Molekyler i fokus

I veckans Science¹, liksom på BBC och andra nyhetskanaler har man kunnat se den här spektakulära bilden på en molekyl, pentacen, avbildad med hjälp av ett atomkraftsmikroskop (AFM).

När jag först såg bilden trodde jag det var resultatet av en simulering eller liknande, men det är istället resultatet av massor av tålamod och hårt arbete. Och visst är det en jäkligt snygg bild‼!

För den som inte själv gjort AFM-mätningar är det kanske svårt att uppskatta jobbet som ligger bakom. En idé kan man få om man läser extramaterialet som finns online. Där beskriver de bland annat hur de tillverkar sina AFM-prober genom att plocka upp guldatomer, en och en, tills de har en bra, symmetrisk prob. I artikeln visar de också att ytbeläggningen på proben spelar stor roll för avbildningsförmågan. Även den beläggningen plockas upp atom för atom eller molekyl för molekyl.

I artikeln visar Gross et al. att man med ett AFM kan studera en molekyls struktur och laddningdensitet och kanske till och med bindningstal och -längder . I det här fallet har man valt en plan molekyl som ligger snällt still på ytan. Det skall bli intressant att se om de går vidare till mer avancerade strukturer. Författarna spekulerar i slutet av artikeln att man kanske kan använda tekniken till att studera reaktiviteten hos specifika positioner hos en molekyl eller att studera transport av enskilda elektroner genom molekylen.

Den här tekniken är dock långt ifrån att bli någon standardteknik inom den närmsta tiden. Det kräver inte bara ett AFM som arbetar i ultrahögt vacuum och temperaturer på 5K utan författarnas AFM är dessutom mekaniskt oerhört stabilt. De nämner siffror på att det driver mindre än 1 Å/timma (We observed (and compensated) vertical drift of less than 0.2 Å/h and lateral drift of less than 1.0 Å/h.), där en Ångström är ca diametern hos en väteatom. Med hjälp av samma instrument visade författarna i juli, också i Science², att de kan mäta laddningen på en enskild atom adsorberad på en yta. Men, förutom att det är spännande grundforskning, så är det även utvecklandet av instrumentet som är viktigt. Liksom utveckling inom Formel 1 till slut hamnar i först Mercedesen och sedan Fiaten på gatan så kan det här nog leda till intressant utveckling hos andra, mindre specialiserade (och superdyra), AFM.

För övrigt kan man nämna att IBMs labb i Rüschlikon utanför Zürich, där arbetet utförts, är det labb där sveptunnelmikroskopet uppfanns av Binnig och Rohrer, vilket gav Nobelpris i fysik 1986. Året därefter var det dags igen; Bednorz och Müller hade upptäckt högtemperatursupraledarna och labbet i Rüschlikon fick sitt andra Nobelpris i rad. Det är alltså ett absolut världsledande labb vi talar om. Därtill ett av de få ledande grundforskningslabben inom företagsvärlden, särskilt efter det legendariska Bell Labs (sex Nobelpris!) slagit igen den verksamheten.


¹ L. Gross, F. Mohn, N. Moll, et al., The Chemical Structure of a Molecule Resolved by Atomic Force Microscopy. Science 325, 1110-5 (2009).
² L. Gross, F. Mohn, P. Liljeroth, et al., Measuring the Charge State of an Adatom with Noncontact Atomic Force Microscopy. Science 324, 1428-32 (2009).

 Andra bloggar om: fysik, nanovetenskap, AFM, vetenskap.

Choklad är nyttigt ...

... i alla fall om man haft hjärtinfarkt. Jag såg detta i dn och tänkte att det här måste jag läsa mer om. Så jag hittade artikeln i tidskriften Journal of internal medicine och det var intressant läsning så jag ska ge en kort sammanfattning som ändå säger lite mer än TTs telegram.

