Сообщений в теме: 594

[rabbit]

Учёные заставили древесину поглощать углекислый газ из атмосферы и одновременно сделали её прочнее

 

Учёные из Университета Райса, США, разработали технологию подготовки строительных древесностружечных пиломатериалов нового поколения для борьбы с глобальным потеплением. На выходе получается строительная древесина с возможностью поглощать углекислый газ из атмосферы. Технология не перевернёт мир, но сделает его немного чище.

 

 

Сегодня существует множество предложений по извлечению CO2 из атмосферы и из продуктов горения при промышленном производстве. Некоторые проекты реализованы, и множество стоят в очереди на реализацию. Как правило, все предложения опираются на активную работу средств улавливания и поглощения, что делает их затратными и снижает эффективность. Если наделить строительную древесину свойствами пассивного улавливания атмосферного CO2, то в итоге это может оказаться достаточно эффективно.

 

Сверх того, предложенная учёными технология обработки делает древесину прочнее, что позволит ей в ряде случаев заменить бетон и даже сталь. Тем самым можно сократить производство бетона и стальных изделий, что, в свою очередь, снизит вредные выбросы углекислого газа. Более прочная древесина хоть и опосредованно, но положительно повлияет на климатические изменения.

 

 

Источник изображения: Rahman et al/Cell Reports 10.1016/j.xcrp.2023.101269 

 

В чём же заключается предложение американских учёных? Во-первых, древесину необходимо освободить от лигнина. Это природный полимер, придающий ей гибкость и окраску. Для этого древесину кипятят в специальном водном растворителе. Во-вторых, древесину с извлечённым лигнином высушивают. На третьем этапе древесина вымачивается в растворе с содержанием микроскопических частичек металлоорганического каркаса Calgary framework 20 (CALF-20) и сушится (выше на фото процесс иллюстрирован по шагам, начиная с левой стороны изображения).

 

Все освобождённые от лигнина полости в древесине заполняются частичками CALF-20. Это вещество обладает гидрофобными свойствами и не способно поглощать влагу из воздуха, что для строительных материалов является весомым плюсом. В то же время CALF-20 отлично поглощает углекислый газ и именно его присутствие превращает древесину в пассивный поглотитель CO2 из атмосферы. Попутно это вещество делает древесину намного прочнее.

 

На следующих этапах учёные будут испытывать улучшенную древесину на прочность и подвергать другим воздействиям, что необходимо для утверждения её на роль строительных материалов в будущем.

 

Источник: extremetech.com

[rabbit]

Ученые придумали двумерные сверхпроводящие чернила

 

 

Ученые из Принстонского университета изобрели сверхпроводящие двумерные чернила, которые можно легко хранить, наносить и применять на практике, пишет Physics Today. Эта технология, разработанная аспиранткой Сяою Сон, ее руководительницей Лесли Шооп и их коллегами, может совершить революцию в производстве микросхем и гибкой электроники, а также открыть дорогу к квантовым компьютерам.

 

Двумерными называют чернила, позволяющие нанести слой толщиной в одну молекулу. Создание двумерных объектов с помощью таких чернил не требует сложной техники, а полученные “рисунки” устойчивы к действию окружающей среды и не требуют защитных покрытий. Благодаря этим чернилам те двумерные материалы, которые ранее были доступны только в лабораторных условиях, могут стать коммерчески доступными. С помощью чернил, проводящих электричество, можно нарисовать электропроводящий узор. Они используются для нанесения микросхем на гибкие поверхности и могут пригодиться в самых разных областях, от бытовой электроники до суперкомпьютеров.

 

Материалом для чернил, которые синтезировала принстонская рабочая группа, послужил дисульфид вольфрама WS2. Он известен в виде нескольких модификаций — одинаковых по своему химическому составу, но различных по кристаллической структуре веществ. Для чернил использовался так называемый 1T′-дисульфид вольфрама. Получить его довольно сложно, поскольку обычные методы дают смесь различных кристаллических структур. Ранее было предсказано, что двумерные «чешуйки» 1T′ дисульфида вольфрама могут обладать свойством сверхпроводимости. Однако не существовало удобного способа получать эти «чешуйки» в промышленных масштабах.

 

Технология получения «чешуек» ранее была отработана на схожем веществе — дителлуриде вольфрама. Но двумерные чернила из него оказались неустойчивыми на воздухе и требовали сложных органических молекул-стабилизаторов. А существующие методы не позволяли выделить чистую 1T′-фазу двумерного дисульфида вольфрама; она оказывалась загрязнена другими кристаллическими фазами.

 

В качестве исходного вещества для синтеза дисульфида вольфрама ученые обычно использовали дисульфид калия-вольфрама, однако у них не получалось создать мономолекулярный дисульфид вольфрама с нужной кристаллической структурой. Принстонская аспирантка догадалась готовить исходное вещество при высокой температуре, что создало нужную кристаллическую структуру с упорядоченными слоями WS2. Чтобы удалить ионы калия, полученное вещество погружали в кислоту, а чтобы расслоить на мономолекулярные слои — облучали ультразвуком. Так были получены мономолекулярные слои дисульфида вольфрама с нужной структурой. Затем монослои были центрифугированы и помещены в обычную воду.

