Sve donedavno najbolje što smo mogli bilo je usporiti starenje. Nova otkrića sugeriraju da se cijeli proces može i okrenuti. Istraživači Medicinskog fakulteta na Harvardu identificirali su šest kemijskih koktela koji imaju potencijal prkositi starenju i bolestima povezanim sa starenjem u manje od tjedan dana. I dok se dosad starenje usporavalo snažno genskom terapijom, znanstvenici tamošnjeg Sinclair Laba sad su kemijski pristup upotrijebili za reprogramiranje stanica u mlađe stanje. Također su razvijene nove metode odabira, uključujući kvantitativnu analizu nukleocitoplazmatske kompartmentalizacije (NCC) koja može razlikovati mlade, stare i stare stanice.

Ovo novo otkriće nudi potencijal za poništavanje starenja s jednim pilulom, s primjenama od poboljšanja vida do učinkovitog liječenja bolesti povezanih sa starenjem 14/17 pic.twitter.com/XYpnn0FE9W

— David Sinclair (@davidasinclair) 12. srpnja 2023

“Najbolje što smo dosad mogli učiniti bilo je usporiti starenje. Nova otkrića sugeriraju da to sada možemo preokrenuti”, tvrdi kontroverzni znanstvenik David Sinclair. Proslavio se još 2006. kada je glodavcima dao resveratrol, molekulu blagotvornog djelovanja na zdravlje, koja je navodno usporavala njihovo starenje.

Nakon toga je stekao titulu gurua dugovječnosti i usput se ludo obogatio kad je njegovu tvrtku Sirtriskoja je eksperimentirala s resveratrolom, GlaxoSmithKline 2008. godine kupio za 720 milijuna dolara. Ugled mu je bio narušen nakon što je Pfizer doveo u pitanje rezultate istraživanja. Stoga se ne čudi i kako Sinclairovu tvrdnju da u rukama ima koktel mladosti znanstvena zajednica dočekuje s rezervom. S druge strane, zanimanje za njegov rad sad je pokazao Elon Musk.

BioKnit: kuća od vune i gljiva

U studiju koji pomalo zvuči kao priča o tri praščića, istraživači Sveučilišta Newcastle spojili su vunu i gljivice kako bi razvili materijale koji bi trebali smanjiti utjecaj građevinske industrije na okoliš. Pokazalo se naime da se miokrettjesteninu napravljenu od micelija moguće je kombinirati s merino vunom i od njihove mješavine dobiti konzistentan i svestran materijal, jači i snažniji od konvencionalnih kompozitnih uzoraka micelija, uzgojenih bez pletene oplate.

BioKnit samonosiva struktura izložena u Hubu za biotehnologiju Sveučilišta Newcastle 📷 Newcastle University
BioKnit samonosiva struktura izložena u Hubu za biotehnologiju Sveučilišta Newcastle Sveučilište Newcastle

“Naša je ambicija transformirati izgled, dojam i dobrobit arhitektonskih prostora korištenjem micelija u kombinaciji s biološkim materijalima kao što su vuna, piljevina i celuloza”, objašnjavaju istraživači u Granice u bioinženjeringu i biotehnologiji. Ovaj proces mogao bi pružiti jeftinu, održivu zamjenu za pjenu, drvo i plastiku.

Tjestenina napravljena od micelija može se kombinirati s merino vunom 📷 Newcastle University
Tjestenina napravljena od micelija može se kombinirati s merino vunom Sveučilište Newcastle

FrameDiff transformira medicinu

MIT-ovi istraživači razvili su se FrameDiffračunalni alat koji koristi generativnu umjetnu inteligenciju za projektiranje novih proteinskih struktura za ubrzanje razvoja lijekova i poboljšanje genske terapije.

Sustav FrameDiff testiran je na konstrukciji pojedinačnih proteina, a istraživači su otkrili da se mogu stvoriti veliki proteini do 500 dijelova, bez oslanjanja na postojeću mapu strukture proteina 📷 Alex Shipps/MIT CSAIL
Sustav FrameDiff testiran je na konstrukciji pojedinačnih proteina, a istraživači su otkrili da se mogu stvoriti veliki proteini do 500 dijelova, bez oslanjanja na postojeću mapu strukture proteina Alex Shipps/MIT CSAIL

Pristup strojnog učenja generira “okvir” koji se usklađuje s inherentnim svojstvima proteinskih struktura, omogućujući mu da konstruira nove proteine ​​neovisno o postojećim dizajnima, olakšavajući proteinske strukture bez presedana.

