معلومة

ماذا يعني مصطلح "التوافر البيولوجي"؟

ماذا يعني مصطلح


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

مما قرأته

التوافر البيولوجي هو الدرجة التي تتوفر بها العناصر الغذائية للامتصاص والاستفادة منها في الجسم.

كيف تفسر هذا بمثال؟


التوافر البيولوجي هو مفهوم ينطبق على العناصر الغذائية والأدوية التي تمر عبر التمثيل الغذائي للمرور الأول ، أي المواد المستهلكة عن طريق الفم (وإلى حد ما عن طريق الأنف). أي شيء يتم امتصاصه في القناة الهضمية يمر أولاً عبر الكبد قبل أن يصل إلى بقية الدورة الدموية ، وقد يقوم كل من الأمعاء والكبد بتأييضه إلى حد ما. يحتوي الكبد على وجه الخصوص على نظام Cytochrome P450 القوي ، وهو مجموعة كبيرة من الإنزيمات لتفكيك جميع أنواع المواد ، على الرغم من أنه في بعض الحالات يمكن أن ينتج أشكالًا أكثر نشاطًا أو حتى سامة بدلاً من تكسيرها.

هذا يمكن أن يؤدي إلى تخفيضات كبيرة في الكمية المتاحة في الدورة الدموية بعد تناوله عن طريق الفم. على سبيل المثال يجب إعطاء البروبانولول (حاصرات بيتا) بجرعات 100 مجم عن طريق الفم بينما تحتاج إلى 5 مجم فقط عن طريق الوريد (تجنب التمثيل الغذائي للمرور الأول).


ما هو الفرق بين التوافر البيولوجي وإمكانية الوصول البيولوجي والنشاط الحيوي لمكونات الغذاء؟

يتطلب تحضير الأطعمة المدعمة بمكونات وظيفية تكامل جوانب متنوعة قيد التقييم. وتشمل هذه اختيار المصدر المناسب ، واكتشاف المركبات النشطة بيولوجيًا ، وتطبيق تقنيات الفصل والاستعادة ، وإجراء تقييمات السمية ، وأخيراً إجراء قياسات الاستقرار والنشاط وإمكانية الوصول البيولوجي. في هذه المرحلة ، من المهم تحديد المصطلحات بعناية & # 8220bioavailability & # 8221، & # 8220bioaccessibility & # 8221 و & # 8220bioactivity & # 8221 (شكل 1) التي غالبًا ما تُستخدم بشكل غير واضح للتعبير عن وظائف مماثلة.

الشكل 1.1 (الفصل 1) تعريف التوافر البيولوجي كمجموع من إمكانية الوصول البيولوجي والنشاط الحيوي. الأحداث الفيزيوكيميائية المتضمنة في كل مرحلة. مقتبس من Fernández-García et al. (2009).

التوافر البيولوجي يشمل الهضم والامتصاص والتمثيل الغذائي وتوزيع الأنسجة والنشاط الحيوي. ومع ذلك ، فإن لها عدة معانٍ اعتمادًا على مجال البحث المستخدم. على سبيل المثال ، من وجهة نظر دوائية ، التوافر البيولوجي هو معدل ومدى امتصاص الجزء العلاجي وإتاحته في موقع التأثير الدوائي. من وجهة النظر التغذوية (التي لها أهمية خاصة في الكتاب الحالي) ، يشير التوافر البيولوجي إلى جزء من المغذيات المخزنة أو المتوفرة في الوظائف الفسيولوجية. إنه مصطلح رئيسي للفعالية الغذائية ، حيث لا يتم استخدام جميع كميات المركبات النشطة بيولوجيًا بشكل فعال من قبل الكائن الحي. على سبيل المثال ، عندما تتلامس الأطعمة المختلفة مع الفم أو الجهاز الهضمي ، قد تحدث تفاعلات مختلفة تؤثر على التوافر البيولوجي الكيميائي النباتي (مثل الدهون تعزز التوافر الحيوي للكيرسيتين في الوجبات). لذلك ، فإن التوافر البيولوجي يعبر عن جزء المغذيات المبتلعة أو المركب النشط بيولوجيًا الذي يصل إلى الدوران الجهازي ويستخدم في النهاية.

قبل أن تصبح متاحة بيولوجيًا ، يجب إطلاق المركبات النشطة بيولوجيًا من مصفوفة الطعام وتعديلها في الجهاز الهضمي. هكذا، يشمل التوافر البيولوجي مصطلح إمكانية الوصول البيولوجي. في الواقع ، من المهم تحليل ما إذا كانت عملية الهضم تؤثر على المركبات النشطة بيولوجيًا واستقرارها ، قبل استنتاج أي تأثير صحي محتمل. يتم تعريف إمكانية الوصول الحيوي على أنها كمية المركب الذي يتم إطلاقه من مصفوفة في الجهاز الهضمي ، ليصبح متاحًا للامتصاص (على سبيل المثال يدخل في مجرى الدم). يشمل هذا المصطلح التحولات الهضمية للأطعمة إلى مواد جاهزة للاستيعاب ، والامتصاص / الاستيعاب في خلايا الظهارة المعوية وكذلك التمثيل الغذائي قبل النظام والأمعاء والكبد. ومع ذلك ، فإن الآثار المفيدة للعناصر الغذائية غير الممتصة مثل الارتباط بالكالسيوم للأملاح الصفراوية في السبيل تفقدها التعريفات القائمة على الامتصاص. عادة ما يتم تقييم إمكانية الوصول البيولوجي بواسطة في المختبر إجراءات الهضم ، التي تحاكي بشكل عام الهضم المعدي والدقيق ، يتبعها أحيانًا امتصاص خلايا Caco-2.

النشاط الحيوي هو التأثير المحدد عند التعرض لمادة. ويشمل امتصاص الأنسجة والاستجابة الفسيولوجية المترتبة على ذلك (مثل مضادات الأكسدة ومضادات الالتهابات وما إلى ذلك). ويتضمن أيضًا معلومات حول كيفية نقل المركبات النشطة بيولوجيًا والوصول إليها إلى الأنسجة المستهدفة ، وكيفية تفاعلها مع الجزيئات الحيوية ، وخصائص التمثيل الغذائي والتحول الحيوي ، بالإضافة إلى المؤشرات الحيوية وتوليد # 8217 والاستجابات الفسيولوجية المترتبة على ذلك. تنطبق قابلية الهضم على وجه التحديد على جزء المكونات الغذائية الذي يتم تحويله إلى مادة يمكن الوصول إليها من خلال جميع العمليات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث في التجويف. من ناحية أخرى ، يشير الاستيعاب إلى امتصاص المواد التي يمكن الوصول إليها بيولوجيًا من خلال الظهارة بواسطة بعض آليات الامتصاص عبر الظهارة. أحد الأمثلة حيث يتم تطبيق النشاط الحيوي فقط يتعلق بالسكريات غير القابلة للهضم والسكريات قليلة السكاريد والألياف الغذائية. تنتج هذه المركبات العديد من الفوائد الصحية على الرغم من عدم امتصاصها.

