Već desetljećima znanstvenici razmatraju razne mogućnosti muškog oblika kontrole rađanja. Ideje su varirale od zagrijavanja testisa nanočesticama, preko "isključivanja" sperme pilulom, do hormonskog "čepa" za testise koji se može ubrizgati. No dok su neke od ovih metoda pokazale uspjeh kod miševa, dizajniranje dugotrajnog, reverzibilnog lijeka bez nuspojava koji bi koristili ljudi pokazalo se teškim.

No, sad se nova vrsta muške kontracepcije koja se ne oslanja na hormone pokazala uspješnom, zasad na miševima. Novi lijek nije samo reverzibilan nego ima i vrlo malo nuspojava, pokazala je studija u časopisu Science.

Dakako, klinička ispitivanja na ljudima još su godinama daleko, ali početni eksperimenti na glodavcima pokazali su da prava doza lijeka u pravo vrijeme može ući u krvotok, prijeći u testise i smanjiti hiperaktivnost sperme. Spoj se zove CDD-2807, a istraživači Medicinskog koledža Baylor namjeravaju nastaviti proučavati spoj koji se krije iza formule C₂₉H₂₆N₄O.

I još jedna nova kontracepcija za muškarce, ovaj put (opet) hormonska

I dok se čeka na nehormonalnu kontracepciju, spomenimo kako su testovi pokazali da novi muški kontracepcijski gel koji kombinira dva hormona - segesteron acetat (Nestorone) i testosteron - suzbija proizvodnju sperme brže od sličnih eksperimentalnih metoda za kontrolu rađanja kod muškaraca. Rezultati kliničkog ispitivanja bit će predstavljeni u nedjelju na ENDO 2024, godišnjem sastanku Endokrinološkog društva u Bostonu.

Istraživači su mjerili supresiju proizvodnje sperme tako što su uzimali testove broja spermija u intervalima od 4 tjedna. Prag koji se smatra učinkovitim za kontracepciju bio je milijun ili manje spermija po mililitru sjemena.

I dok su prethodne studije o muškim hormonskim kontraceptivima davanim injekcijama pokazivale rezultate između devet i 15 tjedana, kod muškaraca tretiranih segesteronom i testosteronom proizvodnja sperme suzbijena je nakon manje od osam tjedana. Istraživači sad nastavljaju testirati učinkovitost ove kontracepcije, njenu sigurnost, prihvatljivost i reverzibilnost.

Elektronička paukova svila

Britanski istraživači razvili su metodu izrade prilagodljivih i ekološki prihvatljivih senzora koji se mogu izravno i neprimjetno ispisati na širok raspon bioloških površina, bilo da je to prst ili latica cvijeta. Metoda istraživača Sveučilišta u Cambridgeu nadahnuta je paukovom svilom koja se može prilagoditi i zalijepiti za niz površina. Njihova "paukova svila" uključuje i bioelektroniku pa se ovoj "mreži" mogu dodati različite mogućnosti osjeta.

Istraživači su svoju bioelektroničku 'paukovu svilu' ispleli od biokompatibilnog vodljivog polimera PEDOT:PSS, hijaluronske kiseline i polietilen oksida. Vlakna visokih performansi proizvedena su iz otopine na bazi vode na sobnoj temperaturi, što je istraživačima omogućilo kontrolu predivosti vlakana. Istraživači su zatim osmislili pristup koji vlaknima omogućava da se pretvore u žive površine, čak i do mikrostruktura kao što su otisci prstiju.

Ovakvi senzori, opisani u časopisu Nature Electronics, mogli bi iz temelja promijeniti način na koji komuniciramo sa svijetom oko nas. Na primjer, senzori otisnuti izravno na kožu mogli bi se koristiti za kontinuirano praćenje zdravlja, za razumijevanje osjeta na koži ili bi mogli poboljšati osjećaj stvarnosti u igricama ili aplikacijama virtualne stvarnosti.

