Nachricht

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Laut Nachrichten vom 1. August (Donnerstag) lauten die Hauptinhalte bekannter ausländischer wissenschaftlicher Websites wie folgt:

《Natur》Website (www.nature.com)

Studien haben ergeben, dass sich viele davon in der Nase befindenImmunitätZelle, immer bereit, virale und bakterielle Infektionen abzuwehren

Den bisher detailliertesten Untersuchungen zufolge beherbergt die Nase eine Vielzahl langlebiger Immunzellen, die die erste Verteidigungslinie der Lunge bilden und Viren und Bakterien abwehren.

Die kürzlich in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlichte Studie zeigt, dass die Nase und die oberen Atemwege (zu denen Mund, Nebenhöhlen und Rachen, aber nicht die Luftröhre gehören) ein wichtiges Trainingsgelände für Immunzellen sind, um sich an eindringende Krankheitserreger zu „erinnern“. Dieses Gedächtnis ermöglicht es Zellen, sich gegen zukünftige Angriffe ähnlicher Mikroorganismen zu verteidigen. Die Ergebnisse könnten zur Entwicklung von Schleimhautimpfstoffen führen, die über die Nase oder den Rachen verabreicht werden und laut Immunologen wirksamer sein könnten als solche, die in den Muskel injiziert werden.

Die „spannende Studie“ zeigt, dass in den oberen Atemwegen sowohl junger als auch älterer Erwachsener, die typischerweise schwächere Immunreaktionen aufweisen, zuverlässig ein „Repertoire an Immunzellen nachgewiesen werden kann, die Atemwegsinfektionen bekämpfen können“.

Der Co-Autor der Studie, Sydney Ramirez, ein Arzt für Infektionskrankheiten und Immunologe am La Jolla Institute for Immunology in den Vereinigten Staaten, wies darauf hin, dass sich die bisherige Forschung zum Immunsystem hauptsächlich auf Immunzellen im Blut und in den unteren Atemwegen konzentriert habe weil diese Gebiete durch Blutentnahmen und bestimmte Arten von Biopsien und Organspenden einen relativ einfachen Zugang zu Proben haben.

Allerdings haben die COVID-19-Pandemie und Mutationen im Coronavirus die Notwendigkeit eines tieferen Verständnisses darüber geschaffen, wie Immunzellen in den oberen Atemwegen mit Krankheitserregern interagieren und ein Immungedächtnis bilden. Das Team verwendete stattdessen Nasopharynxabstriche, die bis in den Nasenrücken reichen können und in Ländern mit hohem Einkommen häufig für Coronavirus-Tests verwendet werden. Die Forscher befragten mehr als ein Jahr lang jeden Monat etwa 30 gesunde Erwachsene, um zu sehen, wie sich die Anzahl ihrer Immunzellen im Laufe der Zeit veränderte. In diesen Proben fanden sie Millionen von Immunzellen, darunter auch Zellen, die für das Immungedächtnis verantwortlich sind.

Website „Science News“ (www.sciencenews.org)

Neue Forschungsergebnisse bestätigen, dass einige „permanent“ sindChemisch„Produkt“ kann über die Haut aufgenommen werden

PFAS (Per- und Polyfluoralkylsubstanzen) sind eine Klasse von Tausenden künstlicher Verbindungen. Da die chemische Bindung zwischen Kohlenstoff und Fluor in PFAS nahezu unzerbrechlich ist, werden sie als „ewige Chemikalien“ bezeichnet. Ab den 1940er Jahren wurden diese Chemikalien in Massenproduktion hergestellt und in Produkten verwendet, die von antihaftbeschichteten Pfannen bis hin zu schmutzabweisenden und wasserfesten Stoffen reichten, wodurch die Verbraucher im Laufe der Zeit damit in Kontakt kamen. Obwohl diese Chemikalien einst häufig zur Verbesserung der Lebensqualität eingesetzt wurden, hat die Forschung im Laufe der Zeit gezeigt, dass sie für den Menschen schädlich, schwer abbaubar und in der Umwelt allgegenwärtig sind.

Frühere Studien haben gezeigt, dass die Aufnahme über die Haut einer der möglichen Wege für die Exposition des Menschen gegenüber PFAS ist. Die einschlägige Forschung ist jedoch relativ begrenzt und die Datenlage ist unzureichend. Studien haben beispielsweise gezeigt, dass PFAS in die Haut von Mäusen eindringen kann, „Mäusehaut kann jedoch die menschliche Haut nicht direkt imitieren“.

Umweltchemiker der Universität Birmingham im Vereinigten Königreich berichten in der neuesten Ausgabe der Zeitschrift Environment International, dass diese Chemikalien die Hautbarriere überwinden können, wenn 3D-Modelle der menschlichen Haut PFAS ausgesetzt werden. Dieser Befund legt nahe, dass diese Verbindungen möglicherweise über die Haut in den Körper aufgenommen werden und sogar in den Blutkreislauf gelangen.

