Пептиды способны самособираться в двумерные ультратонкие материалы с программируемой структурой и функцией, однако сохранить их кристалличность и стабильность трудно. В новой работе металл-направленная стратегия сборки позволила механически «сплести» пептиды, получив прочные и модульные двумерные пептидные кристаллы с точностью структуры на молекулярном уровне.
Фиксация азота — сложный и энергоёмкий процесс. Теперь показано, что соли железа в сочетании с молибденовым катализатором обеспечивают фотосинтетическое восстановление атмосферного азота до аммиака, при этом вода служит конечным донором электронов. Это указывает на многообещающий новый путь для одной из важнейших химических реакций.
Препараты группы агонистов GLP-1 — Ozempic, Wegovy и Zepbound — могут повышать риск выпадения волос на 7% у мужчин, уже генетически предрасположенных к облысению по мужскому типу. Результаты нового исследования указывают, что истончение волос может быть связано не только с быстрой потерей веса, но и с биологической связью между активностью GLP-1 и волосяными фолликулами.
Базовое понятие химии, присутствующее в учебниках почти 100 лет, возможно, преподавалось неправильно. Исследователи утверждают, что индуктивный эффект в нейтральных молекулах распространяется только на одну химическую связь, а не ослабевает постепенно на протяжении трёх-четырёх связей, как учили традиционно. По мнению группы, исправленное объяснение сделает органическую химию проще для понимания и даст более прочную основу для будущих исследований и инноваций.
Крупное исследование в Онтарио выявило 24 распространённые цепочки назначений, в которых побочный эффект одного препарата принимается за новое заболевание и приводит к новому рецепту. По словам исследователей, предотвратить такие потенциально вредные каскады назначений могут более тщательный пересмотр лекарственной терапии, участие фармацевтов и автоматические оповещения.
Исследователи впервые экспериментально продемонстрировали оптический эффект Магнуса: сильно сфокусированный лазер взаимодействует с атомом сильнее всего не в центре пучка, а немного в стороне от него. Неожиданное смещение аналогично физике, заставляющей закрученный мяч для настольного тенниса искривлять траекторию в воздухе. Поскольку лазеры используются для управления кубитами, эффект может создавать ошибки в квантовых компьютерах, но также может дать новый способ связывать кубиты между собой.
Исследователи разработали новую терапию на основе ДНК, направленную на PCSK9 — белок, тесно связанный с высоким уровнем ЛНП-холестерина и атеросклерозом. Наиболее эффективная молекула снизила уровень белка PCSK9 на 87% в клетках печени человека и уменьшила холестерин на 47% у генетически модифицированных мышей после однократной инъекции.
Анализ более 400 000 постов Reddit с помощью искусственного интеллекта показал, что пользователи препаратов Ozempic, Wegovy, Mounjaro и Zepbound сообщают о неожиданных симптомах: изменениях менструального цикла, ознобе, приливах жара и усталости. Исследователи не могут утверждать, что эти проблемы вызваны препаратами, но выявленные закономерности могут указывать на недооценённые сигналы, заслуживающие изучения.
Исследователи создали материал на основе пены, который даёт интенсивную белизну и водоотталкивающие свойства без пигментов диоксида титана и без PFAS-химии. Вдохновлённый природными структурами снега, облаков, цветов и листьев лотоса, материал рассеивает свет на микроскопических порах, а его шероховатая поверхность отталкивает воду. Технология может предложить более устойчивый способ производства белых водостойких повседневных материалов.
Исследователи установили, что небольшая атомная структура, образующаяся на поверхности оксида никеля во время конверсии метана, эффективнее металлического никеля, которому долгое время приписывали главную роль в этой реакции. Открытие позволило катализатору с низким содержанием никеля сравниться по активности с катализатором, содержащим в десять раз больше металла, что потенциально открывает путь к более дешёвым и эффективным промышленным катализаторам.
Эффективная активация H2 в мягких условиях необходима для энергоэффективного каталитического гидрирования, но остаётся серьёзной задачей. Авторы продемонстрировали наномасштабную визуализацию плазмон-усиленной активации H2 на Pt(111) при комнатной температуре под действием видимого света, сочетая спектроскопические и расчётные методы: in situ TERS отслеживала активацию H2 через H-ассистированную десорбцию репортёрного тиолята, а гиперспектральная визуализация выявила усиление примерно на 20% в области 180–300 нм вокруг ближнего поля.
