Dynamiczna trójwymiarowa (3D) organizacja ludzkiego genomu (4D nukleom) jest powiązana z funkcją genomu. W niniejszej pracy opisujemy ostatnie osiągnięcia Projektu 4D Nucleome mające na celu mapowanie i analizę 4D nukleomu w ludzkich embrionalnych komórkach macierzystych H1 oraz unieśmiertelnionych fibroblastach (HFFc6). Wytworzyliśmy i zintegrowaliśmy różnorodne zbiory danych genomowych i z obrazowania biologicznego, z których każdy wnosił unikatowe obserwacje, co umożliwiło nam zestawienie obszernych katalogów obejmujących ponad 140 000 pętli chromatynowych na typ komórki, wygenerowanie szczegółowych klasyfikacji i adnotacji typów domen genomowych oraz ich pozycji w przestrzeni jądrowej, a także uzyskanie trójwymiarowych modeli 3D pojedynczych komórek przedstawiających środowisko jądrowe wszystkich genów, w tym ich daleko-zasięgowe interakcje z odległymi elementami regulatorowymi.  Dzięki szeroko zakrojonym analizom porównawczym opisujemy unikatowe zalety różnych metod genomowych stosowanych do badania 4D nukleomu, dostarczając wytycznych dla przyszłych badań. Trójwymiarowe modele zmienności struktury genomu, zarówno na poziomie populacyjnym, jak i między pojedynczymi komórkami, ujawniły związek między zwijaniem się chromosomów, organizacją jądra, tworzeniem pętli chromatynowych, transkrypcją genów oraz replikacją DNA. Na koniec demonstrujemy zastosowanie metod komputerowych i obliczeniowych, w tym metod sztucznej inteligencji (AI), do przewidywania fałdowania genomu na podstawie sekwencji DNA, co ułatwi odkrywanie potencjalnych efektów wariantów genetycznych, w tym wariantów związanych z chorobami, na strukturę i funkcję genomu.

Tribokorozja stali podatnej na kruchość wodorową stanowi istotne zagadnienie inżynierii materiałowej, zwłaszcza w zastosowaniach eksploatowanych w warunkach jednoczesnych obciążeń mechanicznych i agresywnych środowisk korozyjnych. Absorpcja wodoru przez konstrukcje stalowe, indukowana procesami elektrochemicznymi, prowadzi do degradacji właściwości mechanicznych oraz inicjacji i propagacji pęknięć. Zjawisko to określane jest jako kruchość wodorowa.

W niniejszej pracy analizowano sprzężone oddziaływanie zużycia mechanicznego i korozji elektrochemicznej na stal węglową C45CE nasyconą wodorem, zarówno w obecności, jak i przy braku warstwy pasywnej na powierzchni. Zachowanie tribokorozyjne stali uwodornionej oceniano na podstawie badań prowadzonych w roztworach korozyjnych, uzupełnionych analizą mikrostrukturalną obszarów przypowierzchniowych. Proces uwodorniania stali węglowej realizowano elektrochemicznie w roztworze 0,5 M Na₂S przez 24 godziny. Badania tribokorozyjne przeprowadzono z wykorzystaniem tribometru o ruchu posuwisto‑zwrotnym, w roztworze boranowym, przy ściśle kontrolowanych warunkach mechanicznych i elektrochemicznych. Dodatkowo wykonano testy zużycia na sucho w identycznej konfiguracji trybologicznej, co pozwoliło na rozdzielenie efektów mechanicznych i elektrochemicznych.

Wyniki badań wykazały, że obecność wodoru prowadzi do obniżenia energii pękania stali uwodornionej o około 50%, pomimo braku istotnych różnic w twardości materiału. Uwodornianie nie powodowało również zmian w pierwotnej strukturze ziarnowej stali. Analiza wyników tribokorozyjnych wskazuje, że absorpcja wodoru istotnie wpływa na mechanizmy degradacji stali w warunkach, w których nie dochodzi do wytworzenia warstwy pasywnej (warunki katodowe). Wodór ogranicza zdolność materiału do odkształcenia plastycznego, sprzyja akumulacji odkształceń oraz intensyfikuje rekystalizację w warstwie podpowierzchniowej. Dominującym efektem mikrostrukturalnym obecności wodoru jest rozdrobnienie ziarna. W warunkach sprzyjających tworzeniu się warstwy pasywnej (warunki pasywne) nie stwierdzono istotnych różnic w zachowaniu tribokorozyjnym próbek nasyconych i nienasyconych wodorem. Narzucenie stanu pasywnego umożliwia utlenianie wodoru wnikającego do materiału, co prowadzi do minimalizacji jego wpływu na odpowiedź tribokorozyjną. Należy jednak podkreślić, że obecność warstwy pasywnej powoduje kruchość warstwy wierzchniej materiału, niezależnie od procesu uwodorniania.

