

Sama seperti bir dan keju direvolusi dengan fermentasi terkontrol, cokelat sekarang mungkin berada di ambang transformasi sendiri – konsistensi yang menjanjikan, rasa baru, dan standar kualitas yang lebih tinggi di seluruh dunia.

Membuka Rahasia Rasa Cokelat

Para peneliti telah menunjukkan elemen -elemen kunci yang membentuk selera cokelat selama fermentasi biji kakao. Temuan mereka dapat memberi pembuat cokelat cara yang dapat diandalkan untuk menghasilkan cokelat berkualitas tinggi dan beraroma kaya.

Tim dari Universitas NottinghamSekolah Biosains mempelajari bagaimana suhu, pH, dan komunitas mikroba berinteraksi selama fermentasi kacang kakao dan bagaimana faktor -faktor ini mempengaruhi rasa. Mereka mengidentifikasi mikroba yang penting jenis dan fitur metabolisme yang terkait dengan cokelat rasa halus, menunjukkan bahwa faktor abiotik (seperti suhu dan pH) dan faktor biotik (komunitas mikroba) berfungsi sebagai prediktor pengembangan rasa yang kuat dan konsisten. Studi ini diterbitkan baru -baru ini Mikrobiologi Alam.

Mengapa fermentasi sangat penting

Perjalanan ke Great Chocolate dimulai dengan kacang kakao, yang kualitas dan rasanya dibentuk oleh kondisi pra-panen dan pasca panen. Di antara ini, fermentasi adalah langkah pertama dan salah satu yang paling penting setelah panen. Selama tahap inilah fondasi diletakkan untuk aroma, kompleksitas rasa, dan pengurangan kepahitan dalam produk jadi.

David Gopaulchan, penulis pertama penelitian ini, menjelaskan: “Fermentasi adalah proses alami yang digerakkan oleh mikroba yang biasanya terjadi langsung di pertanian kakao, di mana kacang yang dipanen ditumpuk dalam kotak, tumpukan, atau keranjang. Namun, dalam rasa-secping ini, yang secara alami membuat bakteri ke dalam bakteri dan penggabungan dari lingkungan di sekitarnya, yang mengutubkan noma dari lingkungan di sekitarnya di sekitarnya, mengutus-hancur kacang di sekitarnya di lingkungan sekitar, Fermentasi spontan sebagian besar tidak terkendali.

Dari peternakan ke laboratorium: mengendalikan rasa

Para peneliti ingin mengetahui apakah proses alami yang tidak stabil ini dapat direplikasi dan dikendalikan di lab. Bekerja dengan petani Kolombia selama proses fermentasi, mereka mengidentifikasi faktor -faktor yang mempengaruhi rasa.

Mereka kemudian dapat menggunakan pengetahuan ini untuk membuat proses fermentasi laboratorium dan mengembangkan komunitas mikroba yang ditentukan, campuran bakteri dan jamur yang dikuratori, yang mampu mereplikasi hasil kimia dan sensorik utama dari fermentasi tradisional. Komunitas sintetis ini berhasil meniru dinamika fermentasi di pertanian dan menghasilkan cokelat dengan karakteristik rasa enak yang sama.

Menuju Revolusi Cokelat

David Gopaulchan menambahkan: “Penemuan yang telah kami buat sangat penting untuk membantu produsen cokelat untuk dapat secara konsisten memaksimalkan tanaman kakao mereka seperti yang telah kami tunjukkan bahwa mereka dapat mengandalkan penanda yang terukur seperti pH spesifik, suhu, dan dinamika mikroba, yang dapat diprediksi dan mencapai standor yang konsisten. Budaya merevolusi produksi bir dan keju, fermentasi kakao siap untuk transformasi sendiri, didukung oleh mikroba, dipandu oleh data, dan dirancang untuk keunggulan rasa.

