Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'tlenek węgla' .
Znaleziono 11 wyników
-
Zatrucie tlenkiem węgla można leczyć za pomocą czerwonego światła
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Medycyna
Oświetlając czerwonym światłem krew przepływającą przez zmodyfikowane sztuczne płuco (oksygenator membranowy), można usunąć z niej tlenek węgla (CO). Zespół z Massachusetts General Hospital i Harvardzkiej Szkoły Medycznej opisał urządzenie i testy na szczurach na łamach Science Translational Medicine. Tlenek węgla jest toksyczny. Jego toksyczność wynika z większego niż tlen powinowactwa do hemoglobiny erytrocytów. CO tworzy z Hb połączenie zwane karboksyhemoglobiną. Jest ono trwalsze od służącej do transportu tlenu oksyhemoglobiny. Obecnie zatrucie CO leczy się, podając 100% tlen, niekiedy w komorze hiperbarycznej. W swoim urządzeniu Amerykanie wykorzystali czerwone światło. Już dawno temu naukowcy odkryli, że światło widzialne może osłabić wiązanie między CO a hemoglobiną, pozwalając, by tlen zajął miejsce tlenku węgla. Dotąd jednak nie badano dogłębnie metod wykorzystania światła u pacjentów z zatruciem CO. Podczas eksperymentów zespół Luki Zazzerona odkrył, że otwarcie klatki piersiowej szczura i oświetlenie płuc czerwonym światłem pomaga usunąć CO. Technika nie działa jednak u ludzi, bo nasze płuca są mniej przezroczyste. Akademicy wpadli więc na pomysł, by połączyć światło ze sztucznym płucem. Początkowo podczas testów krew z CO "przepuszczano" przez zwykłe oksygenatory. W tych eksperymentach usuwanie CO nie było jednak zwiększone przez fototerapię, bo urządzenia dostępne w handlu nie są zaprojektowane w taki sposób, by dało się wystawiać krew na oddziaływanie światła. Ekipa zaczęła więc wprowadzać modyfikacje. Oksygenatory pierwszej generacji ponownie nie zapewniały optymalnego transferu tlenu. Okazało się, że da się go osiągnąć, sięgając po membrany kapilarne (ang. capillary membrane). Wykorzystanie przezroczystego szkła akrylowego (pleksi) umożliwiało swobodną penetrację światła. Eksperymenty pokazały, że czerwone światło jest skuteczniejsze niż zielone i niebieskie w dysocjowaniu CO od hemoglobiny w krwi przepływającej przez oksygenator. W porównaniu do wentylacji czystym tlenem, dodanie pozaustrojowego eliminowania CO za pomocą fototerapii (ang. extracorporeal removal of CO with phototherapy, ECCOR-P) podwajało tempo usuwania tlenku węgla u zatrutych szczurów z normalnymi płucami. Kiedy u gryzoni przy zatruciu CO występowało ostre uszkodzenie płuc, urządzenie potrajało prędkość usuwania CO i zwiększało przeżywalność (w porównaniu do grupy kontrolnej). Naukowcy podkreślają, że potrzebne są dalsze badania, które pokażą, czy ludzie reagują podobnie. « powrót do artykułu -
Ze względu na silne właściwości toksyczne bezwonny, bezbarwny tlenek węgla kojarzy nam się, zwłaszcza w sezonie zimowym, z hasłem "cichy zabójca". Tymczasem okazuje się, że w niewielkich dawkach działa on jak narkotyk, pozwalając mieszkańcom miast radzić sobie ze stresem środowiskowym, np. wszechobecnym hałasem. Wygląda więc na to, że metropolie podtruwają nas CO ze spalin, sprawiając, że na lekkim haju czujemy się w nich szczęśliwsi (Environmental Monitoring and Assessment). Prof. Itzhak Schnell z Uniwersytetu w Tel Awiwie doszedł do tego zaskakującego wniosku, prowadząc badania w ramach projektu dotyczącego wpływu stresorów środowiskowych na ludzkie ciało. Naukowiec zaznacza, że większość ekologicznych stacji obserwacyjnych znajduje się poza centrami miast, co znacznie zaburza dane. By stwierdzić, jak żyje się w samym środku metropolii, zespół poprosił 36 zdrowych osób w wieku 20-40 lat o spędzenie 2 dni w Tel Awiwie. Ochotnicy udawali się do restauracji, hipermarketów czy na ruchliwe ulice. Chodzili na piechotę, korzystali z komunikacji miejskiej i własnych samochodów. W tym czasie monitorowano wpływ 4 stresorów środowiskowych: obciążenia termicznego (chłodu i gorąca), hałasu, stężenia tlenku węgla oraz zatłoczenia. Subiektywną ocenę stopnia stresogenności doświadczenia porównywano z odczytami czujników oraz tętnem. Okazało się, że hałas był dla ludzi najbardziej stresujący. Schnell zaznacza, że stężenie wdychanego CO okazało się dużo niższe niż przypuszczano (ok. 1-15 części na milion na każde pół godziny). Poza tym gaz wydawał się wpływać na uczestników studium jak narkotyk. Dzięki niemu hałas i tłok nie wydawały się już takie straszne. Choć poziom stresu narastał w ciągu dnia, CO działał uspokajająco. Co więcej, przedłużony kontakt z gazem nie powodował utrzymujących się efektów ubocznych.
-
Wyjaśniono, czemu komórka nie zatruwa się własnym CO
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Naukowcy odkryli, w jaki sposób organizmy żywe, w tym ludzie, unikają zatrucia tlenkiem węgla, który jest generowany w przebiegu naturalnych reakcji komórkowych. Zespół z Uniwersytetów w Manchesterze i Liverpoolu oraz z Uniwersytetu Wschodniego Oregonu zidentyfikował mechanizm, za pośrednictwem którego komórki chronią się przed toksycznym wpływem niewielkich stężeń CO. Tlenek węgla szybko wiąże się z białkami hemowymi krwinek (hemoglobiną). Gdy do tego dojdzie, np. w sytuacji wdychania dużych ilości gazu, dochodzi do zaburzenia transportu tlenu, przekształcania energii czy przekazywania sygnałów w komórce. Białka hemowe i cząsteczki CO świetnie do siebie pasują – naukowcy porównują je nawet do dłoni i rękawiczki – dlatego naturalnie powstający, nawet w nich stężeniach, gaz powinien teoretycznie wiązać się z hemoproteinami, prowadząc do zatrucia organizmu. Tak się jednak nie dzieje. Pracując z prostą bakteryjną hemoproteiną, byliśmy w stanie wykazać, że gdy białko hemowe "wyczuwa", że toksyczny gaz powstaje w komórce, zmienia swoją strukturę za pomocą wyrzutu energii. Wskutek tego przy niskich stężeniach CO nie może się z nim związać. Podobne mechanizmy sparowania energetycznych zmian strukturalnych z wydzielaniem gazu mogą mieć wpływ na działanie wielu systemów hemoproteinowych; białka hemowe łączą się przecież z innymi gazowymi cząsteczkami, np. tlenem i tlenkiem azotu(II). Wiązanie tych gazów z hemoproteinami to ważny element naturalnych procesów komórkowych – podkreśla prof. Nigel Scrutton z Uniwersytetu w Manchesterze. Dr Derren Heyes dodaje, że gdyby nie energetyczna zmiana struktury, CO wiązałby się z proteiną milion razy ściślej, co ostatecznie wykluczyłoby jej normalne funkcjonowanie. Akademicy sądzą, że wyniki ich badań można by wykorzystać przy budowie czujników do zastosowań przemysłowych lub medycznych. -
Herself to rzeźba w formie sukienki, którą należy uznać za pierwszy na świecie element garderoby oczyszczający powietrze. Jak by nie patrzeć, choć powstała z betonowej mieszanki w spreju, prototypowa suknia jest bardzo piękna. Stanowi efekt kilkuletniej współpracy Uniwersytetów w Sheffield i Ulsterze, a także Londyńskiego College'u Mody. Jak napisano na witrynie projektu Catalytic Clothing, w swoim pobliżu Herself absorbuje zanieczyszczenia z powietrza. Na razie nie wiadomo, jak suknia działa. Amy Dusto z serwisu Discovery News podejrzewa jednak, że na podobnej zasadzie jak przezroczysty beton włoskiej firmy Italcementi, który stanowi połączenie cementu, żywic, żwiru i piasku. Materiał ten zadebiutował we włoskim pawilonie na zeszłorocznym Expo w Szanghaju. Przyjazny środowisku budynek, w którym go użyto, przypominał olbrzymi lampion, widać było bowiem prześwitujące przez niego światło. Niedawno wynalazek pojawił się też w Europie. W jego przypadku światło stanowi katalizator, przyspieszający zachodzenie reakcji między tlenkiem tytanu(IV) a zanieczyszczeniami powietrza. Zgodnie z doniesieniami, w ten sposób udaje się obniżyć stężenie tlenku węgla i tlenku azotu(IV) aż o 65%. Pomysłodawcy i wykonawcy sukni mają nadzieję, że w przyszłości 40 kobiet ubranych w Herself (lub ludzi w podobnie działającej odzieży) w minutę oczyści 2 metry sześcienne powietrza. Stanie się tak pod warunkiem, że skupią się na metrze kwadratowym podłoża. Mało wykonalne, chyba że weźmie się pod uwagę rekordy liczby osób, które zmieszczą się naraz np. w małym fiacie. Pozostaje mieć nadzieję, że naukowcy szybko ulepszą swoją technologię... Pod wskazanym adresem można obejrzeć zdjęcia sukni oraz zapisane na tablicy opinie o niej, wyrażane przez zwiedzających wystawę.
-
Jeden z urzędników poinformował, że w stolicy Iranu Teheranie zanieczyszczenie środowiska zabiło przez miesiąc 3600 osób. Warunki życiowe panujące w tym mieście określa się jako zbiorowe samobójstwo. W miesiącu Sza'aban (od 23 października do 23 listopada) zanieczyszczenie powietrza spowodowało bezpośrednio lub pośrednio śmierć 3600 osób — powiedział gazecie Kargozaran Mohammad Hadi Heydarzadeh, dyrektor teherańskiego komitetu ds. czystości powietrza. Tłumaczył, że zgony były skutkiem zawałów, a smog odpowiada za 80% odnotowanych przez miesiąc w Teheranie zejść z powodu problemów z sercem. Aby wyjść z tego impasu, potrzebna jest prawdziwa rewolucja. Nowe dane pokazują duży wzrost liczby zgonów spowodowanych zanieczyszczeniem. W zeszłym roku (od marca 2005 do marca 2006 roku) odnotowano ich 9900. Do zaburzeń w pracy układów oddechowego i sercowo-naczyniowego dochodzi w wyniku emisji dużych ilości tlenku węgla (CO). Ulice Teheranu przemierza ok. 1,3 mln starych samochodów z nieefektywnym spalaniem paliwa. Mniej więcej 6 mln spala 2 razy tyle benzyny, co pojazdy europejskie. W dodatku paliwo jest tanie, bo litr kosztuje 9 centów. Zanieczyszczenie powietrza jest dotkliwe szczególnie zimą, gdy nie ma wiatrów, a chłodne powietrze przyczynia się do zalegania smogu nad miastem. Władze azjatyckiej stolicy ustawicznie proszą dzieci i starców o pozostawanie w domu. Na czas szczytowego zanieczyszczenia zamyka się szkoły.
-
Tlenek węgla, czyli czad, jest doskonale znaną toksyną. Każdego roku powoduje w naszym kraju śmierć kilkudziesięciu osób, a dodatkowo pogarsza stan zdrowia wielu kolejnych. Okazuje się jednak, że podawanie go w bardzo małych ilościach może być pomocne w leczeniu niektórych chorób płuc. Wśród potencjalnych celów takiej terapii wymienia się dwa bardzo częste schorzenia: astmę i przewlekłą obturacyjną chorobę płuc (POChP). Czad jest gazem niewidocznym, nie posiada także zapachu. Z tego powodu jest trudny do wykrycia bez odpowiedniego sprzętu. Jest to niezwykle groźne, gdyż wypiera on tlen z cząsteczek hemoglobiny, utrudniając jego transport do tkanek. Może to doprowadzić do groźnych zatruć, a nawet do śmierci. Możliwe jest jednak zastosowanie tego gazu do leczenia niektórych chorób płuc związanych z rozwojem stanu zapalnego. Odkryto bowiem, że podany w odpowiednio dobranych dawkach tlenek węgla może skutecznie ograniczyć zapalenie, poprawiając stan zdrowia chorego. Wykorzystali to holenderscy naukowcy, którzy w ramach eksperymentalnej terapii podawali czad osiemnastu pacjentom chorym na POChP. W ramach eksperymentu przez dwie godziny dziennie przez cztery kolejne dni podawano pacjentom powietrze z minimalną domieszką czadu. Po zakończeniu serii inhalacji pobrano od badanych osób próbkę wytwarzanego wewnątrz płuc śluzu i analizowano jego skład, aby określić liczbę i rodzaj komórek związanych ze stanem zapalnym. Okazało się, że zastosowanie nowatorskiej terapii pozwoliło obniżyć intensywność zapalenia aż o jedną trzecią. Dodatkowo ustalono, że podawanie tlenku węgla zwiększa oporność płuc na szkodliwe związki chemiczne. W planach Holendrów są dalsze badania, przeprowadzone na większą skalę. Trwają także prace nad tabletkami zdolnymi do powolnego uwalniania toksycznego gazu, co pozwalałoby na zrezygnowanie z podłączenia do butli ze specjalnie przygotowaną mieszanką gazów. Wielu lekarzy jest jednak bardzo ostrożnych. Dr Paolo Paredi, autorytet w dziedzinie chorób płuc, twierdzi, że zastosowanie tlenku węgla do celów terapeutycznych nie ma większej przyszłości. Jego zdaniem, już teraz istnieją znacznie lepsze leki przeciw POChP, a kolejne są na etapie badań klinicznych. Zdaniem dr. Parediego, niezwykle ciężko byłoby dobrać optymalną, tzn. skuteczną i jednocześnie bezpieczną, dawkę czadu. Z tego powodu uważa on, że czyni to terapię zbyt niebezpieczną dla pacjenta.
-
Okazuje się, że przedstawiony niedawno pomysł przekształcania dwutlenku węgla w proszek do pieczenia nie jest jedyną receptą na efekt cieplarniany. Badacze z ośrodka Sandia National Laboratories w Albuquerque próbują bowiem odwrócić proces spalania za pomocą energii słonecznej. Dzięki nim niepopularny gaz może zostać użyty do produkcji paliw. Podstawą opracowywanej metody jest dwustopniowy reaktor termochemiczny, w którym cząstki dwutlenku węgla ulegają redukcji do tlenku węgla oraz tlenu. Urządzenie składa się z lustra parabolicznego, które skupia promienie słoneczne na materiale ceramicznym, zawierającym kobalt i tlenek żelaza. Podgrzewany do 1500 stopni Celsjusza element ma kształt pierścienia i jest ciągle obracany, ale co najważniejsze, z gorącego fragmentu pierścienia wydziela się tlen. Gdy rozgrzana część pierścienia trafia do osobnej komory z dwutlenkiem węgla, materiał reaguje z gazem, odbierając mu atomy tlenu. Uzyskany w ten sposób gaz jest co prawda trujący, ale dzięki konwencjonalnym technologiom można go wykorzystać podczas produkcji paliw, np. metanolu czy benzyny. Co ciekawe, gdy zamiast CO2 do reaktora wprowadzimy wodę, produktem reakcji są tlen i wodór. Opisany proces jest ciągły, co stanowi poważną zaletę podczas prób przemysłowego wykorzystania tej metody. Niestety, budowa urządzenia wciąż trwa, a naukowcy sprawdzili doświadczalnie jedynie poszczególne fazy metody produkcji tlenku węgla. Prototyp reaktora ma być gotowy na wiosnę 2008 roku, a modele nadające się do przemysłowej utylizacji gazu cieplarnianego – w ciągu pięciu lat.
-
Brytyjscy naukowcy opracowali metodę podawania tlenku węgla, która m.in. zwiększa szanse na przyjęcie się przeszczepu. Jak wiadomo, zbyt duże dawki tego gazu są toksyczne, a nawet śmiertelne, ale mikroskopijne pomagają rozszerzyć naczynia krwionośne i zmniejszyć stan zapalny. Do wydzielenia niewielkiej żądanej ilości czadu badacze z Uniwersytetu w Sheffield wykorzystali cząsteczki transportujące. Wyniki eksperymentów są na tyle obiecujące, że lekarze sądzą, iż do 2010 roku rozpoczną się testy kliniczne z udziałem ludzi. Kierownik zespołu profesor Brian Mann oraz dr Roberto Motterlini z Northwick Park Institute for Medical Research podkreślają, że opisywaną metodę można zastosować nie tylko w transplantologii, ale także w leczeniu chorób o podłożu zapalnym, np. reumatoidalnego zapalenia stawów, czy wysokiego ciśnienia krwi w płucach. Jak podawać CO, by było to bezpieczne? Inhalacje stwarzają ryzyko, że pacjent lub personel medyczny nawdychają się go za dużo. Dlatego metoda Brytyjczyków polega na wykorzystaniu rozpuszczalnych w wodzie cząsteczek przenoszących tlenek węgla, tzw. CO-RMs (ang. CO-releasing molecules). Połyka się je lub wstrzykuje, a potem w organizmie uwalnianie są ściśle wyliczone ilości CO. Zastrzyk wykonuje się w miejscu, gdzie potrzebny jest gaz. Cząsteczki rozpuszczają się w wodzie, dlatego można im nadać postać łatwej do strawienia cieczy – wyjaśnia profesor Mann. Po ulepszeniu konstrukcji cząsteczek będą one wpływać tylko na określone części ciała (np. przeszczepione narządy, co uniemożliwiałoby ich uszkodzenie czy odrzucenie), kompletnie nie oddziałując na pozostałe. Naukowcy podkreślają, że metoda sprawdza się zwłaszcza w przypadku uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego, czyli pojawiającego sie w sytuacji powrotu ukrwienia po jego czasowej nieobecności.
-
Malezyjscy naukowcy twierdzą, że opracowali naturalną alternatywę dla Viagry. Nowe tabletki zawierają ekstrakt z orzechów włoskich. Z wiadomych względów są zdrowsze od swojego chemicznego odpowiednika. Szef zespołu badawczego, Kim Kah Hwi z University of Malaya, powiedział gazecie The Star, że na pomysł wpadł, analizując zapiski historyczne. Czytałem artykuły o Rzymianach i Francuzach jedzących w tym celu [na potencję — przyp. red.] orzechy włoskie. Pomyślałem, że jeśli zostało to udokumentowane tak dawno temu, coś musi w tym być. Zespół Hwi pracował nad tabletkami N-Hanz aż dwa lata. W zakończonych sukcesem testach klinicznych uczestniczyło 40 panów z zaburzeniami erekcji (erectile dysfunction, ED). Na efekty zażycia specyfiku trzeba czekać mniej więcej godzinę. Utrzymują się one do 4 godzin. [...] Ponieważ nie jest to lek, mogą go zażywać panowie z nadciśnieniem, chorzy na cukrzycę oraz pacjenci, którzy niedawno przeszli operację wszczepienia bypassów. Tak właśnie było w przypadku niektórych mężczyzn biorących udział w fazie testów klinicznych. Substancją chemicznie czynną jest aminokwas argininia. Organizm przetwarza ją na tlenek azotu. Związek ten rozszerza naczynia krwionośne i zwiększa dopływ krwi do penisa. Preparat N-Hanz zdobył złoty medal w konkursie na najlepszy malezyjski wynalazek z wykorzystaniem najnowszych technologii. Przedstawiono go też na specjalnej wystawie. N-Hanz zdobył już odpowiednie zezwolenia Ministerstwa Zdrowia.
-
Chemicy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Dan Diego zaprezentowali urządzenie, które wykorzystuje energię słoneczną do zamiany gazu cieplarnianego w użyteczny produkt. Profesor Clifford Kubiak, specjalizujący się w chemii i biochemii, oraz jego student, Aaron Sathrum, stworzyli prototypowe urządzenie, które zamienia energię słoneczną w energię elektryczną i rozbija dwutlenek węgla na tlenek węgla i tlen. Prototyp wciąż potrzebuje zewnętrznego źródła zasilania, ale docelowo ma sam produkować potrzebną energię. Urządzenie Kubiaka i Sathruma zbudowane jest z półprzewodnika i dwóch warstw katalizatorów. Najpierw fotony z energii słonecznej przechwytywane są przez półprzewodnik, następnie produkowana jest energia elektryczna, a na końcu jest ona dostarczana do katalizatorów, produkujących tlen i tlenek węgla. Ten drugi gaz jest szkodliwy dla człowieka, ale jest też szeroko wykorzystywany w przemyśle chemicznym. Obecnie pozyskuje go się z naturalnych gazów. Urządzenie amerykańskich naukowców samodzielnie produkuje energię z odnawialnych źródeł, redukuje ilość gazu cieplarnianego (dwutlenku węgla) w atmosferze i dostarcza gazu potrzebnego w przemyśle chemicznym. Do zbudowania urządzenie potrzebny był specjalny katalizator. Laboratorium Kubiaka stworzyło dużą molekułę, której podstawę stanowią trzy atomy aluminium. Konieczne było też znalezienie odpowiedniego półprzewodnika. Początkowo testowano krzem, gdyż jest on dobrze poznany. Okazało się jednak, że nie spełnia on swoich zadań wystarczająco dobrze. Użyto więc fosforku galu, który dostarczył dwukrotnie więcej energii niż krzem. Sathurm i Kubiak pracują nad ulepszeniem swojego urządzenia.
-
Przeprowadzone niedawno badania wykazały, że ekspozycja na niewielkie ilości tlenku węgla może być pomocna przy stwardnieniu rozsianym (SM). Podczas eksperymentów na myszach zauważono, że toksyczny gaz spowalnia rozwój niektórych objawów SM, takich jak np. paraliż, gdyż zmniejsza liczbę wolnych rodników w układzie nerwowym. Miguel Soares z Instituto Gulbenkian de Ciencia (Instytut Nauki im. Gulbenkiana) z Oeiras w Portugalii wraz z kolegami wstrzyknął badanym myszom miksturę białek, które wywołują mysią odmianę stwardnienia rozsianego. Dziesięć dni po injekcji część zwierząt umieszczono w pojemniku, w którym przez 20 dni oddychały tlenkiem węgla. Stężenie gazu wynosiło około 500 części na milion. U ludzi tak skoncentrowany gaz wywołuje bóle głowy i omdlenia, myszy znoszą go bez większych problemów. Pod koniec okresu próbnego myszy, które wdychały tlenek węgla wykazywały znacznie większą mobilność, niż zwierzęta z grupy kontrolnej. Te drugie miały bowiem całkowicie sparaliżowane kończyny, podczas gdy pierwsze mogły nimi powłóczyć. Soares przypuszcza, że zbawienne działanie tlenku węgla polega na tym, iż ułatwia on łączenie się żelaza z molekułami hemu w systemie nerwowym. Natomiast molekuły hemu z którymi nie jest powiązane żelazo, zwiększają produkcję wolnych rodników, uszkadzających komórki nerwowe. Komórki odpornościowe produkują wolne rodniki, by za ich pomocą zabijać bakterie. Soares sądzi, że uszkodzone komórki odpornościowe w systemie nerwowym produkują zbyt wiele wolnych rodników, co w końcu prowadzi do paraliżu. Portugalczyk uważa, że tlenek węgla może równoważyć tę nadprodukcję, przyczyniając się do opóźnienia wystąpienia paraliżu. Firmy farmaceutyczne rozpoczęły już badania nad lekami, które byłyby w stanie dostarczać tlenek węgla w konkretne miejsca systemu nerwowego. Podkreślają przy tym, iż chorzy na stwardnienie rozsiane nie powinni wdychać tlenku węgla – gaz może zabić.