Kineski znanstvenici predstavili su pionirsku staničnu terapiju koja obećava dugoročno olakšanje astmatičarima u obliku jedne injekcije. Nova metoda, opisana u časopisu Nature Immunology, temelji se na naprednim tehnikama koje se obično koriste u borbi protiv raka, a eksperimentima na životinjama nude novu nadu stotinama milijuna ljudi koji se širom svijeta bore s ovim kroničnim respiratornim oboljenjem, javlja South China Morning Post. 

Novi tretman koristi CAR-T, terapiju T-stanicom kimernog antigenskog receptora. A sve je počelo kad su istraživači Sveučilišta Tsinghua otkrili da su određeni citokini, uključujući IL-4, IL-5 i IL-13, ključni pokretači astme kod otprilike polovice svih pacijenata. CAR-T stanična terapija uključuje genetski inženjering T-stanica, neophodnih za borbu protiv infekcija i prepoznavanje i uklanjanje specifičnih ciljeva, kao što su stanice raka. Isti princip sad je prilagođen za liječenje astme, čini se s izvanrednim rezultatima. Naime, pokazalo se da jedna infuzija ovih modificiranih stanica omogućava trajno suzbijanje upale pluća i ublažava simptome astme na više od godinu dana, zasad samo kod miševa. 

Implikacije ovog otkrića nadilaze astmu. Istraživači sugeriraju da bi se i druge bolesti potaknute sličnim upalnim procesima, poput alergija, atopijskog dermatitisa ili opstruktivne plućne bolesti, također mogle liječiti ovom inovativnom staničnom terapijom. A to bi pak moglo pokrenuti novi način liječenja raznih dugotrajnih upalnih bolesti i potpuno promijeniti način na koji se postupa s tim stanjima. Dakako, prije toga potrebna su daljnja ispitivanja kako bi se procijenila izvedivost i sigurnost ovog pristupa na ljudima. 

Dubinska stimulacija mozga ultrazvukom

Duboka moždana stimulacija implantiranim elektrodama koje isporučuju električne impulse mozgu često se koristi za liječenje Parkinsonove bolesti i drugih neuroloških poremećaja. Međutim, elektrode koje se koriste za ovaj tretman mogu korodirati i nakupiti ožiljno tkivo  pa ih onda treba ukloniti. Zbog toga su na MIT-u razvili alternativni pristup koji umjesto električne energije za izvođenje duboke stimulacije mozga koristi ultrazvuk. 

Ultrazvučni uređaj ImPULS (Implantable Piezoelectric Ultrasound Stimulator), predstavljen u časopisu Nature Communications, tanji je od dlake pa su oštećenja tkiva zanemariva, a upravljanje uređajem u dubini mozga time je znatno olakšano, kažu istraživači koji su prethodno razvili i nosive ultrazvučne uređaje koji se mogu koristiti za isporuku lijekova kroz kožu ili za izvođenje dijagnostičkih slika na različitim organima.  

Sve komponente ImPULS-a su biokompatibilne, uključujući piezoelektrični sloj napravljen od nove keramike, kalij-natrij-niobata (KNN). Trenutnu verziju implantata napaja vanjski izvor energije, ali istraživači predviđaju da bi buduće verzije mogle napajati male baterije.

Učinkovitiji višenamjenski roboti

Želite li istrenirati robota da razumije kako koristiti alate i zatim nauči popravljati po kući čekićem, francuskim ključem i odvijačem, trebat će vam ogromna količina podataka koji pokazuju korištenje alata. A kako je teško učinkovito uključiti podatke iz puno izvora u jedan model strojnog učenja, mnoge metode koriste samo jednu vrstu podataka za treniranje robota. Nažalost, roboti obučeni na ovaj način, s relativno malom količinom podataka specifičnih za zadatak, često nisu u stanju obavljati nove zadatke u nepoznatom okruženju.

Zato su na MIT-u razvili tehniku kombiniranja višestrukih izvora podataka u različitim domenama, modalitetima i zadacima. Zasebni difuzijski modeli obučavaju se kako bi naučili strategiju dovršavanja nekog zadatka pomoću specifičnog skupa podataka da bi se potom ti skupovi kombinirali. Ovaj pristup obuci omogućio je robotu da rukuje raznim alatima i prilagodi se zadacima koje nije vidio tijekom obuke. Policy Composition (PoCo) metoda poboljšava izvedbu za 20 posto i bit će predstavljena na konferenciji Robotics: Science and Systems.

'Živa bioelektronika' liječi kožu

Spajanje elektronike s ljudskim tijelom uvijek je bilo teško. Iako su uređaji poput pacemakera poboljšali nebrojene živote, oni imaju svoje nedostatke; elektronika ima tendenciju da bude glomazna i kruta i može izazvati iritaciju. No, sada su na Sveučilištu u Chicagu razvili fleksibilan, prilagodljiv flaster kombinira bakterije i senzore za povezivanje s tijelom. Tako je nastala "živa bioelektronika" koja kombinira stanice, gel i elektroniku za praćenje i liječenje stanja kože. 

