Monthly Archives: July 2014

»Vi var da utroligt stolte, da vi stod tilbage som vinder af Produktprisen. Vi har endda hængt prisen op i et af vores mest brugte mødelokaler. Så stoltheden har båret os langt«.

Britt Meelby Jensen, der er vicedirektør for patologiområdet i Agilent Technologies, der siden 2012 har ejet danske Dako, tænker tilbage på dagen, hvor virksomheden vandt Ingeniørens Produktpris 2013.

Dako vandt for sin unikke platform Omnis, der fremkalder de test, som en patolog bruger til at evaluere og diagnosticere kræftsygdomme på.
Dakos platform bruger væv fra kræftpatienter og kan klare 120 prøver på en arbejdsdag og levere resultater på eksempelvis FISH-test på blot fire timer. En proces, der tidligere kunne tage op til 18 timer.

»Vi synes selv, vi forsøger at gøre rigtig mange ting for at være innovative. Omnis-platformen var en af Dakos vigtigste produktlanceringer nogensinde. At vi vandt produktprisen for netop Omnis har helt klart styrket vores tro på, at vi arbejder hen imod noget stort,« fortæller Britt Meelby Jensen.

Omnis finder de unormale celler

Dakos førsteplads kom i hus efter godt syv års arbejde, test og udvikling af Omnis-platformen. Den fungerer ved, at kombinere to teknikker til at analysere væv. Den ene kaldes Immunohistochemistry (IHC). Den anden fluorescent in situ hybridisering (FISH) staining.

Begge teknikker kan afsløre anomale celler i en vævsprøve. Dako Omnis-platformen udfører de to teknikker på én gang ved hjælp af dedikerede reagenser. Alle vævsprøver bliver farvet, men farvningen gør, at kræfteksperterne kan skelne de anomale celler fra normale. På den måde har virksomheden formået at lave et relativt simpelt og brugervenligt system, der samtidig er væsentlig hurtigere til analysen, end tidligere tiders metoder.

Kunder med fra start

Dako Omnis-apparatet startede groft sagt som en papkasse tilbage i 2008, hvor firmaet gik i gang med at udvikle og teste instrumentet til analyser af væv.
Fælles for alle dele af udviklingsfasen har dog været, at Dakos fremtidige kunder blev inddraget meget hurtig i processen. Eksempelvis ved udformningen af den infoskærm, der fortæller, om vævsprøvens rejse gennem instrumentets avancerede processer.

»Den tætte kundekontakt fra start af har været med til at styrke det produkt, vi endte ud med til sidst. Så jeg er ikke i tvivl om, at det gjorde vores entré på markedet mere glat,« forklarer Britt Meelby Jensen.

Siden er det gået stærkt for Dako, der har hovedsæde i Glostrup. Virksomheden har nu eksporteret og installeret over 100 Omnis-instrumenter på hospitaler og kræftcentre fordelt i både Europa, USA og Asien. Dako blev i 2012 opkøbt af den amerikanske teknologikoncern Agilent Technologies.

»Vi håber selvfølgelig, at det her blot af begyndelsen på et større eventyr for Dako inden for den hurtige og præcise diagnosticering af kræft. Omnis-platformen er utrolig vigtig for os. Og vi er sikre på, at mange flere kræftpatienter vil kunne komme gennem deres behandlingsforløb hurtigere og bedre fremover,« afslutter Britt Meelby Jensen.

Kampen om Produktprisen 2014-trofæet er allerede skudt i gang. Deadline for indsendelse er onsdag d. 8. oktober 2014. Hovedvinderen offentliggøres i Ingeniøren fredag d. 28. november 2014. Læs mere her.

En international forskergruppe har mere end halv kilometer under Jordens overflade ledt efter radioaktive henfald, hvor der samtidig udsendes to elektroner eller positroner og ikke andet – såkaldte dobbelt beta-henfald.

De har ingen observeret, men dette faktum har som en sidegevinst været med til at sætte en nedre grænse på neutrinoers levetid på 2 x 10^25 år – det er rundt regnet en million milliard gange mere end universets alder.