Reference: “The defined microbial community reproduces Attributes of Fine Flavor Chocolate Fermentation” by David Gopaulchan, Christopher Moore, Nailah Ali, Darin Sukha, Sergio Leonardo Florez González, Fabio Esteban Herrera Rocha, Ni Yang, Mui Lim, Tristan P. dew, Andrés Fernando, Andrés Fernando González Barrios, Pathmanathan Umharan, David E. Salt dan Gabriel Castrillo, 18 Agustus 2025, Mikrobiologi Alam.
Dua: 10.1038/S41564-025-02077-6

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Aditif makanan membuat produksi massal organoid otak menjadi mungkin. Para peneliti sekarang dapat mempelajari perkembangan dan penyakit pada skala.

Sekelompok peneliti neuro Wu Tsai neuro yang bekerja dengan kelompok neuron manusia yang dikenal sebagai organoid yang bertujuan untuk memperluas pekerjaan mereka dan mengejar pertanyaan ilmiah yang lebih besar. Solusinya ada di sekitar mereka.

Selama hampir sepuluh tahun, Program Organogenesis Otak Stanford telah meningkatkan cara transformatif untuk mempelajari otak. Alih-alih mengandalkan jaringan otak yang utuh dari manusia atau hewan, tim menumbuhkan struktur mirip otak tiga dimensi di laboratorium menggunakan sel induk, menghasilkan model yang disebut sebagai organoid saraf manusia dan assembloid.

Diluncurkan pada tahun 2018 sebagai bagian dari Ide Besar Institut Neurosciences Wu Tsai Institute dalam Inisiatif Neuroscience, program tersebut menyatukan ahli saraf, ahli kimia, insinyur, dan ahli lain untuk menyelidiki bidang -bidang seperti jalur nyeri, pendorong genetik gangguan perkembangan saraf, dan metode inovatif untuk mengeksplorasi sirkuit otak.

Namun satu tantangan yang persisten memiliki kemajuan yang terbatas: skala. Untuk mendapatkan wawasan yang lebih dalam tentang perkembangan otak, mengungkap akar gangguan perkembangan, dan secara efektif menguji terapi baru, para peneliti membutuhkan kemampuan untuk menghasilkan ribuan organoid secara bersamaan, masing -masing dengan ukuran dan bentuk yang konsisten.

Menangani masalah lengket

Kesulitannya terletak pada kecenderungan organoid saraf untuk menggumpal bersama, yang mencegah para peneliti menghasilkan sejumlah besar dari mereka dengan ukuran dan bentuk yang seragam.

Untuk mengatasi hal ini, sekelompok ahli saraf dan insinyur yang dipimpin oleh Wu Tsai Neuro afiliasi Sergiu Pasca, Kenneth T. Norris, Jr. Profesor Psikiatri dan Ilmu Perilaku di School of Medicine, dan Sarah Heilshorn, Rickey/Nielsen Profesor di Sekolah Teknik, yang diidentifikasi A Kukuk. Seperti yang dijelaskan dalam laporan 27 Juni mereka Nature Biomedical Engineeringkuncinya adalah Xanthan Gum, aditif makanan yang banyak digunakan yang membuat organoid terpisah.

“Kami dapat dengan mudah membuat 10.000 dari mereka sekarang,” kata Pasca, Bonnie Uytengsu dan Direktur Keluarga Program Organogenesis Otak Stanford. Sesuai dengan komitmen program untuk membuat teknik mereka tersedia secara luas, mereka telah berbagi pendekatan mereka sehingga orang lain dapat memanfaatkannya. “Ini, seperti halnya semua metode kami, terbuka dan dapat diakses secara bebas. Sudah ada banyak laboratorium yang telah menerapkan teknik ini.”

Hari -hari awal studi organoid otak

Jalan menuju penskalaan tidak selalu mudah. Sekitar selusin tahun yang lalu, Pasca baru saja membentuk metode untuk mengubah sel induk menjadi jaringan seperti otak tiga dimensi, yang sekarang disebut organoid saraf regional. Pada saat itu, ia hanya bisa menghasilkan beberapa model awal ini.