قياسات النشاط الحيوي (في الجسم الحي, خارج الجسم الحي، و في المختبر) تستند إلى الأحداث التي تحدث خلال الوقت الذي يتفاعل فيه المكون النشط بيولوجيًا مع الجزيئات الحيوية. يولد هذا التفاعل مستقلبًا أو إشارة أو استجابة تستمر في التعديل والتضخيم حتى يتم إنتاج الاستجابة الفسيولوجية الجهازية (فائدة صحية). تحتاج الإجراءات التجريبية المستخدمة لقياس النشاط الحيوي إلى تعديلها لكل مطالبة بالمزايا الصحية على حدة. يعتمد الدعم العلمي للادعاءات بشأن ما يمكن أن يفعله الطعام (الخصائص الصحية أو تقليل مخاطر الإصابة بالأمراض) على بيانات النشاط الحيوي. يتم توفير ادعاءات ما يحتويه الغذاء (المحتوى الغذائي أو المقارنة مع الأطعمة الأخرى) من خلال إمكانية الوصول الحيوي دون الحاجة إلى إجراء دراسات النشاط الحيوي.

المركبات النشطة بيولوجيا هي مواد كيميائية نباتية موجودة في الأطعمة ، قادرة على تعديل عمليات التمثيل الغذائي وتؤدي إلى تعزيز صحة أفضل. إنها تظهر آثارًا مفيدة مثل نشاط مضادات الأكسدة ، وتثبيط أو تحريض الإنزيمات ، وتثبيط أنشطة المستقبلات ، وتحريض وتثبيط التعبير الجيني. يختلف الوصول البيولوجي والتوافر البيولوجي لكل مركب نشط بيولوجيًا اختلافًا كبيرًا ، والمركبات الأكثر وفرة في الفاكهة المبتلعة ليست بالضرورة تلك التي تؤدي إلى أعلى تركيزات من المستقلبات النشطة في الأنسجة المستهدفة. في الواقع ، عند دراسة دور المركبات النشطة بيولوجيًا في صحة الإنسان ، فإن التوافر البيولوجي ليس دائمًا معروفًا جيدًا.

المكونات الغذائية الغذائية والوظيفية: آثار تقنيات المعالجة المبتكرة يقدم أحدث المعلومات حول الكيمياء والكيمياء الحيوية وعلم السموم والتأثيرات الصحية وخصائص التغذية لمكونات الغذاء والاتجاهات والممارسات الحديثة في صناعة الأغذية (على سبيل المثال ، تنفيذ التقنيات غير الحرارية ، الكبسلة النانوية ، تقنيات الاستخراج الجديدة ، والمصادر الجديدة ، مثل المنتجات الثانوية ، وما إلى ذلك). يملأ هذا الكتاب الفجوة في المعرفة من خلال الإشارة إلى تأثير التطورات الحديثة في صناعة الأغذية في معايير مختلفة لمكونات الغذاء (مثل القيمة الغذائية ، والخصائص الفيزيائية والكيميائية ، والتوافر البيولوجي وخصائص الوصول البيولوجي) والمنتجات النهائية (مثل التطبيقات ، ومدة الصلاحية ، والخصائص الحسية ).

دلائل الميزات

  • يوفر نظرة شاملة للتفاعلات بين تقنيات المعالجة الجديدة ومكونات الغذاء
  • يشرح كيف تؤثر التقنيات المبتكرة ، مثل التغليف غير الحراري والنانو واسترداد النفايات وطرق الاستخراج والمعالجة الجديدة على القيمة الغذائية للمكونات المستخدمة بشكل شائع في الأغذية الوظيفية والمنتجات الغذائية
  • يغطي تطبيقات الطعام ، وفترة الصلاحية ، والخصائص الحسية

تشاريس إم جالاناكيس هو عالم متعدد التخصصات مع التوسع السريع في العمل الذي يوازن بين الغذاء والبيئة والصناعة والأوساط الأكاديمية. يستهدف بحثه بشكل أساسي فصل واستعادة الجزيئات الكلية والجزئية الوظيفية من المنتجات الثانوية الغذائية المختلفة ، بالإضافة إلى تنفيذها كإضافات في الأغذية والمنتجات الأخرى. وهو مدير البحث والابتكار في مختبرات جالاناكيس (خانيا ، اليونان) ومنسق مجموعة استعادة نفايات الطعام التابعة لجمعية ISEKI للأغذية (فيينا ، النمسا).

شاهد مجموعته الكاملة من الكتب هنا.

تتوفر أحدث كتب Charis للطلب من متجر Elsevier Store. استخدم كود الخصم STC317 عند الدفع ووفر ما يصل إلى 30٪ على نسختك الخاصة!


محتويات

وفرت تقنية النانو إمكانية توصيل الأدوية إلى خلايا معينة باستخدام الجسيمات النانوية. [9] [10] يمكن خفض الاستهلاك الكلي للدواء والآثار الجانبية بشكل كبير عن طريق إيداع العامل النشط في المنطقة المرضية فقط وبدون جرعة أعلى من المطلوب. يهدف توصيل الأدوية الموجه إلى تقليل الآثار الجانبية للأدوية مع ما يصاحب ذلك من انخفاض في نفقات الاستهلاك والعلاج. يركز توصيل الأدوية على تعظيم التوافر البيولوجي في أماكن محددة في الجسم وعلى مدار فترة زمنية. يمكن تحقيق ذلك عن طريق الاستهداف الجزيئي بواسطة الأجهزة ذات الهندسة النانوية. [11] [12] من فوائد استخدام مقياس النانو للتقنيات الطبية أن الأجهزة الصغيرة أقل تغلغلًا ويمكن زرعها داخل الجسم ، بالإضافة إلى أن أوقات التفاعل الكيميائي الحيوي تكون أقصر بكثير. هذه الأجهزة أسرع وأكثر حساسية من توصيل الأدوية المعتاد. [13] فعالية توصيل الدواء من خلال طب النانو تعتمد بشكل كبير على: أ) التغليف الفعال للعقاقير ، ب) التسليم الناجح للدواء إلى المنطقة المستهدفة من الجسم ، ج) الإطلاق الناجح للدواء. [14]

