Istraživači UCLA Healtha identificirali su i sintetizirali molekulu koja je uspješno obnovila kognitivne funkcije kod miševa koji pokazuju simptome Alzheimerove bolesti ponovnim aktiviranjem sklopa pamćenja mozga. Pokaže li ovaj spoj slične učinke kod ljudi, jedinstvena sposobnost pomlađivanja pamćenja i kognicije mogla bi naglavačke okrenuti način na koji liječimo Alzheimerovu bolest, tvrde autori studije objavljene u časopisu The Proceedings of the National Academy of Sciences. Zasad, koliko je poznato, na tržištu ili u laboratorijskima ne postoji ništa slično.

Istina, nedavno odobreni lijekovi za Alzheimerovu bolest poput lekanemaba i adukanumaba doista uklanjaju štetne naslage koje se nakupljaju u mozgovima pacijenata s Alzheimerovom bolešću. To usporava stopu kognitivnog pada, ali ipak ne vraća pamćenje i ne popravlja kognitivna oštećenja. Molekula DDL-920 djeluje drugačije i mogla bi ponovno uključiti prekidač u memorijskom krugu mozga. Dakako, dug nas još put čeka prije nego što se ustanovi je li tretman siguran i učinkovit i kod ljudi. No, pokaže li se učinkovitim, lijek bi mogao utjecati i na liječenje drugih bolesti i zdravstvenih stanja poput depresije, shizofrenije i poremećaja autističnog spektra, kažu istraživači. 

Novi materijal za optički kontroliranu magnetsku memoriju

Istraživači Pritzkerove škole molekularnog inženjeringa (PME) na Sveučilištu Chicago razvili su novu optičku memoriju koja može brzo i energetski učinkovito pohranjivati ​​i pristupati računalnim podacima. Dok su proučavali složeni materijal sastavljen od mangana, bizmuta i telura (MnBi2Te4), istraživači su shvatili da se magnetska svojstva materijala brzo i lako mijenjaju kao odgovor na svjetlost. To znači da bi se laser mogao koristiti za kodiranje informacija unutar magnetskih stanja MnBi2Te4.

U radu, objavljenom u Science Advances, istraživači su pokazali kako se elektroni u MnBi2Te4 natječu između dva suprotna stanja, topološkog stanja korisnog za kodiranje kvantnih informacija i stanja osjetljivog na svjetlost korisnog za optičku pohranu. Kako bi istražili potencijalnu primjenu materijala, istraživači planiraju eksperimente u kojima će koristiti laser za manipuliranje svojstvima materijala. Oni naime vjeruju da bi optička memorija koja koristi MnBi2Te4 mogla biti nekoliko redova veličine učinkovitija od današnjih tipičnih elektronskih memorijskih uređaja te da bi mogla biti korisna u kvantnoj pohrani podataka.

2D čipovi za duži vijek baterije smartfona

Na Šangajskom institutu za mikrosustav i informacijsku tehnologiju osmislili su novi materijal od kojeg bi se mogli izrađivati dvodimenzionalni računalni čipovi male snage. Stabilan, jedva 1,25 nm tanak sloj aluminijevog oksida na površini monokristalnog aluminija dobiven je metodom oksidacije. 

Ovaj novi materijal, opisan u časopisu Nature, nudi nisku gustoću stanja međusklopa i visoku dielektričnu čvrstoću te zadovoljava stroge zahtjeve utvrđene Međunarodnim planom za uređaje i sustave. Njegovi tvorci uvjereni su da njihovo rješenje može značajno poboljšati energetsku učinkovitost i produljiti trajanje baterija pametnih telefona.

Nezha-SeaDart: Kineski hibridni dron leti i roni 

Kineski znanstvenici sa Šangajskog sveučilišta Jiao Tong (SJTU) testirali su hibridno zračno-podvodnog vozilo (HAUV) Nezha-SeaDart. Ispitivanja u i oko jezera Tisuću otoka u provinciji Zhejiang dokazala su njegovu sposobnost za obavljanje svih misija pa bi se ovo vozilo ubuduće moglo koristiti za praćenje okoliša, u znanstvenim istraživanjima mora i misijama potrage i spašavanja unesrećenih.  

Nezha-SeaDart može okomito uzlijetati i slijetati s tla i vode, krstariti u zraku s uzgonom koji stvaraju krila, neprimjetno prijeći sučelje voda-zrak i raditi pod vodom poput autonomnog podvodnog vozila. Njegovi tvorci tvrde da HAUV putuje brzo i zraku i pod vodom i da je sposoban za autonomne i besprijekorne izlaze iz vode bez posebnog pogonskog sustava.

