Studija Klinike u Clevelandu, najuglednije medicinske ustanove na svijetu koju već godinama uspješno vodi Zagrepčanin Tomislav Mihaljević, otkrila je da sildenafil može biti učinkovit tretman za Alzheimerovu bolest. Ova se studija oslanja na dokaze iz računalnog modeliranja, analize podataka o potraživanjima od osiguranja i staničnih promatranja u mozgovima pacijenata s Alzheimerovom bolešću. Sildenafil je inače glavna komponenta lijekova za liječenje erektilne disfunkcije (Viagra) i plućne arterijske hipertenzije (Revatio).

Objavljena u časopisu Journal of Alzheimer’s Disease, studija se oslanja na ranija otkrića istraživača iz 2021. koji su koristili računalne modele za početnu identifikaciju sildenafila kao kandidata za lijek koji će pomoći u prevenciji i liječenju Alzheimerove bolesti. Sada su analizirali milijune zahtjeva za osiguranje iz dviju neovisnih baza podataka pacijenata, što je otkrilo 30-54% smanjenu učestalost dijagnoze Alzheimerove bolesti među pacijentima koji uzimali sildefil.

Pokazalo se da sildenafil snižava razine neurotoksičnih tau proteina, čije je nakupljanje povezano s Alzheimerovom bolešću. Otkriveno je i da neuroni tretirani sildenafilom izražavaju gene povezane s rastom stanica, poboljšanom funkcijom mozga, smanjenom upalom i drugim procesima za koje se zna da štite od neuralne degeneracije.

Flaster koji vraća sposobnost govora

Ljudima koji su iz nekog razloga ostali bez sposobnosti govora na raspolaganju su pomoćnici poput elektrolarinksa, malih uređaja koji su skupi, invazivni i često nedostupni. Drugi se uređaji oslanjaju na prevođenje pisanog teksta ili zbirke simbola u govor, što pak ne nudi izravnu zamjenu za razgovor. No, sad su istraživači Kalifornijskog sveučilišta u Los Angelesu (UCLA) osmislili mekani, nosivi, neinvazivni flaster koji bi ljudima s poremećajima glasa mogao pomoći da progovore. 

Flaster, predstavljen u časopisu Nature Communications, napravljen je od pet vrlo tankih slojeva. Vanjski slojevi izrađeni su od mekanog, savitljivog silikonskog materijala, dok srednji sloj, napravljen od silicija i mikromagneta, stvara magnetsko polje koje se mijenja s kretanjem mišića grla. Dva sloja koja ga okružuju, napravljena od zavojnica bakrene žice, promjene magnetskog polja prevode u električne signale i obrađuju AI algoritmom koji ih potom prevodi u govorne signale. 

Autori su korištenje flastera demonstrirali na osam sudionika koji su izgovarali i šaputali riječi i fraze poput "sretan Božić" ili "volim te" dok stoje, hodaju i trče. Pokazalo se kako uređaj radi s točnošću od oko 95%. Uz daljnji razvoj, uređaj bi, nadaju se njegovi tvorci, mogao pomoći pacijentima s poremećajima glasa da učinkovito komuniciraju.

Struja kao ljepilo

Materijali se mogu spajati i bez traka, ljepila ili epoksida. Barem tako tvrdi studija objavljena u ACS Central Science u kojoj je prikazano kako se primjenom malog napona stvaraju kemijske veze koje sigurno povezuju različite objekte i ponovno razdvajaju okretanjem smjera protoka elektrona. Ovaj elektro adhezijski učinak mogao bi pomoći u stvaranju biohibridnih robota, poboljšati biomedicinske implantate i omogućiti nove tehnologije baterija, kažu istraživači Sveučilišta u Marylandu.

Isti istraživači već su ranije pokazali da se tako mogu zajedno držati meki, suprotno nabijeni materijali i graditi jednostavne strukture. Sad su dokazali da se tako može i tvrdi materijal poput grafita vezati na meki materijal poput životinjskog tkiva. To im je uspjelo uz pomoć dvije grafitne elektrode i akrilamidni gel. Mali napon od 5 volti omogućio je trajno prianjanje gela na pozitivno nabijenu elektrodu. Kemijska veza bila je toliko jaka da je, kad su na silu pokušali razdvojiti dijelove, gel puknuo prije nego što se odvojio od elektrode. No, kad je smjer struje bio obrnut, grafit i gel su se lako odvojili i gel se zalijepio za drugu, pozitivno nabijenu elektrodu. 