Семаглутид — действующее вещество препаратов Ozempic и Wegovy — в крупном исследовании реальных данных был связан почти с 40% снижением числа приступов астмы и примерно с 20% снижением числа обострений ХОБЛ. По словам исследователей, препараты класса ГПП-1 могут приносить пользу дыхательной системе в дополнение к их эффектам при диабете и ожирении, однако для подтверждения результатов необходимы клинические испытания.
Сборка кристаллических пористых материалов в твёрдой фазе определяется балансом между основными взаимодействиями «узел–линкер» и более слабыми межмолекулярными силами. Авторы показали, что ионные пары аммоний–галогенид при подавлении дисперсионных взаимодействий агрегируют в дискретные многоядерные кластеры, работающие как неметаллические вторичные строительные блоки (SBU). В сочетании с мультитопными трёхмерными линкерами такие кластеры образуют протяжённые неметаллические органические каркасы с разнообразными топологиями, крупными полостями и полярными каналами.
Семаглутид — действующее вещество препаратов Ozempic и Wegovy — был связан с на 21% меньшим риском психиатрической госпитализации у людей с биполярным расстройством. В крупном шведском исследовании почти 15 000 человек с биполярным расстройством его приём ассоциировался со снижением риска госпитализации, хотя другие препараты класса ГПП-1 такой связи не показали.
Электрохимическое восстановление CO2 обычно ограничено протон-связанным переносом электрона, который неразрывно связывает конверсию CO2 с конкурирующей реакцией выделения водорода. Авторы работы представляют Janus-мембранный палладиевый электрод, который обходит протон-связанный перенос электрона, обеспечивая селективное восстановление CO2 через гетерогенный перенос гидрида.
Японские учёные выявили природное соединение, содержащееся в чернике, винограде и других ягодах, которое может помогать мышечным клеткам сжигать избыточный жир, а не запасать его. Это соединение — птеростильбен — снижало аномальное накопление жира в культивируемых мышечных клетках мыши, усиливая расщепление липидов и способствуя стабилизации ключевого белка, участвующего в метаболизме жирных кислот.
Эксперимент LUX-ZEPLIN зарегистрировал редкое взаимодействие частицы, которое трудно объяснить обычным фоном и которое появилось в области, где ожидается сигнал тёмной материи. Учёные не заявляют об открытии, но дополнительные данные покажут, является ли это единственное загадочное событие первым намёком на давно искомую частицу тёмной материи.
Химическая переработка пластиков обратно в мономер — привлекательный способ борьбы с пластиковыми отходами, однако известные подходы либо рассчитаны на термически нестабильные «дизайнерские» полимеры, либо требуют сильно разбавленных растворов. В этой работе сообщается простой и эффективный путь объёмного разрыва основной цепи: присутствие N-гидроксифталимидов запускает реакцию переноса атома водорода на остове полимера, после чего следует быстрая и почти количественная деполимеризация полиметакрилатов. Метод применим напрямую к сырым коммерческим полимерам, не требует предустановленных концевых групп и жертвенных сомономеров, идёт при относительно низких температурах без облучения светом и без растворителя, что позволяет напрямую выделять чистые мономеры с высокими выходами (~90%).
Фенилаланин (Phe) управляет гидрофобностью белковых интерфейсов и π-взаимодействиями, критичными для множества биологических процессов, однако его неполярное строение исключает традиционные гетероатом-зависимые реакции, оставляя нерешённой задачу его функциональной модификации в живых системах. Авторы систематически оценили экзогенные гетероатомные кейдж-группы (X = O, N, B или I) в физиологических условиях и представили стратегию галоген-ассистированного декейджинга, в которой боковую цепь Phe блокирует йод, а палладий-запускаемая биоортогональная реакция бесследно восстанавливает исходный остаток.
Поиск одной загадочной частицы неожиданно дал свидетельства существования двух других структур, которые могут принадлежать к семейству экзотических субатомных частиц, известных как XYZ-состояния. Результаты могут помочь физикам понять новые способы, которыми кварки и глюоны объединяются, образуя материю.