Točni podaci zasad su nepoznati no Nezha-SeaDart izgleda poput drona Nezhi-IV koji ima četiri zračna propelera i osam podvodnih potisnika. Testiranja u Južnom kineskom moru pokazala su da Nezha-IV radi 22 minute na dubinama do 50 metara pri brzini od jednog čvora, lebdjeti u zraku 15 minuta ili krstariti brzinom od 10 m/s.

Difraktivna optička mreža

UCLA je predstavila inovativni dizajn difraktivne duboke neuronske mreže, optičkog sustava sastavljenog od uzastopnih prijenosnih slojeva optimiziranih dubokim učenjem za izvođenje računalnih zadataka na potpuno optički način. Nova arhitektura, nazvana Pyramid-D2NN (P-D2NN), omogućava jednosmjerno povećanje i smanjenje slike. To bi pak moglo dobiti široku primjenu u optičkim komunikacijama, nadzoru i izolaciji fotonskih uređaja.

Ova difraktivna optička mreža piramidalne strukture, predstavljena u časopisu Light Science & Applications, piramidalno skalira svoje slojeve kako bi se uskladila sa smjerom povećanja ili smanjenja slike. Takav dizajn osigurava stvaranje slike visoke vjernosti u jednom smjeru i istovremeno ga sprečava u suprotnom smjeru, postižući jednosmjernu sliku. Kaskadnim spajanjem više PD 2 NN modula mogu se pak postići i veći faktori povećanja.

Avatari ribica u borbi protiv raka 

Koristeći avatare riba zebrica ekvadorski istraživači Američkog sveučilišta u Quitu proučili su djelovanja cjepiva Bacillus Calmette-Guérin (BCG) na stanice raka mokraćnog mjehura. Rezultati istraživanja, objavljeni u časopisu Disease Models and Mechanisms, pokazuju da makrofagi kao prva linija imunoloških stanica aktiviranih nakon infekcije doslovno potiču stanice raka na samoubojstvo i potom ih pojedu. 

Ideja koja stoji iza avatara zebrica (zAvatars) prilično je jednostavna: uzmite tumorske stanice od oboljelog od raka i ubrizgajte ih u embrije zebrica. Tumori će zatim rasti unutar embrija, učinkovito ih pretvarajući u avatare specifičnog pacijenta s rakom. Različite mogućnosti liječenja tada se mogu testirati na zAvatarima, i to za nekoliko dana, a ne nekoliko tjedana ili čak mjeseci, koliko je potrebno tradicionalnim testiranjem na miševima. 

Premaz generira energiju iz raznih predmeta

Nova inovacija znanstvenika Sveučilišta Oxford mogla bi revolucionirati sektor solarne električne energije i smanjiti potrebu za solarnim pločama na bazi silicija. Riječ je o novom materijalu za proizvodnju energije koji se nanosi na površinama svakodnevnih predmeta kao što su ruksaci, automobili ili mobilni telefoni. Tanak i fleksibilan, materijal koji apsorbira svjetlost odgovara performansama jednoslojnih materijala koji generiraju energiju poznatih kao silicijski fotonapon. 

Istraživači su više slojeva koji apsorbiraju svjetlost složili u jednu solarnu ćeliju, time iskoristili širi raspon spektra svjetlosti i omogućili generiranje više energije iz iste količine sunčeve svjetlosti. Tanak nešto više od jednog mikrona, materijal je gotovo 150 puta tanji od silicijske pločice, a za razliku od postojećih fotonapona koji se primjenjuju na silikonske ploče, ovaj se može primijeniti na gotovo svaku površinu.

Prvi univerzalni principi 'solid-state' baterija

Istraživači Korejskog instituta za energetska istraživanja (KIER) otkrili su prve univerzalne principe dizajna solid-state baterija i razvili komplet alata za dizajn poluprovodničkih baterija koristeći se tim načelima. Ovo otkriće, predstavljeno u Nature Communications, trebalo bi, kažu, ispuniti prazninu koja je zbog nedostatka standardiziranih mjerila kočila istraživanje dizajna krutih baterija.

Korejski istraživači utvrdili su tako kvantitativne parametre dizajna baterija koji uključuju pragove ravnoteže, perkolacije i opterećenja. Ovi parametri čine temelj prvih univerzalnih načela za projektiranje solid-state baterija koje su premašile gustoću energije komercijalnih litijevih baterija. 

Robot-krastavac leti poput metka

Istraživači Kineskog sveučilišta u Hong Kongu (CUHK) razvili su svjetlosni sustav za lansiranje malenih robota koji bi mogao transformirati balističku i zrakoplovnu industriju. Svjetlosni bacač hidrogela, inspiriran krastavcima, oslobađa energiju za samo 0,3 milisekunde i može poletjeti s bilo koje površine.