يمكن تصميم أنظمة توصيل الدواء ، الدهنية [15] أو الجسيمات النانوية القائمة على البوليمر ، لتحسين الحرائك الدوائية والتوزيع الحيوي للدواء. [16] [17] [18] ومع ذلك ، فإن الحرائك الدوائية والديناميكا الدوائية لطب النانو متغيرة بشكل كبير بين المرضى المختلفين. [19] عند تصميمها لتجنب آليات دفاع الجسم ، [20] تتمتع الجسيمات النانوية بخصائص مفيدة يمكن استخدامها لتحسين توصيل الدواء. يجري تطوير آليات معقدة لإيصال الأدوية ، بما في ذلك القدرة على الحصول على الأدوية من خلال أغشية الخلايا إلى سيتوبلازم الخلية. الاستجابة المحفزة هي إحدى طرق استخدام جزيئات الدواء بكفاءة أكبر. توضع الأدوية في الجسم وتنشط فقط عند مواجهة إشارة معينة. على سبيل المثال ، سيتم استبدال دواء ضعيف الذوبان بنظام توصيل الدواء حيث توجد بيئات محبة للماء وكارهة للماء ، مما يؤدي إلى تحسين قابلية الذوبان. [21] قد تكون أنظمة توصيل الأدوية قادرة أيضًا على منع تلف الأنسجة من خلال إطلاق الأدوية المنظم وتقليل معدلات تصفية الدواء أو تقليل حجم التوزيع وتقليل التأثير على الأنسجة غير المستهدفة. ومع ذلك ، لا يزال التوزيع الحيوي لهذه الجسيمات النانوية غير كامل بسبب تفاعلات المضيف المعقدة مع المواد النانوية والميكروية [20] وصعوبة استهداف أعضاء معينة في الجسم. ومع ذلك ، لا يزال هناك الكثير من العمل جاريًا لتحسين وفهم أفضل لإمكانات وقيود أنظمة الجسيمات النانوية. بينما يثبت تقدم البحث أن الاستهداف والتوزيع يمكن زيادتهما بواسطة الجسيمات النانوية ، فإن مخاطر السمية النانوية تصبح خطوة تالية مهمة في زيادة فهم استخداماتها الطبية. [22] تختلف سمية الجسيمات النانوية حسب الحجم والشكل والمادة. تؤثر هذه العوامل أيضًا على التراكم وتلف الأعضاء الذي قد يحدث. تصنع الجسيمات النانوية لتكون طويلة الأمد ، ولكن هذا يتسبب في حصرها داخل الأعضاء ، وتحديداً الكبد والطحال ، حيث لا يمكن تكسيرها أو إفرازها. وقد لوحظ أن تراكم المواد غير القابلة للتحلل البيولوجي يتسبب في تلف الأعضاء والتهابات في الفئران. [23]

تخضع الجسيمات النانوية للبحث لمعرفة قدرتها على تقليل مقاومة المضادات الحيوية أو لاستخدامات مضادات الميكروبات المختلفة. [24] [25] [26] [27] يمكن أيضًا استخدام الجسيمات النانوية للتحايل على آليات مقاومة الأدوية المتعددة (MDR). [9]

أنظمة قيد البحث تحرير

كان للتقدم في تكنولوجيا النانو الدهنية دورًا أساسيًا في هندسة الأجهزة النانوية الطبية وأنظمة توصيل الأدوية الجديدة ، وكذلك في تطوير تطبيقات الاستشعار. [28] نظام آخر لإيصال الرنا الميكروي تحت البحث الأولي هو الجسيمات النانوية المتكونة من التجميع الذاتي لاثنين من جزيئات الرنا الميكروية المختلفة التي تم تحريرها في السرطان. [29] يعتمد أحد التطبيقات المحتملة على أنظمة كهروميكانيكية صغيرة ، مثل الأنظمة الكهروميكانيكية النانوية التي يتم فحصها للإفراج الفعال عن الأدوية وأجهزة الاستشعار لعلاج السرطان المحتمل بجسيمات الحديد النانوية أو الأصداف الذهبية. [30]

تتضمن بعض الأدوية القائمة على تقنية النانو والمتوفرة تجاريًا أو في التجارب السريرية البشرية ما يلي:

    ، التي وافقت عليها إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) لعلاج سرطان الثدي ، [31] سرطان الرئة ذو الخلايا غير الصغيرة (NSCLC) [32] وسرطان البنكرياس ، [33] هو الجسيمات النانوية المرتبطة بألبومين باكليتاكسيل. تمت الموافقة عليه في الأصل من قبل إدارة الغذاء والدواء للاستخدام في ساركوما كابوزي المرتبطة بفيروس نقص المناعة البشرية. يتم استخدامه الآن أيضًا لعلاج سرطان المبيض والورم النخاعي المتعدد. يتم تغليف الدواء في الجسيمات الشحمية ، مما يساعد على إطالة عمر الدواء الذي يتم توزيعه. الجسيمات الشحمية هي هياكل غروانية ذاتية التجميع ، كروية ، مغلقة تتكون من طبقات دهنية ثنائية تحيط بفراغ مائي. تساعد الجسيمات الشحمية أيضًا على زيادة الوظائف وتساعد على تقليل الضرر الذي يسببه الدواء لعضلات القلب على وجه التحديد. [34]
  • Onivyde ، الجسيم الشحمي المغلف بالأرينوتيكان لعلاج سرطان البنكرياس النقيلي ، تمت الموافقة عليه من قبل إدارة الغذاء والدواء في أكتوبر 2015. [35] هو دواء قائم على البلورات النانوية تمت الموافقة عليه من قبل إدارة الغذاء والدواء في عام 2000 لمنع رفض الأعضاء بعد الزرع. تسمح مكونات البلورات النانوية بزيادة قابلية ذوبان الدواء ومعدل الذوبان ، مما يؤدي إلى تحسين الامتصاص والتوافر البيولوجي العالي. [36] تمت الموافقة عليه من قبل إدارة الأغذية والعقاقير (FDA) كمعلق نانوي قابل للحقن ممتد المفعول من كابوتجرافير ، بالإضافة إلى تعليق نانو قابل للحقن ممتد المفعول من ريلبيفيرين. يشار إليه كنظام كامل لعلاج عدوى HIV-1 عند البالغين ليحل محل نظام مضادات الفيروسات القهقرية الحالي في أولئك الذين تم قمعهم الفيروسي (HIV-1 RNA أقل من 50 نسخة لكل مل) على نظام مضاد للفيروسات القهقرية ثابت بدون تاريخ. فشل العلاج مع عدم وجود مقاومة معروفة أو مشتبه بها لأي من الكابوتغرافير أو ريلبيفيرين. هذا هو أول نظام حقن كامل معتمد من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) للبالغين المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية -1 يتم إعطاؤه مرة واحدة في الشهر.

تحرير السرطان

يمتد حجم الجسيمات النانوية للتطبيق السريري من 5 إلى 200 نانومتر. الحجم هو المحدد الرئيسي في التخلص من الجسيمات النانوية مما يسمح لها بالتراكم بشكل تفضيلي في مواقع الورم الصلب ، والتي تتميز بنفاذية الشعيرات الدموية المعززة وانخفاض الصرف اللمفاوي. ومع ذلك ، جمعت مراجعة حديثة جميع البيانات وخلصت إلى أن أقل من 2 ٪ من الجرعة تدخل الورم الصلب ، مما دفع إلى مزيد من البحث حول تحسين التسليم ، مثل طرق الإدارة البديلة أو إعادة صياغة أفضل وسواغات جديدة. [37] يعد توصيل الأدوية إلى الموقع بدلاً من الأعضاء غير المستهدفة أحد أكثر الميزات جاذبية ، ولكن يجب إجراء المزيد من الأبحاث في تضمين البيئة الدقيقة للورم وخصائص الجسيمات الأخرى ، مثل شكل الجسيمات النانوية والشحنة . ومع ذلك ، فإن الصياغة النانوية للعوامل الكيميائية السامة سوف تسخر القيود من العلاج الكيميائي النموذجي التي تشمل مقاومة الأدوية ، ونقص الانتقائية ، ونقص الذوبان. [38]

