Современные маркетинговые реалии... Не попадайся на это.

‍Напечатанный на 3D-принтере керамический катализатор поможет превратить концентрированную перекись водорода в нетоксичное ракетное топливо

Перекись водорода является менее токсичной альтернативой гидразину, широко используемому аэрокосмическому топливу для двигателей с малой и средней тягой. Последний является канцерогеном и для его применения требуется дополнительное оборудование. А это увеличивает цену как самого топлива, так и запуска ракет. В то же время перекись водорода нетоксична для человека и широко используется в быту, например, для обесцвечивания волос или обработки ран. Но для получения топлива из перекиси водорода требуется высокоэффективный катализатор. Обычно он создается с использованием дорогих драгоценных металлов, таких, как серебро или платина.

Аспирант химической и технологической инженерии университета Кентербери Саймон Рейд совместно с Callaghan Innovation разработал катализатор с особым керамическим слоем, который можно печатать на 3D-принтере. Он увеличивает эффективность переработки концентрированной перекиси водорода в ракетное топливо.


«Форма, которую я использую, называется гироидом. Это математическая форма, которая больше подходит для каталитических процессов, и ее невозможно изготовить с использованием традиционных технологий», — добавил Саймон.

По его словам, лишь несколько компаний серьезно рассматривают возможность использования перекиси водорода. Саймон рассчитывает в будущем предложить более экологичную альтернативу гидразину и сделать аэрокосмическую промышленность немного безопаснее.

Напомним, в конце 2021 года компания SpaceX запустила программу по извлечению углекислого газа из атмосферы для переработки его в ракетное топливо. Корабль Starship работает на топливной паре метан-кислород, а углекислый газ можно преобразовать в метан за счет каталитической реакции с водородом. Атмосфера Марса на 96% состоит из углекислого газа. В начале 2022 года инженеры из Университета Иллинойса в Чикаго создали систему для очистки воздуха от углекислого газа, из которой его затем можно извлекать.

‍Ученые смогли изменить группу крови донорских легких — всего за 1 час

Трансплантация органов — сложный процесс, как и поиски подходящего донора. Для того, чтобы пересаженный орган прижился, у донора и реципиента должна быть одна группа крови, иначе начнется отторжение. Иммунная система реципиента распознает чужой орган как инородного «захватчика». Поиски идеального донора могут длиться годами, и многие пациенты умирают, так и не дождавшись подходящего трансплантата.

Исследователи при больнице общего профиля Торонто (Канада) смогли изменить группу крови донорских легких со 2-й группой на 1-ю. Всего существует четыре основные группы крови: 1, 2, 3 и 4. Только 1-й группы нет прикрепленных специфических антигенов на поверхности эритроцитов, поэтому люди с ней считаются «универсальными» донорами крови и органов.

Чтобы сделать «универсальные легкие», исследователи применили аппарат с пластиковым куполом для перфузии (пропускания крови, растворов или биологически активных веществ через сосудистую систему) легких ex vivo, то есть, вне тела.

Устройство под названием EVLP позволяет врачам насыщать донорские легкие питательными веществами и кислородом в защищенной среде, что повышает жизнеспособность трансплантата. В отличие от органов, которые после забора у донора охлаждают и отправляют прямо в операционную, легкие внутри EVLP подогреваются, и их метаболизм перезапускается перед трансплантацией. Затем врачи могут повторно оценить их функционирование и использовать EVLP для введения лекарств, которые улучшают качество органа даже если он был немного поврежден и ранее не годится для пересадки.

Теперь эту технологию использовали для модификации легких таким образом, что их можно было трансплантировать человеку с другой группой крови. Для этого во время перфузии использовали два фермента из человеческого кишечника (FpGalNAc deacetylase и FpGalactosaminidase) для преобразования легких со 2-й группой кров в легкие группы 1-й группы (эти свойства открыты в 2018 году). Исследование опубликовано в журнале Science Translational Medicine.

В течение часа после введения в легкие более 90% антигенов донора было уничтожено. А через четыре часа исчезло 97%. Теперь команда ученых ищет подходящие ферменты для выполнения той же процедуры для 3-й группы крови, пишет WIRED.

Даже если пара донорских легких соответствует группе крови нуждающегося в них человека, органы могут быть неподходящего размера. Слишком маленькие будут давать недостаточно кислорода. Слишком большие не поместятся в грудную клетку. А еще только около 20% донорских легких достаточно здоровы для использования. Одни слишком повреждены длительной искусственной вентиляцией, другие инфицированы, донор третьих слишком далеко от реципиента для быстрой доставки. Поэтому такие технологии, как EVLP и преобразование группы крови, могут значительно повысить частоту трансплантаций.

Перед началом клинических испытаний на людях, исследователи протестируют эффективность технологии на животных. Также рассматривают возможность пересадки измененных легких человеку с мертвым мозгом (как это было со свиными почками).