Sustav, opisan u časopisu Nature, koristi brzo isparavanje tekućine potaknuto fototermalnim odgovorom ugrađene suspenzije grafena. Ovo isparavanje dovodi do značajnog skladištenja elastične energije unutar okolne mreže hidrogela, nakon čega slijedi brzo oslobađanje elastične energije i kontrolirano lansiranje velikom brzinom s predvidljivom putanjom, kažu istraživači.

Zavoj sprečava infekcije i poboljšava zacjeljivanje

Ljudi imaju vrlo korisne kožne bakterije koje olakšavaju sustavnu imunološku obranu. Imate li ranu one pomažu u zacjeljivanju, no problem je u tome što je ovo okruženje savršeno za invaziju patogena jer je bogato hranjivim tvarima, vlažno i toplo. A kad se počne stvarati biofilm, te je uzročnike teško iskorijeniti, a proces zacjeljivanja rana može se produljiti. Kako bi doskočili tome, istraživači Laboratorija za bioelektroniku i mikrosustave na Sveučilištu Binghamton kombinirali su ideje o biorazgradivoj papirtronici i biobaterijama na bazi bakterija i osmislili flaster koji pomaže zacjeljivanju rana. 

Njihovi terapeutski oblozi, predstavljeni u časopisu ACS Applied Materials & Interfaces, inhibiraju opasne biofilmove uključivanjem bakterija koje stvaraju spore te proizvode antibakterijska sredstva i kontroliranu električnu stimulaciju napajanu biobaterijama. Sve dok ima hranjivih tvari, proizvodit će gotovo neograničenu količinu antibakterijskih sredstava. Istraživači su  bakterijama koje nose spore dodali i nanočestice bakrenog oksida i kositrenog oksida kako bi proizveli malu količinu energije. Kad se usmjeri u područje rane, električna struja razbija cjelovitost stanica inficiranih mikroba i potiče zacjeljivanje. Istraživačima još nije sasvim jasno kako ova električna stimulacija liječi infekcije rana pa nastavljaju proučavati ovaj fenomen.

Novi model za precizna rješenja

Strojevi za odabir i postavljanje vrsta su automatizirane opreme koja se koristi za postavljanje objekata na strukturirana, organizirana mjesta. Ovi se strojevi koriste za različite primjene, od sastavljanja elektronike do pakiranja i razvrstavanja u kante, ali trenutnim rješenjima nedostaje "precizna generalizacija", mogućnost rješavanja mnogih zadataka bez kompromisa u točnosti.
Istraživači MIT MechE sad su u časopisu Science Robotics ponudili SimPLE (Simulation to Pick Localize and placE) rješenje koje uči birati, ponovno shvatiti i postavljati objekte uz pomoć CAD modela, a sve to bez prethodnog iskustva ili susreta s određenim objektima.

"SimPLE obećava da možemo riješiti mnogo različitih zadataka s istim hardverom i softverom koristeći simulaciju za učenje modela koji se prilagođavaju svakom specifičnom zadatku", objašnjavaju istraživači. SimPLE pritom koristi tri glavne komponente: hvatanje svjesno zadatka, vizualno-taktilnu percepciju i planiranje ponovnog hvatanja. 

iSOS: implantat otkriva predoziranje i daje protulijek

Istraživači Brigham and Women's Hospitala, Harvarda i MIT-a razvili su implantabilni uređaj koji može otkriti predoziranje opioidima i automatski dati nalokson, lijek koji se koristi za poništavanje ili smanjenje učinaka opioida. Uređaj nazvan iSOS zasad još nije testiran na ljudima, ali je uspio uspješno oživjeti 24 od 25 predoziranih svinja unutar 3,2 minute.

Predoziranje opioidima i lijekovima na recept i nedopuštenim lijekovima može uzrokovati trajno oštećenje mozga unutar tri minute i smrt unutar četiri do šest minuta. Nalokson je učinkovit tretman za predoziranje opioidima, ali ga obično treba dati netko sa strane jer će predozirana osoba vjerojatno izgubiti svijest. 

iSOS uključuje više senzora koji kontinuirano nadziru brzinu disanja, broj otkucaja srca, tjelesnu temperaturu i zasićenost krvi kisikom, a te podatke šalje algoritmu koji određuje jeli došlo do predoziranja. Uređaj sadrži spremnik lijeka koji se može ponovno puniti i aktivnu pumpu koja može brzo ispustiti mlaz naloksona izravno u mišić korisnika, a uključuje i alarmni sustav koji upozorava članove obitelji ili zdravstvene radnike. A dok čekaju prva testiranja na ljudima, istraživači i dalje optimiziraju napravu čije su trenutne dimenzije još uvijek nepraktičnih 8 mm x 12 mm x 78 mm za svakodnevnu upotrebu.