.Editors' notes A photocatalyst that can produce hydrogen peroxide from oxygen and water
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.Editors' notes A photocatalyst that can produce hydrogen peroxide from oxygen and water
산소와 물로부터 과산화수소를 생산할 수 있는 광촉매
Tech Xplore의 Ingrid Fadelli 작성 SA-TCPP 초분자 광촉매에서 H 2 O 2 생산을 위해 제안된 개략도 . 신용: 장 외,MARCH 20, 2023
-과산화수소(H 2 O 2 )는 무색의 액체 화합물로 강한 산화 특성을 가지고 있어 수많은 산업 및 의료 분야에 응용할 수 있습니다. 이 화합물은 일반적으로 안트라퀴논 공정을 통해 합성되는데, 안트라퀴논 화합물과 팔라듐계 물질이 결합하여 이수소(H 2 ) 를 공기 중의 O 2 에 의해 H 2 O 2 로 산화시키는 촉매 작용을 합니다. 이론적으로 H 2 O 2는 광촉매 작용을 통해 합성될 수 있습니다.
-광촉매 반응은 촉매를 첨가하여 원소를 반응시켜 빛을 흡수하는 화학 반응입니다. 그러나 기존의 촉매로는 햇빛에 약하게 반응하거나 희생 시약이 필요하거나 반응 중에 충분히 활성화되지 않는 촉매를 사용하여 안정적으로 구현하기 어려웠습니다. Jiangnan University와 Tsinghua University의 연구원들은 최근 광촉매를 통해 H2O 와 O2 만으로 안정적 으로 H2O2 를 생산하는 데 사용할 수 있는 새로운 광촉매를 소개했습니다.
Nature Energy 의 논문에 발표된 이 광촉매는 금속을 분석하거나 제거하는 데 때때로 사용되는 화합물인 자가 조립 테트라키스(4-카르복시페닐)포르피린을 기반으로 합니다. 연구를 수행한 연구원 중 한 명인 Chengsi Pan은 Tech Xplore에 "광촉매 H 2 O 2 생산에는 H 2 O, O 2 및 햇빛만 필요하며 이는 산업용 안트라퀴논 방법에 대한 유망한 대안으로 간주됩니다."라고 Tech Xplore에 말했습니다. "그러나 117 kJ mol -1 의 높은 Gibbs 자유 에너지 로 인해 대부분의 광촉매 시스템은 상당량의 H 2 O 2 를 생성하기 위해 희생 시약(예: EtOH, IPA)이 필요합니다 .
우리 그룹은 2018년부터 다음과 같은 광촉매를 개발하기 위해 노력해 왔습니다. 희생 시약 없이 지속적으로 H 2 O 2를 생산할 수 있습니다." 그들의 이전 작업 중 하나 에서 Pan과 그의 동료 들은 H2O2 를 생성하기 위한 광촉매로서 인산비스무트( BiPO4 ) 의 가능성을 테스트했습니다 . 그들의 결과는 유망했지만 BiPO 4는 자외선에만 반응하여 사용이 제한되고 태양 에너지 기반 응용을 방해한다는 것을 발견했습니다.
-새로운 연구에서 그들은 좁은 밴드갭 테트라키스(4-카르복시페닐)포르피린 초분자(TCPP)를 기반으로 하는 또 다른 광촉매를 평가하기 시작했습니다. "우리는 원하는 활동을 달성하기 위해 자체 조립된 테트라키스(4-카르복시페닐)포르피린 나노시트(SA-TCPP)를 사용했습니다."라고 Pan은 설명했습니다. "이 물질은 상업적인 벌크 TCPP를 NaOH에 녹인 다음 HCl을 추가하여 준비했습니다. H 2 O 2 생성 실험을 위해 일정량의 SA-TCPP를 물과 O 2 버블링만 포함된 유리병에 추가했습니다."
-광촉매의 활동을 평가하기 위해 Pan과 그의 동료들은 태양 시뮬레이터를 사용하여 기단 1.5 스펙트럼(AM 1.5G)에서 용액으로 유리병을 조사한 다음 353K의 높은 온도에서 가열했습니다. 초기 테스트에서 , SA-TCPP 광촉매는 940 nm에서 1.1%의 근적외선 파장 양자 효율과 ca. 1.2%. "이러한 결과에 힘입어 실험실에서 만든 유동 반응기에서 광촉매를 평가했는데 H 2 O 2 축적 농도가 약 1.1wt%로 나타났습니다. 광촉매 방법을 통해 상업적 수준의 H 2 O 2를 생산하는 첫 번째 예"라고 Pan은 말했습니다.