“Pada masa -masa awal, saya memiliki delapan atau sembilan dari mereka, dan saya menamai masing -masing dari mereka setelah makhluk mitologis,” kenang Pasca.

Tujuan akhir Pasca, bagaimanapun, adalah untuk mendapatkan wawasan yang lebih dalam tentang bagaimana otak berkembang – terutama proses yang dapat menyebabkan kondisi seperti autisme atau sindrom Timotius. Dia juga tertarik menggunakan organoid untuk menguji potensi efek samping obat pada perkembangan otak. Untuk mengejar pertanyaan -pertanyaan ini, ia menjelaskan, “Kami perlu menghasilkan ribuan organoid, dan semuanya harus sama.”

Dia mengerti bahwa kemajuan akan membutuhkan kolaborasi di berbagai disiplin ilmu. “Saya berpikir, ‘Ini adalah bidang yang muncul dan ada banyak masalah yang akan kita hadapi, dan cara kita akan menghadapinya dan menyelesaikannya adalah dengan menerapkan teknologi inovatif,’” kata Pasca.

Dengan visi ini dalam pikiran, ia bermitra dengan afiliasi Wu Tsai Neuro Karl Deisseroth, seorang ahli saraf dan bioengineer, dan mengumpulkan tim ahli yang luas. Bersama -sama, dengan dukungan dari inisiatif besar Ide -Ide Besar dalam Neuroscience Wu Tsai, mereka meluncurkan Program Organogenesis Otak Stanford.

Solusi antilengket muncul

Masalah lengket memunculkan kepalanya segera setelah itu. Organoid menyatu bersama, menghasilkan jumlah organoid yang lebih kecil dari berbagai bentuk dan ukuran.

“Orang -orang di lab akan terus -menerus berkata, ‘Saya membuat seratus organoid, tetapi saya berakhir dengan dua puluh,’” kata Pasca.

Itu adalah berkah dan kutukan. Di satu sisi, itu menunjukkan bahwa para peneliti dapat menempelkan dua jenis organoid yang berbeda – katakanlah, otak kecil dan sumsum tulang belakang – untuk mempelajari perkembangan struktur otak yang lebih kompleks. Memang, rakitan ini sekarang menjadi bagian penting dari pekerjaan Pasca dan rekan -rekannya.

Di sisi lain, tim masih perlu dapat membuat sejumlah besar organoid sehingga mereka dapat mengumpulkan data yang tepat tentang pengembangan otak, menyaring obat untuk cacat pertumbuhan, atau melakukan sejumlah proyek lain dalam skala.

Salah satu kemungkinan adalah menumbuhkan setiap organoid dalam hidangan terpisah, tetapi melakukan hal itu seringkali tidak efisien. Sebaliknya, laboratorium membutuhkan sesuatu untuk memisahkan organoid saat menumbuhkannya dalam batch, jadi Pasca bekerja dengan Heilshorn, kolaborator program dan insinyur material Stanford Brain Organogenesis, untuk mencoba beberapa opsi.

Tim akhirnya melihat 23 bahan berbeda dengan mata untuk membuat metode mereka dapat diakses oleh orang lain.

“Kami memilih bahan yang sudah dianggap biokompatibel dan yang relatif ekonomis dan mudah digunakan, sehingga metode kami dapat diadopsi dengan mudah oleh ilmuwan lain,” kata Heilshorn.

Untuk menguji masing-masing, mereka pertama kali menumbuhkan organoid dalam cairan kaya nutrisi selama enam hari, kemudian menambahkan salah satu bahan uji. Setelah 25 hari lagi, tim hanya menghitung berapa banyak organoid yang tersisa.

Bahkan dalam jumlah kecil, permen karet Xanthan mencegah organoid untuk menyatukan, dan itu melakukannya tanpa efek samping pada perkembangan organoid. Itu berarti bahwa para peneliti dapat membuat organoid terpisah tanpa membiaskan hasil eksperimen mereka.

