Znajdź zawartość

Uczeni z University College London (UCL) oraz florydzkiego National High Magnetic Field Lab (NHMFL) dowodzą, że bizmut znacznie lepiej nadaje się do produkcji układów spintronicznych niż faworyzowany fosfor. Bizmut jest kompatybilny z krzemem, jednak pierwiastkiem tym się praktycznie nie zajmowano. Wysiłki specjalistów pracujących nad spintroniką skupiły się wokół fosforu dlatego, że już obecnie jest on używany w krzemie. Brytyjscy i amerykańscy uczeni odkryli, że bizmut jest znacznie lepszym materiałem niż fosfor. Bizmut to najcięższy stabilny atom. I o ile fosfor daje nam do dyspozycji dwie wartości spinu, to bizmut na 5 orbitalach może przechowywać po 2 wartości, pozwalając na zapisanie danych w 10 kierunkach spinu. To z kolei czyni bizmut znacznie lepszym niż fosfor kandydatem na materiał wykorzystywany w komputerach kwantowych. Uczeni z UCL i NHMFL proponują połączenie zalet obu pierwiastków. W ich koncepcji bizmut służyłby do przechowywania danych, a fosfor do kontroli ich przepływu. Główny autor badań, doktor Gavin Morley z UCL stwierdził: Podczas badań pokonaliśmy takie przeszkody jak użycie bizmutu do przygotowania, kontroli i przechowywania kwantowej informacji. W tym przypadku większy znaczy lepszy gdyż większe jądro atomu bizmutu zapewnia więcej miejsca na przechowywanie kwantowej informacji.

Zastosowanie wiedzy z zakresu immunologii i radiologii pozwoliło na stworzenie terapii, która umożliwia skuteczne i wybiórcze niszczenie komórek zakażonych wirusem HIV. Leczenie, które potencjalnie może zostać użyte także do zwalczania innych rodzajów infekcji, prawdopodobnie zostanie w najbliższym czasie dopuszczone do eksperymentalnego użycia u ludzi. Autorami technologii są naukowcy z College'u Medycznego im. Alberta Einsteina należącego do Uniwersytetu Yeshiva. Ich pomysł na zwalczenie śmiercionośnego wirusa polega na połączeniu przeciwciał - cząsteczek wytwarzanych naturalnie przez układ odpornościowy - z radioaktywnym izotopem bizmutu. Stworzone w ten sposób hybrydowe molekuły pozwalają na precyzyjne wyselekcjonowanie zainfekowanych komórek oraz ich zniszczenie dzięki energii promieniowania jonizującego. Zastosowana w doświadczeniu metoda zwana jest radioimmunoterapią (w skrócie RIT). Wykorzystuje ona naturalną zdolność przeciwciał do wiązania ściśle określonych cząsteczek. W przypadku terapii opracowanej na Uniwersytecie Yeshiva celem jest glikoproteina gp41 - jedna z cząsteczek kodowanych przez genom HIV, która nie jest wytwarzana w zdrowych komórkach. Gdy zostanie ona związana przez przeciwciało, zawierająca ją komórka niszczona jest przez promieniowanie radioaktywnego bizmutu 213. Wybór celu dla terapii nie był przypadkowy - gp41 jest wytwarzana wyłącznie przez komórki zakażone wirusem, co zapewnia wysoką wybiórczość leczenia i ograniczenie dawki promieniowania padającego na zdrowe elementy tkanek. Co więcej, molekuły te występują na powierzchni komórek zawierających wirusa, co pozwala na ominięcie jednej z największych wad przeciwciał - braku ich zdolności do wnikania do wnętrza komórek. Specjalnie dobrano także rodzaj zastosowanego izotopu radioaktywnego - czas połowicznego rozpadu bizmutu 213, wynoszący 46 minut, zapewnia idealną równowagę pomiędzy intensywnością promieniowania konieczną dla uzyskania efektu terapeutycznego oraz bezpieczeństwem leczenia. Wszystkie te cechy sprawiają, że możliwe jest skuteczne niszczenie zainfekowanych komórek przy zminimalizowaniu szkód wywołanych w zdrowej tkance. Seria eksperymentów na myszach oraz hodowlach komórek ludzkich wykazała, że badana terapia jest jednocześnie bezpieczna i skuteczna. Pozwoliło to na uzyskanie przez jej autorów zgody na uruchomienie pilotażowych testów, których wyniki umożliwią najprawdopodobniej przeprowadzenie pierwszych eksperymentów na ludziach. Jeżeli wszystko pójdzie po myśli badaczy, istnieje szansa na dopuszczenie preparatu do rutynowego stosowania w ciągu kilku lat. Naukowcy z Uniwersytetu Yeshiva podkreślają przy tym, że możliwości RIT mogą zostać wykorzystane także do leczenia wielu innych chorób. Jednym z najciekawszych pomysłów jest koncepcja leczenia infekcji wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV), odpowiedzialnym m.in. za raka szyjki macicy oraz liczne przypadki raka krtani, jamy ustnej oraz pochwy.