"우리는 또한 SA-TCPP가 이전에 보고된 대부분의 광촉매와 비교할 때 고유한 특성인 O 2 환원 및 H 2 O 산화 의 이중 경로를 통해 H 2 O 2 생성을 수행할 수 있음을 발견했습니다.
특히, 우리는 -COOH의 도입을 관찰했습니다. -CO 3 H 그룹 으로 변환하여 H 2 O 산화 경로를 도울 수 있으며 , 이는 나중에 열 가수분해를 겪습니다." 이 연구팀이 수행한 초기 테스트 결과는 태양광을 사용하여 H 2 O 2 의 대규모 생산을 위해 제안된 광촉매의 가치를 강조하여 매우 유망합니다 . 미래에 그들의 연구는 더 높은 태양열 효율을 달성할 수 있는 다른 유기 광촉매의 설계에 정보를 제공하여 H 2 O 2 의 비희생 생성을 가능하게 할 수 있습니다 .
"우리는 이제 향후 작업을 위해 두 가지 잠재적인 영역을 탐색할 계획입니다. 광촉매와 광열 변환 재료의 통합, 벤치 규모 이상으로 생산량을 늘리기 위한 반응기의 재설계입니다."라고 Pan은 덧붙였습니다. "광촉매를 광열 변환 재료와 결합함으로써 광 조사를 통해서만 국지적 온도를 올릴 수 있어 현재 논문에 보고된 외부 열원의 필요성을 줄일 수 있습니다. 또한 우리는 H 2 O 2를 위한 확장 가능한 프로토타입 장치를 개발하는 것을 목표 로 합니다 . 반응기 설계 및 반응 매개변수를 최적화하여 공기, H 2 O 및 햇빛 만 사용하여 SA-TCPP로 생산합니다 ."
추가 정보: Yaning Zhang 외, 근적외선 흡수 포르피린 초분자 광촉매에 대한 O2 및 H2O의 H2O2 생성, Nature Energy (2023). DOI: 10.1038/s41560-023-01218-7 저널 정보: Nature Energy
https://techxplore.com/news/2023-03-photocatalyst-hydrogen-peroxide-oxygen.html
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메모 2303210336 나의 사고실험 oms 스토리텔링
1.
광촉매 반응은 촉매를 첨가하여 원소를 반응시켜 빛을 [샘플링 oms처럼] 흡수하는 화학 반응이다. 허허.
2.
광촉매를 통해 물H2O 와 산소O2 만으로[샘플링 qoms처럼] 안정적으로 과산화수소H2O2 를 생산한다. 좁은 밴드갭 테트라키스(4-카르복시페닐)포르피린 초분자(TCPP)를 기반으로 하는 또 다른 광촉매를 평가하기 시작했다.
-Hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is a colorless liquid compound with strong oxidizing properties that has numerous industrial and medical applications. This compound is generally synthesized through the anthraquinone process, where an anthraquinone compound and a palladium-based material combine to catalyze the oxidation of dihydrogen (H 2 ) to H 2 O 2 by O 2 in the air. Theoretically, H 2 O 2 can be synthesized through photocatalysis.
-Photocatalysis is a chemical reaction in which light is absorbed by reacting elements by adding a catalyst. However, it has been difficult to implement stably with existing catalysts because they react weakly to sunlight, require sacrificial reagents, or use catalysts that are not sufficiently activated during the reaction. Researchers from Jiangnan University and Tsinghua University recently introduced a new photocatalyst that can be used to stably produce H2O2 from only H2O and O2 via photocatalysis.
-In a new study, they set out to evaluate another photocatalyst based on a narrow-bandgap tetrakis(4-carboxyphenyl)porphyrin supramolecular (TCPP). "We used self-assembled tetrakis(4-carboxyphenyl)porphyrin nanosheets (SA-TCPP) to achieve the desired activity," explained Pan. "This material was prepared by dissolving commercial bulk TCPP in NaOH and then adding HCl. For the H 2 O 2 production experiment, a certain amount of SA-TCPP was added to a vial containing only water and O 2 bubbling."
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memo 2303210336 my thought experiment oms storytelling
One.
A photocatalytic reaction is a chemical reaction in which a catalyst is added to react elements to absorb light [like sampling oms]. haha.
2.