Atropin ipak ne liječi kratkovidnost

Dvogodišnja studija Pediatric Eye Disease Investigator Groupa (PEDIG) je otkrio da niske doze atropina u kapima za oči (0,01%) nisu bile ništa učinkovitije od placeba u usporavanju napredovanja kratkovidnosti kod djece starije od dvije godine. Nalazi su u suprotnosti s prethodnim ispitivanjima koja su primarno provedena u istočnoj Aziji, sugerirajući da rasne razlike mogu utjecati na odgovor na atropin. Rezultati naglašavaju potrebu za dodatnim istraživanjem za upravljanje ovim sve češćim stanjem očiju.

“Bi li lijek doza bio učinkovit u populaciji SAD-a? Je li kombiniranje atropina s drugim strategijama imalo sinergijski učinak? Možemo li razviti druge pristupe liječenju ili prevenciji temeljene na boljem razumijevanju uzroka progresije miopije?”, zapitali su se istraživači u časopisu JAMA Oftalmologija. Oni kažu da treba hitno poraditi na prevenciji kratkovidnosti s kojom će se do sredine stoljeća suočiti polovica svjetske populacije.

Protočne baterije sljedeće generacije

Protočna baterija optimizirana za pohranu energije iz električne mreže zadržala je svoj kapacitet pohranjivanja i oslobađanja energije više od godinu dana neprekidnog punjenja i pražnjenja, javljaju istraživači Pacifičkog sjeverozapadnog nacionalnog laboratorija (PNNL) pod nadzorom američkog Ministarstva energetike.

Za razliku od solid-state baterija, protočne baterije pohranjuju energiju u tekućem elektrolitu 📷 Sara Levine, Pacific Northwest National Laboratory
Za razliku od poluprovodničkih baterija, protočne baterije pohranjuju energiju u tekućem elektrolitu Sara Levine, Pacific Northwest National Laboratory

Studija, objavljena u časopisu Džuldetaljno opisuje prvu upotrebu otopljenog jednostavnog šećera nazvanog β-ciklodekstrin, derivata škroba, za povećanje dugovječnosti i kapaciteta baterije. U nizu eksperimenata znanstvenici su optimizirali omjer kemikalija u sustavu sve dok nije postigao 60 posto veću vršnu snagu.

Ruozhu Feng s dugotrajnim sastojcima baterija 📷 Andrea Starr, Pacific Northwest National Laboratory
Ruozhu Feng s dugotrajnim baterijskim sastojcima Andrea Starr, Pacific Northwest National Laboratory

Aditiv β-ciklodekstrin također je prvi koji ubrzava elektrokemijsku reakciju koja pohranjuje i zatim oslobađa energiju protočne baterije, u procesu koji se naziva homogena kataliza. To znači da šećer obavlja svoj posao dok je otopljen u otopini, a ne kao krutina nanesena na površinu.

Samozalječivi metali

Znanstvenici su prvi put svjedočili pucanju komada metala koji se potom spojio bez ljudske intervencije, rušeći se pritom temeljne znanstvene teorije. Ako se novootkriveni fenomen može iskoristiti, to bi moglo dovesti do inženjerske revolucije koja bi nam iznjedrila samozacjeljujuće motore, mostove i zrakoplove.

Zeleno označava mjesto na kojem je nastala pukotina, a zatim se ponovno spojila u prikazu samozacjeljivanja metala na nanomjernoj razini 📷 Sandia National Laboratories
Zeleno označava mjesto na kojem je nastala pukotina, a zatim se ponovno spojila u prikazu samozacjeljivanja metala na nanomjernoj razini Sandia National Laboratories

“Bilo je to apsolutno zapanjujuće gledati iz prve ruke”, napisali su istraživači Sandia National Laboratoriesa ja Sveučilište Texas A&M koji su svoja otkrića opisali u časopisu Priroda. “Potvrdili smo da metali imaju vlastitu intrinzičnu, prirodnu sposobnost da se sami zacjeljuju, barem u slučaju oštećenja uslijed zamora na nanosi.”

Bojanje 2% Zemlje u bijelo zaustavlja zagrijavanje

2021. godine istraživači iz Sveučilišta Purdue objavili su da su razvili najbjelju boju na Zemlji. Ta je boja toliko bijela da može reflektirati preko 98% svjetlosti. Ovo je osobito korisno jer svjetlost stvara toplinu, a nama na ovim Zemljima je danas vrućine i previše. Kad bi se koristila na zgradi, rekli su istraživači, boja bi smanjila temperaturu na površini, snizila unutarnju temperaturu i smanjila potrebu za klimatizacijom.

Profesori elektrotehnike i računalnog inženjerstva na Kalifornijskom sveučilištu u Davisu sad su otišli korak dalje. Oni su izračunali da bi premazivanjem Purdueove boje preko 1-2% Zemljine površine toliko smanjila količinu topline koja apsorbira planet da bi se riješili svi problemi sa zagrijavanjem. Uz to, količina svjetlosti koja se odbija natrag u svemir ne bi mnogo naštetila kozmosu. Bilo bi to “kao da šalicu obične vode izlijete u ocean”.