Slični testovi, provedeni na različitim materijalima: metalima, gelovima, životinjskim tkivima, voću i povrću, pokazali su da adhezija nastaje iz kemijskih veza koje se stvaraju između površina nakon izmjene elektrona. To objašnjava zašto neki metali poput titana koji snažno drže svoje elektrone, i neko voće poput grožđa koje sadrži više šećera nego soli, nisu uspjeli prianjati tako dobro kao drugi materijali. 

Recikliranje metala pivskim kvascem

Elektronički otpad teško se reciklira jer nije lako odvojiti različite metale jedne od drugih. No, austrijski znanstvenici tvrde da su otkrili način selektivnog hvatanja metala iz otpada zahvaljujući pivskom kvascu. I ne samo to: on se može više puta iskoristiti za izvlačenje metala iz vode, kažu istraživači Sveučilišta prirodnih resursa i znanosti o životu u Beču.

Oni su uz pomoć kvasca uspjeli izvući aluminij, cink i bakar iz otopine, a testiranja na otpadu pokazala su da se kvascem iz vode može izvući i 50% bakra i 90% cinka. Ekološki osviještenima posebno će se dopasti to što se kvasac nakon svega može reciklirati i ponovno upotrijebiti, piše Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.

AI zamka za bube

Koristeći solarnu energiju, strojno učenje i obiteljski suncobran s terase, 18-godišnja Selina Zhang iz New Jerseyja izradila je sintetičko stablo koje mami štetočine koje uništavaju nasade hraneći se njihovim sokovima. Njen ArTreeficial, "stablo" na solarni pogon, mami kukce i eliminira ih s pomoću elektroničke mreže.  

Ovo umjetno drvo uz pomoć ultrazvuka emitira miris tamjana i privlači kukce koji ostaju zarobljeni u dvoslojnoj električnoj mreži. Gornji sloj pritom propušta samo određenu vrstu kukca, a prepoznaje ih zahvaljujući umjetnoj inteligenciji koja onda struju propušta samo u onaj dio mreže u koji je ušao kukac.

Detektor za liječenje tumora

Timepix3 detektor piksela u za otkrivanje atomskih čestica, našao je novu primjenu u medicinskim slikama i može pomoći u liječenju u liječenju tumora na mozgu zračenjem. Novi uređaj, nastao minijaturizacijom tehnologije detektora čestica korištene u eksperimentima u CERN-u, izradila je češka tvrtka ADVACAM i sad se testira u njemačkim institutima za tumorske bolesti, istraživanje raka i terapiju ionskim zrakama.

"Naše kamere mogu registrirati svaku nabijenu česticu sekundarnog zračenja emitiranu iz tijela pacijenta", objašnjavaju češki inženjeri. "To je kao da gledate kugle raspršene udarcem biljarskog štapa. Ako one putuju prema očekivanjima, možemo biti sigurni da ciljamo ispravno. Ako ne, onda 'karta' više ne vrijedi."

Liječenje se mora prekinuti čim liječnici utvrde da je ciljanje zračenja netočno. U budućnosti ADVACAM namjerava omogućiti da se korekcije događaju u stvarnom vremenu kako se liječenje pacijenta ne bi odgađalo.

Neinvazivni tretman za 'kemoterapiju mozga'

Kemoterapija nažalost ima i svoje nuspojave, poput oštećenja pamćenja i poteškoća s koncentracijom; riječ je o stanju kojeg neki opisuju kao "kemoterapiju mozga". Istraživači MIT-a sad su otkrili da svakodnevno izlaganje svjetlu i zvuku frekvencije od 40 herca moždane stanice štiti od oštećenja izazvanih kemoterapijom. Tretman je također pomogao spriječiti gubitak pamćenja i oštećenje drugih kognitivnih funkcija, , pišu istraživači u radu koji objavljuje časopis Science Translational Medicine.

