Pronaći lijekove koji su učinkoviti protiv tumora mozga nije lako jer mnogi od njih često ne mogu prijeći krvno-moždanu barijeru kako bi došli do mozga. No, sad su Istraživači ETH Zurich otkrili tvar koja se učinkovito bori protiv glioblastoma, barem u laboratoriju: antidepresiv vortioksetin. Ovaj jeftini lijek, koji su već odobrile agencije kao što su FDA u SAD-u i Swissmedic, može prijeći krvno-moždanu barijeru. 

Istraživači su uz pomoć farmakoskopije testirali 130 aktivnih tvari na tumorskom tkivu, a njihova se studija, objavljena su u časopisu Nature Medicine, usredotočila na neuroaktivne tvari koje prolaze krvno-moždanu barijeru, poput antidepresiva, lijekova za Parkinsonovu bolest i antipsihotika. Kako bi utvrdili koje tvari utječu na stanice raka, istraživači su koristili tehnike snimanja i računalne analize. Rezultati su jasno pokazali da su neki, ali ne svi, testirani antidepresivi bili neočekivano učinkoviti protiv tumorskih stanica, a vortioksetin se pokazao kao najučinkovitiji.

Nakon istraživanja na miševima, istraživači sad pripremaju dva klinička ispitivanja. Budući da je lijek već odobren, ne mora proći složenu proceduru odobravanja pa bi, nadaju se oni, uskoro mogao nadopuniti standardnu ​​terapiju za ovaj smrtonosni tumor na mozgu. U međuvremenu istraživači upozoravaju pacijente da sami ne nabavljaju vortioksetin i da ga ne uzimaju bez liječničkog nadzora. Svako samoliječenje, kažu, predstavlja nesaglediv rizik.

Organski termoelektrični sakupljač energije 

Istraživači Centra za istraživanje organske fotonike i elektronike (OPERA) na Sveučilištu Kyushu razvili su organski termoelektrični uređaj koji može prikupljati energiju iz temperature okoline. Kombinirajući jedinstvene sposobnosti organskih materijala, uspjeli su razviti okvir za proizvodnju termoelektrične energije na sobnoj temperaturi bez temperaturnog gradijenta, a svoja otkrića objavili su u časopisu Nature Communications.

Ključ je bio pronaći spojeve koji dobro funkcioniraju kao sučelja za prijenos naboja, što znači da mogu lako međusobno prenositi elektrone. Nakon testiranja različitih materijala, odlučili su se za dva održiva spoja: bakrov ftalocijanin i bakrov heksadekafluor ftalocijanin, a termoelektrična svojstva novog sučelja poboljšali su fulerenom i BCP-jem, dobrim pomagačima prijenosa elektrona koji su značajno povećali snagu uređaja. 

Istraživači u budućnosti namjeravaju dodatno optimizirati uređaj s različitim materijalima. Oni vjeruju da će veću gustoću struje postići ako povećaju površinu uređaja što je, kažu, neuobičajeno čak i za organske materijale. 

Sićušna baterija na nuklearni pogon

Nuklearna baterija koju umjesto kemijske reakcije pokreće radioaktivni raspad, mogla bi trajati desetljećima. Načine na koji bi radioaktivne atome iskoristili za izradu iznimno dugotrajnih, na oštećenja otpornih baterija, znanstvenici istražuju već desetljećima, no čini se da je novi koncept istraživača kineskog Sveučilišta Soochow ovu ideju najviše približio stvarnosti. Iako su neki prototipovi već bili sastavljeni, pa čak i korišteni u svemirskim misijama, oni ipak nisu bili pretjerano učinkoviti. Kineskim inženjerima sad je uspjelo poboljšati učinkovitost dizajna nuklearne baterije za faktor 8000, pokazuju rezultati rada objavljenog u časopisu Nature.

Tijekom više od 200 sati testiranja, kažu istraživači, baterija je omogućila stabilnu opskrbu električnom energijom, a za rad su joj bile potrebne samo minimalne količine radioaktivnog materijala. Iako americij ima poluživot od 7380 godina, nuklearna baterija bi trebala moći raditi desetljećima, jer će komponente koje okružuju radioaktivni uzorak na kraju biti uništene zračenjem.

Nova mikronuklearna baterija zasad proizvodi puno manje energije od konvencionalnih uređaja; za napajanje žarulje od 60 W trebalo bi ih upotrijebiti čak 40 milijardi pa istraživači žele poboljšati njenu učinkovitost i izlaznu snagu. Također je žele učiniti lakšom i sigurnijom za korištenje jer ona ipak sadrži moguće opasne radioaktivne materijale. U idealnom slučaju, kažu, ove mikronuklearne baterije trebale bi se koristi za napajanje minijaturnih senzora u udaljenim ili zahtjevnim okruženjima: u morskim dubinama, svemirskim misijama ili udaljenim nadzornim stanicama.