 

Полученные чернила, как оказалось, обладают целым рядом удивительных свойств. Они оказались устойчивы при комнатной температуре и не портились в течение месяца. Такими чернилами можно создавать “узоры”, которые также устойчивы к внешним воздействиям и не требуют защитных покрытий. Их можно наносить на самые разные подложки: вафли из кремния/оксида кремния, оксид индия-олова, боросиликатное стекло, полимерные материалы.

 

Но самое ценное — сверхпроводящие свойства этих чернил. Они обладают свойствами проводника при комнатной температуре и переходят в сверхпроводящее состояние при температуре 7,3° Кельвина, что выше всех значений для дихалькогенидов переходных металлов (халькогениды — соединения с серой и ее аналогами по таблице Менделеева). При этом важно, что полученный дисульфид вольфрама обладает нужной кристаллической структурой, иначе сверхпроводимости не получится.

 

Полученные чернила из дисульфида вольфрама — хороший кандидат в топологические изоляторы, то есть такие вещества, которые устроены как изолятор в объеме, но как проводник на поверхности. Топологические изоляторы считаются перспективным материалом для бездиссипационных транзисторов в квантовых компьютерах, работающих на квантовом эффекте Холла. (Эффект Холла — это возникновение в проводнике, находящемся в магнитном поле, электродвижущей силы, перпендикулярной направлениям тока и магнитного поля.)

 

Устойчивость полученных двумерных чернил к внешним воздействиям делает их интересным материалом для того, чтобы изучать соотношение между топологическими свойствами и сверхпроводимостью. Простота синтеза и стабильность полученных чернил предполагают, что их можно будет применить в самых разных областях, таких как квантовые вычисления, изготовление интегральных микросхем, а также гибких устройств.

 

Источник: The Insider

[rabbit]

Репрограммирование вернуло зрение обезьянам

 

Компания Life Biosciences на ежегодной офтальмологической конференции ARVO объявила об успешном испытании частичного клеточного репрограммирования на приматах. Репрограммирование помогло обезьянам с искусственно вызванным нарушением зрения восстановить его до уровня сравнимого со здоровыми особями.

 

Клеточное репрограммирование - один из подходов к старению, фокусирующийся на одной из причин старения в модели Hallmarks of aging, - нарушениях эпигенома. Некоторые, как например Дэвид Синклер, один из авторов исследования и сооснователь Life Biosciences, считают, что нарушение эпигенома - это основная причина старения, и воздействие на нее автоматически повлияет и на все остальные причины старения. Синклер рассказывал о своих взглядах множество раз в интервью, он активно популяризует борьбу со старением:

 

 

Точка зрения спорная, но как бы то ни было, именно репрограммирование сейчас получает наибольшее внимание от инвесторов. Безос и Мильнер вложились в Альтос. CEO OpenAI Сэм Альтман вложил, как он говорит, практически все имевшиеся свободные деньги в две компании: в Helion, разрабатывающую ядерный синтез, - 375 миллионов, и в Retro Biosciences, разрабатывающую, в том числе, репрограммирование - 180 миллионов. Кроме этих двух, есть и другие стартапы с суммами в районе 100 млн.

 

Синклер же, изучающий старение в своей лаборатории в Гарвардской медицинской школе, пожалуй, один из двух главных ученых в мире (вместе с Обри Ди Греем), продвигающих борьбу со старением. Ранее в этом году он с командой исследователей выпустил работу, посвященную как раз эпигенетической теории старения. А в 2020 году способ, испытанный в этот раз на обезьянах, он успешно испытал на мышах с повреждением оптического нерва.

 

 

В этот раз с помощью лазера ученые наносили повреждения глазам обезьян. Обезьяны показывали снижение ключевых параметров зрения, типичное для людей с ишемической невропатией зрительного нерва, включая результаты электроретиноограммы, томографии и др.

 

На следующий день обезьяны получали внутриглазные инъекции вирусных векторов с тремя из четырех факторов Яманаки: OSK. Активация факторов производилась с помощью доксициклина, который обезьяны принимали систематически до конца исследования.

 

Обезьяны, получившие факторы Яманаки, показали значительные улучшения по результатам электроретинограммы. У них также увеличилось количество пучков аксонов.

 

К сожалению, подробностями, цифрами и графиками исследователи пока не поделились. Из всего этого можно вынести главное. Никакими самыми современными методами подобные повреждения нервов не лечатся. Репрограммирование омолодило клетки и позволило им восстановиться. Это большой шаг к началу испытаний на людях, но по большому счету, это не про зрительные невропатии и даже не про зрение. Те же самые методы применимы к другим тканям, возможно, к любым, ко всему организму. Раньше подобное проделывали отдельно с кожей человека и со старыми мышами целиком.

