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Secondo le notizie del 1° agosto (giovedì), i principali contenuti di noti siti web scientifici stranieri sono i seguenti:

《natura》Sito web (www.nature.com)

Gli studi hanno scoperto che ce ne sono molti nel nasoimmunitàcellula, sempre pronto a combattere le infezioni virali e batteriche

Secondo le ricerche più dettagliate fino ad oggi, il naso ospita un gran numero di cellule immunitarie a lunga vita che costituiscono la prima linea di difesa dei polmoni, pronte a respingere virus e batteri.

La ricerca, recentemente pubblicata sulla rivista Nature, mostra che il naso e il tratto respiratorio superiore (che comprende bocca, seni e gola, ma non la trachea) sono un terreno di allenamento fondamentale per le cellule immunitarie per “ricordare” gli agenti patogeni invasori. Questa memoria consente alle cellule di difendersi da futuri attacchi di microrganismi simili. I risultati potrebbero portare allo sviluppo di vaccini mucosali somministrati attraverso il naso o la gola, che secondo gli immunologi potrebbero essere più efficaci di quelli iniettati nel muscolo.

Lo “studio entusiasmante” mostra che un “repertorio di cellule immunitarie in grado di combattere le infezioni respiratorie” può essere rilevato in modo affidabile nelle vie respiratorie superiori sia dei giovani che degli anziani, che in genere hanno risposte immunitarie più deboli.

Il coautore dello studio Sydney Ramirez, medico infettivologo e immunologo presso il La Jolla Institute for Immunology negli Stati Uniti, ha sottolineato che le precedenti ricerche sul sistema immunitario si erano concentrate principalmente sulle cellule immunitarie nel sangue e nel tratto respiratorio inferiore perché queste aree hanno un accesso relativamente facile ai campioni attraverso prelievi di sangue e alcuni tipi di biopsie e donazioni di organi.

Tuttavia, la pandemia di COVID-19 e le mutazioni del coronavirus hanno creato la necessità di una comprensione più profonda di come le cellule immunitarie del tratto respiratorio superiore interagiscono con gli agenti patogeni e formano la memoria immunitaria. Il team ha invece utilizzato tamponi nasofaringei, che possono raggiungere la parte posteriore del naso e sono ampiamente utilizzati per i test sul coronavirus nei paesi ad alto reddito. I ricercatori hanno campionato circa 30 adulti sani ogni mese per più di un anno per vedere come il loro numero di cellule immunitarie cambiava nel tempo. In questi campioni hanno trovato milioni di cellule immunitarie, comprese le cellule responsabili della fornitura della memoria immunitaria.

Sito web "Science News" (www.sciencenews.org)

Una nuova ricerca conferma alcuni "permanentiChimicoIl "prodotto" può essere assorbito attraverso la pelle

I PFAS (sostanze per- e polifluoroalchiliche) sono una classe di migliaia di composti artificiali. Poiché il legame chimico tra carbonio e fluoro nei PFAS è quasi indistruttibile, sono chiamati "sostanze chimiche per sempre". A partire dagli anni ’40, questi prodotti chimici furono prodotti in serie e utilizzati in prodotti che andavano dalle padelle antiaderenti ai tessuti antimacchia e impermeabili, esponendo i consumatori ad essi nel tempo. Sebbene un tempo queste sostanze chimiche fossero ampiamente utilizzate per migliorare la qualità della vita, nel tempo la ricerca ha dimostrato che sono dannose per l’uomo, difficili da degradare e onnipresenti nell’ambiente.

Studi precedenti hanno dimostrato che l’assorbimento cutaneo è una delle potenziali vie di esposizione umana ai PFAS. Tuttavia, la ricerca pertinente è relativamente limitata e i dati sono insufficienti. Ad esempio, gli studi hanno dimostrato che i PFAS possono penetrare nella pelle dei topi, ma "la pelle dei topi non può imitare direttamente la pelle umana".

I chimici ambientali dell’Università di Birmingham nel Regno Unito riferiscono nell’ultimo numero della rivista Environment International che quando i modelli 3D della pelle umana sono esposti a PFAS, queste sostanze chimiche sono in grado di attraversare la barriera cutanea. Questa scoperta suggerisce che questi composti possono essere assorbiti nel corpo attraverso la pelle e possono persino entrare nel flusso sanguigno.