تحرير فيروس نقص المناعة البشرية

قد تستفيد الأمراض المعدية المزمنة من الطب النانوي. تستمر الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية طوال العمر. يحتاج المريض المصاب بفيروس نقص المناعة البشرية إلى مزيج يومي من مضادات الفيروسات القهقرية (2-4 أقراص ، HAART) للسيطرة على فيروس نقص المناعة البشرية في البلازما. يؤدي ضعف الامتثال والإرهاق من حبوب منع الحمل إلى عودة ظهور الفيروس وقابليته للانتقال. تم الترحيب بإمكانية الصياغة النانوية الجذابة للحصول على علاج حيث يتم حمل دواء واحد أو عدة أدوية في الجسيمات النانوية من خلال العديد من الدراسات الاستقصائية. تمت الموافقة على علاج HIV-1 طويل المفعول من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية ، تحت اسم cabenuva (cabotegravir plus rilpivirine) ، حيث يتم حقنتين شهريًا بالعضل بدلاً من 30 يومًا من الحبوب. [39] لتحسين مسألة الحصول على حقنتين ، فإن الجهود المبذولة للجمع بين عدة عقاقير في حاملة نانوية واحدة تدخل التجارب السريرية بعد نتائج مواتية على الرئيسيات. [40] [41]

في الجسم الحي التصوير هو مجال آخر يتم فيه تطوير الأدوات والأجهزة. [42] باستخدام عوامل تباين الجسيمات النانوية ، تتمتع الصور مثل الموجات فوق الصوتية والتصوير بالرنين المغناطيسي بتوزيع مناسب وتباين محسن. في تصوير القلب والأوعية الدموية ، تمتلك الجسيمات النانوية القدرة على المساعدة في تصور تجمع الدم ، ونقص التروية ، وتكوين الأوعية الدموية ، وتصلب الشرايين ، والمناطق البؤرية التي يوجد بها التهاب. [42]

يمنحهم الحجم الصغير للجسيمات النانوية خصائص يمكن أن تكون مفيدة جدًا في علم الأورام ، لا سيما في التصوير. [9] النقاط الكمومية (الجسيمات النانوية ذات خصائص الحبس الكمي ، مثل انبعاث الضوء القابل للضبط الحجم) ، عند استخدامها مع التصوير بالرنين المغناطيسي (التصوير بالرنين المغناطيسي) ، يمكن أن تنتج صورًا استثنائية لمواقع الورم. تتوهج الجسيمات النانوية لسيلينيد الكادميوم (النقاط الكمومية) عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية. عند حقنها ، تتسرب إلى أورام السرطان. يمكن للجراح رؤية الورم المتوهج واستخدامه كدليل لإزالة الورم بشكل أكثر دقة. هذه الجسيمات النانوية أكثر إشراقًا من الأصباغ العضوية وتحتاج فقط إلى مصدر ضوء واحد للإثارة. هذا يعني أن استخدام النقاط الكمومية الفلورية يمكن أن ينتج صورة تباين أعلى وبتكلفة أقل من الأصباغ العضوية المستخدمة حاليًا كوسيط تباين. ومع ذلك ، فإن الجانب السلبي هو أن النقاط الكمومية تتكون عادة من عناصر شديدة السمية ، ولكن يمكن معالجة هذا القلق عن طريق استخدام الإشعاعات الفلورية. [43]

يمكن أن يساعد تتبع الحركة في تحديد مدى جودة توزيع الأدوية أو كيفية استقلاب المواد. من الصعب تتبع مجموعة صغيرة من الخلايا في جميع أنحاء الجسم ، لذلك اعتاد العلماء على صبغ الخلايا. كان لابد من إثارة هذه الأصباغ بضوء ذي طول موجي معين حتى تضيء. بينما تمتص الأصباغ اللونية المختلفة ترددات مختلفة من الضوء ، كانت هناك حاجة إلى العديد من مصادر الضوء مثل الخلايا. هناك طريقة للتغلب على هذه المشكلة تتمثل في استخدام علامات الإنارة. هذه العلامات هي نقاط كمومية مرتبطة بالبروتينات التي تخترق أغشية الخلايا. [43] يمكن أن تكون النقاط عشوائية الحجم ، ويمكن أن تكون مصنوعة من مادة خاملة بيولوجيًا ، وهي توضح خاصية المقياس النانوي أن اللون يعتمد على الحجم. نتيجة لذلك ، يتم تحديد الأحجام بحيث يكون تردد الضوء المستخدم في تكوين مجموعة من النقاط الكمومية متألقة مضاعفًا للتردد المطلوب لإحداث مجموعة أخرى متوهجة. ثم يمكن إضاءة كلا المجموعتين بمصدر ضوء واحد. لقد وجدوا أيضًا طريقة لإدخال الجسيمات النانوية [44] في الأجزاء المصابة من الجسم بحيث تتوهج تلك الأجزاء من الجسم لتظهر نمو الورم أو انكماشه أو أيضًا مشكلة في الأعضاء. [45]

تعد تقنية النانو على الرقاقة بعدًا إضافيًا لتقنية المختبر على الرقاقة. تُستخدم الجسيمات النانوية المغناطيسية ، المرتبطة بجسم مضاد مناسب ، لتسمية جزيئات أو هياكل أو كائنات دقيقة معينة. على وجه الخصوص ، تكون جسيمات السيليكا النانوية خاملة من وجهة النظر الفيزيائية الضوئية وقد تتراكم عددًا كبيرًا من الصبغة (الصبغات) داخل غلاف الجسيمات النانوية. [46] يمكن استخدام جزيئات الذهب النانوية الموسومة بأجزاء قصيرة من الحمض النووي للكشف عن التسلسل الجيني في عينة. تم تحقيق الترميز البصري متعدد الألوان للمقايسات البيولوجية من خلال تضمين نقاط كمومية مختلفة الحجم في الميكروبيدات البوليمرية. تقوم تقنية Nanopore لتحليل الأحماض النووية بتحويل سلاسل النيوكليوتيدات مباشرة إلى توقيعات إلكترونية. [ بحاجة لمصدر ]

يمكن لشرائح اختبار الاستشعار التي تحتوي على آلاف الأسلاك النانوية ، القادرة على اكتشاف البروتينات وغيرها من المؤشرات الحيوية التي خلفتها الخلايا السرطانية ، أن تمكن من اكتشاف وتشخيص السرطان في المراحل المبكرة من بضع قطرات من دم المريض. [47] تساعد تقنية النانو في تطوير استخدام مناظير المفاصل ، وهي أجهزة بحجم القلم الرصاص تُستخدم في العمليات الجراحية باستخدام الأضواء والكاميرات حتى يتمكن الجراحون من إجراء العمليات الجراحية بشقوق أصغر. كلما كانت الشقوق أصغر كلما كان وقت الشفاء أسرع وهو أفضل للمرضى. كما أنه يساعد في إيجاد طريقة لجعل منظار المفصل أصغر من خصلة من الشعر. [48]

يمكن أن يؤدي البحث في تشخيصات السرطان القائمة على الإلكترونيات النانوية إلى اختبارات يمكن إجراؤها في الصيدليات. تعد النتائج بأن تكون دقيقة للغاية ويعد المنتج بأن يكون غير مكلف. يمكن أن يأخذوا كمية صغيرة جدًا من الدم ويكتشفوا السرطان في أي مكان في الجسم في حوالي خمس دقائق ، مع حساسية أفضل ألف مرة من الاختبارات المعملية التقليدية. هذه الأجهزة المبنية بأسلاك نانوية لاكتشاف البروتينات السرطانية ، كل كاشف بأسلاك نانوية مهيأ ليكون حساسًا لواسم سرطان مختلف. [30] أكبر ميزة لكاشفات الأسلاك النانوية هي أنها يمكن أن تختبر في أي مكان ما بين عشرة إلى مائة حالة طبية مماثلة دون إضافة تكلفة إلى جهاز الاختبار. [49] ساعدت تقنية النانو أيضًا في إضفاء الطابع الشخصي على علم الأورام للكشف عن السرطان وتشخيصه وعلاجه. أصبح الآن قادرًا على تكييفه ليناسب ورم كل فرد من أجل أداء أفضل. لقد وجدوا طرقًا تمكنهم من استهداف جزء معين من الجسم يتأثر بالسرطان. [50]