Meningkatkan Tes Narkoba

Untuk menunjukkan potensi teknik ini, tim menggunakannya untuk mengatasi masalah dunia nyata: Dokter sering ragu untuk meresepkan obat yang berpotensi menguntungkan kepada orang-orang hamil dan bayi karena mereka tidak tahu apakah obat-obatan tersebut dapat membahayakan otak yang berkembang. (Meskipun obat yang disetujui FDA melalui pengujian yang luas, masalah etika berarti mereka umumnya tidak diuji pada orang hamil atau bayi.)

Untuk menunjukkan bagaimana organoid mengatasi masalah itu, penulis co-lead Genta Narazaki, seorang peneliti tamu di laboratorium Pasca pada saat penelitian dilakukan, pertama kali menumbuhkan 2.400 organoid dalam batch. Kemudian, Narazaki menambahkan salah satu dari 298 obat yang disetujui FDA ke setiap batch untuk melihat apakah ada di antara mereka yang dapat menyebabkan cacat pertumbuhan. Bekerja sama dengan penulis co-lead Yuki Miura di lab Pasca, Narazaki menunjukkan bahwa beberapa obat, termasuk yang digunakan untuk mengobati kanker payudara, menghambat pertumbuhan organoid, menunjukkan bahwa mereka bisa berbahaya bagi perkembangan otak.

Eksperimen itu menunjukkan bahwa para peneliti dapat mengungkap potensi efek samping – dan melakukannya dengan sangat efisien, Pasca mengatakan: “Satu eksperimen tunggal menghasilkan ribuan organoid kortikal sendiri dan menguji hampir 300 obat.”

Pasca dan program Stanford Brain Organogenesis -nya sekarang berharap untuk menggunakan teknik mereka untuk membuat kemajuan pada sejumlah gangguan neuropsikiatri, seperti autisme, epilepsi, dan skizofrenia. “Mengatasi penyakit itu sangat penting, tetapi kecuali jika Anda meningkatkan, tidak ada cara untuk membuat penyok,” kata Pasca. “Itulah tujuannya sekarang.”

Reference: “Scalable production of human cortical organoids using a biocompatible polymer” by Genta Narazaki, Yuki Miura, Sergey D. Pavlov, Mayuri Vijay Thete, Julien G. Roth, Merve Avar, Sungchul Shin, Ji-il Kim, Zuzana Hudacova, Sarah C. Heilshorn and Sergiu P. Pașca, 27 June 2025, Nature Biomedical Engineering.
Dua: 10.1038/S41551-025-01427-3

Pekerjaan ini didukung oleh Hibah Ide Besar Organogen Otak Stanford dari Wu Tsai Neurosciences Institute, AS Institut Kesehatan Nasional (MH107800, R01 EB027171, dan R01 MH137333), NYSCF Robertson Stem Cell Investigator Award, The Kwan Research Fund, The Coates Foundation, The Senkut Research Funds, Ludwig Foundation, The Chan Zuckerberg Inisiatif Ben Barres, St. DMR 2103812, dan DMR 2427971), Penghargaan Investigator Muda TAA, Institut Postdoctoral Stanford, Stanford Stanford Sarjana Summer Research Summer Stanford, dan Hibah SNSF Postdoc.Mobility (222016).

Narasaki adalah karyawan Daiichi-Sankyo Co., Ltd, selama durasi penelitian ini, tetapi perusahaan tidak memiliki masukan pada desain eksperimen dan interpretasi data. Stanford University memegang paten yang mencakup generasi organoid kortikal (Paten AS 62/477.858), yang telah dilisensikan secara komersial untuk teknologi batang. Pasca terdaftar sebagai penemu pada paten ini. Penulis lain menyatakan tidak ada kepentingan yang bersaing.