Forskarna har studerat 1169 patienter i Stockholm som överlevt en hjärtinfarkt mellan 1992 ocj 1994. Några dagar efter hjärtinfarkten fick de fylla i ett formulär med frågor om bl a hur ofta de åt choklad respektive andra sötsaker så som kakor, glass mm. Patienter med diabetes uteslöts för att inte blanda ihop effekten av sötsaker med eventuell efekt av diabetes (eftersom de råds att inte äta så mycket sött). Efter tre månade genomgick de en hälsoundersökning där man samlade in uppgifter om blodtryck, längd, vikt och tog blodprov. Forskarna har sedan följt upp hur många som har dött av hjärtsjukdomar och andra orsaker och hur många som haft hjärtinfarkt igen men överlevt. I de statistiska analyserna har de tagit hänsyn till bl a ålder, övervikt, rökning, komsumtion av alkohol, kaffe och andra sötsaker än choklad. Hur mycket choklad man åt var inte förvånande starkt korrelerat med hur mycket andra sötsaker man åt. Resultatet visar också tydligt att ju mer choklad man åt, desto mindre var risken att dö av hjärtsjukdom. Även den totala dödligheten var något lägre för chokladätare.

Som chokladälskare får jag naturligtvis vatten på min kvarn av sådana här resultat som stöder idén om att choklad är nyttigt. Även om jag lyckligtvis inte har haft hjärtinfarkt så tror jag att choklad nog kan vara nyttigt i alla fall. Om inte annat så är det ju gott.

Referens: Janszky et al. 2009. Chokolate consumption and mortality following a first acute myocardial infarction: the Stockholm heart epidemiology program. Journal of internal medicine 266:248-257

Ang att kejsarsnitt skulle ändra DNA

Idag har det figurerat en nyhet i de flesta tidningar jag sett där jag som genetiker känner att jag bör försöka klarlägga vad det handlar om. Det handlar om en artikel i Svenska dagbladet med rubriken "Kejsarsnitt kan ändra barns DNA" som sedan skrivits om i bla DN och Aftonbladet. Från alla dessa tidningsartiklar kan det vara svårt att förstå vad det handlar om. Pressmeddelandet från Karolinska institutet förklarar mer ingående, men för att vara helt säker på vad saken gäller så har jag läst publikationen i Acta Paediatrica. Det som det i själva verket handlar om är att barn födda med planerade kejsarsnitt har ökad metylering av sitt DNA i de vita blodkropparna vid födseln jämfört med barn födda med vaginal förlossning. Metylering innebär att metylgrupper (en kolatom och tre väteatomer) sätts fast på DNA spiralen. Metylering är en av de mekanismer som kan stänga av och på gener. Dvs det som forskarna på Karolinska har upptäckt är att det verkar vara så att barn födda med kejsarsnitt har fler avstängda gener vid födseln. De vet dock bara att den totala graden av metylering är större i de vita blodkropparna och inte vilka regioner av barnens DNA som är metylerade, dvs inte vilka gener som påverkas. Dessutom är det inte längre någon skillnad mellan de två grupperna barn efter några dagar. Eftersom de vita blodkropparna är en viktig del av immunförsvaret är det naturligtvis intressant att gå vidare med detta och undersöka om denna skillnad i hur generna är avstängda direkt efter födseln kan vara en del av förklaringen till ökad risk för t ex astma och allergier hos barn födda med kejsarsnitt.

Referens:

Schlinzig et al. Epigenetic modulation at birth, altered DNA-methylation in white blood cells after Caesarean section"

Acta Paediatrica 2009:98:1096-1099.

Superlins spränger diffraktionsgränsen

Enda sedan Ernst Abbe arbetade med Carl Zeiss mikrokoptillverkning har man vetat att det minsta avstånd mellan två föremål man kan upplösa är begränsat av diffraktionen till ungefär halva våglängden hos ljuset som man använder för att belysa objekten.

De senaste åren har man kommit på listiga sätt att komma runt diffraktionsgränsen, som bara gäller om man observerar föremålen på ett avstånd mycket längre än ljusets våglängd. Med tekniker som Near-field scanning optical microscopy (NSOM), som är en optisk variant av AFM där man fångar upp ljuset med en optisk fiber som man för mycket nära objektet kan man "se" föremål ner till tiotals nanometer. En annan möjlighet är att använda en så kallad superlins, med negativ permittivitet. Om den placeras tillräckligt nära objektet för att kunna fånga upp det ljus som snabbt dämpas kan man avbilda mycket små objekt, enligt samma princip som NSOM.