على عكس غسيل الكلى ، الذي يعمل على مبدأ الحجم المرتبط بانتشار المواد المذابة والترشيح الفائق للسائل عبر غشاء شبه منفذ ، فإن التنقية باستخدام الجسيمات النانوية تسمح باستهداف محدد للمواد. [51] بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إزالة المركبات الكبيرة التي لا يمكن تغييرها. [52]

تعتمد عملية التنقية على أكسيد الحديد الوظيفي أو جزيئات المعادن النانوية المطلية بالكربون بخصائص مغناطيسية أو مغناطيسية فائقة. [53] عوامل الربط مثل البروتينات ، [51] المضادات الحيوية ، [54] أو الروابط الاصطناعية [55] مرتبطة تساهميًا بسطح الجسيمات. عوامل الربط هذه قادرة على التفاعل مع الأنواع المستهدفة التي تشكل تكتلاً. يسمح تطبيق التدرج اللوني للمجال المغناطيسي الخارجي بفرض قوة على الجسيمات النانوية. ومن ثم يمكن فصل الجسيمات عن السائل السائب ، وبالتالي تنظيفه من الملوثات. [56] [57]

يؤدي الحجم الصغير (& lt 100 نانومتر) والمساحة السطحية الكبيرة للمغناطيس النانوي الوظيفي إلى خصائص مفيدة مقارنةً بتسريب الدم ، وهي تقنية مستخدمة سريريًا لتنقية الدم وتعتمد على امتصاص السطح. هذه المزايا هي تحميل عالي ويمكن الوصول إليها من قبل عوامل الربط ، والانتقائية العالية تجاه المركب المستهدف ، والانتشار السريع ، والمقاومة الهيدروديناميكية الصغيرة ، والجرعة المنخفضة. [58]

يمكن استخدام تقنية النانو كجزء من هندسة الأنسجة للمساعدة في إعادة إنتاج أو إصلاح أو إعادة تشكيل الأنسجة التالفة باستخدام السقالات وعوامل النمو القائمة على المواد النانوية المناسبة. قد تحل هندسة الأنسجة ، إذا نجحت ، محل العلاجات التقليدية مثل زراعة الأعضاء أو الغرسات الاصطناعية. تُستخدم الجسيمات النانوية مثل الجرافين والأنابيب النانوية الكربونية وثاني كبريتيد الموليبدينوم وثاني كبريتيد التنجستن كعوامل تقوية لتصنيع مركبات نانوية بوليمرية قوية قابلة للتحلل ميكانيكيًا لتطبيقات هندسة أنسجة العظام. إضافة هذه الجسيمات النانوية في مصفوفة البوليمر بتركيزات منخفضة (

0.2 وزن ٪) يؤدي إلى تحسينات كبيرة في الخواص الميكانيكية الانضغاطية والانحناء للمركبات النانوية البوليمرية. [59] [60] من المحتمل أن تستخدم هذه المركبات النانوية كمركب جديد وقوي ميكانيكيًا وخفيف الوزن كغرسات عظمية. [ بحاجة لمصدر ]

على سبيل المثال ، تم إثبات أن عامل اللحام يدمج قطعتين من لحم الدجاج في قطعة واحدة باستخدام معلق من قذائف نانوية مطلية بالذهب يتم تنشيطها بواسطة ليزر الأشعة تحت الحمراء. يمكن استخدام هذا في لحام الشرايين أثناء الجراحة. [61] مثال آخر هو طب الكلى ، واستخدام طب النانو على الكلى.

يعد التواصل العصبي الإلكتروني هدفًا تصوريًا يتعامل مع بناء الأجهزة النانوية التي ستسمح لأجهزة الكمبيوتر بالانضمام إلى الجهاز العصبي وربطها. تتطلب هذه الفكرة بناء بنية جزيئية تسمح بالتحكم والكشف عن النبضات العصبية بواسطة كمبيوتر خارجي. تشير استراتيجية إعادة التزود بالوقود إلى إعادة تعبئة الطاقة بشكل مستمر أو دوري بمصادر كهربائية صوتية خارجية أو كيميائية أو مقيدة أو مغناطيسية أو بيولوجية ، بينما تشير الاستراتيجية غير القابلة لإعادة التزود بالوقود إلى أن كل الطاقة مستمدة من تخزين الطاقة الداخلي الذي سيتوقف عند استنزاف كل الطاقة. تم تطوير خلية الوقود الحيوي الأنزيمية النانوية للأجهزة النانوية التي تعمل بالطاقة الذاتية والتي تستخدم الجلوكوز من السوائل الحيوية بما في ذلك دم الإنسان والبطيخ. [62] أحد القيود على هذا الابتكار هو حقيقة أن التداخل الكهربائي أو التسرب أو السخونة الزائدة من استهلاك الطاقة أمر ممكن. من الصعب للغاية توصيل أسلاك الهيكل لأنه يجب أن يتم وضعها بدقة في الجهاز العصبي. يجب أن تكون الهياكل التي ستوفر الواجهة أيضًا متوافقة مع جهاز المناعة في الجسم. [63]

آلات إصلاح الخلايا تحرير

تقنية النانو الجزيئية هي حقل فرعي تأملي لتقنية النانو فيما يتعلق بإمكانية هندسة المجمعات الجزيئية ، وهي آلات يمكنها إعادة ترتيب المادة على نطاق جزيئي أو ذري. [ بحاجة لمصدر [الطب النانوي يستفيد من هذه الروبوتات النانوية ، التي يتم إدخالها في الجسم ، لإصلاح أو الكشف عن الأضرار والالتهابات. تعد تقنية النانو الجزيئية نظرية للغاية ، وتسعى إلى توقع الاختراعات التي قد تنتجها تقنية النانو واقتراح أجندة للبحث في المستقبل. إن العناصر المقترحة لتقنية النانو الجزيئية ، مثل المجمعات الجزيئية والروبوتات النانوية ، تتجاوز بكثير القدرات الحالية. [1] [63] [64] يمكن أن تؤدي التطورات المستقبلية في طب النانو إلى إطالة العمر من خلال إصلاح العديد من العمليات التي يعتقد أنها مسؤولة عن الشيخوخة. ك.إريك دريكسلر ، أحد مؤسسي تقنية النانو ، آلات إصلاح الخلايا المفترضة ، بما في ذلك تلك التي تعمل داخل الخلايا وتستخدم آلات جزيئية افتراضية حتى الآن ، في كتابه عام 1986 محركات الخلق، مع أول مناقشة تقنية حول الروبوتات النانوية الطبية بواسطة روبرت فريتاس والتي ظهرت في عام 1999. [1] ذكر ريموند كورزويل ، عالم مستقبلي وعالم ما بعد الإنسانية ، في كتابه التفرد قريب أنه يعتقد أن الروبوتات النانوية الطبية المتقدمة يمكن أن تعالج تمامًا آثار الشيخوخة بحلول عام 2030. [65] وفقًا لريتشارد فاينمان ، كان طالب الدراسات العليا السابق والمتعاون ألبرت هيبز هو الذي اقترح عليه في الأصل (حوالي عام 1959) فكرة وجود طبي تستخدم في الآلات الدقيقة النظرية لـ Feynman (انظر تقنية النانو). اقترح هيبس أن بعض آلات الإصلاح قد يتم تقليص حجمها يومًا ما لدرجة أنه من الممكن ، من الناحية النظرية ، (كما قال فاينمان) "ابتلاع الطبيب". تم دمج الفكرة في مقال Feynman لعام 1959 هناك مساحة كافية في الاسفل. [66]