Najjača strukturna baterija

Izradite li automobil, zrakoplov, brod ili računalo od materijala koji funkcionira i kao baterija i kao nosiva konstrukcija, njihova težina i potrošnja energije radikalno će se smanjiti. Vođeni idejom pohrane energije bez dodatne mase, istraživači Tehnološkog sveučilišta Chalmers izradili su strukturnu bateriju koja bi mogla prepoloviti težinu prijenosnog računala ili povećati domet vožnje električnog automobila do 70 posto.
Ova baterija, izrađena od kompozita ugljičnih vlakana, čvrsta je poput aluminija i pohranjuje dovoljno energije da se može koristiti u komercijalne svrhe. Poput ljudskog kostura, ona ima nekoliko funkcija u isto vrijeme, kažu autori rada objavljenog u časopisu Advanced Materials.

Na Chalmersu već godinama istražuju mogućnosti strukturnih baterija, a njihovo zapažanje o tome kako kruta, jaka ugljična vlakna mogu kemijski pohraniti električnu energiju, Physics World je uvrstio među deset najvećih otkrića 2018. godine. Prije tri godine istraživači su izradili i bateriju čiji je kapacitet bio na otprilike 20 posto usporedive litij-ionske baterije. Sada su značajno povećali taj kapacitet, ali u prilično drugačijim uvjetima. Naime, kad je baterija dio konstrukcije i od laganog materijala, to znatno smanjuje i ukupnu težinu vozila. A time se, kažu, smanjuje i količina energije potrebna za pokretanje električnog automobila.

Moždani krug za dobro raspoloženje tjera nas da nastavimo jesti

Istraživači Sveučilišta u Bonnu i Sveučilišta u Cambridgeu otkrili su ključni regulatorni krug uključen u proces prehrane. Njihova je studija otkrila da ličinke mušica posjeduju specijalizirane senzore ili receptore smještene u jednjaku koji se aktiviraju čim ličinke progutaju hranu. Receptori signaliziraju mozgu da oslobodi serotonin kada se hrana proguta, a a ovaj hormon dobrog osjećaja osigurava da ličinka nastavi jesti. 

Serotoninski neuroni mogu otkriti radi li se o hrani ili ne i procijeniti njezinu kvalitetu; oni proizvode serotonin samo ako se otkrije kvalitetna hrana, što zauzvrat osigurava da ličinka nastavi jesti. Vrlo sličan kontrolni krug najvjerojatnije imaju i ljudi, pretpostavljaju istraživači. Ako je neispravan, taj bi mehanizam potencijalno bi mogao uzrokovati poremećaje prehrane poput anoreksije ili prejedanja pa bi rezultati ovog temeljnog istraživanja, objavljenog u časopisu Current Biology, mogli potaknuti nove načine liječenja takvih poremećaja. 

Magnetski roboti liječe krvarenje u mozgu

Istraživači Sveučilišta u Edinburghu i njihovi kolege sa Sveučilišta Jiao Tong u Šangaju izradili su i ispitali djelotvornost nanorobota koji bi se mogli koristiti za upravljanje krvarenjima u mozgu uzrokovanim aneurizmama. Tako bi se omogućilo i precizno, relativno niskorizično liječenje aneurizmi mozga koje godišnje uzrokuju oko 500.000 smrti širom svijeta, moždane udare i invaliditet. Studija, objavljena u časopisu u časopisu Small Journal, ukazuje na budućnost u kojoj bi se malim robotima moglo daljinski upravljati kako bi izvršavali složene zadatke unutar ljudskog tijela, poput ciljane isporuke lijekova i popravka organa na minimalno invazivan način. 

Rješenje je testirano na modelu aneurizmi u laboratoriju i na malom broju zečeva. Istraživači kažu da bi nova tehnika mogla smanjiti rizik da će tijelo odbaciti implantirane materijale i smanjiti ovisnost o lijekovima protiv zgrušavanja krvi, koji mogu uzrokovati krvarenje i želučane probleme. Metoda uz to isključuje potrebu ručnog oblikovanja mikrokatetera za navigaciju složenom mrežom malih krvnih žila u mozgu kako bi se došlo do aneurizme, što je mukotrpan zadatak koji može trajati satima.  