Nello studio, i ricercatori hanno testato 17 PFAS in vari prodotti che entrano in contatto con la pelle umana. Si è riscontrato che 11 di essi erano in grado di penetrare la barriera cutanea, inoltre quelli contenenti solo da 4 a 7 atomi di carbonio venivano assorbiti più facilmente nella pelle rispetto a quelli contenenti più atomi di carbonio; Questi PFAS a catena più corta sono visti come alternative più sicure rispetto alle sostanze chimiche permanenti originali, ma gli studi dimostrano che sono altrettanto problematici.

"Non siamo sicuri al 100% che i PFAS finiranno per entrare nel flusso sanguigno, ma sono già in grado di penetrare nella pelle, che è il primo passo nel processo di penetrazione", hanno osservato i ricercatori.

Sito web "Science Daily" (www.sciencedaily.com)

1. È causato dai geni o dall'ambiente?Un nuovo modello per la valutazione dei fattori di rischio di malattia

Ogni malattia è influenzata da fattori genetici e ambientali, tra cui l’inquinamento atmosferico, il clima e lo stato socioeconomico. Tuttavia, non è ancora chiaro quale ruolo giochino i geni o l’ambiente nel rischio di malattie, e quanto sia importante il loro ruolo. Di conseguenza, le persone spesso non sanno quali misure dovrebbero adottare per ridurre il rischio.

Un team guidato da ricercatori del Penn State College of Medicine ha sviluppato un metodo per analizzare le influenze genetiche e ambientali sul rischio di malattia in un ampio campione rappresentativo a livello nazionale. Hanno scoperto che in alcuni casi, valutazioni precedenti avevano sovrastimato l’impatto dei geni di un individuo sul rischio di malattia, mentre lo stile di vita e i fattori ambientali avevano in realtà un impatto maggiore di quanto si pensasse in precedenza. A differenza dei geni, i fattori ambientali come l’inquinamento atmosferico possono essere modificati più facilmente. Ciò significa che ci sono più opportunità per ridurre il rischio di malattie modificando l’ambiente. I risultati della ricerca sono stati pubblicati su Nature Communications.

I ricercatori affermano che in passato è stato difficile quantificare e valutare i fattori di rischio ambientale perché spaziano dalla dieta all’esercizio fisico al clima. Ma se i fattori ambientali non vengono considerati nei modelli che stimano il rischio di malattia, l’analisi potrebbe attribuire erroneamente alla genetica i rischi di malattia condivisi tra i membri della famiglia.

In questo studio, il gruppo di ricerca ha sviluppato un modello spaziale a effetti lineari misti (SMILE) che combina dati genetici e di posizione geografica. Posizione geografica come proxy per i fattori di rischio ambientale a livello di comunità.

L'analisi del team consente una valutazione più precisa dei fattori di rischio della malattia. Ad esempio, ricerche precedenti hanno dimostrato che i fattori genetici contribuiscono al 37,7% del rischio di diabete di tipo 2. Quando il team ha rivalutato i dati, tenendo conto delle influenze ambientali, il loro modello ha scoperto che il contributo genetico al rischio di diabete di tipo 2 è sceso al 28,4% e una percentuale maggiore del rischio di malattia potrebbe essere attribuita a fattori ambientali. Allo stesso modo, dopo aver adeguato i fattori ambientali, il contributo genetico stimato al rischio di obesità è sceso dal 53,1% al 46,3%.

2. Il bioinchiostro a base di muco può essere utilizzato per stampare e coltivare il tessuto polmonare

Milioni di persone nel mondo muoiono ogni anno a causa di malattie polmonari. Le opzioni terapeutiche per le malattie polmonari sono limitate e i modelli animali esistenti e i farmaci sperimentali difficilmente soddisfano le esigenze della ricerca. Un gruppo di ricerca dell’Indian Institute of Technology ha sviluppato con successo un bioinchiostro a base di muco che potrebbe essere utilizzato in futuro per la stampa 3D e la coltura del tessuto polmonare, fornendo nuove strade per la ricerca e il trattamento delle malattie polmonari croniche.

Il team ha iniziato con la mucina, un componente del muco che non è stato ancora ampiamente utilizzato nella biostampa. Hanno fatto reagire il muco con l'anidride metacrilica per formare la mucina metacrilato (MuMA), che hanno poi mescolato con le cellule polmonari. Per aumentare la viscosità del bioinchiostro e promuovere la crescita e l’adesione cellulare, il gruppo di ricerca ha anche aggiunto acido ialuronico, un polimero naturale presente nel tessuto connettivo e simili.