AUC (من صفر إلى ما لا نهاية) يمثل إجمالي التعرض للمخدرات عبر الوقت. AUC هو مقياس مفيد عند محاولة تحديد ما إذا كانت صيغتان من نفس الجرعة (على سبيل المثال كبسولة وجهاز لوحي) ينتج عنه كميات متساوية من الأنسجة أو التعرض للبلازما. استخدام آخر في مراقبة الأدوية العلاجية للأدوية ذات المؤشر العلاجي الضيق. على سبيل المثال ، يعد الجنتاميسين مضادًا حيويًا يمكن أن يكون سامًا للكلية (يضر بالكلى) وقياس الجنتاميسين السام للأذن (يضر السمع) من خلال التركيزات في بلازما المريض ويستخدم حساب الجامعة الأمريكية بالقاهرة لتوجيه جرعة هذا الدواء.

تصبح الجامعة الأمريكية بالقاهرة مفيدة في معرفة متوسط ​​التركيز خلال فترة زمنية ، AUC / t. أيضًا ، تتم الإشارة إلى AUC عند الحديث عن الاستبعاد. الكمية التي يتخلص منها الجسم (الكتلة) = الخلوص (الحجم / الوقت) * AUC (الكتلة * الوقت / الحجم).

في الحرائك الدوائية ، يشير التوافر البيولوجي عمومًا إلى جزء الدواء الذي يتم امتصاصه بشكل نظامي وبالتالي يكون متاحًا لإنتاج تأثير بيولوجي. غالبًا ما يتم قياس ذلك عن طريق تحديد "AUC". من أجل تحديد AUCs المعنية ، عادة ما يتم جمع تركيز المصل مقابل المخططات الزمنية باستخدام الأدوية المسمى C-14 و AMS (قياس الطيف الكتلي المعجل). [2]

يمكن قياس التوافر البيولوجي من حيث "التوافر البيولوجي المطلق" أو "التوافر البيولوجي النسبي".

تحرير التوافر البيولوجي المطلق

التوافر البيولوجي المطلق يشير إلى التوافر البيولوجي للدواء عند إعطائه عن طريق شكل جرعات غير وريدية (غير وريدية) (أي قرص فموي ، تحميلة ، تحت الجلد ، إلخ) مقارنة بالتوافر البيولوجي لنفس الدواء الذي يتم إعطاؤه عن طريق الوريد (IV). يتم ذلك عن طريق مقارنة AUC لشكل الجرعة غير الوريدي مع AUC للدواء الذي يتم إعطاؤه عن طريق الوريد. يتم تطبيع هذا الكسر عن طريق الضرب في الجرعة الخاصة بكل شكل جرعة. [3]

تحرير التوافر البيولوجي النسبي

التوافر البيولوجي النسبي يقارن التوافر البيولوجي بين شكلين مختلفين من الجرعات. مرة أخرى ، يتم استخدام AUCs النسبية لإجراء هذه المقارنة ويتم استخدام الجرعات النسبية لتطبيع الحساب.


أسباب قلة التوافر البيولوجي

يجب أن تمر الأدوية التي يتم تناولها عن طريق الفم عبر جدار الأمعاء ، ثم يعد دوران البوابة إلى الكبد مواقع شائعة لعملية التمثيل الغذائي للمرور الأول (التمثيل الغذائي الذي يحدث قبل أن يصل الدواء إلى الدورة الدموية الجهازية). وبالتالي ، يمكن استقلاب العديد من الأدوية قبل الوصول إلى التراكيز الكافية في البلازما. يعد التوافر البيولوجي المنخفض أكثر شيوعًا مع أشكال الجرعات الفموية من الأدوية ضعيفة الذوبان في الماء والامتصاص ببطء.

يعد عدم كفاية الوقت للامتصاص في الجهاز الهضمي سببًا شائعًا لانخفاض التوافر البيولوجي. إذا لم يذوب الدواء بسهولة أو لا يستطيع اختراق الغشاء الظهاري (على سبيل المثال ، إذا كان شديد التأين والقطبي) ، فقد يكون الوقت في موقع الامتصاص غير كافٍ. في مثل هذه الحالات ، يميل التوافر البيولوجي إلى أن يكون شديد التغير وكذلك منخفضًا.

العمر ، والجنس ، والنشاط البدني ، والنمط الظاهري الوراثي ، والإجهاد ، والاضطرابات (على سبيل المثال ، الكلورهيدريا ، ومتلازمات سوء الامتصاص) ، أو جراحة الجهاز الهضمي السابقة (على سبيل المثال ، جراحة السمنة) يمكن أن تؤثر أيضًا على التوافر البيولوجي للأدوية.

التفاعلات الكيميائية التي تقلل الامتصاص يمكن أن تقلل من التوافر البيولوجي. وهي تشمل تكوين معقد (على سبيل المثال ، بين التتراسيكلين وأيونات المعادن متعددة التكافؤ) ، والتحلل المائي بواسطة حمض المعدة أو الإنزيمات الهاضمة (على سبيل المثال ، البنسلين والتحلل المائي الكلورامفينيكول بالميتات) ، الاقتران في جدار الأمعاء (على سبيل المثال ، اقتران السلفو من الأيزوبروتيرينول) ، الامتصاص إلى غيره الأدوية (على سبيل المثال ، الديجوكسين إلى الكوليسترامين) ، والتمثيل الغذائي بواسطة البكتيريا اللمعية.


الأخبار السارة عن التوافر البيولوجي وامتصاص العناصر الغذائية

هل يمكن أن تأكل كل الأشياء الصحيحة - أطعمة كاملة ، الكثير من النباتات - لكنك لا تحصل في الواقع على جميع العناصر الغذائية التي يحتاجها جسمك؟ بالإضافة إلى ما نأكله ، هناك مجموعة من العوامل التي تؤثر على كيفية امتصاصنا للمغذيات الدقيقة ، مثل طريقة طهي طعامنا ، والمكملات التي نتناولها ، وشكل بيولوجيتنا الشخصية. يُطلق على العلم وراء ذلك اسم التوافر البيولوجي ، والتوافر البيولوجي لأي مغذٍ معين هو أساسًا النسبة المئوية لما نتناوله مما يجعله في مجرى الدم.

الخبر السار: تشرح أخصائية التغذية كريستا يودر لاتورتو ومقرها فيلادلفيا أن عوامل التوافر البيولوجي لا يجب أن تؤدي إلى تعقيد النظام الغذائي العادي للشخص. Variety, she says, is key, along with knowing what micronutrients in what forms are worth paying attention to.