Программируемый синтез сложных алкеновых скелетов — региоизомеров, стереоизомеров и сопряжённых гомологов — за одну операцию давно остаётся целью синтетической химии, поскольку эти структурные особенности сильно влияют на функции молекул. Группа из Уханьского университета сообщает о никель-катализируемой последовательной связке алкинов, органогалогенидов и диборонового реагента, позволяющей по выбору получать необычные 1,2-транс- и 2,1-цис-алкены, а также два различных сопряжённых диеновых продукта.
Учёные создали инъекционный гель, который может оставаться внутри поражённого артритом сустава в течение нескольких недель, постепенно высвобождая лекарство и одновременно улучшая смазку сустава. Такой подход может упростить доставку препаратов, модифицирующих течение болезни, непосредственно туда, где они нужны, ограничивая их воздействие на остальной организм.
Учёные решили давнюю задачу химии: они создали нанокристаллы из прочных нитридов металлов, которые раньше было крайне трудно получить в таком виде. Эта работа может превратить привычные материалы, используемые в светодиодах, имплантатах и сверхпроводниках, в строительные блоки для гибкой электроники, печатных устройств и других технологий.
Исследователи обнаружили, что богатые железом породы Западной Австралии способны естественным образом генерировать водород, и этот процесс можно усилить, чтобы получать значительно большие объёмы. Если технологию удастся масштабировать, огромные формации под Пилбарой могут стать крупным новым источником низкоэмиссионной энергии для Австралии и, возможно, для всего мира.
Учёные создали высокоэффективный катализатор, который расщепляет трудноразрушаемый лигнин из растительных отходов до полезных химикатов в относительно мягких условиях. Раскрыв атомный механизм работы катализатора, исследователи открыли возможность превращать лесные и сельскохозяйственные отходы в возобновляемые строительные блоки для топлива, пластиков и других материалов.
Конференции создаются членами научного сообщества, которые планируют научную программу, мероприятия по профессиональному развитию и социальные события. Шира Джоудан рассказывает, почему участие в организации конференции может быть полезным опытом, способным формировать научное сообщество, — и как в это вовлечься.
Коннор Дилейни прослеживает химическое наследие талидомида — от регуляторной катастрофы 1960-х годов до первого одобрения FDA препарата класса PROTAC в 2026 году.
Учёные создали светоактивируемые препараты, которые вернули слепым мышам восприятие света и зрительно управляемое поведение — без генной терапии, имплантатов и специального освещения. Два наиболее перспективных соединения сработали при введении в виде глазных капель, что указывает на потенциально простой новый подход к восстановлению зрения.
Биоортогональные реакции позволяют изучать и модулировать биологические системы, однако точный контроль того, когда и где протекает реакция, остаётся сложной задачей. В новой работе показано, что циклопропанол (CPol) может служить компактной, энергетически нагруженной химической ручкой: он стабилен в физиологических условиях, но селективно активируется мягким электрохимическим стимулом.
Учёные создали ультратонкое покрытие, способное резко повысить эффективность теплопередачи при конденсации. Крошечные полимерные структуры, ранее считавшиеся «дефектами», использованы как места зарождения капель воды, а быстрый отрыв этих капель постоянно освобождает свежие участки поверхности для конденсации. В испытаниях на медных трубках покрытие передавало тепло до 5,5 раза эффективнее обычной меди и более чем на 50% лучше стандартного водоотталкивающего покрытия.
Контроль региоселективности радикальных циклизаций остаётся серьёзной задачей синтетической химии и мешает эффективной сборке напряжённых жёстких бициклических каркасов из простых ациклических предшественников. Авторы показывают, что внутримолекулярное [2+2]-фотоциклоприсоединение aza-1,5-диенов под действием видимого света позволяет преодолеть классическое «правило пяти», управляющее селективностью радикальных циклизаций: настройкой электронных свойств легко снимаемого заместителя при азоте амида удаётся перенаправить циклизацию с кинетически выгодного пути 5-exo-trig на редкий 6-endo-trig.
Вещество, образующееся при расщеплении пищевых волокон кишечными бактериями, может не просто кратковременно успокаивать воспаление, а оставлять в кишечнике устойчивую защитную «память». Исследователи Northwestern Medicine обнаружили, что бутират перепрограммирует клетки кишечного эпителия так, что те продолжают стимулировать противовоспалительные иммунные реакции даже после исчезновения соединения. У мышей это усиливало выработку противовоспалительной молекулы IL-10 и снижало тяжесть колитоподобного заболевания.