Muški hormonalni ciklusi

Tek što su dokazali da se ženama u trudnoći mijenja mozak, istraživači Kalifornijskog sveučilišta u Santa Barbari (UCSB). otkrili su i da muškarci imaju dnevni ciklus hormona te da je on usklađen s njihovim mozgovima koji se smanjuju od jutra do mraka i potom preko noći vraća na prvotne postavke. Studija, objavljena u časopisu The Journal of Neuroscience, otkrila je da se tijekom dana ukupni volumen mozga ispitanika smanjio, kao i debljina korteksa, vanjskog sloja mozga. Volumen sive tvari koja sadrži stanična tijela neurona i veze između njih pao je u prosjeku za oko 0,6%.

Pad volumena mozga paralelan je s dnevnim padom hormona, primjećuju istraživači. Međutim, još nije jasno pokreću li hormoni moždane promjene. Stupanj promjene između jutra i noći smanjuje se s godinama, ali opći obrazac ostaje cijeli život. Dnevne promjene u hormonima, doživljavaju i žene, ali to nije toliko izraženo jer menstrualni ciklus istovremeno pokreće dugotrajnije promjene u hormonima.

Plosnate cijevi, čvrsti građevinski materijali

Inženjeri australskog Sveučilišta RMIT osmislili su inovativni cjevasti strukturni sustav koji se može spakirati ravno radi lakšeg transporta i rastvoriti u čvrste građevinske materijale. Ovo otkriće omogućeno je samozaključavajućim sustavom inspiriranim origamijem. 

Ovaj samozaključavajući sustav, predstavljen u časopisu PNAS, rezultat je inteligentnog geometrijskog dizajna, kažu istraživači koji tvrde kako nje njihovo rješenje prikladno za široku upotrebu: jedna ploča teška samo 1,3 kg može lako izdržati osobu od 75 kg. Oni sad žele istražiti mogućnosti različitih oblika cijevi i testirati kako se ponašaju pod različitim silama, a istražuju i nove materijale i proizvodne metode za izradu manjih, preciznijih cijevi.

Umjetna paukova svila za medicinske materijale

Paukova svila je jedan od najjačih materijala na Zemlji, tehnički čvršći od čelika za materijal svoje veličine. Međutim, teško ga je nabaviti jer su pauci previše teritorijalni i kanibalski nastrojeni da bi se razmnožavali poput svilenih buba pa se znanstvenici okreću umjetnim opcijama. Istraživači Tehničkog sveučilišta Nanjing napravili su tako vlastitu verziju lažne paukove svile koja se sastoji od proteina i liječi rane. Njihova umjetna svila, predstavljena u časopisu ACS Nano, pokazala se dovoljno čvrstom da se može utkati u zavoje koji su pomogli u liječenju ozljeda zglobova i lezija kože kod miševa.

Nakon dva tjedna liječenja tretirani miševi s osteoartritisom pokazali su smanjeno oticanje i popravljenu strukturu tkiva, dok su miševi dijabetičari s kožnim lezijama tretirani sličnim oblogom pokazali značajno zacjeljivanje rana. Novi svileni zavoji su biokompatibilni i biorazgradivi, a istraživači vjeruju da će njihovo rješenje naći primjenu u medicini.

Audio signalima do mirnog sna

Startup Elemind, koristi traku za glavu s elektroencefalogramom (EEG) koja emitira akustičnu stimulaciju usklađenu s moždanim valovima ljudi kako bi ih brže prebacila u stanje spavanja. Elemind se ljetos isporučivao maloj skupini korisnika u sklopu ranog pilot programa, a prvi rezultati pokazuju je da 30 minuta stimulacije skratilo vrijeme uspavljivanja za 10 do 15 minuta. Ovo je nekemijsko rješenje za ljude koji žele dobro spavati bez nuspojava i osjetiti sve prednosti prirodnog sna bez rizika, smatraju u Elemindu. 

Elemind je uspostavio suradnju s osam sveučilišta koja omogućuje istraživačima da istraže učinkovitost pristupa tvrtke u nizu slučajeva, od tremora do formiranja pamćenja i progresije Alzheimerove bolesti. Suradnja je dovele do nekih uzbudljivih rezultata. Pokazalo se tako da korištenje akustične stimulacije tijekom sna povećava aktivnost u područjima korteksa povezanih s motoričkim funkcijama i poboljšava performanse zdravih odraslih osoba u memorijskim zadacima. Druge studije pokazale su da se pristup može koristiti za smanjenje esencijalnog tremora kod pacijenata i poboljšanje oporavka od sedacije.

Njihova je vizija prilično znanstvenofantastična. U Elemindu naime žele stvoriti uređaj koji će biti poput kakve trgovine aplikacija za mozak u kojoj ćete moći preuzeti stanje mozga kao što preuzimate aplikacije.