Švicarska tehnologija za 80% manje radioaktivnog otpada

Nakon što je napustio mjesto glavnog ravnatelja laboratorija za fiziku u CERN-u, Carlo Rubbia se zaposlio u privatnoj tvrtki za nuklearnu fisiju Transmutex i tamo razvio novi pristup koji bi mogao radikalno smanjiti radioaktivnost nuklearnog otpada. Mogućnosti ove tehnologije provjerila je i potvrdila i Nagra, švicarsko nacionalno tijelo koje upravlja nuklearnim otpadom. 

Transmutex se oslanja na transmutaciju elemenata, pretvorbu elementa u njegov izotop ili u neki drugi element. a ovo bi tehnološko rješenje moglo pomoći u smanjenju količine proizvedenog nuklearnog otpada za 80 posto i smanjiti vrijeme u kojem ostaje radioaktivan na manje od 500 godina. Još važnije, tehnologija bi se također mogla primijeniti na 99 posto postojećeg nuklearnog otpada. A što se tiče operativne sigurnosti, nuklearno postrojenje koje pokreće Transmutex moglo bi se zatvoriti za dvije milisekunde, što je bez presedana u fisijskoj tehnologiji. 

Ljepljivi premazi oko implantata

Kad se medicinski uređaji poput pacemakera ugrađuju u tijelo, obično izazivaju imunološki odgovor koji dovodi do nakupljanja ožiljnog tkiva oko implantata. Ovaj ožiljak, poznat kao fibroza, može ometati funkciju uređaja i zahtijevati njihovo uklanjanje. No, sad su inženjeri MIT-a pronašli jednostavan i opći način za uklanjanje fibroze premazivanjem uređaja hidrogelnim ljepilom. Ovo ljepilo veže uređaje za tkivo i sprječava imunološki sustav da ga napadne.

Ljepilo predstavljeno u časopisu Nature napravljeno je od umreženih polimera i podsjeća na kirurške trake koju su prethodno razvili za krpanje unutarnjih rana. Istraživači su testirali i hidrogel ljepilo koje uključuje prirodni polisaharid kitozan i otkrili da ovo ljepilo također eliminira fibrozu kod životinja. Vjeruje se da bi se ovaj pristup mogao koristiti ne samo za elektrostimulatore srca, već i za senzore i uređaje koji isporučuju lijekove.

Ultrazvučni flaster prati protok krvi u mozgu

Inženjeri Kalifornijskog sveučilišta San Diego osmislili su nosivi ultrazvučni flaster za kontinuirano, neinvazivno praćenje protoka krvi u mozgu. Mekani i rastezljivi flaster, opisan u časopisu Nature, može se udobno nositi na sljepoočnici i pružati trodimenzionalne podatke o cerebralnom protoku.

Flaster, ne veći od poštanske marke, izrađen je od silikonskog elastomera s nekoliko slojeva rastezljive elektronike. Jedan sloj se sastoji od niza malih piezoelektričnih pretvarača koji proizvode ultrazvučne valove kad su električno stimulirani i primaju ultrazvučne valove reflektirane od mozga. Sloj bakrene mreže, načinjen od žica u obliku opruge, poboljšava kvalitetu signala minimalizirajući smetnje od tijela korisnika i okoline. Ostali slojevi sastoje se od rastezljivih elektroda.

U sustav je integrirano ultrabrzo ultrazvučno snimanje koje snima tisuće slika u sekundi. Ova visoka brzina kadrova neophodna je za prikupljanje robusnih podataka iz piezoelektričnih pretvarača. Podaci se naknadno obrađuju korištenjem prilagođenih algoritama za rekonstrukciju 3D informacija kao što su veličina, kut i položaj glavnih moždanih arterija.

FDA odobrila umjetnu gušteraču iz Cambridgea

Američka Uprava za hranu i lijekove (FDA) odobrila je umjetnu gušteraču koju su razvili istraživači sa Sveučilišta u Cambridgeu za upotrebu kod osoba s dijabetesom tipa 1 svima starijima od dvije godine, ali i trudnicama.