 

 

 

 

[rabbit]

 

[rabbit]

Впервые в истории вылечен диабет 1-го типа

 

25-летняя женщина с диабетом 1-го типа начала вырабатывать собственный инсулин менее чем через три месяца после трансплантации перепрограммированных стволовых клеток1. Она стала первым человеком с этим заболеванием, которого лечили с помощью клеток, полученных из ее собственного тела.

 

«Теперь я могу есть сахар», - сказала женщина, живущая в Тяньцзине, в беседе с Nature. Прошло уже больше года после трансплантации, и, по ее словам, «я с удовольствием ем все - особенно хотпот». Женщина попросила сохранить анонимность, чтобы защитить свою частную жизнь.

 

Джеймс Шапиро, хирург-трансплантолог и исследователь из Университета Альберты в Эдмонтоне (Канада), говорит, что результаты операции ошеломляют. «Они полностью обратили вспять диабет у пациентки, которой до этого требовалось значительное количество инсулина».

 

Исследование, опубликованное сегодня в журнале Cell, последовало за результатами отдельной группы из Шанхая (Китай), которая в апреле сообщила об успешной трансплантации островков, вырабатывающих инсулин, в печень 59-летнего мужчины с диабетом 2-го типа2. Эти островки были получены из перепрограммированных стволовых клеток, взятых из собственного тела мужчины, и с тех пор он перестал принимать инсулин.

 

Эти исследования входят в число нескольких новаторских опытов по использованию стволовых клеток для лечения диабета, которым страдает около полумиллиарда человек во всем мире. Большинство из них страдают диабетом второго типа, при котором организм не вырабатывает достаточное количество инсулина или его способность использовать гормон снижается. При диабете 1 типа иммунная система атакует островковые клетки поджелудочной железы.

 

Пересадка островков позволяет вылечить это заболевание, но доноров не хватает, чтобы удовлетворить растущий спрос, и реципиентам приходится принимать иммуноподавляющие препараты, чтобы организм не отторгал донорскую ткань.

 

Стволовые клетки можно использовать для выращивания любой ткани организма, их можно неограниченно культивировать в лаборатории, а значит, они потенциально могут стать безграничным источником ткани поджелудочной железы. Используя ткани, созданные из собственных клеток человека, исследователи также надеются избежать необходимости применения иммунодепрессантов.

 

Перепрограммированные клетки

В первом испытании такого рода Дэн Хункуй, клеточный биолог из Пекинского университета в Пекине, и его коллеги извлекли клетки трех людей с диабетом 1-го типа и вернули их в плюрипотентное состояние, из которого они могут быть превращены в любой тип клеток в организме. Эта техника перепрограммирования была впервые разработана Синья Яманака в Университете Киото в Японии почти два десятилетия назад. Но Денг и его коллеги изменили методику3: вместо того чтобы вводить белки, запускающие экспрессию генов, как это делал Яманака, они подвергли клетки воздействию небольших молекул. Это позволило лучше контролировать процесс.

 

Затем исследователи использовали химически индуцированные плюрипотентные стволовые (iPS) клетки для создания 3D-кластеров островков. Они проверили безопасность и эффективность клеток на мышах и нечеловеческих приматах.

 

В июне 2023 года в ходе операции, длившейся менее получаса, они ввели эквивалент примерно 1,5 миллиона островков в брюшную мышцу женщины - новое место для трансплантации островков. В большинстве случаев островковые трансплантаты вводятся в печень, где за клетками невозможно наблюдать. Но, поместив их в брюшную полость, исследователи смогли наблюдать за клетками с помощью магнитно-резонансной томографии и, в случае необходимости, удалить их.

 

 

Без инсулина

Через два с половиной месяца женщина вырабатывала достаточное количество инсулина, чтобы жить без дозаправок, и этот уровень сохранялся более года. К этому времени женщина перестала испытывать опасные скачки и падения уровня глюкозы в крови, который оставался в пределах целевого диапазона более 98 % суток. «Это поразительно», - говорит Дайсуке Ябе, исследователь диабета из Университета Киото. «Если это можно применить к другим пациентам, это будет замечательно».

 

Результаты интригуют, но их необходимо повторить на большем количестве людей, говорит Джей Скайлер, эндокринолог из Университета Майами (Флорида), изучающий диабет 1 типа. Скайлер также хочет убедиться, что клетки женщины продолжают вырабатывать инсулин в течение пяти лет, прежде чем считать ее «излеченной».

 

Денг говорит, что результаты двух других участников «также очень положительные», и в ноябре они достигнут годичного рубежа, после чего он надеется расширить исследование еще на 10 или 20 человек.

 

Поскольку женщина уже получала иммунодепрессанты в связи с предыдущей пересадкой печени, исследователи не могли оценить, снижают ли iPS-клетки риск отторжения трансплантата.

 

Даже если организм не отторгает трансплантат, поскольку не считает клетки «чужеродными», у людей с диабетом 1 типа, поскольку они страдают аутоиммунными заболеваниями, все равно существует риск, что организм может атаковать островки. Денг говорит, что у женщины этого не произошло из-за иммунодепрессантов, но они пытаются разработать клетки, которые смогут избежать этой аутоиммунной реакции.