A Q&A with Krista Yoder Latortue, MPH, RD, LDN

What is bioavailability, and what do we need to understand about it when deciding what to eat?

Bioavailability refers to how well or efficiently our body is able to absorb and access a nutrient. It’s impacted by a variety of factors, including the molecular structure and chemical formula of the nutrient. Personal factors may impact bioavailability as well individuals who have lost portions of their digestive tract will have a more difficult time absorbing nutrients, and older adults experience less nutrient absorption as their ability to absorb becomes less efficient.

Most nutrients are best absorbed in food form. Supplements are an attempt to imitate the nutrients found in food, but although scientists have gotten good at getting those nutrients into supplement form, they still are not identical to food. Additionally, there is risk involved in relying on nutrients from supplements rather than food, including exceeding the upper limits and the varying purity of the supplement. While the Food and Drug Administration is able to review many foods for safety, it does not review supplements.

Is it true that certain vitamins or minerals are especially bioavailable in particular fruits or vegetables? Or that we can change their bioavailability in food?

Certainly there is food science to suggest that in certain foods, depending on how you cook them, the nutrients might be more bioavailable because your body is able to absorb them better. For example, when you cook vegetables, it breaks them down to some extent, which makes them easier for your body to absorb. But at the same time, when you cook a vegetable, you lose some of the nutrients in the cooking process. So having a variety of cooked and raw vegetables is really key. While some of the claims out there are true, it doesn’t mean we should be avoiding or leaning too heavily on certain foods and lacking variety as a result.

How do nutrients become more or less available when you cook? How does that change digestion?

It depends on the cooking process, the food, and the nutrient you’re talking about.

Let’s talk about spinach as an example. When you cook spinach, the iron in there becomes more bioavailable. At the same time, spinach is great raw because it’s high in vitamin C—and because it has all that fiber, and the fiber in bulky, leafy, dark green vegetables is really good for our digestive systems and for our health in general. Depending on your individual nutritional needs, a registered dietitian may encourage you to have your spinach one way or another—like cooking it if your iron is low—but if you’re a healthy adult, consuming a variety of cooked and uncooked is usually best.

Part of digestion is the process of physically breaking down the food. When that has already taken place to some extent through the cooking process, your body doesn’t have to break food down as much itself, which means it’s able to absorb the nutrients a little bit better. At the same time, if you’re constantly eating foods that are already broken down—like with juicing, for example—sure, your body can absorb those nutrients really well, but then your digestive system doesn’t have to work at all.

Your digestive system is a muscle if you don’t work that muscle enough, it’s going to atrophy. It’s just like how you work out at the gym to use your muscles, and if you don’t use them enough they don’t work as well. So even though juicing might mean that your body doesn’t have to break food down as much and you can absorb nutrients better, it also means that you’re sacrificing the workout your gut gets when you do eat whole fruits and vegetables and all that fiber your body has to work on to break down. There are benefits to eating that variety and balancing everything out.

A lot of the basis for detox diets is that they give the digestive system a break—do you think it ever needs a break?

We want to challenge our digestive systems with healthy things to break down, like plant-based proteins and fiber—those are good things to work out our digestive systems. Things that are less healthy and more processed are more foreign to our bodies, and they are not a good workout for our digestive systems.

But just thinking about detox in general, it depends on what kind of detox it is. You can do a healthy detox: more nutrient-rich foods, less processed foods, and lots of antioxidants. It’s really about eating fruits, vegetables, whole grains, plant-based proteins, and low-fat dairy products. That’s the best cleanse you can do, if you’re going to do a cleanse.

What makes a nutrient more bioavailable in supplements? What micronutrients should we be paying special attention to?

Vitamin D3 is the form of vitamin D that your body is able to absorb best. When we’re talking about iron deficiency, individuals need different forms of iron depending on what type of iron deficiency they have—usually it’s ferrous sulfate that’s the most absorbable. We advise that all women of child-bearing age have folic acid in their multivitamin, and it’s important that you take folic acid if you’re pregnant. Folic acid, in general, is better absorbed than folate.

If you’re vegan, B12 is a nutrient to be aware of because it isn’t available from plant-based sources unless they’re fortified. Adults over fifty are also at a higher risk of B12 deficiency our bodies don’t process B12 as well as we age. There have been a number of studies looking at oral supplement B12 versus B12 injections to see whether there’s a difference in absorption, but right now, we aren’t able to say whether oral or injectable B12 is better.

There are a number of different things like that, where it’s important to work with a registered dietitian to pick out the form of a supplement that’s best for your nutritional needs.

Krista Yoder Latortue, M.P.H., R.D., L.D.N., P.M.P., P.B.A., F.A.N.D., is a registered dietitian and the founder and executive director of Philadelphia’s Family Food, which provides individualized, evidence-based nutrition information to families and workplaces. Latortue earned her master’s of public health degree from Drexel University and is a fellow of the Academy of Nutrition and Dietetics. She’s published in the مجلة أكاديمية التغذية وعلم التغذية.

The views expressed in this article intend to highlight alternative studies. They are the views of the expert and do not necessarily represent the views of goop. This article is for informational purposes only, even if and to the extent that it features the advice of physicians and medical practitioners. This article is not, nor is it intended to be, a substitute for professional medical advice, diagnosis, or treatment and should never be relied upon for specific medical advice.


Examples for carbon footprint contributions:

fuel typeوحدة
CO2 emitted per unit
Petrol1 gallon (UK)10.4 kg
Petrol
1 لتر2.3 kg
الغازولين1 gallon (USA)8.7 kg
الغازولين1 لتر2.3 kg
ديزل1 gallon (UK)12.2 kg
ديزل1 gallon (USA)9.95 kg
ديزل
1 لتر2.7 kg
Oil (heating)
1 gallon (UK)13.6 kg
Oil (heating)1 gallon (USA)11.26 kg
Oil (heating)
1 لتر3 kg

Each of the following activities add 1 kg of CO2 to your personal carbon footprint:

  • Travel by public transportation (train or bus) a distance of 10 to 12 km (6.5 to 7 miles)
  • Drive with your car a distance of 6 km or 3.75 miles (assuming 7.3 litres petrol per 100 km or 39 mpg)
  • Fly with a plane a distance of 2.2 km or 1.375 miles.
  • Operate your computer for 32 hours (60 Watt consumption assumed)
  • Production of 5 plastic bags (see article about carbon footprint of plastic bags)
  • Production of 2 plastic bottles
  • Production of 1/3 of an American cheeseburger (yes, the production of each cheeseburger emits 3.1 kg of CO2! It has a very large carbon footprint)

To calculate the above contributions to the carbon footprint, the current UK mix for electricity and trains was taken into account.

Carbon dioxide is a so called greenhouse gas causing global warming . Other greenhouse gases which might be emitted as a result of your activities are e.g. methane (CH4) and nitrous oxide [N2O]. These greenhouse gases are normally also taken into account for the carbon footprint. They are converted into the amount of CO2 that would cause the same effects on global warming within a certain time frame, usually 100 years (this is called equivalent CO2 amount).

Few people express their carbon footprint in kg carbon rather than kg carbon dioxide. You can always convert kg carbon dioxide in kg carbon by multiplying with a factor 0.27 (1’000 kg CO2 equals 270 kg carbon). See my comment to the article about personal responsibility for global warming .