In der Studie testeten die Forscher 17 PFAS in verschiedenen Produkten, die mit der menschlichen Haut in Kontakt kommen. Es wurde festgestellt, dass 11 von ihnen die Hautbarriere durchdringen konnten; außerdem wurden diejenigen, die nur 4 bis 7 Kohlenstoffatome enthielten, leichter von der Haut absorbiert als diejenigen, die mehr Kohlenstoffatome enthielten. Diese kürzerkettigen PFAS gelten als sicherere Alternativen als die ursprünglichen, permanenten Chemikalien, Studien zeigen jedoch, dass sie ebenso problematisch sind.

„Wir sind nicht hundertprozentig sicher, dass PFAS irgendwann in den Blutkreislauf gelangen, aber sie sind bereits in der Lage, die Haut zu durchdringen, was den ersten Schritt im Penetrationsprozess darstellt“, stellten die Forscher fest.

„Science Daily“-Website (www.sciencedaily.com)

1. Wird es durch Gene oder die Umwelt verursacht?Ein neues Modell zur Bewertung von Krankheitsrisikofaktoren

Jede Krankheit wird durch genetische Faktoren und Umweltfaktoren beeinflusst, darunter Luftverschmutzung, Klima und sozioökonomischer Status. Es ist jedoch immer noch unklar, welche Rolle Gene oder die Umwelt beim Krankheitsrisiko spielen und wie groß ihre Rolle ist. Daher wissen die Menschen oft nicht, welche Maßnahmen sie ergreifen sollten, um ihr Risiko zu verringern.

Ein von Forschern des Penn State College of Medicine geleitetes Team hat eine Methode entwickelt, um genetische und umweltbedingte Einflüsse auf das Krankheitsrisiko in einer großen, landesweit repräsentativen Stichprobe zu analysieren. Sie fanden heraus, dass in früheren Untersuchungen in einigen Fällen der Einfluss der Gene eines Individuums auf das Krankheitsrisiko überbetont wurde, während Lebensstil und Umweltfaktoren tatsächlich einen größeren Einfluss hatten als bisher angenommen. Im Gegensatz zu Genen können Umweltfaktoren wie Luftverschmutzung leichter verändert werden. Dies bedeutet, dass es mehr Möglichkeiten gibt, das Krankheitsrisiko durch eine Veränderung der Umwelt zu verringern. Die Forschungsergebnisse wurden in Nature Communications veröffentlicht.

Forscher sagen, dass es in der Vergangenheit schwierig war, Umweltrisikofaktoren zu quantifizieren und zu bewerten, da sie alles von der Ernährung über Bewegung bis hin zum Klima umfassen. Wenn jedoch Umweltfaktoren in Modellen zur Schätzung des Krankheitsrisikos nicht berücksichtigt werden, führt die Analyse möglicherweise fälschlicherweise dazu, dass Krankheitsrisiken, die unter Familienmitgliedern geteilt werden, genetisch bedingt sind.

In dieser Studie entwickelte das Forschungsteam ein SMILE-Modell (Spatial Mixed Linear Effects), das genetische und geografische Standortdaten kombiniert. Geografischer Standort als Stellvertreter für Umweltrisikofaktoren auf Gemeindeebene.

Die Analyse des Teams ermöglicht eine genauere Einschätzung von Krankheitsrisikofaktoren. Frühere Untersuchungen haben beispielsweise gezeigt, dass genetische Faktoren zu 37,7 % des Risikos für Typ-2-Diabetes beitragen. Als das Team die Daten unter Berücksichtigung von Umwelteinflüssen neu auswertete, stellte sein Modell fest, dass der genetische Beitrag zum Typ-2-Diabetes-Risiko auf 28,4 % zurückging; ein größerer Anteil des Krankheitsrisikos konnte auf Umweltfaktoren zurückgeführt werden. In ähnlicher Weise sank der geschätzte genetische Beitrag zum Fettleibigkeitsrisiko nach Berücksichtigung von Umweltfaktoren von 53,1 % auf 46,3 %.

2. Schleimbasierter Bioink kann zum Drucken und Kultivieren von Lungengewebe verwendet werden

Weltweit sterben jedes Jahr Millionen Menschen an Lungenerkrankungen. Die Behandlungsmöglichkeiten für Lungenerkrankungen sind begrenzt, und die vorhandenen Tiermodelle und experimentellen Medikamente können den Forschungsbedarf nur schwer decken. Ein Forschungsteam des Indian Institute of Technology hat erfolgreich einen schleimbasierten Bioink entwickelt. Dieser innovative Bioink könnte in Zukunft zum 3D-Drucken und Kultivieren von Lungengewebe verwendet werden und neue Wege für die Erforschung und Behandlung chronischer Lungenerkrankungen eröffnen.

Das Team begann mit Mucin, einem Schleimbestandteil, der im Bioprinting noch nicht weit verbreitet ist. Sie reagierten Schleim mit Methacrylsäureanhydrid zu Muzinmethacrylat (MuMA), das sie dann mit Lungenzellen vermischten. Um die Viskosität des Bioinks zu erhöhen und das Zellwachstum und die Adhäsion zu fördern, fügte das Forschungsteam außerdem Hyaluronsäure hinzu, ein natürliches Polymer, das in Bindegewebe und dergleichen vorkommt.