 

Донорские клетки

Трансплантация с использованием собственных клеток реципиента имеет свои преимущества, но эти процедуры трудно масштабировать и коммерциализировать, говорят исследователи. Несколько групп приступили к испытаниям островковых клеток, созданных с использованием донорских стволовых клеток.

 

В июне были получены предварительные результаты одного испытания, проведенного компанией Vertex Pharmaceuticals из Бостона, штат Массачусетс. Дюжине участников с диабетом 1 типа были введены в печень островки, полученные из донорских эмбриональных стволовых клеток. Все они получали иммунодепрессанты. Через три месяца после трансплантации все участники начали вырабатывать инсулин при наличии глюкозы в крови4. Некоторые стали инсулинонезависимыми.

 

В прошлом году компания Vertex начала еще одно испытание, в ходе которого островковые клетки, полученные из донорских стволовых клеток, были помещены в устройство, призванное защитить их от атак иммунной системы. Они были пересажены человеку с диабетом 1-го типа, который не получал иммунодепрессантов. «Это испытание продолжается», - говорит Шапиро, участвующий в исследовании, в которое планируется включить 17 человек.

 

Ябе также собирается начать исследование с использованием островковых клеток, полученных с помощью донорских iPS-клеток. Он планирует создать островковые клетки и хирургическим путем поместить их в ткани брюшной полости трех человек с диабетом 1 типа, которые будут получать иммунодепрессанты. Первый участник должен получить трансплантат в начале следующего года.

Источник: nature.com

[rabbit]

Ученые победили слепоту — они создали имплант Prima, который полностью вернул зрение 38 испытуемым

 

В Европе завершены первые клинические испытания имплантата сетчатки глаза в сочетании с комплексом носимых приборов для восстановления остроты зрения у людей. Все участвующие в проекте пациенты восстановили потерянную ранее остроту зрения, вернув себе способность читать, разгадывать кроссворды и играть в настольные игры. Пройдёт ещё несколько лет и возможность вернуть ясность зрения станет обычной врачебной практикой.

Развивает исследование американская компания Science Corp. Оригинальная разработка создана на основе исследований учёных Стэнфордского университета и продолжена учреждённой для этого компанией Pixium Vision. Позже она была приобретена компанией Science Corp. Платформа PRIMA представляет собой беспроводной и полностью автономный фотоэлектрический имплантат, хирургическим путём внедряемый под сетчатку больного глаза, очки с камерой и проекционной системой, а также карманный вычислительный блок для обработки и увеличения изображения с камеры.

Комплекс решений PRIMA нацелен на лечение возрастной макулярной дегенерации (ВМД), которой страдают 8 млн человек по всему миру. В процессе необратимого заболевания, которое называется географическая атрофия (она считается запущенной формой ВМД), пациент теряет остроту зрения — способность различать мелкие детали, что резко снижает качество жизни. Имплантат возвращает потерянную остроту зрения, что доказали клинические испытания PRIMAvera с участием 38 пациентов.

«Полученные результаты демонстрируют важную веху в лечении тяжёлой потери зрения, вызванной географической атрофией вследствие возрастной макулярной дегенерации. Впервые удалось восстановить центральное зрение сетчатки, ухудшившееся из-за возрастной макулярной дегенерации, — сказал профессор Фрэнк Хольц (Frank Holz), доктор медицинских наук, научный координатор исследования PRIMAvera. — До этого не существовало реальных вариантов лечения для улучшения зрения у таких пациентов».

Острота зрения всех участников была измерена через 6 и 12 месяцев после имплантации с помощью офтальмологической шкалы LogMAR, и результаты продемонстрировали клинически значимое улучшение. Успех определялся способностью распознавать 10 букв (2 строки) таблицы. Некоторые пациенты стали видеть 23 буквы (4,6 строки), а наибольшим улучшением стало распознавание 59 букв (11,8 строки). При этом установка имплантата не ухудшила остроту зрения, если система была отключена, что свидетельствует о хорошем профиле безопасности.

 

Клинические испытания PRIMAvera (по-итальянски — «весна») были проведены для сертификации комплекса на европейском рынке. Учёные уверены, что через несколько лет возможность вернуть остроту зрения появится у многих людей.

 

Источник: businesswire.com

Сообщение отредактировал rabbit: 23 октября 2024 - 19:12

[rabbit]

Создан порошок с рекордным уровнем поглощения CO2 из воздуха

 

Сегодня удаление сколько-нибудь значимых объёмов углекислого газа из атмосферы (главного катализатора парникового эффекта) является неподъёмной задачей как по стоимости процесса, так и по его эффективности. Учёные из США смогли оптимизировать процесс, создав порошок с рекордным уровнем поглощения CO2, коммерческое использование которого может начаться через пару лет.

Над открытием группа учёных из Калифорнийского университета в Беркли работала больше 30 лет. Они изучали соединения, относящиеся к так называемым ковалентным органическим каркасам, имеющими пористую структуру и поэтому обладающим огромной площадью поглощения.