Bioavailability of catechins from tea: the effect of milk

أهداف: To assess the blood concentration of catechins following green or black tea ingestion and the effect of addition of milk to black tea.

Design: Twelve volunteers received a single dose of green tea, black tea and black tea with milk in a randomized cross-over design with one-week intervals. Blood samples were drawn before and up to eight hours after tea consumption.

Setting: The study was performed at the Unilever Research Vlaardingen in The Netherlands.

Subjects: Twelve healthy adult volunteers (7 females, 5 males) participated in the study. They were recruited among employees of Unilever Research Vlaardingen.

التدخلات: Green tea, black tea and black tea with semi-skimmed milk (3 g tea solids each).

نتائج: Consumption of green tea (0.9 g total catechins) or black tea (0.3 g total catechins) resulted in a rapid increase of catechin levels in blood with an average maximum change from baseline (CVM) of 0.46 μmol/l (13%) after ingestion of green tea and 0.10 μmol/l (13%) in case of black tea. These maximum changes were reached after (mean (s.e.m.)) ر=2.3 h (0.2) and ر= 2.2 h (0.2) for green and black tea respectively. Blood levels rapidly declined with an elimination rate (mean (CVM)) of ر½=4.8 h (5%) for green tea and ر½=6.9 h (8%) for black tea. Addition of milk to black tea (100 ml in 600 ml) did not significantly affect the blood catechin levels (areas under the curves (mean (CVM) of 0.53 h. μmol/l (11%) ضد 0.60 h. μmol/l (9%) for black tea and black tea with milk respectively.

استنتاج: Catechins from green tea and black tea are rapidly absorbed and milk does not impair the bioavailability of tea catechins.


The most electronegative element on the periodic table is fluorine (3.98). The least electronegative element is cesium (0.79). The opposite of electronegativity is electropositivity, so you could simply say cesium is the most electropositive element. Note that older texts list both francium and cesium as least electronegative at 0.7, but the value for cesium was experimentally revised to the 0.79 value. There is no experimental data for francium, but its ionization energy is higher than that of cesium, so it is expected that francium is slightly more electronegative.

Like electron affinity, atomic/ionic radius, and ionization energy, electronegativity shows a definite trend on the periodic table.

  • Electronegativity generally increases moving from left to right across a period. The noble gases tend to be exceptions to this trend.
  • Electronegativity generally decreases moving down a periodic table group. This correlates with the increased distance between the nucleus and the valence electron.

Electronegativity and ionization energy follow the same periodic table trend. Elements that have low ionization energies tend to have low electronegativities. The nuclei of these atoms don't exert a strong pull on electrons. Similarly, elements that have high ionization energies tend to have high electronegativity values. The atomic nucleus exerts a strong pull on electrons.


Cranenburg EC, Schurgers LJ, Vermeer C: Vitamin K: The coagulation vitamin that became omnipotent. Thromb Haemost. 2007, 98: 120-125.

Schurgers LJ, Vermeer C: Determination of phylloquinone and menaquinones in food. Haemostasis. 2000, 30: 298-307.

Groenen-van Dooren MM, Ronden JE, Soute BA, Vermeer C: Bioavailability of phylloquinone and menaquinones after oral and colorectal administration in vitamin K-deficient rats. Biochem Pharmacol. 1995, 50: 797-801. 10.1016/0006-2952(95)00202-B.

Sato T, Ohtani Y, Yamada Y, Saitoh S, Harada H: Difference in the metabolism of vitamin K between liver and bone in vitamin K-deficient rats. Br J Nutr. 2002, 87: 307-314.

Schurgers LJ, Teunissen KJ, Hamulyák K, Knapen MH, Vik H, Vermeer C: Vitamin K-containing dietary supplements: comparison of synthetic vitamin K1 and natto-derived menaquinone-7. دم. 2007, 109: 3279-3283. 10.1182/blood-2006-08-040709.

Fang Y, Hu C, Tao X, Wan Y, Tao F: Effect of vitamin K on bone mineral density: a meta-analysis of randomized controlled trials. J Bone Miner Metab. 2012, 30: 60-68. 10.1007/s00774-011-0287-3.

Shearer MJ, Newman P: Metabolism and cell biology of vitamin K. Thromb Haemost. 2008, 100: 530-547.

Chatrou ML, Reutelingsperger CP, Schurgers LJ: Role of vitamin K-dependent proteins in the arterial vessel wall. Hämostaseologie. 2012, 31: 251-257.

Kimura S, Satoh H, Komai M: The roles of intestinal flora and intestinal function on vitamin K metabolism. J Nutr Sci Vitaminol (Tokyo). 1992, 38 (suppl): 425-428.

Thijssen HH, Vervoort LM, Schurgers LJ, Shearer MJ: Menadione is a metabolite of oral vitamin K. Br J Nutr. 2006, 95: 260-6. 10.1079/BJN20051630.

Nakagawa K, Hirota Y, Sawada N, Yuge N, Watanabe M, Uchino Y, Okuda N, Shimomura Y, Suhara Y, Okano T: Identification of UBIAD1 as a novel human menaquinone-4 biosynthetic enzyme. طبيعة سجية. 2010, 468: 117-121. 10.1038/nature09464.

Ichikawa T, Horie-Inoue K, Ikeda K, Blumberg B, Inoue S: Steroid and xenobiotic receptor SXR mediates vitamin K2-activated transcription of extracellular matrix-related genes and collagen accumulation in osteoblastic cells. J بيول كيم. 2006, 281: 16927-16934. 10.1074/jbc.M600896200.

Ito A, Shirakawa H, Takumi N, Minegishi Y, Ohashi A, Howlader ZH, Ohsaki Y, Sato T, Goto T, Komai M: Menaquinone-4 enhances testosterone production in rats and testis-derived tumor cells. Lipids Health Dis. 2011, 10: 158-10.1186/1476-511X-10-158.

Schurgers LJ, Vermeer C: Differential lipoprotein transport pathways of K-vitamins in healthy subjects. Biochim Biophys Acta. 2002, 1570: 27-32. 10.1016/S0304-4165(02)00147-2.

Takeuchi A, Masuda Y, Kimura M, Marushima R, Matsuoka R, Hasegawa M, Takahama M, Onuki M: Minimal effective dose of vitamin K2 (menaquinone-4) on serum osteocalcin concentration in Japanese subjects and safety evaluation of vitamin K2 supplemented in calcium tablet. J Jpn Soc Clin Nutr. 2005, 26: 254-260.

van Summeren MJ, Braam LA, Lilien MR, Schurgers LJ, Kuis W, Vermeer C: The effect of menaquinone-7 (vitamin K2) supplementation on osteocalcin carboxylation in healthy prepubertal children. Br J Nutr. 2009, 102: 1171-1178. 10.1017/S0007114509382100.

Brugè F, Bacchetti T, Principi F, Littarru GP, Tiano L: Olive oil supplemented with menaquinone-7 significantly affects osteocalcin carboxylation. Br J Nutr. 2011, 106: 1058-1062. 10.1017/S0007114511001425.

Sato T, Kawahara R, Kamo S, Saito S: Comparison of menaquinone-4 and menaquinone-7 in rats. Vitamins (Japan). 2007, 81: 377-381.