Tekući kristali za sigurniji QR kod

Istraživači Fakulteta inženjerstva Sveučilišta u Nagoyi razvili su metodu za preradu kolesteričnih tekućih kristala (CLC) u sferne čestice mikrometarskih veličina. CLC kristali imaju spiralnu strukturu, što im daje jedinstvena optička svojstva i sposobnost selektivne refleksije svjetlosti. Kombinirajući sferne CLC čestice s komercijalno dostupnim pigmentima, istraživači su razvili jedinstveni QR kod protiv krivotvorenja koji se može prikazati samo pod određenim kružnim polarizatorom ili to izvijestili u časopisu Napredni optički materijali.

CLCkristali pokazuju neobične boje zbog svoje jedinstvene molekularne strukture i optičkih svojstava koja dovode do selektivne refleksije svjetlosti na određenim valnim duljinama 📷 Nagoya University
CLCkristali pokazuju neobične boje zbog svoje jedinstvene molekularne strukture i optičkih svojstava koja dovode do selektivne refleksije svjetlosti na određenim valnim duljinama Sveučilište Nagoya

Sigurniji QR kodovi koji se ne mogu replicirati mogu se napraviti zahvaljujući kiralnosti CLC-a, odnosno svojstvu objekta ili molekule da se ne može preklopiti na svoju zrcalnu sliku zbog asimetrije. CLC-i su kiralni i imaju optičku aktivnost, tako da se QR kod protiv krivotvorenja može stvoriti kombiniranjem boje sferičnih CLC čestica s komercijalno dostupnim nekim pigmentima. Kod se može pročitati samo ako se koristi određeni kružni polarizator koji propušta ne-kiralnu svjetlost, ali ne i kiralnu svjetlost QR koda.

Materijal za manju potrošnju energije

Istraživači Sveučilišta u Minnesotiju sintetizirali su tanki film jedinstvenog topološkog polumetalnog materijala koji može generirati više računalne snage i memorije za pohranu uz znatno manje energije.

Učinkovitost momenta vrtnje 📷 UMN
Učinkovitost momenta vrtnje UMN

“Ovo istraživanje pokazuje da možete prijeći od slabog topološkog izolatora do topološkog polumetala koristeći strategiju magnetskog dopinga”, objašnjavaju istraživači u časopisu Nature Communications. Istraživači već godinama rade na topološkim materijalima, ali sada su prvi put upotrijebili patentirani proces raspršivanja kompatibilan s industrijom za stvaranje ovog polumetala u formatu tankog filma. Budući da je njihov proces kompatibilan s industrijom, tehnologiju je moguće lakše usvojiti i koristiti za proizvodnju uređaja u stvarnom svijetu.

Svestrani robot

Smišljajući učinkovitije umjetne udove, zglobove i mišiće robotičari inspiraciju često traže u pokretima raznih životinja. Tako su nastali Špidar koji puzi i leti, LEO koji vozi skateboard i robote koji se mogu prebacivati ​​između dvonožnog i četveronožnog načina rada. A sada su inženjeri Caltecha i bostonskog Sveučilišta Northeastern razvili multimodalni robot koji se može retati na čak osam različitih načina, uključujući hodanje, puzanje, kotrljanje, prevrtanje pa čak i letenje.

Svestrani Morfobot multimodalne mobilnosti (M4) izgleda poput kakvih elegantnih kolica; nego dugačak je 70 cm i visok 35 cm i stoji na četiri noge s po dva zgloba. Na krajevima svake noge ima i dva kanalska ventilatora koji mogu funkcionirati i potisnuti propelera ili kotače. Robot, predstavljen u časopisu Nature Communications, iznenađuje se lagan, oko 6 kilograma, s obzirom na to da je opremljen računalom, senzorima, komu nikacijskim uređajima, zglobnim aktuatorima, propulzijskim motorima, energetskom elektronikom i baterijom.

Morphobot M4 može se kretati na osam različitih načina, uključujući hodanje, kotrljanje i letenje 📷 NORTHEASTERN UNIVERSITY
Morphobot M4 može se kretati na osam različitih načina, uključujući hodanje, kotrljanje i letenje SJEVEROISTOČNO SVEUČILIŠTE

Istraživači očekuju da će multimodalni roboti igrati veliku ulogu u budućim istraživanjima svemira, a veliki potencijal vide u korištenju ovog svestranog robota u operacijama potraživanja i spašavanja, rukovanju i dostavljanju paketa, digitalnoj poljoprivredi…

Održiva alternativa fluoru

Fluorid jako dobro štiti zube, ali ako ga ima previše, to je to može biti štetno. To se posebno odnosi na djecu koja gutaju pastu za zube, zbog čega se mlađoj djeci savjetuje da na četkicu iscijedi tek kapljicu veličine zrna riže. Ne, studija Sveučilišta medicinskih znanosti u Poznanu ja Medicinskog sveučilišta u Bialystoku sugerira da bi se umjesto fluora u pastama za zube mogao koristiti spoj hidroksiapatit. On pomaže kod bolesti desni i preosjetljivosti zuba pa bi se lako mogao uključiti u svakodnevnu rutinu čišćenja zuba.