 

Разработанная учёными структура на основе аминных связей, активных при захвате молекул углекислого газа, оказалась удачнее предыдущих решений. Всего 200 граммов порошка COF-999 способны абсорбировать из воздуха 20 кг CO2. На такое сегодня не способен ни один материал. Для сравнения, примерно столько углекислого газа за год поглощает среднестатистическое дерево.

 

Для ряда предыдущих методов прямого улавливания углекислого газа из атмосферы также использовались амины (полиамины), но в виде жидких растворов. Также подобное требовало нагрева для лучшей реакции. Материал COF-999, как заявляют учёные, работает при комнатной температуре в сухом порошке, что делает его эксплуатацию удобной. Последующий нагрев порошка до 60 °C высвобождает CO2 и позволяет порошку снова его захватывать. Так можно делать до 100 раз с каждой порцией COF-999. Высвобожденный газ можно захоронить или пустить в производство. Также порошок COF-999, по признанию учёных, поглощает CO2 из воздуха в 10 раз быстрее других аналогичных по назначению веществ.

 

Учёные рассчитывают, что новый материал поступит в эксплуатацию примерно через два года, если они смогут повысить его абсорбирующую способность и количество рабочих циклов.

 

Источник: newatlas.com

 

[rabbit]

В Японии ученые создали пластик, который полностью разлагается в морской воде 

 

Материал имеет уникальную молекулярную структуру, его молекулы легко разрушаются под воздействием соленой воды. Между тем сам пластик довольно прочный до того момента, пока не попал в воду.

 

Исследователям удалось разработать новый тип пластика, который не только обладает высокой прочностью, но и полностью разлагается в морской воде, не образуя вредный микропластик. Это означает, что даже если такой пластик попадет в океан, он быстро разложится на безопасные для окружающей среды компоненты.

 

"Мы создали новое семейство пластиков, которые прочны, стабильны, пригодны для вторичной переработки, могут выполнять множество функций и, что важно, не образуют микропластика", — заявил руководитель исследования Такудзо Айда.

 

Материал имеет уникальную молекулярную структуру, его молекулы связаны между собой особыми связями, которые легко разрушаются под воздействием соленой воды. Между тем сам пластик довольно прочный до того момента, пока не попал в соленую воду.

 

Новый материал может стать настоящей революцией в производстве пластиковых изделий.

 

Ученые отмечают, что такой пластик прочнее обычного, недорогой в производстве, а технология его создания проста.

 

Источник: science.org

[rabbit]

Химики научились эффективно добывать воду из воздуха без затрат электричества

 

Международная команда химиков разработала композитный материал с использованием органических кристаллов, способный собирать воду из водяных паров без электричества. Он выглядит как тонкие нити.

Схема расположения кристаллов Януса в эксперименте, фронтальный и боковой виды на группы кристаллов на разных этапах формирования капель воды

 

Опреснение, оно же удаление солей, остается одним из основных методов получения питьевой и применимой в промышленности воды. Этот процесс требует значительных затрат энергии, даже если мы говорим о простой конденсации обессоленной воды из пара.

Команда химиков под руководством профессора Панце Наумова (Pance Naumov) предложила альтернативный подход и разработала для его реализации «умные» кристаллы. Ученые назвали разработку «кристаллами Януса» (Janus crystals), по имени Януса, древнеримского двуликого бога.

Ученых вдохновили растения и животные засушливых регионов, которые научились там выживать. Некоторые пустынные насекомые и ящерицы в процессе эволюции развили особую поверхностную структуру, сочетающую гидрофильные и гидрофобные зоны. Гидрофильные участки притягивают воду, там она собирается в капли. Затем эти капли перемещаются через гидрофобные — отталкивающие воду — зоны. Это позволяет животным собирать влагу из воздуха даже там, где за год выпадает меньше сантиметра осадков.

 

 

Исследователи также использовали в дизайне композитных кристаллов гидрофильные и гидрофобные соединения. Конденсация воздушной влаги или тумана на кристаллах Януса происходит без дополнительных усилий и приложения электричества при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении. Ученые считают, что их разработка станет источником чистой пресной воды в регионах, где опреснение очень затратно и электричество поставляется с перебоями.

Ученые выбрали три органических соединения и вырастили из них гибкие кристаллы. В ходе экспериментов они изучили взаимодействие выбранных материалов и их сочетаний с водяными парами и оптимизировали форму и состав системы.

 

Кристаллы Януса обладают рекордной эффективностью сбора воды из влажного воздуха — 16 граммов с квадратного сантиметра материала за час. Они узкие и прозрачные для видимого света, поэтому исследователи могут легко наблюдать за конденсацией и перемещением капель тумана.

В отличие от предыдущих поколений органических кристаллов с теми же применениями, кристаллы Януса совмещают функции сбора и транспортировки воды на своей поверхности. Это делает процесс извлечения влаги эффективным при нормальных условиях.

«В атмосфере Земли содержится огромное количество неиспользованной пресной воды, однако нам крайне необходимы материалы, которые могли бы эффективно захватывать эту влагу, конденсировать ее и превращать в питьевую воду. Мы создали такие кристаллы и можем дополнительно использовать их механическую гибкость и оптическую прозрачность для создания активных, саморегулирующихся и высокоэффективных систем для сбора воды. В перспективе такие системы, применяемые в крупном масштабе, помогут бороться с нехваткой воды на уровне всего общества», — объяснил Панце Наумов.