Den typen av lins förslogs år 2000 av John Pendry och lyckades realiseras av Nicholas Fang och hans medarbetare¹. De lyckades avbilda avstånd ner till en sjättedel av ljusetsvåglängd med hjälp av en silversuperlins. En begränsning var hur jämna man kunde silverlagren linsen är uppbyggd av. Nu har de just publicerat en artikel på arXiv² där de lyckas jämna till sina lager och når ner till en upplösning på en tolftedel av våglängden. I bilden nedan ser man ett kromgitter med 30 nm breda band, avbildade med UV-ljus med våglängden 380 nm.

Uppställningen för att göra det är inte helt enkel, utan består av ett system där objektet och linsen är fabricerade till ett stycke. Som bevis för att principen fungerar är det en fungerande uppställning, men för mikroskopi är det nog en del utveckling kvar.

Författarna spekulerar över att det i framtiden kommer att bli möjligt att följa molekylrörelser med ögonblicksbilder i optisk mikroskopi. Troligare är att tekniken med superlinser och närfältsavbildning kommer att få betydelse inom fotolitografi innan dess. Att kunna tillverka nm-stora mönster med optisk litografi är en mångmiljardindustri och jag är säker på att halvledarindustrin har örnkoll på utvecklingen inom området.

Referenser:
¹ N. Fang et al., Sub–Diffraction-Limited Optical Imaging with a Silver Superlens, Science 308, 534 - 537.
² P. Chaturvedi et al., Molecular Scale Imaging with a Smooth Superlens, arXiv:0906.1213v1.

Andra bloggar om: vetenskap, fysik, optik, nanovetenskap.

Högskole- och forskningsministern avgår

Jag har precis sett att högskole- och forskningsministern Lars Leijonborg avgår. Här är länk till pressmeddelandet. Jag trodde redan för någon vecka sedan att han snart skulle avgå nu efter att det blivit klart att ESS ska byggas i Lund, och jag fick alltså rätt eftersom ESS nämns i pressmeddelandet. Kl 10.30 ska det vara en pressträff.

Att tysta sanningen i domstol

Det är säkert många som redan hört talas om författaren Simon Singhs dust med the British Chiropractic Association (BCA). Singh, författaren bakom populärvetenskapliga bästsäljare som Fermats sista sats och Kodboken och senast Trick or Treatment (Salvekvick och kvacksalveri), kritiserade i the Guardian BCA för att främja behandlingar vars effekt inte kan bevisas. Ordagrant skrev han:

The British Chiropractic Association claims that their members can help treat children with colic, sleeping and feeding problems, frequent ear infections, asthma and prolonged crying, even though there is not a jot of evidence. This organisation is the respectable face of the chiropractic profession and yet it happily promotes bogus treatments.

BCA svarade på det viset som verkar vara på modet nu hos organisationer med problem, de stämde Singh för förtal (libel). Till sin hjälp har de de brittiska förtalslagarna som ytterst starkt står på den kärandes sida och den svarande tvingas i princip bevisa sin oskuld. Förtalsmål avgörs som civilmål, vilket innebär att den förlorande parten kan tvingas betala sin motståndares rättskostnader, något som kan uppgå till hundratusentals pund. Det är alltså inte riskfritt att försvara sig om man anser sig stämd på felaktiga grunder.

I Simon Singhs fall handlar fallet i sista hand om betydelsen av ordet "bogus". Singh menar nämligen inte att BCA medvetet försöker lura folk till felaktig behandling, utan använder ordet bogus i betydelsen "not genuine", oriktig. BCA menar sin sida att bogus används i betydelsen "sham", vilket innebär en medvetenhet om metodens oriktighet - alltså att BCA är bedragare. I ett preliminärt utslag har domaren gått på BCAs sida. På bloggen Jack of Kent kan man läsa ur domslutet

What [Singh’s] article conveys is that the BCA itself makes claims to the public as to the efficacy of chiropractic treatment for certain ailments even though there is not a jot of evidence to support those claims. That in itself would be an irresponsible way to behave and it is an allegation that is plainly defamatory of anyone identifiable as the culprit. In this case these claims are expressly attributed to the claimant. It goes further. It is said that despite its outward appearance of respectability, it is happy to promote bogus treatments. Everyone knows what bogus treatments are. They are not merely treatments which have proved less effective than they were at first thought to be, or which have been shown by the subsequent acquisition of more detailed scientific knowledge to be ineffective. Bogus treatments equate to quack remedies; that is to say they are dishonestly presented to a trusting and, in some respects perhaps, vulnerable public as having proven efficacy in the treatment of certain conditions or illnesses, when it is known that there is nothing to support such claims.