Istraživači su eksperimentirali na miševima kojima su ubrizgavali cisplatin, lijek za kemoterapiju koji se često koristi za liječenje raka testisa, jajnika i drugih vrsta raka. Dio ih je primio samo kemoterapiju, dok je druga grupa istodobno dobivala i 40-hercnu svjetlosnu i zvučnu terapiju. I dok su se kod prve grupe pokazali mnogi očekivani učinci kemoterapije, poput smanjenja volumena mozga, oštećenja DNA, demijelinizaciju i upala, kod miševa koji su prošli i gama terapiju uočeno je značajno smanjenje svih tih simptoma. Gama terapija također je imala blagotvorne učinke na ponašanje, a ti su miševi postigli puno bolje rezultate na testovima pamćenja i izvršnih funkcija.

Budućnost mode

Krojenje po narudžbi nekad je bio jedini način da dobijete odjeću koja savršeno pristaje vašoj tjelesnoj građi. No, takva odjeća košta, a pravih je krojačkih majstora sve manje. No, zato su u MIT-ovom Self-Assembly Labu dizajnirali 4D Knit Dress, haljinu koja kombinira nekoliko tehnologija za stvaranje personaliziranog kroja i stila. 

Njihov dinamični tekstil može promijeniti oblik, svojstvo i izolaciju ili postati prozračan.Dosad su tako skrojili džempere i maske za lice, a 4D pletena haljina vrhunac je njihovog umijeća. Za razliku od tradicionalnog procesa u modnoj industriji, 4D pletena haljina izrađena je u cijelosti od jednog komadu, što praktički eliminira otpad.

Jednom skrojenoj haljini može se promijeniti oblik tako da se toplinski tretira, čime se vlakna se skraćuju i uzrokuju skupljanje materijala u željenim zonama. Haljina se tako lako može prekrojiti i prilagoditi promjenama stilova i ukusa, ali i veličinama. Umjesto ekstra malih, malih, srednjih, velikih i ekstra velikih veličina, trgovci bi mogli imati jednu manju i jednu veću veličinu koje se onda prilagođavaju obliku tijela s pomoću toplinskog pištolja.

Pametna zaštita za nježnu kožu

Dugotrajni boravak u jednom položaju oštećuje kožu, izaziva rane, infekcije i neugodnu bol. Liječenje takvih stanja složeno je i skupo pa su istraživači Empinog laboratorija za biomimetičke membrane i tekstil u švicarskom St. Gallenu, vođeni idejom da je bolje spriječiti nego liječiti pokrenuli dva projekta kojima je cilj zaštita zdravlja kože. Prvi uključuje razvoj madraca koji će izjednačavati pritisak na tijelo novorođenčadi u jedinicama intenzivne njege, a drugi je tekstilni senzorski sustav za paraplegičare i nepokretne osobe.

Njihov madrac izrađen je od fleksibilnih, višeslojnih polimernih membrana koja ne iritiraju kožu i ispunjeni su zrakom. Senzori tlaka uz pomoć mikroprocesora mjere čvrstoću na dijelovima najizloženijim riziku od dekubitusa: glavi, ramenima i donjem djelu kralježnice te reguliraju rad elektronske pumpe koja minimalizira pritisak na ranjive dijelove tijela do 40 posto.

Senzorski sustav za sprečavanje dekubitusa kod odraslih izrađen je od pametnog tekstila: tekstilni senzori kompatibilni s kožom sadrže dva različita funkcionalna polimerna vlakna. Čim sadržaj kisika u koži padne, visokoosjetljivi sustav senzora signalizira veći rizik od oštećenja tkiva. Podaci se prenose izravno pacijentu ili medicinskom osoblju pa se osoba u ležećem položaju može pravodobno namjestiti prije nego se tkivo ošteti.

Plivački robot misli sam

Sićušni roboti koji plivaju našim žilama kako bi isporučili lijekove ili ulovili patogene već su desetljećima glavni dio znanstvene fantastike. Iako je još uvijek daleka, ta je vizija korak bliže stvarnosti otkako su inženjeri Sveučilišta u Pennsylvaniji u časopisu Science predstavili su plivajuće mikrorobote manje od zrna pijeska i s dovoljno računalne snagom da sami obave jednostavan zadatak. Rad predstavljen na sastanku Američkog fizikalnog društva tako nas uvodi u doba autonomnim robota mikro razmjera.