Nachdem sie die Tinte in kreisförmige und quadratische Gittertestmuster gedruckt hatten, setzten die Forscher sie blauem Licht aus, um die MuMA-Moleküle zu vernetzen und zu verfestigen. Sie fanden heraus, dass die miteinander verbundenen Poren im gedruckten Gel die Diffusion von Nährstoffen und Sauerstoff erleichterten, was das Zellwachstum und die Bildung von Lungengewebe unterstützte. Diese gedruckten Strukturen sind biokompatibel und werden unter physiologischen Bedingungen langsam biologisch abgebaut, was sie möglicherweise als Implantate nützlich macht, wobei neu wachsendes Lungengewebe nach und nach die gedruckten Gerüste ersetzt. Darüber hinaus können mit diesem Bioink 3D-Lungenmodelle erstellt werden, um den Verlauf von Lungenerkrankungen zu untersuchen und mögliche Behandlungen zu bewerten.

Scitech Daily-Website (https://scitechdaily.com)

1. Wissenschaftler entdecken das effizienteste Sonnensystem der Welt: nicht von Menschen geschaffen

Eine neue Studie der Yale University in den USA hat ergeben, dass Riesenmuscheln im Westpazifik möglicherweise das effizienteste Sonnensystem der Welt sind. Die Studie legt nahe, dass Ingenieure, die Solarpaneele und Bioraffinerien entwerfen, wertvolle Erkenntnisse aus diesen schillernden Riesenmuscheln gewinnen könnten, die in der Nähe tropischer Korallenriffe gefunden werden.

Das liegt daran, dass die Riesenmuscheln eine präzise Geometrie haben – eine dünne lichtstreuende Schicht, die dynamische, vertikale Säulen von Photosyntheserezeptoren bedeckt –, die sie möglicherweise zu den effizientesten Sonnensystemen der Erde machen.

In der in der Fachzeitschrift PRX: Energy veröffentlichten Studie schlug das Team ein analytisches Modell vor, um die maximale Effizienz der Photosynthese auf der Grundlage der Geometrie, Bewegung und Lichtstreuungseigenschaften der Riesenmuschel abzuschätzen. Dies ist die neueste in einer Reihe von Studien über biologische Mechanismen in der Natur, die das Potenzial natürlicher Organismen hervorheben, neue nachhaltige Materialien und Designs zu inspirieren.

„Es ist denkbar, dass zukünftige Generationen von Solarmodulen mit Algen oder billigen Kunststoff-Solarmodulen aus widerstandsfähigen Materialien gezüchtet werden“, stellen die Forscher fest.

2. Chinesische Wissenschaftler bringen bahnbrechende Festkörper-Lithiumbatterietechnologie auf den Markt

Eine neue Strategie für All-Solid-State-Lithiumbatterien (ASLBs) besteht darin, ein spezielles Material zu verwenden, um die Energiedichte zu erhöhen und die Lebensdauer der Batterie zu verlängern, was keine zusätzlichen Zusätze erfordert. Dieser Durchbruch stellt sicher, dass die Batterie einen effektiven Betriebszyklus von mehr als 20.000 Malen hat und stellt einen großen Fortschritt in der Batterietechnologie dar.

Forscher des Qingdao Institute of Bioenergy and Processes (QIBEBT) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben zusammen mit Mitarbeitern führender internationaler Institutionen diese innovative Strategie zur Kathodenhomogenisierung von Festkörper-Lithiumbatterien auf den Markt gebracht. In ihrem kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Energy veröffentlichten Artikel beschreiben sie diese neue Methode, die die Lebensdauer und Energiedichte von Festkörper-Lithiumbatterien erheblich verbessert und einen wichtigen Fortschritt in der Energiespeichertechnologie darstellt.

Eine der Herausforderungen, denen sich All-Solid-State-Lithiumbatterien derzeit gegenübersehen, ist das Problem heterogener Verbundkathoden, die häufig elektrochemisch inaktive Additive zur Verbesserung der Leitfähigkeit erfordern. Diese Zusatzstoffe sind zwar notwendig, reduzieren jedoch die Energiedichte und die Lebensdauer der Batterie, da sie mit geschichteten Oxidkathoden, die während des Betriebs großen Volumenänderungen unterliegen, nicht kompatibel sind.

Die Forscher entwickelten eine Kathodenhomogenisierungsstrategie unter Verwendung des spannungsfreien Materials Li1.75Ti2(Ge0.25P0.75S3.8Se0.2)3(LTG0.25PSSe0.2). Dieses Material weist eine hervorragende gemischte ionische und elektronische Leitfähigkeit auf und sorgt so für eine effiziente Ladungsübertragung während des gesamten Lade- und Entladevorgangs, ohne dass zusätzliche leitfähige Zusätze erforderlich sind.

Durch die Lösung wichtiger Herausforderungen bei Festkörper-Lithiumbatterien legt diese Strategie den Grundstein für zukünftige Innovationen in der Energiespeichertechnologie. Das Team plant, die Skalierbarkeit des LTG0,25PSSe0,2-Materials und seine Integration in tatsächliche Batteriesysteme weiter zu untersuchen. (Liu Chun)