Målingerne er udført ved Enriched Xenon Observatory-200 (EXO-200), der er opbygget omkring en tank med 110 kg flydende xenon, som er beriget til 80,6 pct. indhold af isotopen Xe-136.

Sin egen antipartikel?

Det er velkendt, at Xe-136 kan henfalde ved udsendelse af to beta-partikler (elektroner eller positroner) og to neutrinoer.

Fysikerne har en formodning om, at neutrinoen kan være sin egen antipartikel, og det åbner muligheden for, at de to neutrinoer kan forsvinde under henfaldet, så det udefra set vil virke som om, der udelukkende blev udsendt to beta-partikler.

Sådanne dobbelte beta-henfald kan detekteres i samme tank, idet elektronerne ioniserer xenon, som trækkes til tankens endevæg med et elektrisk felt. Da xenon også udsender lys i denne proces, kan man måle en tidsforskel mellem lysudsendelsen i tanken og ankomsten af den ladede partikel til endevæggen. Det er muligt med denne teknik at kortlægge partikelbanerne i tre dimensioner.

En partikel, der er sin egen antipartikel, kaldes også en Majorana-partikel efter den italienske fysiker Ettore Majorana, der forudsagde eksistensen af sådanne partikler i 1937.

Ettore Majorana var et af det 20. århundrede største fysiske genier. Han blev født i 1906. Hans vejleder ved det fysiske institut i Rom, Enrico Fermi, placerede ham på niveau med Galileo og Newton.

Majorana er i dag mest kendt for sine forudsigelser af egenskaberne for neutrinoer, de små næsten masseløse partikler, der eksempelvis dannes ved fusionsprocesserne i Solen. Men på en lang række andre områder inden for partikelfysikken og kvantemekanikken var Majorana i 1930′erne forud for sin tid. Men da alt, hvad der kunne forstås eller forklares, forekom ham banalt, var det sjældent, han fik skrevet noget ned.

Kun 31 år gammel forsvandt Ettore Majorana på mystisk vis i forbindelse med en sejlads mellem Napoli og Palermo i slutningen af marts 1938. Begik han selvmord, gik han i kloster eller rejste han under en anden identitet til eksempelvis Argentina? Enrico Fermi forklarede: »Ettore er intelligent. Hvis han har besluttet sig for at forsvinde, vil ingen finde ham.« Den dag i dag vides det ikke med sikkerhed, hvad der skete med en af fysikkens største begavelser.

De første to års eksperimenter med EXO-200, som nu er fremlagt i af forskningsgruppen i Nature har dog ikke vist tegn på rene dobbelt beta-henfald.

Radioaktivt udslip har bremset forskningen

For at beskytte mod baggrundssignaler fra den kosmiske stråling er xenon-tanken placeret under jorden i en saltformation i New Mexico, der også huser et lager for radioaktiv affald Waste Isolation Pilot Plant (WIPP).

På grund af et mindre radioaktivt udslip i WIPP i begyndelsen af februar har forskerne ikke haft adgang til EXO-200 eksperimentet siden da.

Michal Tarka fra University of Illinois forklarer i en pressemeddelelse, at forskerne snart håber at få adgang til eksperimentet igen, så de kan opsamle flere data med en forbedret detektor.

Samtidig har de travlt med at designe næste generation kaldet nEXO, hvor tanken skal indeholde omkring fem ton xenon.

Med nEXO kan effekten af baggrundsstrålingen yderligere minimeres, og målenøjagtigheden kan forbedres på grund af lavere elektronisk støj i detektoren, der opfanger lysglimtet i tanken.

Når forskerne bruger mange kræfter på dette forsøg, er det fordi en opdagelse af, at neutrinoerne rent faktisk er Majorana-partikler er værd at forfølge. En Nobelpris ligger lige rundt om hjørnet.

Kaotiske systemer kan både huske og glemme, og det er forholdet mellem disse to egenskaber, der beskriver forskellen mellem forskellige former for kaotiske systemer.

Det forklarer tre forskere fra University of California at Davis og Sante Fe Institute i New Mexico i en ny artikel i Physics Letters A, som er frit tilgængelig via arxiv.org.