Dopo aver stampato l'inchiostro in modelli di prova a griglia circolare e quadrata, i ricercatori li hanno esposti alla luce blu per reticolare e solidificare le molecole di MuMA. Hanno scoperto che i pori interconnessi nel gel stampato facilitavano la diffusione di nutrienti e ossigeno, che aiutavano la crescita cellulare e la formazione del tessuto polmonare. Queste strutture stampate sono biocompatibili e si biodegradano lentamente in condizioni fisiologiche, rendendole potenzialmente utili come impianti, con il tessuto polmonare di nuova crescita che sostituisce gradualmente le impalcature stampate. Inoltre, questo bioinchiostro può essere utilizzato per creare modelli polmonari 3D per studiare la progressione delle malattie polmonari e valutare potenziali trattamenti.

Sito web dello Scitech Daily (https://scitechdaily.com)

1. Gli scienziati scoprono il sistema solare più efficiente del mondo: non creato dall’uomo

Un nuovo studio condotto dall’Università di Yale negli Stati Uniti ha scoperto che le vongole giganti nel Pacifico occidentale potrebbero essere il sistema solare più efficiente del mondo. Lo studio suggerisce che gli ingegneri che progettano pannelli solari e bioraffinerie potrebbero ottenere preziose informazioni da queste vongole giganti iridescenti che si trovano vicino alle barriere coralline tropicali.

Questo perché le vongole giganti hanno una geometria precisa – un sottile strato di diffusione della luce che copre colonne verticali e dinamiche di recettori fotosintetici – che potrebbe renderle i sistemi solari più efficienti sulla Terra.

Nello studio, pubblicato sulla rivista PRX: Energy, il team ha proposto un modello analitico per stimare la massima efficienza della fotosintesi basato sulla geometria, sul movimento e sulle proprietà di diffusione della luce della vongola gigante. Questo è l’ultimo di una serie di studi sui meccanismi biologici in natura che evidenziano il potenziale degli organismi naturali di ispirare nuovi materiali e design sostenibili.

"È concepibile che le future generazioni di pannelli solari possano essere coltivate con alghe o pannelli solari in plastica economici realizzati con materiali resilienti", osservano i ricercatori.

2. Gli scienziati cinesi lanciano la rivoluzionaria tecnologia delle batterie al litio allo stato solido

Una nuova strategia per le batterie al litio completamente allo stato solido (ASLB) consiste nell’utilizzare un materiale speciale per aumentare la densità di energia e prolungare la durata della batteria, che non richiede additivi aggiuntivi. Questa innovazione garantisce che la batteria abbia un ciclo operativo effettivo di oltre 20.000 volte e segna un importante progresso nella tecnologia delle batterie.

I ricercatori dell’Istituto di bioenergia e processi di Qingdao (QIBEBT), Accademia cinese delle scienze, insieme a collaboratori di importanti istituzioni internazionali, hanno lanciato questa innovativa strategia di omogeneizzazione del catodo di batterie al litio allo stato solido. Nel loro recente articolo pubblicato sulla rivista Nature Energy, descrivono in dettaglio questo nuovo metodo, che migliora significativamente la durata del ciclo e la densità energetica delle batterie al litio interamente a stato solido e rappresenta un importante progresso nella tecnologia di accumulo dell’energia.

Una delle sfide che attualmente devono affrontare le batterie al litio completamente allo stato solido è il problema dei catodi compositi eterogenei, che spesso richiedono additivi elettrochimicamente inattivi per migliorare la conduttività. Sebbene necessari, questi additivi riducono la densità energetica e la durata del ciclo della batteria perché sono incompatibili con i catodi di ossido stratificato, che subiscono grandi variazioni di volume durante il funzionamento.

I ricercatori hanno sviluppato una strategia di omogeneizzazione del catodo utilizzando il materiale a deformazione zero Li1.75Ti2(Ge0.25P0.75S3.8Se0.2)3(LTG0.25PSSe0.2). Questo materiale presenta un'eccellente conduttività mista ionica ed elettronica, garantendo un efficiente trasferimento di carica durante tutto il processo di carica e scarica senza la necessità di ulteriori additivi conduttivi.

Risolvendo le sfide chiave delle batterie al litio interamente allo stato solido, questa strategia getta le basi per l’innovazione futura nella tecnologia di stoccaggio dell’energia. Il team prevede di esplorare ulteriormente la scalabilità del materiale LTG0.25PSSe0.2 e la sua integrazione con i sistemi di batterie reali. (Liu Chun)