Уильям Макдоноу - о дизайнерском принципе "От колыбели до колыбели" (Cradle to cradle)
Indholdsfortegnelse:
Leveret uskadeligt på spidsen af en paraply eller en dørknap, nerve agenter er indbegrebet af rolige, men dødelige. Ved at afkorte den muskulære kontrol til at trække vejret, er slutresultatet af disse kemiske krigsmidler kemisk kvælning i tilfælde af smertefulde minutter.
Håndtering af disse ubehagelige forbindelser har typisk krævet en cocktail af kemikalier, men ny forskning offentliggjort i Kemi - Et europæisk tidsskrift fastsætter en anden potentiel forsvarsmekanisme mod disse våbentyper. Forskere ved Ohio State University for nylig undersøgt muligheden for at bruge noget, de kalder "molekylære kurve" for at fange nerveagenter eller andre skadelige luftbårne stoffer med fremtidige håb om biologisk brug.
Hvordan arbejder disse 'Molekylære Kurve'?
Jovica Badjic, professor i kemi og biokemi ved Ohio State University, skabte designmolekylerne i form af kurve. Hvert molekyle har en aminosyre på fælgen, som hjælper med at angive, hvad kurven vil målrette. Når holdet skinner ultraviolet lys på disse molekyler, mister forbindelserne carbondioxidmolekyler, som tvinger kurven til at komme sammen og aggregeres, og optager nervemidler undervejs for at danne en kollektiv masse.
I tidligere forskning dannede disse lysaktiverede molekyler et let aftageligt faststof. Selvom lovende i en vandtank, er det ikke en god idé at skabe et fast stof inde i kroppen. I Badjics seneste undersøgelse bundtede molekylære kurve med glutaminsyre sammen som nanopartikler i stedet for et faststof. Fordi disse er små partikler (50-100 nm i diameter) og forblev i opløsning, kunne de teoretisk bare passere gennem en menneskekrop og afslutte uden problemer.
Nanopartikler har fascineret forskersamfundet som et lovende redskab til lægemiddelleverancer - især for at bekæmpe kræft - i lang tid. I dette tilfælde er Badjic's nye molekylære kurv, i stedet for at levere stoffer ind i kroppen, hovedet på at tage et stof ud. Når nanopartiklerne er blevet raffineret, kan de forbruges inden de går ind i konfliktområder eller integreres i den nuværende behandlingscocktail.
Når det kommer til nerveagenter, er hastighed en vigtig del af ligningen, da de kan handle i løbet af få minutter eller spændt på tværs af dage.
"Jeg tror, at molekylær genkendelsesprocessen er temmelig hurtig." Siger Badjic. "Hvis nanopartikler er i kroppen, sænker du koncentrationen af nerveagenter i opløsning, og du sætter processen langsomt."
De molekylære kurve i anvendelse ville gå imod nerveagentens mål at binde til enzymet acetylcholinesterase (AChE). Nerve agenter binder til AChE for at blokere produktionen af en neurotransmitter, der gør det muligt for kroppen at kommunikere med sine organer. Ved at samle nerveagenterne og whisking dem væk, før denne forbindelse opstår, kunne molekylære kurve enten forebygge eller reducere intensiteten af dette angreb i kroppen, hvilket baner vejen for de andre lægemidler, såsom diazepam og midazolam (antikonvulsiva midler) for at afslutte kamp.
Badjics molekyler kan også have en brug, når kroppen ikke er under en toksisk nedtælling. Nerveagenter og pesticider deler faktisk en lignende molekylær struktur - ligeledes nok, at molekylære kurve kunne afhente dem også.
"Der er omkring 200.000 dødsfald om året på grund af pesticider." Siger Badjic. "Dette er også et alvorligt problem, der skal løses." Selvom det ikke er så giftigt som nerveagenter, spiller pesticider et langsigtet spil, da de er forbundet med sygdomme som kræft og Alzheimers sygdom.
Hvad kommer der efter?
"Jeg vil virkelig gerne se, hvordan molekylære kurve virker i biologiske systemer," siger Badjic. Holdet bekræftede allerede, at nanopartiklerne virker i urinen; blod er det næste miljø at teste, selv om testning af individuelle løsninger stadig er fjernt fra fuld biologiske paneler.
I fremtiden kunne Badjic forestiller sig hule nanopartikler, både levere nerveagenscocktail og samle restene til at bære uden for kroppen.
"Jeg er spændt på resultatet," siger Badjic. "Jeg vil bare ikke komme for langt frem."
Catnip: Plant, der får katte højt, kan hjælpe med at gøre humane kræftmedikamenter
Catnip er fokus for en undersøgelse, der blev offentliggjort mandag i "Nature Chemical Biology." Forskere opdagede, at den unikke kemiske proces, der resulterer i berusede katte, potentielt kan manipuleres til et højere formål - syntesen af anti-kræftlægemidler fra planter.
A.I.Lærte Hvordan være en astronaut og hjælpe med med ISS Crew medlemmer
Mød CIMON, verdens første astronauthjælpende A.I. der blev sendt ombord på ISS i juni. Kort for Crew Interactive Mobile Companion, er den sfæriske bot som om Amazonas Alexa havde gennemgået astronaut træning. Det er der for at hjælpe tyske astronaut Alexander Gerst vedligeholde laboratoriet og udføre eksperimenter.
Hvordan Londons grønne laboratorium bruger teknologi til at hjælpe med at føde Planet
Mennesker producerer meget spild. Green Lab, et agritch inkubator og innovationslaboratorium i London, ændrer den måde, vi tænker på fødevareforsyningen i byerne, ved at samarbejde med andre opstartsselskaber om at designe bæredygtige ressource- og affaldssystemer ved hjælp af avanceret teknologi.