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Gempa bumi Myanmar yang bersejarah ditangkap di CCTV, mengungkapkan kesalahan bergerak 2,5 meter hanya dalam 1,3 detik. Rekaman langka mengkonfirmasi pecahnya seperti denyut nadi dan jalur selip melengkung, menawarkan petunjuk inovatif untuk ilmu gempa. Gempa bumi yang kuat mengguncang Myanmar Tengah selama periode doa Jumat tengah hari pada 28 Maret 2025, magnitudo yang kuat 7.7 (…)

RisalahPos.com Network

Fisikawan memanfaatkan dunia yang aneh dari sensor kuantum untuk merevolusi deteksi partikel pada generasi berikutnya dari eksperimen berenergi tinggi. Detektor superkonduktor baru ini tidak hanya menawarkan resolusi spasial yang lebih tajam tetapi juga dapat melacak peristiwa dalam waktu – penting untuk mendekode tabrakan partikel kacau. Dengan memanfaatkan teknologi kuantum mutakhir yang awalnya dikembangkan untuk astronomi dan jaringan, peneliti (…)

RisalahPos.com Network

Sauerkraut mungkin melakukan lebih dari sekadar menambahkan zing ke hot dog Anda – itu bisa secara aktif mempertahankan usus Anda. Penelitian baru dari UC Davis mengungkapkan bahwa kubis yang difermentasi membantu melindungi sel-sel usus dari kerusakan terkait peradangan, tidak seperti kubis mentah atau air garam saja. Para peneliti tidak menemukan perbedaan antara sauerkraut buatan sendiri dan yang dibeli di toko, menunjukkan itu (…)

RisalahPos.com Network

Di musim dingin yang dingin di British Columbia, pohon ceri yang manis menggunakan trik bertahan hidup yang menarik yang disebut supercooling, memungkinkan kuncup bunga mereka tetap tidak bakar bahkan pada suhu di bawah nol. Tapi keseimbangan halus ini dapat hancur oleh snap dingin yang tiba -tiba, seperti yang terlihat pada Januari 2024 ketika cuaca ekstrem memusnahkan sebagian besar ceri wilayah (…)

RisalahPos.com Network

Bagaimana bentuk awan dibuat? Jelajahi dunia formasi awan yang beragam, dari kabut di permukaan tanah hingga awan cirrus terbang tinggi, dan pelajari bagaimana fitur atmosfer ini dapat membantu memprediksi perubahan cuaca, termasuk badai dan kondisi yang tenang. Saya seorang ahli meteorologi, dan saya telah terpesona oleh cuaca sejak saya berusia 8 tahun. Tumbuh di Minnesota, (…)

RisalahPos.com Network

Kami telah mencapai perbatasan baru dalam transplantasi organ. Dalam medis pertama, para ilmuwan mengumumkan minggu ini bahwa mereka berhasil menjaga hati babi yang dimodifikasi secara genetik berfungsi di dalam tubuh manusia – setidaknya untuk sementara waktu.

Para peneliti di Cina merinci pencapaian terobosan mereka dalam sebuah studi yang diterbitkan hari ini di Nature. Mereka mentransplantasikan hati ke penerima yang mati otak, di mana ia dapat bertahan hidup dan bahkan melakukan beberapa fungsi dasar selama lebih dari seminggu. Temuan ini adalah yang terbaru yang menunjukkan bahwa transplantasi hewan-ke-manusia, atau xenotransplantasi, suatu hari nanti dapat menjadi pilihan yang layak bagi banyak orang yang membutuhkan organ yang disumbangkan.

Ada lebih dari 100.000 orang Amerika saat ini dalam daftar tunggu untuk organ, dengan orang baru ditambahkan setiap delapan menit. Namun hanya 48.000 transplantasi yang terjadi setiap tahun, menciptakan kekurangan yang signifikan. Diperkirakan bahwa 17 orang meninggal setiap hari menunggu dalam daftar transplantasi.