It produces hydrogen peroxide H2O2 stably with only water H2O and oxygen O2 [like sampling qoms] through a photocatalyst. Another photocatalyst based on a narrow bandgap tetrakis(4-carboxyphenyl)porphyrin supramolecular (TCPP) has begun to be evaluated.
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.Cancer Breakthrough: “Hard To Lose” Mutations in Tumors May Predict Response to Immunotherapy
암 돌파구: 종양의 "잃기 어려운" 돌연변이는 면역 요법에 대한 반응을 예측할 수 있습니다
주제:암유전체학면역 요법존스홉킨스대학교종양 JOHNS HOPKINS MEDICINE 작성 2023년 3월 20일 면역 세포와 종양 세포 사이의 상호 작용 이 그림은 5개의 스냅샷에서 캡처된 체스 경기로서 면역 요법(흰색)의 맥락에서 면역 세포(흰색)와 지속적인 돌연변이를 품고 있는 종양 세포(빨간색) 사이의 상호 작용을 보여줍니다. 조각 배치는 Kasparov 대 Deep Blue 게임에서 가져온 것입니다. 크레딧: Christina Kostandi 및 Valsamo Anagnostou
-암 전문가들은 다양한 성공 정도와 함께 면역 요법에 대한 환자의 반응을 예측하기 위해 종양 돌연변이 부담(TMB)으로 알려진 종양의 돌연변이 수를 활용하려고 시도했습니다. Johns Hopkins Kimmel Cancer Center 와 Bloomberg-Kimmel Cancer Immunotherapy 연구소의 연구원들은 이제 "지속적 돌연변이"라고 하는 TMB 내 돌연변이의 특정 하위 집합이 암이 진행됨에 따라 제거될 가능성이 적어 종양을 만든다는 사실을 발견했습니다 . 면역 체계에 지속적으로 눈에 띄고 면역 요법에 대한 반응 가능성을 높입니다. 이 일관된 돌연변이 로드는 임상의가 혁신적인 면역 요법의 임상 시험을 위해 보다 정확하게 환자를 선택하거나 면역 요법의 한 형태인 면역 체크포인트 차단으로 환자의 치료 결과를 예측하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이 작업은 최근 Nature Medicine 저널에 게재되었습니다 . “종양 돌연변이 부담을 암 전반에 걸친 면역 요법 반응의 보편적인 예측 바이오마커로 사용하려는 시도에 많은 좌절이 있습니다. Johns Hopkins Molecular Tumor Board와 Lung Cancer Precision Medicine Center of Excellence의 공동 리더이자 흉부 종양학 생물 저장소입니다. “따라서 전체 TMB 내에서 가장 생물학적으로 의미 있는 돌연변이 하위 집합을 식별하는 것이 필수적입니다.
`우리 연구는 그러한 돌연변이가 게놈의 이수성 영역(유전 물질이 추가되거나 누락된 영역)에 존재한다는 것을 보여주었습니다.” 면역 체크포인트는 필요할 때 면역 반응을 점화하고 작업이 완료되면 끄는 데 사용되는 면역 체계의 자연적인 온/오프 스위치입니다. 암세포는 이 메커니즘을 이용하여 암세포를 표적으로 하는 면역 반응을 차단합니다. 체크포인트 차단은 약물 또는 약물 조합을 사용하여 꺼짐 스위치를 차단하고 면역 세포의 중단을 해제하여 암에 대항할 수 있도록 하는 면역 요법의 한 유형입니다. 조사자들의 작업 가설은 전체 TMB 내의 모든 돌연변이가 동일한 무게를 지니는 것이 아니라 돌연변이의 하위 집합이 종양을 면역 체계에 보이게 유지하는 데 더 중요할 수 있고 면역학적 종양 제어의 주요 동인이 될 가능성이 더 높을 수 있다는 점에 주목했습니다.
-면역 요법의 맥락에서 Anagnostou는 말합니다. 일반적으로 유기체의 모든 세포에는 각 염색체의 두 복사본이 있습니다. 그러나 암 게놈은 이배수체입니다. 즉, 암 세포에는 일부 염색체의 한 복사본 또는 다른 염색체의 여러 복사본이 있을 수 있습니다. 연구자들은 이러한 게놈 영역에 존재하는 돌연변이가 암이 발생하고 진화함에 따라 주로 유지될 수 있다는 가설을 세웠습니다. 하나의 사본이 있는 게놈 영역의 경우 해당 사본을 제거하면 암세포에 치명적일 수 있으며 여러 사본에 돌연변이가 있는 경우 단일 염색체 삭제로 모든 것이 제거될 수 있을 것 같지 않다고 Anagnostou는 설명합니다. "이러한 '완고한' 또는 지속적인 돌연변이는 암세포에 항상 존재하며 이러한 돌연변이로 인해 면역 체계에 암세포가 지속적으로 노출될 수 있습니다."라고 그녀는 말합니다.