 

Источник: pubs.acs.org

Сообщение отредактировал rabbit: 26 ноября 2024 - 16:43

[rabbit]

В США ученые создали вакцину для восстановления зрения

 

Исследователи из Медицинского кампуса Аншутского университета Колорадо нашли перспективный препарат, который может помочь восстановить зрение у людей с рассеянным склерозом (РС) и другими неврологическими заболеваниями, повреждающими нейроны.

 

Исследование было опубликовано на этой неделе в журнале Nature Communications.

 

Препарат LL-341070 повышает способность мозга восстанавливать поврежденный миелин - защитную оболочку вокруг нервных волокон. Повреждение миелина - отличительная черта таких заболеваний, как рассеянный склероз, а также естественное следствие старения, часто приводящее к потере зрения, двигательных навыков и когнитивному спаду.

 

Исследование, посвященное зрению, показало, что, хотя мозг обладает определенной способностью к самовосстановлению при повреждении миелина, этот процесс может быть медленным и неэффективным. Исследователи заметили, что LL-341070 значительно ускоряет процесс восстановления и улучшает функции мозга, связанные со зрением, у мышей, даже после серьезных повреждений.

 

«Это исследование приближает нас к миру, в котором мозг обладает способностью к самовосстановлению», - сказал Итан Хьюз, доктор философии, соавтор исследования и доцент кафедры клеточной биологии и биологии развития в Медицинской школе Университета Южной Калифорнии. «Используя этот потенциал, мы надеемся помочь людям с такими заболеваниями, как рассеянный склероз, потенциально обращая вспять некоторые повреждения, предлагая людям возможность восстановить зрение и когнитивные функции».

 

Исследователи обнаружили, что лечение делает процесс восстановления гораздо более эффективным после серьезных повреждений, подчеркивая важность вмешательства при тяжелых травмах. Было установлено, что даже частичное восстановление миелина значительно улучшает функции мозга, связанные со зрением.

 

«Мы давно знаем, что миелин играет важнейшую роль в работе мозга», - говорит Дэниел Денман, доктор философии, соавтор исследования и доцент кафедры физиологии и биофизики Медицинской школы Университета Южной Калифорнии. «Это исследование подчеркивает роль миелина коры головного мозга в зрительной функции. Препарат может стать переломным моментом, поскольку он ускоряет естественные механизмы восстановления мозга».

 

Исследователи планируют протестировать препарат в других областях мозга и усовершенствовать лечение, надеясь сделать его еще более эффективным и в конечном итоге доступным для пациентов.

 

«Это открытие - только начало», - говорит Хьюз. «Мы уверены, что LL-341070 и подобные ему препараты однажды смогут принести реальную пользу пациентам, улучшив общую работу мозга и качество жизни».

 

Испытания препарата на мышах прошли успешно, и в случае одобрения Минздравом США тестирование на людях начнется уже в этом году.

 

 

Источник: medicalxpress.com

Сообщение отредактировал rabbit: 27 января 2025 - 23:17

[rabbit]

Британская команда изобрела самовосстанавливающееся дорожное покрытие

 

Исследователь из Университета Суонси утверждает, что крошечные споры растений, смешанные с битумом, могут продлить срок службы поверхности на 30%

 

Исследователи разработали дорожное покрытие, которое восстанавливается после появления трещин, предотвращая появление выбоин без вмешательства человека.

 

Международная группа разработала самовосстанавливающийся битум, который чинит трещины по мере их образования, сплавляя асфальт вместе. В лабораторных испытаниях куски материала ремонтировали небольшие трещины в течение часа с момента их появления.

 

«Заделывая трещины, вы предотвращаете образование выбоин в будущем и продлеваете срок службы дороги», — сказал доктор Хосе Норамбуэна-Контрерас, исследователь проекта в Университете Суонси. «Мы можем продлить срок службы поверхности на 30%».

 

 

По данным Автомобильной ассоциации, в прошлом году в Великобритании на ремонт транспортных средств, поврежденных выбоинами, было потрачено рекордных 579 млн фунтов стерлингов, что больше, чем 474 млн фунтов стерлингов в 2023 году. Пообещав выделить 1,6 млрд фунтов стерлингов на ремонт дорог и устранение более 7 млн ​​выбоин в Англии в этом году, министр транспорта Хайди Александер заявила, что эти опасности «слишком долго преследовали автомобилистов».

 

Выбоины обычно начинаются с небольших поверхностных трещин, которые образуются под тяжестью движения. Они позволяют воде просачиваться в дорожное покрытие, где она наносит еще больший ущерб посредством циклов замерзания и оттаивания. Битум, липкое черное вещество, используемое в асфальте, становится подверженным растрескиванию, когда он затвердевает в результате окисления.