Testovi na miševima otkrili su da ovi uređaji mogu kontinuirano pratiti i poboljšati simptome slične psorijazi, bez iritacije kože, a istraživači se nadaju da se principi, opisani u časopisu Science, mogu primijeniti i na kardiološke ili neuralne stimulacije. 

AI otkriva rane znakove demencije

Novi AI alat za analizu govora uspješno otkriva blaga kognitivna oštećenja i demenciju u populaciji španjolskog govornog područja, pokazalo je istraživanje UT Southwestern Medical Centra, objavljena u časopisu Frontiers in Neurology.  

Istraživači su koristili četiri jezična zadatka za obuku modela neovisnog strojnog učenja (ML). Neuropsihološka izvedba i varijable audio zapisa prikupljene su s pomoću web platforme AcceXible, razvijene za otkrivanje bolesti analizom govora. Algoritam za analizu govora uspio je razlikovati kognitivno normalne sudionike od onih s demencijom ili MCI točnošću od 88,4% odnosno 87,5%. čime je nadmašio rezultate standardne metode probira znanu kao Mini-Mental State Examination (MMSE).

Najtanja leća na svijetu

Leće se koriste za savijanje i fokusiranje svjetla. Normalne leće oslanjaju se na svoj zakrivljeni oblik kako bi postigle ovaj učinak, ali fizičari Sveučilišta u Amsterdamu i njihovi kolege sa Stanforda izradili su ravnu leću debljine samo tri atoma koja se oslanja na kvantne efekte. 

Kvantni efekti, opisani u Nano Letters, omogućavaju materijalu da učinkovito apsorbira i ponovno emitira svjetlost na određenim valnim duljinama. Iako dio svjetlosti koja prolazi kroz leću čini žarišnu točku, većina svjetlosti prolazi nepromijenjeno. To ih čini savršenim izborom za buduće naočale proširene stvarnosti.

Slijede testiranja složenijih i višenamjenskih optičkih premaza čija se funkcija, poput fokusiranja svjetla, može podesiti električnim putem. Ekscitoni su naime vrlo osjetljivi na gustoću naboja u materijalu pa se indeks loma materijala može promijeniti primjenom napona, objašnjavaju istraživači.

Najbrži vizualni čip omogućava strojevima percepciju nalik ljudskom oku

Znanstvenici Sveučilišta Tsinghua izradili su prvi čip za vid na svijetu inspiriran mozgom koji može osjetiti 10.000 sličica u sekundi. Nazvan Tianmouc, ovaj "najbrži vizualni čip na svijetu" kako su ga predstavili kineski istraživači, strojevima omogućava percepciju poput ljudskog oka, smanjuje propusnost za 90%, učinkovito obrađuje razne ekstremne scenarije te osigurava stabilnost i sigurnost sustava, objašnjavaju inženjeri tamošnjeg Centra za istraživanje računarstva inspiriranog mozgom (CBICR).

Studija u časopisu Nature raščlanjuje postavke Tianmouca koje uključuju hibridni niz piksela i arhitekturu paralelnog i heterogenog očitavanja. Sustav je pokazao nisku latenciju i visoke performanse percepcije u stvarnom vremenu te golemi potencijal za primjene u području inteligentnih bespilotnih sustava. U kombinaciji s CBICR-ovim čipovima inspiriranim mozgom kao što je Tianjic, alatima i robotikom inspiriranom mozgom, Tianmouc će dodatno unaprijediti ekosustav inteligencije inspiriran mozgom i ubrzati napredak opće umjetne inteligencije, uvjereni su kineski znanstvenici.

Moćno računalo temeljeno na ionima

Ioni ili nabijene čestice mogu se suspendirati uz pomoć elektromagnetskih polja i koristiti kao kubiti u kvantnom sustavu. No, premda se kvantne informacije mogu prenositi korištenjem zajedničkog gibanja iona, takav sustav nije se pokazao skalabilnim. Kako bi prevladali ovaj izazov s ionima, istraživači kineskog Instituta za interdisciplinarne informacijske znanosti koristili su sustav zarobljenih iona u kojem jednodimenzionalni ionski kristal veže ione u rešetkastu strukturu unutar sebe.

Pristup je prilično popularan među kvantnim fizičarima  kojima je dosad uspjela simulacija sa 61 ionom. Kineski istraživači sad su učinili veliki iskorak i na istom principu izgradili najmoćniji kvantni računalni sustav temeljen na ionima; prvi put u polju kvantne znanosti postigli su stabilno hvatanje i hlađenje dvodimenzionalnog kristala s 512 iona.  Ovu sposobnost demonstrirali su u stabilnom sustavu kvantne simulacije, koju su recenzenti rada, objavljenog u časopisu Nature, nazvali "najvećom simulacijom na svijetu".  

Tražite određenu scenu u videu? AI je nalazi umjesto vas

Internet je preplavljen videozapisima s uputama koji vas podučavaju svačemu, od pečenja palačinki do izvođenja Heimlichovog zahvata. Problem je odrediti gdje se i kada određena radnja pojavljuje u nekom videu. Znanstvenici pokušavaju naučiti računala da sama obavljaju ovaj zadatak, no podučavanje modela strojnog učenja obično zahtijeva mnogo skupih, ručno označenih video podataka.