Android aplikacija CamAPS FX tvrtke CamDiab omogućuje kompatibilnoj inzulinskoj pumpi i kontinuiranom monitoru glukoze da "razgovaraju jedan s drugim", stvarajući tako umjetnu gušteraču. Aplikacija svakih pet minuta mjeri korisnikove razine glukoze putem nosivog senzora. Te se informacije povratnom spregom vraćaju u aplikaciju koja izračunava potrebne količine inzulina koju ispušta inzulinska pumpa. S vremenom aplikacija uči više o korisnikovom dijabetesu i načinu života i sve se više usklađuje s njegovim potrebama. 

Vibrirajuća kapsula suzbija pretilost

Pretilost je nezdrava i povećava rizik od dijabetesa tipa 2, bolesti srca, moždanog udara i određenih vrsta raka. Trenutne mogućnosti mršavljenja uključuju dijetu i tjelovježbu, lijekove za suzbijanje apetita i invazivne postupke poput barijatrijske kirurgije koji zahtijevaju dugoročnu promjenu načina života.

No sad su istraživači Harvarda, MIT-a i Brigham and Women's Hospitala razvili neinvazivnu alternativu, oralnu kapsulu s malenim vibrirajućim motorom koji stimulira osjećaj sitosti. Vibracije aktiviraju receptore istezanja u želucu na isti način kao kad jedemo. To šalje signal mozgu da pokrene hormone koji nam pomažu da probavimo hranu, osjećamo se sitima i prestanemo jesti. 

Testovi na svinjama, prezentirani u Science Advances, pokazali su da konzumacija vibrirajuće elektroničke kapsulu prije obroka smanjuje unos hrane i usporava dobitak na težini. Istraživači vjeruju da je isti učinak moguć i kod ljudi. Naime, simulirajući sitost ova bi kapsula mogla olakšati gubitak tjelesne težine i bolju kontrolu glikemije. 

Sunčane naočale za prozore

Elektrokromatski premazi ekološki su prihvatljiv način za održavanje hladnoće unutarnjeg prostora. Poput naočala koje tamne kad se izlože svjetlu, optička svojstva ovih prozirnih folija mogu se podesiti električnom energijom da blokiraju sunčevu toplinu i svjetlost, pokazala je studija objavljena u ACS Energy Letters. Novi dizajn elektrokromatskog filma koji su osmislili istraživači Tehnološkog instituta Harbin temelji se na metalno-organskim okvirima (MOF) koji se brzo i pouzdano mijenjaju iz prozirne u zelenu boju koja smanjuje odsjaj i crvenu toplinsku izolaciju.

Folija je na testovima pouzdano radila kroz 4500 ciklusa prebacivanja s obojenog na prozirni. Kineski istraživači kažu da bi se njihovi podesivi premazi mogli koristiti u pametnim prozorima koji reguliraju unutarnju temperaturu, ali i u manjim inteligentnim optičkim uređajima i senzorima.

Ova elektrokromatska folija nije jedino rješenje; nekoliko istraživačkih skupina izvijestilo je o svom dizajnu elektrokromatskog premaza, uključujući UV-blokirajući, ali vizualno proziran radijacijski rashladni film, šareni biljni film koji se hladi kada je izložen sunčevoj svjetlosti i temperaturno osjetljiv film koji postaje tamniji za hladnog vremena i svjetliji kada je vruće.

Prozirni metamaterijal za održivu gradnju

Istraživači Tehnološkog instituta Karlsruhe (KIT) osmislili su materijal na bazi polimera koji propušta sunčevu svjetlost, održava udobniju unutarnju klimu bez dodatne energije i sam se čisti poput lotosovog lista. Ovaj materijal, opisan u časopisu Nature Communications, mogao bi zamijeniti staklene komponente u zidovima i krovovima. 

Mikrofotonski multifunkcionalni metamaterijal (PMMM) sastoji se od mikroskopskih piramida napravljenih od silikona. Ovaj dizajn daje PMMM-u nekoliko funkcija: difuziju svjetlosti, samočišćenje i hlađenje zračenjem uz održavanje visoke razine prozirnosti. Testiranja uz pomoć spektrofotometrije pokazala su da materijal hladi 6°C u usporedbi s temperaturom okoline, uz transparentnost od 95 posto. Istovremeno, mikropiramidalna struktura raspršuje 73 posto sunčeve svjetlosti, što rezultira mutnim izgledom. 