Umjesto fluora u pastama za zube mogao bi se koristiti spoj hidroksiapatit 📷 lookstudio
Umjesto fluora u pastama za zube mogao bi se koristiti spoj hidroksiapatit lookstudio

Učinci hidroksiapatita, opisani u časopisu Granice u javnom zdravstvu, su dvojaki: ovaj spoj ograničava demineralizaciju zuba koja dovodi do karijesa i potiče prirodni proces remineralizacije zuba. Oni su regulatori odobreno hidroksiapatit kao siguran i može se sintetski proizvoditi za dodavanje tjestenine za zube.

Termoelektrični hladnjak za naprednu elektroniku

Istraživači Penn State osmislili su termoelektrični hladnjak koji značajno poboljšava snagu hlađenja i učinkovitost za buduću elektroniku velike snage. Uređaj koristi polu-Heuslerove legure i jedinstveni postupak žarenja kako bi se postigla veća gustoća snage hlađenja i pokretljivost nosača.

Polu-Heuslerovi materijali mogu povećati gustoću snage hlađenja termoelektričnih uređaja 📷 Wenjie Li
Polu-Heuslerovi materijali mogu povećati gustoću snage hlađenja termoelektričnih uređaja Wenjie Li

Novorazvijeni termoelektrični uređaj pokazao je povećanje gustoće snage hlađenja od 210% u usporedbi s vodećim komercijalnim uređajima, izgrađenim od bizmuta telurida. Dodatno, on pokazuje održava i sličan koeficijent učinkovitosti (COP), omjer korisnog hlađenja i potrebne energije, otkriva studija objavljena u časopisu Nature Communications.

Alat koji vidi nevidljiva oštećenja mozga

Računalni program s umjetnom inteligencijom, vješt u obradi magnetske rezonancije (MRI), može uspješno detektirati strukturne promjene u mozgu nastale zbog ponovljenih ozljeda glave. Ova bi revolucionarna tehnologija, utemeljena na strojnom učenju, mogla pomoći u razvoju novih dijagnostičkih alata za bolje razumijevanje suptilnih ozljeda mozga koji se nakupljaju tijekom vremena.

UI alat uspješno otkriva suptilne promjene strukture mozga uzrokovane ponovljenim ozljedama glave kod sportaša
UI alat uspješno otkriva suptilne promjene strukture mozga uzrokovane ponovljenim ozljedama glave kod sportaša

Rješenje Odsjeka za radiologiju Grossmanovog Medicinskog fakulteta Sveučilišta u New Yorkupredstavljeno u Neuroradiološki časopis, razlikuje mozak sportaša koji su igrali kontaktne sportove poput nogometa u odnosu na nekontaktne sportove poput atletike. Rezultati su svih mozga opetovane udarce glavom sa sitnim, strukturalnim promjenama u mozgu sportaša koji se bave kontaktnim sportovima kojima nije dijagnosticiran potres.

MRI deterministička traktografija korištena je za stvaranje ove šarene karte neuralnih putova. To je jedna od mnoštva naprednih tehnika snimanja dostupnih na NYU Langone koje pomažu liječnicima u planiranju složenih neurokirurških zahvata YVONNE W. LUI, MD, I EYAL LOTAN, MD 📷 YVONNE W. LUI, EYAL LOTAN
MRI deterministička traktografija korištena je za stvaranje ove šarene karte neuralnih putova. To je jedna od mnoštva naprednih tehnika snimanja dostupnih na NYU Langone koje pomažu liječnicima u planiranju složenih neurokirurških zahvata YVONNE W. LUI, MD, I EYAL LOTAN, MD. YVONNE W. RIVER, EYAL LOTAN

Istraživači su osmislili statističke tehnike koje su u njihovom računalnom programu omogućile “naučiti” kako predvidjeti izloženost opetovanim udarcima glavom koristeći matematičke modele. Uvježbali su i program za prepoznavanje neobičnih značajki u moždanom tkivu i razlikovanje sportaša bez opetovane izloženosti ozljedama glave i rangirali koliko je svaka značajka korisna za otkrivanje oštećenja.

Više o temiIzvor:Bug.hr