-“암 세포가 면역 체계에 의해 이물질로 인식되면 항종양 면역 반응이 나타납니다. 면역 요법의 경우, 이 반응이 강화되고 면역 체계는 시간이 지남에 따라 이러한 지속적인 돌연변이를 품고 있는 암세포를 계속 제거합니다.” Anagnostou와 동료들은 이러한 발견에 도달하기 위해 몇 가지 조사를 수행했습니다. "우리는 Cancer Genome Atlas의 31개 종양 유형에 걸쳐 9,000개 이상의 종양에서 지속적인 돌연변이의 지형을 결정하기 위해 분석을 수행했습니다. 암 센터. "지속적 돌연변이가 전체 TMB와 비교하여 얼마나 다른지 살펴본 결과 개별 종양 유형에서 TMB-높음/낮음에서 지속성 돌연변이 로드-높음/낮음 종양의 재분류율이 최대 53%이고 재분류 중간값을 발견했습니다. 종양 유형 전반에 걸쳐 33%의 비율." 조사자들은 세포당 하나의 사본과 세포당 두 개의 사본으로 게놈의 영역을 평가했으며 돌연변이 손실률이 두 개의 사본이 있는 지역보다 단일 사본이 있는 지역에서 더 낮다는 것을 발견했습니다. 복사 영역은 제거하기 어려울 것입니다. 지속적인 돌연변이의 분포는 또한 종양의 TMB가 지속적인 돌연변이 로드와 항상 일치하지 않는 전체 TMB와 비교하여 달랐습니다. 또한 각 종양 유형에서 팀은 전체 TMB와 비교하여 지속적인 돌연변이를 기반으로 종양의 차등 분류를 관찰했습니다.
연구진은 또한 흑색종, 비소세포폐암, 중피종 등 3가지 종양 유형에 걸쳐 면역 체크포인트 차단 요법으로 치료받은 7개 환자 코호트(총 485명)의 데이터를 사용하여 지속적인 돌연변이 부하와 TMB 사이의 관계를 조사했다. 그들은 또한 이 면역 요법을 받은 인간 유두종 바이러스(HPV) 음성 두경부암 환자 39명의 새로 시퀀싱된 코호트에서 이러한 특징을 조사했습니다. 다시 한 번 팀은 전체 TMB와 지속적인 돌연변이 부하가 분석된 암에 따라 다르다는 것을 관찰했습니다. 전체 TMB가 높고 지속적인 돌연변이 하위 집합이 적은 종양이 있었고 반대로 전체 TMB가 낮지만 지속적인 돌연변이 비율이 높은 종양이 있었습니다.
추가 분석에서 과학자들은 Cancer Genome Atlas에서 이전에 치료받지 않은 종양이 있는 환자들 사이에서 더 높은 pTMB(지속적 돌연변이 로드)가 임상 결과와 관련이 있는지 평가했습니다. 그들은 폐 편평 세포암, 흑색종 및 자궁암에 대한 연장된 전체 생존과 유의미한 연관성을 발견했지만 연구된 다른 암 유형에 대해서는 그렇지 않았습니다. 연구자들은 pTMB가 높은 종양이 면역 체계에 가장 잘 나타나므로 면역 요법에 노출된 후에 퇴행할 것이라는 가설을 세웠습니다.
그들은 흑색종, 비소세포폐암, 중피종, 두경부암 환자 542명을 대상으로 면역 체크포인트 차단에 대한 반응을 예측하기 위해 pTMB, 다중복사 및 단일복사 돌연변이의 가능성을 평가하여 높은 pTMB를 가진 종양이 더 높은 수준에 도달한다는 것을 발견했습니다. 면역 요법에 대한 치료 반응의 비율인 반면, 손실 경향이 있는 돌연변이의 수인 TMB, 또는 종양 이배수체는 반응하지 않은 종양과 반응하는 최적의 구별이 덜한 종양입니다. 또한 면역요법 전과 내성 획득 당시의 종양 샘플을 비교한 결과 지속적인 돌연변이에 대한 소실 확률이 60배 이상 낮았다. 이러한 발견은 지속적인 돌연변이의 임상적 유용성을 더욱 뒷받침합니다. 향후 단계에는 암 면역 요법을 위한 환자를 선택하기 위한 지속적인 돌연변이 로드의 역할을 평가하기 위한 전향적 분석뿐만 아니라 연구 결과에 대한 추가적인 대규모 검증이 포함됩니다.