 

Чтобы сделать самовосстанавливающийся битум, исследователи смешали его с крошечными пористыми спорами растений, пропитанными переработанными маслами. Когда дорожное покрытие сжимается проезжающим транспортом, оно сжимает споры, которые выделяют свое масло в любые близлежащие трещины. Масла размягчают битум достаточно, чтобы он мог течь и запечатывать трещины.

 

Работая с исследователями из Королевского колледжа Лондона и Google Cloud, ученые использовали машинное обучение, форму искусственного интеллекта, для моделирования движения органических молекул в битуме и имитации поведения самовосстанавливающегося материала, чтобы увидеть, как он реагирует на вновь образованные трещины. Исследователи полагают, что материал можно будет масштабировать для использования на британских дорогах через пару лет.

 

По оценкам RAC, в среднем водители сталкиваются с шестью выбоинами на милю на дорогах, контролируемых советом в Англии и Уэльсе. Ямы могут подвергать жизни риску и оставлять автомобилистов со счетами за ремонт в сотни или тысячи фунтов.

 

 

Национальное управление автомагистралей, правительственное агентство, отвечающее за эксплуатацию, обслуживание и улучшение автомагистралей и основных дорог Англии, заявило, что среди технологий, в которые оно инвестирует, — «умные» дорожные материалы, которые способны восстанавливаться самостоятельно.

 

«От прогнозирования необходимости проведения технического обслуживания на реальной дорожной сети до самовосстанавливающихся дорожных покрытий, National Highways стремится использовать технологии, чтобы сделать наши автомагистрали и основные дороги категории А более безопасными и экологичными в будущем», — сказал представитель.

 

«Благодаря этому исследованию улучшения и техническое обслуживание будут осуществляться быстрее и с меньшими перебоями, а участники дорожного движения получат гораздо более приятные впечатления от поездки на всем протяжении пути, сэкономив время и расходы на поездку».

 

 

Источник: theguardian.com

[SaVi]

Не для Украины, тогда не как будет бабки сп*здить на асфальте.

[rabbit]

Американские ученые уничтожили РАК ПОЧЕК: они придумали вакцину со 100% эффективностью.

 

Вакцину испытали на людях. Она показала невероятную эффективность.

 

Ученые из института Дана-Фарбер в Массачусетсе совершили серьезный научный прорыв. Они создали и протестировали вакцину против рака почек. Результаты ошеломляют – 100% эффективность даже в тяжелых случаях.

По словам исследователей, вакцина эффективна даже на поздних стадиях развития рака. Она помогает даже безнадежно больным людям. Причем организм самостоятельно избавляется от рака – вакцина лишь показывает иммунной системе, где находятся раковые клетки.

 

Но лекарство от рака хорошо работает не только на бумаге, но и на деле. Его уже протестировали на 9 больных с разной степенью рака почек. Результат – потрясающий: девять из девяти больных полностью вылечились и не нуждаются в дополнительно лечении.

Важно отметить: сейчас рак почки на поздних стадиях в основном вырезают, а после человек принимает специальные лекарства, снижающие вероятность рецидива. Такая схема лечения эффективна, однако для пациентов, которые обнаружили рак на поздних стадиях, прогноз все равно неблагоприятный: опухоль возвращается. Но только не в случае с вакциной.

Врачи не торопились с выводами и наблюдали за пациентами на протяжении 34 месяцев. Ни одного случая рецидива обнаружено не было. И да, это все равно не повод говорить, что больше у человека рака почек не будет, но результат все равно впечатляет.

 

«Мы очень рады этим результатам, которые демонстрируют такую положительную динамику у всех девяти пациентов с раком почки», — говорит соавтор исследования и соруководитель Тони Чуэйри, доктор медицинских наук, директор Центра рака мочеполовой системы Ланка в Дана-Фарбер.

Сейчас проводятся дополнительные исследования нового лекарства. И если независимые эксперты не обнаружат проблем, то уже скоро появится новый метод лечения, а рак почек перестанет быть смертельно опасной болезнью. Ждем и верим, что так и случится.

А еще сильно надеемся, что отечественные вакцины от рака покажут себя хорошо на испытаниях. И тогда совсем скоро миллионы россиян смогут не опасаться опухолей. Смертельная некогда болезнь будет охотнее поддаваться лечению и сотни тысяч жизней окажутся спасены. 

Учитывая динамику, с которой появляются все новые и новые методы лечения рака, высока вероятность, что опасное заболевание уже к концу десятилетия перестанет представлять серьезную угрозу человеку. Новейшие методы лечения позволят спасать людей даже на поздних стадиях, возвращая их к полноценной жизни без изнурительных курсов химиотерапии. 

 

 

Источник: dana-farber.org

 

[rabbit]

Американские химики из Северо-Западного университета и Университета Пердью создали катализатор на основе никеля для переработки смешанных пластиковых отходов без необходимости предварительной сортировки. 

 

Бытовые товары и упаковка для пищевых продуктов преимущественно изготавливаются из пластика. Почти весь этот пластик состоит из полиолефинов — полиэтилена и полипропилена, ключевых составляющих одноразового мусора. Из них на переработку попадает менее 10%. 