Понимание и подавление газовыделения — ключевое условие для создания высокоэнергетических литий-металлических батарей (LMB), однако систематических исследований для эфирных электролитов до сих пор немного. Авторы количественно измерили газообразование в эфирных LMB и раскрыли его механизмы: образование CO и CO2 связано с катодом, а выделение CH4 — с анодом; при этом CO и CO2 потребляются на литиевом аноде с образованием Li2CO3. Показано, что в высококонцентрированном эфирном электролите активация анода улучшает морфологию осаждения лития и подавляет межфазные реакции, увеличивая число циклов до начала газовыделения и отказа ячейки на порядок — без изменения состава электролита.
Пептидные флуоресцентные зонды — ценный инструмент визуализации живых клеток, но обычные подходы к мечению часто требуют промывки или длительной инкубации, что снижает отношение сигнал/шум. Авторы разработали общую стратегию превращения конститутивно ярких флуорофоров во «включаемые» флуорогенные аминокислоты (FgAAs) за счёт внутримолекулярного гашения триптофаном и применили её для создания многоцветных зондов и скрининга препаратов, нацеленных на PD-1.
Исследователи нашли способ «усилить» естественные киллеры (NK-клетки) — иммунные клетки, способные атаковать рак, — чтобы те проникали внутрь солидных опухолей и продолжали бороться, оказавшись внутри. У мышей такие специально подготовленные ткане-резидентные клетки замедлили рост нескольких типов опухолей, включая меланому и рак головы и шеи, а в сочетании с антителом цетуксимабом работали ещё лучше.
Химики продемонстрировали светоиндуцированную продукцию аммиака из молекулярного азота в воде при нормальной температуре и давлении с квантовым выходом 5,0%. Система на основе недорогих солей железа(II) генерирует сольватированные электроны при облучении ультрафиолетом диапазона C; эти электроны восстанавливают молибденовый катализатор, а образующиеся ионы Fe(III) восстанавливаются обратно до Fe(II), окисляя воду. Реакция работает в неочищенной морской воде и на атмосферном воздухе.
Распространённые лекарства могут перестраивать кишечный микробиом ещё долго после приёма последней дозы. В исследовании более чем 2500 человек учёные обнаружили устойчивые микробные изменения, связанные не только с антибиотиками, но и с антидепрессантами, бета-блокаторами, препаратами, снижающими кислотность, и бензодиазепинами. Некоторые эффекты оставались заметными спустя годы, что говорит о том, что прошлый приём лекарств может сильно влиять на состав кишечных бактерий у человека сегодня.
Катализ переносом энергии уже применяется в синтезе полизамещённых полициклических алканов — биоизостеров бензола, однако высокоактивные благороднометаллические и органические фотокатализаторы часто приводят к быстрой генерации дирадикальных интермедиатов, что запускает побочную полимеризацию и ограничивает толерантность к функциональным группам. В работе, опубликованной в Nature Chemistry, показано, что гетеролептические комплексы меди(I)–BINAP с бидентатными (пиразолил)пиридиновыми лигандами действуют как эффективные триплетные фотосенсибилизаторы для циклоприсоединений между бицикло[1.1.0]бутанами и алкенами.
Давно известное соединение может указать новый способ лечения ожирения: не снижать аппетит, а заставлять организм расходовать больше энергии. У мышей TOFA повысило расход энергии на 18%, снизило жировую массу без значимой потери мышц и улучшило показатели сахара крови, триглицеридов и жировой болезни печени. Более сильный эффект соединение дало в комбинации с GLP-1-препаратами вроде Ozempic, Wegovy, Mounjaro и Zepbound.
Построение протоклеточных сетей с саморегулируемой пространственной динамикой и функциями — важная задача развивающейся области системной химии коллоидов. Авторы демонстрируют химические стратегии спонтанной сегрегации и селективной транслокации бинарных и тернарных популяций содержащих ферменты протеиносом в водной фазово-разделённой среде (капли декстрана в полиэтиленгликоле) и используют фазовую динамику протоклеток для пространственно-временной модуляции активности DNase I.