Para ilmuwan telah mengeksplorasi berbagai cara untuk memperluas kumpulan organ yang tersedia atau untuk memperpanjang kelangsungan hidup orang sambil menunggu satu, seperti perangkat buatan atau xenotransplantasi. Tapi baru-baru ini yang terakhir muncul sebagai realitas yang layak, berkat kemajuan dalam teknologi pengeditan gen.

Kemajuan ini memungkinkan para ilmuwan untuk membuat babi dengan organ yang lebih kompatibel dengan biologi manusia, sehingga mengurangi peluang penolakan. Satu suntingan umum, misalnya, menghilangkan kemampuan babi untuk menghasilkan alfa-gal, gula yang tidak dibuat oleh tubuh manusia.

Seperti halnya tes awal xenotransplantasi lainnya, para peneliti melakukan prosedur pada penerima yang mati otak yang keluarganya setuju untuk membantu. Mereka mentransplantasikan hati dari babi miniatur BAMA-breed yang biasa digunakan dalam penelitian-yang memiliki enam suntingan gen, sementara penerima diberikan obat penekan kekebalan untuk mencegah penolakan. Mereka memantau penerima dan organ selama 10 hari, mengakhiri studi atas permintaan keluarga.

Segalanya tampak berjalan lancar selama percobaan. Para peneliti, termasuk tim dari Rumah Sakit Xijing di Universitas Kedokteran Militer Keempat, tidak menemukan tanda -tanda penolakan segera, sementara hati tetap berfungsi selama 10 hari. Dalam dua jam transplantasi, itu mulai menghasilkan empedu dan mempertahankan aliran darah yang dapat diterima.

Tahun lalu, para peneliti di University of Pennsylvania melaporkan bahwa mereka berhasil menempelkan hati donor babi ke penerima yang mati otak melalui mesin di luar tubuh, menjaga organ tetap hidup selama tiga hari. Tetapi para peneliti mencatat bahwa mereka adalah studi peer-review pertama yang mendokumentasikan transplantasi yang bonafid dari hati babi yang diedit gen menjadi seseorang.

“Ini adalah pencapaian yang luar biasa,” kata peneliti studi Lin Wang pada konferensi pers yang diadakan pada hari Selasa.

Yang mengatakan, kami masih jauh dari melihat hati yang berasal dari babi dan organ lain menjadi hal biasa. Dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan telah mulai mentransplantasikan ginjal babi dan hati sebagai perawatan pilihan terakhir untuk penerima yang sakit parah. Tetapi hanya dua penerima yang masih hidup, dengan Towana Looney yang berusia 53 tahun saat ini menjadi penerima yang paling lama hidup di sekitar empat bulan (ia menerima transplantasi ginjal babi pada akhir November 2024). Uji klinis yang lebih besar diperkirakan akan segera dimulai, tetapi bahkan jika para ilmuwan luar yang berhasil, para ilmuwan di luar telah memperingatkan bahwa mungkin perlu waktu lama sebelum organ yang diturunkan hewan dapat mendekati kelangsungan hidup organ yang disumbangkan manusia.

Namun, xenotransplantasi bisa menjadi pilihan penting bahkan sebelum tujuan yang tinggi tercapai. Para ilmuwan mencatat bahwa hati penerima tetap utuh sepanjang waktu. Jadi mungkin saja organ babi yang diedit gen dapat digunakan sebagai semacam terapi menjembatani untuk orang-orang dalam daftar tunggu transplantasi atau untuk orang-orang yang organnya membutuhkan waktu untuk pulih sebelum menjadi fungsional lagi.

Sebuah studi baru -baru ini yang diterbitkan di One Earth menyajikan bukti kuat yang menunjukkan bahwa dampak iklim partikel yang baru terbentuk di daerah perkotaan telah diremehkan secara signifikan. Partikel sangat penting untuk regulasi iklim, mempengaruhi proses seperti pembentukan awan dan keseimbangan radiasi bumi. Secara tradisional, penelitian di lingkungan perkotaan telah berfokus terutama pada partikel primer – mereka dilepaskan secara langsung (…)

RisalahPos.com Network

Related