Detta innebär att domaren tolkat betydelsen enligt BCA och att Singh nu tvingas försvara sig för en åsikt som han egentligen aldrig uttryckt. Om domaren hade gått på Singhs tolkning hade han haft bättre chanser att klara sig i en rättegång; det kan inte kallas förtal om man uttrycker en sanning. Men nu anser alltså domaren att Singh avsåg att BCA kände till behandlingarnas olämplihet och medveted ljög om detta.

Singh har ett tag våndats över om han skall överklaga beslutet (vilket kan bli mycket dyrt - över 1 miljon pund, mot kanske 200000 för att förlikas utanför domstol) och har nu bestämt sig för att göra det. Bakom sig har han ett upprop under titeln "The law has no place in scientific disputes" där en lång rad forskare, underhållare, författare, journalister och publicister säger

We the undersigned believe that it is inappropriate to use the English libel laws to silence critical discussion of medical practice and scientific evidence.

och fortsätter

we urgently need a full review of the way that English libel law affects discussions about scientific and medical evidence.

Bland signatorerna finner man bl.a. Richard Dawkins, Stephen Fry, Lord Martin Rees, Jocelyn Bell Burnell, Ben Goldacre från Bad Science, Ricky Gervais, Penn Jilette och många fler (läs hela här). Uppropet har bland annat lett till att fallet tagits upp is de stora tidningarna som The Times och The Independent. Fallet har även tagits upp i The Economist nyligen.

Själv tycker jag att det är den lägsta formen av feghet att inte våga stå upp för sina vetenskapliga argument i en ärligt debatt utan i stället försöka tysta sina motståndare i domstol. Jag hoppas att Singh vinner det här målet, annars kan det leda till att andra kritiker av pseudovetenskap och kvacksalveri väljer att vara tysta istället. Brittiska förtalslagar sträcker sig nämligen långt utanför Storbritannien. Det räcker att en bok (eller en blogg) som givit ut utomlands kunnat läsas i GB för att brittiska domstolar skall anse sig ha rätt att ta upp fallet.

Tyvärr tror jag att den här typen av metoder kommer att bli allt vanligare när det gäller att tysta kritiker och whistle blowers, inte bara i Storbritannien. Vi ser t.ex. hur skivbolag använder domstolar för att försvara status quo istället för att anpassa sig till en ny verklighet. Man kan kanske hoppas på att Streisand-effekten gör att den negativa uppmärksamheten överväger det man kan vinna med hotet om domstol.

Andra bloggar om: simon singh, pseudovetenskap, kvacksalveri, förtal. Intressant?

Så slipper du skilsmässa: Le!

Le och du slipper skilsmässa. Det är huvudslutsatsen i en studie gjord vid DePauw University i Indiana som snart publiceras i tidskriften Motivation & Emotion.

Lite mer komplicerat än så är det nu förstås. Men enligt studien tycks det finnas ett samband mellan avsaknad av leende på foton och en skilsmässa senare i livet, oavsett om det är foton från barndomen eller skolkatalogsfoton. Och även om skillnaden mellan de leende och de mindre glada är statistiskt säkerställd så är den inte så stor.

Dessutom så är det ju så att en korrelations existens är ju inte i sig ett bevis för att det finns ett verkligt orsakssamband bakom. Och det erkänner förvisso artikelförfattarna också i sin diskussion. Där tar de också upp en del andra svagheter i studien och konstaterar också att det kan finnas vissa kulturella skillnader - leenden ser inte likadana ut i alla kulturer, och inte alla kulturer uppmuntrar leendet som uttryck vid fotografering.

Utan att göra anspråk på att vara särskilt skolad i psykologi (några stackars veckors utvecklingspsykologi som ingick i mina 20 poäng pedagogik är det närmaste jag kommer) så tycker jag dock att det intressantaste är att man gör dessa bedömningar baserat på en enda bild av varje person. Oavsett hur det är med den verkliga korrelationen mellan fotografileenden och senare skilsmässor så är det ju möjligt att det är ett forskningsresultat som vi amatörfotografer kan ha viss nytta av att berätta om ibland...

Referens:
Smile intensity in photographs predicts divorce later in life
Matthew J. Hertenstein, Carrie A. Hansel, Alissa M. Butts, Sarah N. Hile
Motivation & Emotion, June 2009 issue