Ovog robota pokreće mikroprocesorski čip širok otprilike 100 mikrometara i sadrži samo 128 bita programabilne memorije. Na temelju tog procesora istraživači su dizajnirali mikrorobote plivače koji nemaju pokretnih dijelova, a umjesto peraja koriste elektrode. Postavljanjem dviju elektroda na bilo kojoj strani robota na različite napone proizvodi se električno polje usmjereno od jedne elektrode do druge. Polje gura ionsku tekućinu u jednom smjeru i tjera robota u suprotnom smjeru, prema elektrodi višeg napona. Promjenom napona na elektrodama, istraživači mogu natjerati robota da se kreće naprijed ili natrag, klizi u stranu, okreće se ili čak vrti. 

Kinezi pretvaraju dijamante u vodiče 

Dijamanti su dobar vodič topline, ali ne mogu provoditi električni naboj. No, sada su istraživači nekoliko kineskih sveučilišta uspješno razvili dijamante koji mogu provoditi struju, javlja South China Morning Post (SCMP). U izradi vodljivih dijamanata koristili su grafen, drugi oblik ugljika s visokom električnom vodljivošću, a metoda uključuje stvaranje kompozita dijamanta i grafena veličine centimetra.

Kompozitna struktura ovih dijamanata, opisanih u Proceedings of the National Academy of Sciences, zadržava i njihovu žilavost, što ih čini idealnim materijalom za korištenje u zahtjevnim okruženjima kao što su motori zračnih i svemirskih letjelica. Budući da je materijal i izdržljiv, mogao bi se koristiti u elektrokatalizi otpadnih voda. 

Ptica njihalica, generator električne energije

Inspirirani pticom njihalicom, malim toplinskim strojem koji razliku tlakova pretvara u mehanički rad, kineski istraživači razvili su motor koji energiju od isparavanja vode učinkovito pretvara u električnu energiju za napajanje male elektronike. Uređaj proizvodi izlaznu energiju veću od 100 volti, što je puno više od drugih tehnika kojima se električna energija proizvodi iz vode. Uostalom, tvrde istraživači u članku koji objavljuje časopis Cell, njihova njihalica može raditi nekoliko dana koristeći samo 100 ml vode. 

Kako bi konstruirali generator, istraživači su postavili su dva triboelektrična nanogeneratorska modula koji skupljaju mehaničku energiju s obje strane ptice njihalice, a prototipom su napajali 20 LCD-a, temperaturnih senzora i kalkulatora.

U sljedećoj fazi istraživači planiraju izraditi pticu koja će učinkovitije pretvarati isparavanje vode u električnu energiju nego što je to činio model iz  dućana i istražit će druge mogućnosti primjene ovog uređaja kako bi se mogao koristiti u svakodnevnom životu.

Test krvi otkriva biološku dob

Nova studija Sveučilišta u Pittsburghu otkrila je markere temeljene na krvi koji mogu otkriti nečiju biološku dob, što bi pak moglo pomoći u liječenju raznih zdravstvenih problema koji se mogu dogoditi kako naše tijelo stari. Oni su istražili različite metabolite, male molekule koje biološki procesi ostavljaju u tijelu. Identificirali su ukupno 25 metabolita koji pokazuju Metabolički indeks zdravog starenja (HAM) i tri metabolita koji se čine posebno važnima u pokretanju biološkog starenja.

HAM indeks pokazao se 68 posto točnim u određivanju biološke dobi, a istraživači vjeruju da bi se uz doradu mogao razviti krvni test za brzu i jednostavnu procjenu biološke dobi. Taj bi se test onda mogao provesti na ljudima u ranijim godinama, kad je promjene u molekularnim procesima lakše modificirati promjenom životnog stila, odnosno spavanjem, prehranom ili režimom vježbanja kako bi se utjecalo na biološku starost, zaključuju istraživači u radu koji objavljuje časopis Aging Cell.