참조: Noushin Niknafs, Archana Balan, Christopher Cherry, Karlijn Hummelink, Kim Monkhorst, Xiaoshan M. Shao, Zineb Belcaid, Kristen A. Marrone, Joseph Murray, Kellie N. Smith의 "지속적인 돌연변이 부담은 지속적인 항종양 면역 반응을 유도합니다" , Benjamin Levy, Josephine Feliciano, Christine L. Hann, Vincent Lam, Drew M. Pardoll, Rachel Karchin, Tanguy Y. Seiwert, Julie R. Brahmer, Patrick M. Forde, Victor E. Velculescu 및 Valsamo Anagnostou, 1월 26일, Nature 의학 . DOI: 10.1038/s41591-022-02163-w 이 연구는 미국 국립보건원(National Institutes of Health), 블룸버그-킴멜 암 면역요법 연구소, 존스 홉킨스 대학교, 국방부 의회 주도 의학 연구 프로그램, ECOG-ACRIN 흉부 악성종양 통합 중개 과학 센터, V 재단 및 LUNGevity 재단. 이번 연구에서 제시된 결과는 부분적으로 국립인간게놈연구소의 지원을 받아 암게놈아틀라스연구네트워크에서 생성한 데이터를 기반으로 한다. Anagnostou는 AstraZeneca, Personal Genome Diagnostics 및 Delfi Diagnostics로부터 Johns Hopkins University에 자금을 지원받았고 지난 5년 동안 Bristol Myers Squibb로부터 Johns Hopkins University에 연구 자금을 지원받았습니다. 그녀는 Johns Hopkins University에서 제출한 6건의 특허 출원에 대한 발명가이며 암 게놈 분석, ctDNA 치료 반응 모니터링, 하나 이상의 단체에 허가된 면역 요법에 대한 반응의 면역 게놈 특징과 관련되어 있습니다. 이러한 라이센스 계약 조건에 따라 대학과 발명가는 수수료 및 로열티 분배를 받을 자격이 있습니다. 이러한 계약의 조건은 이해 상충 정책에 따라 Johns Hopkins University에서 관리합니다.
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메모 230321429 나의 사고실험 oms 스토리텔링
암을 근본적 해결하는 방법이 샘플링 oss.base에서 나타날 수 있다. base의 값들은 샘플링 qoms에서 별무리처럼 만들어진다.
종양 돌연변이 부담(TMB)는 샘플링 qoms에서 지속적이고 무작위적으로 만들어진다. 그러한 돌연변이가 게놈의 이수성 영역(유전 물질이 추가되거나 누락된 영역)에 존재한다는 것을 보여주었다.
전체 TMB 내의 모든 돌연변이가 oms 동일한 무게를 지니는 것이 아니라 돌연변이의 하위 집합이 종양 덩어리들 oms=random.n.base 값을 면역 체계에 보이게 유지하는 데 더 중요할 수 있고 면역학적 종양 제어의 주요 동인이 될 가능성이 더 높을 수 있다는 점에 주목했다.
- Cancer experts have attempted to use the number of mutations in a tumor, known as tumor mutation burden (TMB), to predict a patient's response to immunotherapy, with varying degrees of success. Researchers at the Johns Hopkins Kimmel Cancer Center and the Bloomberg-Kimmel Institute for Cancer Immunotherapy have now discovered that a specific subset of mutations within the TMB, termed "persistent mutations," are less likely to be eliminated as the cancer progresses, making it a tumor. It is persistently visible to the immune system and increases the likelihood of a response to immunotherapy. This consistent mutation load could help clinicians more accurately select patients for clinical trials of innovative immunotherapies or predict patient outcomes with immune checkpoint blockade, a form of immunotherapy.
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memo 230321429 my thought experiment oms storytelling
A way to fundamentally solve cancer can emerge from sampling oss.base. The values of base are clustered in the sampling qoms.
Tumor mutational burden (TMB) is made continuously and randomly in sampling qoms. It has been shown that such mutations are present in aneuploid regions (regions of added or missing genetic material) of the genome.
Not all mutations within the entire TMB carry the same oms weight, but a subset of mutations may be more important in keeping tumor masses oms=random.n.base values visible to the immune system and may be a major driver of immunological tumor control. It was noted that there may be a higher probability of being
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