Kad se materijal koristi za krovove i zidove, omogućuje svijetle, ali zaštićene privatne prostore za rad i život. U staklenicima bi visoka propusnost svjetlosti mogla povećati prinose jer se učinkovitost fotosinteze procjenjuje na devet posto više nego u staklenicima sa staklenim krovovima, objašnjavaju istraživači.

Sintetičke kosti 

Istraživači Sveučilišta Illinois Urbana-Champaign i njihovi kolege sa Sveučilišta u Pekingu uspjeli su uz pomoć strojnog učenja i 3D ispisa izraditi sintetski materijal sličan kosti. Ovaj bi novi materijal potencijalno mogao zamijeniti tradicionalne kirurške metode, smanjujući komplikacije i poboljšavajući zacjeljivanje.

Sama metoda je prilično općenita, kažu istraživači, i može se primijeniti na različite vrste materijala poput metala ili polimera. Ključna je geometrija, lokalna arhitektura i odgovarajuća mehanička svojstva, što primjene čini gotovo beskonačnima.

Bolja kamera s perovskitom

Svake godine najnoviji uređaji obećavaju još bolji senzor slike s još više megapiksela. Najčešći tip senzora temelji se na siliciju podijeljenom na pojedinačne piksele za crveno, zeleno i plavo (RGB) svjetlo uz pomoć posebnih filtara. Međutim, ovo nije jedini način za izradu digitalnog senzora slike, a možda čak ni najbolji. Konzorcij koji čine Empa i ETH Zurich osmislio je stoga senzor slike napravljen od perovskita koji može uhvatiti znatno više svjetla nego njegov silicijski pandan. 

U silicijskom senzoru slike, RGB pikseli su raspoređeni jedan do drugoga u mreži. Svaki piksel hvata samo oko jedne trećine svjetla koje dopire do njega. Preostale dvije trećine blokira filtar boja. Pikseli napravljeni od olovnih halidnih perovskita ne trebaju dodatni filter: on je već "ugrađen" u materijal. To znači da se pikseli za crvenu, zelenu i plavu mogu naslagati jedan na drugi umjesto da budu poredani jedan pored drugog. Rezultirajući piksel može apsorbirati cijeli spektar valne duljine vidljive svjetlosti. 

Perovskitni senzor bi stoga mogao uhvatiti tri puta više svjetla po površini od konvencionalnog silikonskog senzora, objašnjavaju istraživači. Štoviše, perovskit pretvara veći udio apsorbirane svjetlosti u električni signal, što senzor slike čini još učinkovitijim. Izazov je stabilnost perovskita, koji je osjetljiviji na utjecaje okoliša od silicija. Stoga švicarski istraživači razvijaju nove procese u kojima će perovskit ostati stabilan. 

Višesmjerni taktilni senzori

Korejski robotičari razvili su robotski prst sposoban precizno detektirati pritisak iz svih smjerova. Istraživački institut za elektroniku i telekomunikacije (ETRI) intenzivno surađuje s Wonik Roboticsom koji robotskim rukama opskrbljuje tehnološke kompanije kao što su Meta, Google, Nvidia, Microsoft i Boston Dynamics, a rezultat njihove suradnje prikazan je na sajmu SFAW 2024 u Seulu.

Tehnologija taktilnog senzora koju je predstavio ETRI ima robotski prst nalik ljudskom. Sposoban je fleksibilno rukovati svime, od tvrdih predmeta do deformabilnih mekih predmeta. Istraživači sad planiraju razviti cijelu robotsku ruku koja ima taktilni osjet sličan ljudskom, a potom i super-senzornu ruku čije će sposobnosti nadilaziti ljudske senzorne mogućnosti, uključujući ne samo tlak nego i temperaturu, vlažnost, svjetlost i ultrazvuk.