Novi, učinkovitiji pristup istraživača MIT-a i MIT-IBM Watson AI Laba obučava model za obavljanje ovog zadatka koristeći samo videozapise i njihove automatski generirane transkripte. Istraživači podučavaju model da razumije neoznačeni video gledajući male detalje kako bi shvatili gdje se objekti nalaze i gledajući širu sliku kako bi razumjeli kada se radnja događa.

Osim pojednostavljivanja online učenja i virtualnih procesa obuke, ova bi metoda mogla biti korisna i u zdravstvenim ustanovama za brzo otkrivanje ključnih trenutaka u videozapisima dijagnostičkih postupaka, kažu autori.

Pametna koža prati biološke signale na zahtjev

Koža može slati određene signale povezane sa zdravljem, ali što ako bi pritom mogla biti i pametnija, sposobna pratiti i dijeliti specifične zdravstvene informacije, poput koncentracije glukoze u znoju ili otkucaja srca? Vođeni tom idejom istraživači Penn Statea razvili su ljepljivi senzorski uređaj koji se neprimjetno pričvršćuje na ljudsku kožu kako bi detektirao i pratio zdravlje korisnika. Pojedinosti o pametnoj koži, uključujući podatke o tome kako se može učinkovito reprogramirati da detektira različite signale pa čak i reciklirati, objavljeni su u časopisu Advanced Materials.  

Trenutačno napajan baterijama ili komunikacijskim modulima bliskog polja, poput bežičnog punjača, uređaj bi potencijalno mogao skupljati energiju i komunicirati preko radio frekvencija, najavljuju istraživači. Tako bi se dobila samostalna, rastezljiva ljepljiva platforma sposobna osjetiti željene biomarkere i pratiti elektrofizičke signale.

Precision Neuroscience ugradio 4096 elektroda u mozak

Neuralinkov glavni konkurent, tvrtka Precision Neuroscience ugradila je 4096 elektroda u ljudski mozak te tako nadmašila prethodni rekord od 2048 elektroda, postavljen prošle godine. Vijest je važna jer veći broj elektroda omogućuje prijenos više podataka u mozak i iz njega, a to pak utječe na mogućnosti sustava sučelja.

Kad mozak obrađuje informacije ili pokreće radnju, on generira električne signale. Precisionova tehnologija može uhvatiti te signale na mikronskoj razini, pružajući neviđen pogled na aktivnost mozga. To je slično prelasku sa standardne na televiziju visoke razlučivosti, kažu u kompaniji koja prve komercijalni proizvode najavljuje za sljedeću godinu.

Okomita vjetroturbina proizvodi 2200 kWh godišnje

Rješenje dizajnera Joea Douceta i tvrtke Airiva trebalo bi proizvodnju čiste energije uvesti u gradove i naše stanove. Ograda se sastoji od okomitih vjetroturbina, modularna je i oku ugodna pa bi se lako mogla koristiti u hotelima, poslovnim zgradama i stanovima. Doucet je 2021. osmislio izvorni dizajn Wind Turbine Walla; koncept je dorađivan 16 puta, a većina promjena utjecala je na oblik i veličinu lopatica. Rigorozni testovi u zračnom tunelu pokazali su da je najučinkovitija spiralna struktura lopatica.

U standardnoj postavci s osam spiralnih lopatica, Wind Fence godišnje proizvodi oko 2200 kWh energije. Prosječnom sjevernoameričkom kućanstvu trebalo bi pet jedinica da postane energetski neovisno o mreži. Ne čini se puno, ali valja imati na umu da svaka jedinica zauzima prostor veličine 4,2 x 2,1 metar. No, hvale se u Airivi, vjetroturbine su bešumne i uglavnom su izrađene od recikliranog materijala pa su i time ekološki poželjne. Prve narudžbe primaju se od sljedeće godine.  

Cigle od reciklirane plastike

Kanadski startup Plaex Building Systems izrađuje cigle od reciklirane plastike. Njihovi Plaex-crete blokovi su lagani, izdržljivi i ekološki prihvatljivi, izgledaju i imaju teksturu betona. 

Opeke su izrađene od izdržljivog kompozitnog materijala koji sadrži više od 90% reciklirane plastike, uključujući PETE, LDPE, PP i HDPE koja se primarno dobiva iz poljoprivrednog otpada. Ova se plastika zatim obrađuje kroz ekstruder kako bi se stvorila pasta koja čini najveći dio gotovog proizvoda, dok preostalih 10% čine dodatne komponente kao što su bojila, UV inhibitori i usporivači plamena. 

Plaex omogućava gradnju jednostavnu poput slaganja Lego kocaka, bez rezanja i žbukanja, a sustav potpunog međusobnog zaključavanja ne propušta ni vodu niti zrak. Takvim načinom dvokatnica se, kažu, može podići da 11 do 12 dana.