 

Это связано с тем, что углерод-углеродные связи в полиолефинах очень прочные и отходы очень медленно разлагаются. Пластиковый мусор десятилетиями остается на свалках и в окружающей среде, разлагаясь на опасные микрочастицы. 

 

Переработка пластика также представляет собой проблему. Стаканчики из под йогурта нельзя перерабатывать вместе с упаковками из под молока. Даже крошечный кусок неподходящего полимера может испортить всю партию. Сортировка пластикового мусора, автоматизированная, или вручную, очень сложный и медленный процесс. Из-за этого показатели переработки пластика остаются на крайне низком уровне. Однако катализатор, созданный американскими химиками, работает даже с грязными пластиковыми отходами, содержащими поливинилхлорид. 

 

Ежегодно производится более 220 млн тонн полиолефинов. Согласно отчету Nature за 2023 год, уровень мировой переработки этих отходов составляет менее 10%, а в некоторых случаях, менее 1%. Сортировка настолько затруднена, что большинство смешанных партий пластиковых отходов сразу отправляют на свалку.

 

«Одним из самых больших препятствий в переработке пластика всегда была необходимость тщательной сортировки пластиковых отходов по типу. Наш новый катализатор может обойти этот дорогостоящий и трудоемкий этап переработки обычных полиолефинов, сделав переработку более эффективной, практичной и экономически выгодной, чем существующие стратегии», — отмечает старший автор исследования Тобин Маркс. 

 

Предложенная американскими учеными система переработки полиолефинов базируется на одноцентровом органоникелевом катализаторе, закрепленном на «суперкислотном» носителе из сульфатированного оксида алюминия. По результатам испытаний в лаборатории, этот катализатор превращал малоценные полиолефины в жидкие масла и воск, которые можно было повторно использовать в качестве смазочных материалов, топлива, или даже как воск для свечей. 

 

 

Принцип действия катализатора на основе никеля/Nature Chemistry

 

В отличие от термической обработки, в частности, пиролиза, предусматривающего спекание пластика при температурах 400-700°C, пока тот не растрескается и не превратится в неупорядоченную массу, катализатор на основе никеля работает при температурах около 200°C. Он использует водород для осторожного разрыва углеродных связей. 

 

По сравнению с традиционными никелевыми наночастицами, этот катализатор оказался гораздо более эффективным. В одном из испытаний он превратил практически весь изотактический полипропилен в жидкие углеводороды в течение 20 минут. Показатель конверсии (преобразования) iPP составил 16 граммов на грамм катализатора в час. 

 

При этом катализатор различил разные виды пластика среди общей кучи и выборочно перерабатывал полипропилен, практически не трогая полиэтилен. Это впервые, когда химическим путем удалось достичь такой выборочной сортировки пластиковых отходов. 

 

Поливинилхлорид очень проблемный для переработки. При нагревании он выделяет соляную кислоту, разрушающую оборудование и повреждающую катализаторы. Однако после того, как исследователи добавили ПВХ к смешанным пластиковым отходам, катализатор начал работать еще лучше.

 

«Добавление ПВХ к смеси в процессе переработки, всегда было под запретом. Но, судя по всему, это делает процесс еще лучше. Это безумие. Такого точно никто не ожидал», — отметил один из руководителей исследования, ученый из Северо-Западного университета Йоси Кратиш. 

 

Полученные учеными данные подтвердили, что небольшое количество соляной кислоты, выделяемой ПВХ, способно восстановить кислотный носитель, помогая катализатору разрывать углеродные связи. Среди имеющихся проблем, уязвимость катализатора к воздуху и снижение эффективности после каждого использования. Однако его можно восстановить с помощью обработки на основе алюминия.

 

Источники: zmescience.com,  nature.com

[rabbit]

Болезнь Гентингтона впервые поддалась лечению

 

Одно из самых жестоких и разрушительных заболеваний - болезнь Гентингтона - впервые удалось успешно лечить, сообщают врачи.

Это заболевание передаётся в семьях по наследству, неумолимо уничтожает клетки мозга и напоминает сочетание деменции, болезни Паркинсона и болезни двигательных нейронов.

Первые симптомы болезни Хантингтона обычно появляются в 30-40 лет и обычно приводят к смерти в течение двух десятилетий - что открывает возможность того, что более раннее лечение может не дать симптомам проявиться вовсе.

В испытании генная терапия от uniQure замедлила прогрессирование болезни примерно на 75% за три года наблюдения. Препарат доставляют прямо в мозг во время очень сложной операции, и он выключает производство токсичного белка huntingtin.

Лечение — одноразовая генная терапия: вирус заносит в клетки инструкции для микроРНК, которая подавляет мутантный ген. Операция длится 12–18 часов.

В исследовании участвовали 29 пациентов; по составному клиническому показателю их ухудшение шло в среднем в 4 раза медленнее обычного. Полные данные пока не прошли независимое рецензирование.

Учёные называют результат «прорывным», но предупреждают: терапия дорогая и технически сложная, поэтому быстро доступной для всех она не станет.

 

 

 

Источник: bbc.com