I en kommentar i Nature skriver Philippe Binder og Robert Pipes fra University of Hawaii, at denne indsigt kan være helt central for termodynamikkens anden hovedsætning, som siger, at i et lukket system vil entropien aldrig falde – mere populært udtrykt som, at verden går mod mere og mere kaos.

Struktur opstår ud fra kaos

Kaosteori, som fejrede sit 50 års jubilæum sidste år, er en deterministisk proces, der har et præg af tilfældighed. Tænk blot på vejret og den såkaldte sommerfugleeffekt.

Den russiske matematiker Andrej Kolmogorov udviklede i slutningen af 1950’erne på baggrund af Claude Shannons matematiske teori for information en metode til at beregne den information, som dannes i kaotiske processer.

Kolmogorovs student Yakov Sinai videreudviklede mange af Kolmogorovs tanker, og han modtog i år Abelprisen i matematik for ar være med til bringe orden i kaos.

Kolmogorov-Sinai entropi, siger kort fortalt noget om, med hvilken sikkerhed eller sandsynlighed, man kan sige noget om fremtiden for et system ud fra en observation af systemet i fortiden.

Det er det forhold, som beskriver, hvordan myrernes tilsyneladende tilfældige adfærd fører til komplekse myretuer, at magnetiske spin danner domæner osv.

Helt tilfældige processer som møntkast giver derimod ikke anledning til generering af information, som kan bruges til at forudsige noget som helst om de næste møntkast.

Ryan James, Korana Burke og James P. Crutchfield tilknyttet University of California at Davis og Santa Fe Institute i New Mexico forklarer nu, at denne skelnen mellem deterministiske og stokastiske systemer, er en alt for simpel beskrivelse.

Kortvarig kontra bunden information

Binder og Pipes giver i deres kommentar i Nature et eksempel på et elektrisk kredsløb, der danner en bitsekvens, som har den egenskab, at to nuller aldrig kan følge efter hinanden.

Denne egenskab giver en form for viden om både systemets tidligere tilstand og dets fremtidige tilstand ud fra en observation af den øjeblikkelige tilstand.

Hvis øjeblikstilstanden er ‘0’, så vides det nemlig, at systemet umiddelbart før og umiddelbart efter vil have tilstanden ‘1’. Det giver systemet hukommelse.

Hvis øjeblikstillstanden er ‘1’, er der derimod ingen viden om tilstanden umiddelbart før eller efter. Det betyder systemet også kan glemme.

Ryan James og co. giver i deres artikel en mere generel beskrivelse af forholdet mellem den kortvarige information, der dannes og efterfølgende glemmes, og den bundne information, der dannes og huskes i systemer, der er præget af deterministisk kaos.

Forskerne forklarer også, hvordan man skal beregne den kortvarige og bundne information i kaotiske systemer, og det giver med deres egne ord et nyt og bedre indblik i dynamiske systemer.

Her er et par eksempler:

Møntkast har en værdi for 1 for den kortvarige information, mens både den redundante og den bundne information er nul.

En proces, der kan skifte mellem to tilstande A og B, således at efter A kan enten følge A (bit 0) eller B (bit 1) – med lige stor sandsynlighed – mens efter B følger altid A (bit 1), har en værdi på 0,67 for den bundne information og 0 for den korvarige information. Der er altså hukommelse, men ingen forglemmelse

En tilsvarende proces, men hvor skiftet fra B til A resulterer i bit 0, har en værdi for den kortvarige information på 0,46, mens den bundne information er 0,21. Her er der både forglemmelse og hukommelse. Dette eksempel svarer til det elektriske kredsløb fra Binder og Pipes – dog således, at det her gælder, at det er to ettaller, der aldrig kan følge efter hinanden.

Tidens pil

Binder og Pipes spekulerer yderligere i, at denne nye indsigt kan føre til en bedre forståelse af, hvordan entropien i et system af gasmolekyler udvikler sig, og det kan føre til en bedre forståelse af ‘tidens pil’, der er knyttet til termodynamikkens anden hovedsætning.

Vores læser Paul Thomsen spørger:

Hvor meget ventilation kan f.eks. 10 tog i timen give i ventilation af en biltunnel, og hvor meget vil et tog spare ved, at overtrykket reduceres?

Har du et bud, så skriv i kommentarfeltet herunder: