Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Nanocząstki tlenku ceru(IV) spełniają w silnikach Diesla funkcję nośnika tlenu. By zwiększyć efektywność spalania, stosuje się np. płyn z CeO2. Niestety, rozwiązanie to wydaje się niekorzystne dla zdrowia, bo nanocząstki mogą docierać z płuc do wątroby i prowadzić do uszkodzenia tego narządu (International Journal of Nanomedicine).

W odróżnieniu od silników benzynowych, w dieslach paliwo nie jest wstępnie mieszane z powietrzem, dlatego tworzą się punkty o wysokim i niskim stężeniu tlenu. Rola tlenku ceru(IV) polega na ograniczeniu ilości niespalonych węglowodorów i wyeliminowaniu z gazów odlotowych cząstek sadzy.

Dr Eric R. Blough z Centrum Diagnostyki Nanosystemów Uniwersytetu Marshalla prowadził badania na szczurach. Ustalono, że u zwierząt wzrost stężenia ceru w wątrobie zależał od zastosowanej dawki nanocząstek, których wielkość można porównać do 1/40000 średnicy ludzkiego włosa. Skok poziomu ceru wiązał się ze wzrostem stężenia enzymów wątrobowych. Dowody histologiczne wskazywały na uszkodzenie narządu.

W porównaniu do grupy kontrolnej, w surowicy krwi gryzoni eksperymentalnych zaobserwowano wzrost stężenia aminotransferazy alaninowej (ALAT), a także obniżony poziom albumin, trójglicerydów i stosunku sodu do potasu. Wątroba szczurów wystawionych na oddziaływanie CeO2 ważyła mniej. Akumulacja granularnego materiału, zakres zwyrodnienia wodniczkowego czy powiększenie hepatocytów zależały od dawki nanocząstek. W przypadku nerek, śledziony i serca nie stwierdzono zmian histopatologicznych.

Warto przypomnieć, że niektóre z wcześniejszych badań wskazywały, że nanocząstki tlenku ceru(IV) mogą działać jako przeciwutleniacze. Spekulowano nawet, że warto by się zastanowić nad ich zastosowaniem w leczeniu chorób sercowo-naczyniowych, neurodegeneracyjnych oraz popromiennego uszkodzenia tkanek.

Biorąc pod uwagę rosnące wykorzystanie nanomateriałów w przemyśle i produktach codziennego użytku, coraz ważniejsze staje się ustalenie, czy substancje te mogą być szkodliwe. Zgodnie z naszą wiedzą, to pierwszy raport oceniający, czy inhalowanie nanocząstek tlenku ceru(IV) wpływa toksycznie na wątrobę - wyjaśnia Blough.

Główny autor studium - dr Siva K. Nalabotu - dodaje, że CeO2 dostaje się z płuc do wątroby za pośrednictwem krwiobiegu. Naszym następnym krokiem będzie określenie mechanizmu toksyczności.

Tlenek ceru(IV) znajduje zastosowanie nie tylko w paliwach. Stanowi także podstawowy składnik zestawu polerskiego do usuwania rys na szkle. Stykamy się z nim więc o wiele częściej, niż się wydaje.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowy zespół naukowy miał wyjątkową okazję zbadania wczesnej fazy zainfekowania tkanek koronawirusem u pacjentów, u których jeszcze nie pojawiły się objawy COVID-19. Uczeni z University of Chicago oraz Zhongnan Hospital w Wuhan, badali tkankę płuc, którą usunięto pacjentom z powodu gruczolakoraka. Później okazało się, że już w czasie zabiegu osoby te były zarażone SARS-CoV-2. Pojawiła się więc unikatowa okazja przyjrzenia się bardzo wczesnemu stadium rozwoju COVID-19.
      To pierwsze badania opisujące patologię choroby spowodowanej przez SARS-CoV-2 czyli COVID-19. Dotychczas nie przeprowadzono bowiem biopsji ani autopsji. Jako, że obaj pacjenci w chwili operacji nie wykazywali objawów choroby, obserwowane przez nas zmiany to prawdopodobnie wczesne fazy patologii płuc wywołanej COVID-19, mówi jeden z głównych autorów badań Shu-Yuan Xiao z Chicago. Dzięki takiemu zbiegowi okoliczności może to być jedyna okazja, by zbadać wczesną fazę rozwoju choroby. Taka okazja może po raz drugi się nie powtórzyć. Autopsje czy biopsje pokażą nam bowiem późne lub końcowe stadia rozwoju, dodaje uczony.
      Dotychczas naukowcy wykonali opisy kliniczne choroby, znamy też opisy badań obrazowych. Jednak badań patologicznych jeszcze nie prowadzono. Przyczynami braku badań patologicznych z autopsji lub biopsji są m.in. gwałtowne pojawienie się epidemii, bardzo duża liczba pacjentów w szpitalach, niedostateczna liczba personelu medycznego oraz duża liczba zakażeń. To wszystko powoduje, że inwazyjne techniki diagnostyczne nie są obecnie priorytetem, zauważają autorzy badań.
      Szczęśliwie dla nauki zdarzyło się tak, że w czasie, gdy wybuchła epidemia, operowano dwie osoby, u których konieczne okazało się wycięcie tkanki płuc, a później okazało się, że w chwili operacji obie osoby były zarażone koronawirusem.
      Pierwsza z tych osób to 84-letnia kobieta. Przyjęto ją do szpitala po wykryciu guza w prawym płucu. Kobieta od 30 lat cierpiała na nadciśnienie, miała też cukrzycę. Mimo operacji i intensywnej opieki medycznej pacjentki nie udało się uratować. Później okazało się, że osoba, z którą leżała na jednej sali w szpitalu, była zainfekowana SARS-CoV-2.
      Drugim pacjentem był 73-letni mężczyzna u którego, również w prawym płucu, zauważono niewielkiego guza. Mężczyzna ten od 20 lat cierpiał na nadciśnienie. Dziewięć dni po operacji pojawiła się u niego gorączka, suchy kaszel, bóle w mięśniach i klatce piersiowej. Testy potwierdziły zarażenie SARS-CoV-2. Po 20 dniach leczenia na oddziale zakaźnym mężczyzna został wypisany do domu.
      Badania patologiczne tkanki płucnej pobranej od obu pacjentów wykazały, że oprócz guza widoczne są też w niej obrzęk, wysięk białkowy, ogniskowa reaktywna hiperplazja pneumocytów z niejednolitym zapalnym naciekiem komórkowym oraz komórczaki. Obecność zmian chorobowych na długo przed wystąpieniem objawów zgodne jest z długim okresem inkubacji COVID-19, który zwykle wynosi od 3 do 14dni.
      Mimo, że u badanej kobiety nigdy nie rozwinęła się gorączka, to jednak pełna morfologia krwi – szczególnie z 1. dnia po operacji – wykazała wysoki poziom białych krwinek i limfocytopenię, co jest zgodne z obrazem klinicznym COVID-19. Autorzy badań zauważają, że może być to pomocne spostrzeżenie na przyszłość. Naukowcy stwierdzili również, że czas, jaki upływa przed pojawieniem się pierwszych zmian chorobowych w płucach a pojawieniem się pierwszych objawów COVID-19 może być dość długi. Nawet u osób, które mają gorączkę, próbka pobrana z gardła do dalszych badań może dać wynik ujemny, gdyż wirus może nie być jeszcze obecny w górnych drogach oddechowych, pomimo wywołania stanu zapalnego w płucach.
      Odkrycia te wyjaśniają również, dlaczego na wczesnym etapie epidemii doszło do tak wielu zarażeń wśród pracowników służby zdrowia. Wiele osób zgromadziło się w szpitalach, nie wykazywali oni objawów, a przyjmujący ich lekarze i pielęgniarki nie byli odpowiednio chronieni.
      Autorzy powyższych badań mają nadzieję, że gdy zostaną też wykonane badania tkanek osób zmarłych i wykazujących objawy COVID-19, zyskamy pełniejszą wiedzę na temat choroby i jej rozwoju od samych początków do jej ostrej fazy. Pobrane próbki mogą też posłużyć do udoskonalenia testów diagnostycznych.
      Opis badań został udostępniony w sieci [PDF].

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Specjalna maszyna pozwala na utrzymanie przy życiu ludzkiej wątroby przez 7 dni. Co więcej, wydaje się, że urządzenie poprawia jakość wątroby. Jego skonstruowanie daje nadzieję, że uda się zwiększyć liczbę przeszczepów wątroby.
      Jednym z poważnych problemów jest krótki czas życia wątroby poza organizmem. Standardowe zalecenia mówią o konieczności wszczepienia organu w ciągu 12 godzin od pobrania. W ubiegłym roku informowaliśmy, że specjaliści z Harvard Medical School schłodzili wątroby do -4 stopni i utrzymali je przy życiu przez 1,5 doby.
      Teraz dowiadujemy się, że Pierre-Alain Clavien ijego koledzy z Uniwersytetu w Zurichu wykorzystali maszynę do utrzymania wątroby przy życiu przez 7 dni. Organy nie tylko przetrwały, ale poprawiło się ich funkcjonowanie, co objawiało się spadkiem ilości składników związanych ze zranieniem czy stanem zapalnych.
      Specjalna maszyna dostarcza do wątroby tlen i składniki odżywcze oraz utrzymuje w niej ciśnienie podobne do tego, jakie panuje wewnątrz ciała. Oczyszcza też organ z produktów ubocznych metabolizmu komórkowego.
      Prace nad specjalnym urządzeniem trwały przez cztery lata. Wykorzystywano podczas nich świńskie wątroby. Teraz, podczas ostatniej serii eksperymentów, przetestowano je przy użyciu 10 ludzkich wątrób, które były zbyt uszkodzone, by wykorzystać je do transplantacji. Sześć z tych wątrób przetrwało przez tydzień.
      Jak informują naukowcy, wydaje się, że wątroby działają. Ich komórki przeprowadzają podstawowe funkcje życiowe, takie jak utrzymywanie odpowiedniego poziomu energetycznego i produkcja białek.
      Zauważono jednocześnie, że organy uległy skurczeniu. Po 7 dniach sześć wątrób, które przetrwały, miały zaledwie 25% oryginalnych rozmiarów. Autorzy badań mówią, że ma to związek z ustąpieniem opuchlizny.
      Nowe badania przynoszą sporą nadzieję, jednak naukowcy muszą jeszcze udowodnić, że tak długo utrzymywaną przy życiu wątrobę można przeszczepić i że będzie ona prawidłowo działała.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Do 1,5 doby udało się wydłużyć czas przechowywania wątroby, która ma zostać przeszczepiona. Dzięki nowej metodzie po raz pierwszy udało się bezpiecznie przechowywać ludzki organ w temperaturze poniżej 0 stopni Celsjusza. Nowa technika, która zapobiega tworzeniu się niszczących tkanki kryształów lodu, może zwiększyć liczbę przeszczepianych wątrób i innych organów.
      Transplantologia na całym świecie boryka się m.in. z problemem przechowywania organów. Zwykle są one trzymane w temperaturze 4 stopni i można je przechowywać dość krótko. W przypadku wątroby jest to 12 godzin. W tym czasie organ musi zostać wszczepiony dawcy. To wyścig z czasem, mówi Reinier de Vries z Harvard Medical School.
      Zespół de Vriesa opracował metodę, która pozwala na przechowywanie wątroby w temperaturze -4 stopni Celsjusza bez jej zamrażania. Organ jest podłączony do maszyny, która tłoczy do jego wnętrza środki chemiczne obniżające temperaturę, a z pojemnika, w którym znajduje się wątroba, usuwane jest powietrze.
      Nową metodę przetestowano dotychczas na trzech wątrobach, które pobrano w celu przeszczepu, jednak okazało się, że organy są w zbyt złym stanie, by je przeszczepić. W czasie testów temperaturę organów obniżono poniżej 0 stopni, później wątroby ogrzano, a gdy przepuszczono przez nie krew, zaczęły one wytwarzać żółć.
      De Vries zapowiada, że teraz jego zespół spróbuje przedłużyć okres przechowywania ludzkiej wątroby powyżej 1,5 doby. Będą prowadzone też eksperymenty z nerkami i sercami. Uczony mówi, że problem będą stanowiły płuca, gdyż są one wypełnione powietrzem. Im większa objętość organu, tym trudniej go przechowywać. Wątroba to największy ludzki organ o zwartej budowie, stwierdza uczony.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Terapia przeciwnowotworowa, której celem było usunięcie guza bez potrzeby odwoływania się do radio- i chemioterapii czy chirurgii, pomyślnie przeszła kolejny etap badań klinicznych. Rok po leczeniu u 13 z 15 pacjentów cierpiących wcześniej na nowotwór prostaty, nie wykryto śladów choroby.
      Terapia, opracowana na Rice University, jest prawdopodobnie pierwszą fototermalną terapią przeciwnowotworową, której pozytywne wyniki zostały opublikowane w piśmie recenzowanym. Jej opis ukazał się na łamach PNAS.
      W badaniach wzięło udział 16 mężczyzn w wieku 58–79 lat ze zlokalizowanym rakiem prostaty stwarzającym niskie i średnie ryzyko wzrostu i przerzutowania. Terapia polegała na zlokalizowanej ablacji za pomocą nanocząstek złota. Piętnastu pacjentom pierwszego dnia dożylnie podano nanocząstki złota, a drugiego dnia przeprowadzono zabieg ablacji. Wszyscy tego samego dnia wrócili do domu. Po 3, 6 i 12 miesiącach po zabiegu przeprowadzono badania pod kątem występowania u nich nowotworu. Jedynie u 2 z 15 mężczyzn wykryto guza.
      Wstrzyknięcie nanosfer ze złota i krzemu pozwoliło na precyzyjne usunięcie guza i oszczędzenie reszty prostaty. W ten sposób uniknęliśmy niekorzystnych skutków ubocznych i poprawiliśmy komfort życia pacjentów, którzy po tradycyjnych zabiegach mogliby mieć m.in. problemy z erekcją czy utrzymaniem moczu, powiedział główny autor badań, profesor Ardeshir Rastinehad.
      Badania kliniczne wciąż trwają i dotychczas wzięło w nich udział 44 pacjentów leczonych Nowym Jorku, Teksasie i Michigan.
      Autorkami nowej terapii są inżynier Naomi Halas i bionżynier Jennifer West. Przed około 20 laty postanowiły one skupić się na terapii bazującej na nanocząstkach i od około roku 2000 nad takim rozwiązaniem pracowały.
      Same nanocząstki, krzemowe sfery pokryte złotem, zostały stworzone przez Halas w 1997 roku. Uczona wykazała, że zmieniając grubość warstwy złota można spowodować, że nanocząstki będą reagowały na światło o różnej długości fali. Około 2000 roku wraz z West opracowała sposób niszczenia komórek nowotworowych poprzez podgrzanie nanocząstek za pomocą lasera o niskiej mocy pracującego w bliskiej podczerwieni. Ten zakres fali światła penetruje tkanki nie czyniąc im krzywdy. Panie zyskały rozgłos i założyły firmę Nanospectra Biosciences, której celem było przystosowanie nowej terapii do zastosowań klinicznych. W tym samym czasie ojciec pani Halas zachorował na nowotwór prostaty i widząc, jak cierpi w wyniku skutków ubocznych leczenia, uczona zdecydowała, że będzie prowadziła badania nanocząstek pod kątem opracowania terapii bez skutków ubocznych.
      Prace trwały tak długo m.in. z tego powodu, że West i Halas stworzyły zupełnie nową technologię i Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) nie wiedziała, jak się do niej odnieść. To były pierwsze nanocząstki, które rzeczywiście nadawały się do wprowadzenia do ludzkiego organizmu. Miałyśmy coś, co wyglądało jak kroplówka. FDA nie wiedziała, czy traktować je jak lek czy jako urządzenie. W pewnym momencie w FDA zastanawiano się nawet nad stworzeniem osobnego wydziału zajmującego się nanoterapiami, wspomina West.
      W końcu agencja zdecydowała się na regulowanie nowej terapii i uznanie jej za leczenie urządzeniem. Przed około 10 lat rozpoczęły się pierwsze testy kliniczne, których celem była ocena bezpieczeństwa terapii. Testy prowadzono na pacjentach z najbardziej zaawansowanymi stadiami rozwoju nowotworów głowy i szyi. W 2015 roku do obu pań dołączył doktor Rastinehad, który był jednym z autorów nowej techniki precyzyjnego obrazowania nowotworów prostaty. To on zaproponował wykorzystanie tej techniki – łączącej rezonans magnetyczny i ultradźwięki – jako platformy do minimalnie inwazyjnego precyzyjnego leczenia guzów prostaty za pomocą nanocząstek Halas i West.
      Ta praca pokazuje, jakie możliwości stoją za połączonymi siłami inżynierii i medycyny. Pozwalają one na praktyczne zastosowanie nowych technologii w medycynie klinicznej i poprawienie komfortu życia pacjentów, mówi West.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ultradrobne cząstki przywierają do mikroorganizmów jelitowych, wpływając na ich cykl życiowy, a także komunikację z gospodarzem. Eksperymenty naukowców z Uniwersytetu Jana Gutenberga (JGU) w Moguncji pokazały też, że wiązanie nanocząstek obniża zakaźność Helicobacter pylori, a jak wiadomo, infekcja tym patogenem zwiększa ryzyko zachorowania na raka żołądka.
      Autorzy artykułu z pisma npj Science of Food przekonują, że ich odkrycia będą stanowić bodziec dla dalszych badań epidemiologicznych i jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, utorują drogę pracom nad specyficznymi suplementami - probiotycznymi nanocząstkami.
      Jedzenie i wchodzące w skład pożywienia nanocząstki mogą wpływać na równowagę mikrobiom-gospodarz [...]. By obniżyć potencjalne ryzyko i korzystnie oddziaływać na zdrowie, musimy zrozumieć oddziaływania nanocząstek z diety - podkreśla prof. David J. McClements z Uniwersytetu Massachusetts w Amherst.
      Przed naszym badaniem nikt tak naprawdę nie sprawdzał, czy, a jeśli tak, to w jaki sposób, nanododatki wywierają bezpośredni wpływ na mikroflorę jelitową - dodaje prof. Roland Stauber z JGU. By oddać, co się dzieje z obecnie używanymi bądź przyszłymi nanododatkami do żywności, analizowaliśmy szeroką gamę technicznych nanocząstek o jasno zdefiniowanych właściwościach. Symulując ich podróż przez różne środowiska przewodu pokarmowego, odkryliśmy, że wszystkie testowane nanomateriały są zdolne do wiązania z bakteriami.
      Wiązanie to ma różne konsekwencje. Z jednej strony pokryte nanocząstkami mikroorganizmy są słabiej rozpoznawane przez układ odpornościowy, co może prowadzić do wzmożonej reakcji zapalnej. Z drugiej jednak okazuje się, że nanocząstki krzemionki hamują zakaźność H. pylori.
      Uderzające było to, że z różnych produktów spożywczych, np. piwa, potrafiliśmy również wyizolować naturalnie występujące nanocząstki, które dawały takie same skutki. Nanocząstki w naszej codziennej diecie nie są [więc] wyłącznie czymś celowo dodawanym. To także drobiny generowane naturalnie podczas przygotowań/obróbki. Nanocząstki są czymś wszechobecnym - opowiada Stauber.
      Niemcy mają nadzieję, że dzięki ich odkryciom uda się opracować strategie uzyskiwania i wykorzystywania syntetycznych bądź naturalnych nanocząstek do modulowania mikrobiomu.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...