Polaryzacja makrofagów związanych z nowotworem (tumor-associated macrophages, TAM) jest powiązana z funkcją mitochondriów, ich stabilnością oraz produkcją reaktywnych form tlenu (ROS). Opracowanie nanosystemu ukierunkowanego na mitochondria, o działaniu immunomodulacyjnym wpływającym na repolaryzację TAM, ma kluczowe znaczenie dla immunoterapii ukierunkowanej na makrofagi. W pierwszym etapie koordynowano cyrkon(IV) z tetra(4-karboksyfenylo)porfiryną w celu syntezy PCN-224, który następnie enkapsulował cząsteczkę uwalniającą tlenek węgla CORM-401 w swojej strukturze porowatej (PCN-CORM). Następnie zsyntetyzowano amfifilowy kopolimer zawierający grupy trifenylofosfinowe (TPP), który umożliwił załadunek PCN-CORM poprzez samoorganizację, a całość pokryto kwasem hialuronowym (HA), uzyskując mitochondriotropowy nanosystem (HA@MR@PCN-CORM). Dzięki obecności motywów HA i TPP, system HA@MR@PCN-CORM skutecznie kierował się do mitochondriów TAM poprzez interakcję HA–CD44, a następnie po degradacji powłoki HA odsłaniał grupy TPP, indukując w warunkach naświetlania laserem 660 nm (20 mW cm⁻²) gwałtowny wzrost poziomu reaktywnych form tlenu (ROS) oraz tlenku węgla (CO), przy czym skuteczność zabijania makrofagów typu M2 osiągnęła 66,8% przy stężeniu PCN-224 wynoszącym 15 μg/mL. Ponadto nanosystem HA@MR@PCN-CORM, poprzez wyczerpywanie glutationu (GSH), inhibicję metabolizmu glutaminy oraz reprogramowanie metaboliczne, prowadził do zwiększenia stosunku makrofagów typu M1/M2 z 0,29 do 1,20 oraz do hamowania wzrostu guza in vivo na poziomie 93,4%, przy jednoczesnym zwiększeniu infiltracji limfocytów T CD3⁺/CD4⁺, CD3⁺/CD8⁺ oraz komórek dendrytycznych (DC) w tkance nowotworowej. Opracowany nanosystem stanowi obiecującą strategię selektywnego usuwania i modulacji TAM w immunosupresyjnym mikrośrodowisku guza w terapii przeciwnowotworowej.

Cel: małe pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (sEVs) to nanoskalarne struktury o charakterze biomateriałów, uczestniczące w komunikacji międzykomórkowej oraz progresji nowotworów. Zaburzona glikozylacja powierzchni może stanowić potencjalny marker diagnostyczny nowotworów złośliwych. Celem badania było porównanie rozmiaru, glikozylacji oraz właściwości biofizycznych sEVs wydzielanych przez pierwotne i przerzutowe komórki czerniaka, a także ocena nowej techniki analitycznej do profilowania glikanów.

Metody: sEVs izolowano z linii komórkowych czerniaka: pierwotnej (WM115) oraz przerzutowej (WM266-4). Ich rozmiar i stężenie oceniano metodą analizy śledzenia nanocząstek, natomiast markery egzosomalne potwierdzano metodą Western blot. Profilowanie glikozylacji wykonano przy użyciu podejścia multimodalnego: mikrowagi kwarcowej z monitoringiem dyssypacji (QCM-D), zlokalizowanego rezonansu plazmonów powierzchniowych (NPS) oraz — po raz pierwszy — analizy dyspersji indukowanej przepływem (FIDA).W analizach FIDA lektyna Con A znakowana fluorescencyjnie pełniła rolę indykatora, natomiast w pomiarach NPS i QCM-D stosowano nieznakowaną Con A jako cząsteczkę wiążącą struktury mannozowe badanych próbek.

Wyniki: sEVs pochodzące z linii WM266-4 (przerzutowej) były istotnie większe, natomiast komórki WM115 wydzielały większą liczbę pęcherzyków. Metody QCM-D i NPS wykazały silniejsze wiązanie Con A oraz wyższy indeks lepkosprężystości glikanów w sEVs pochodzących z komórek przerzutowych, co wskazuje na zmienioną architekturę glikanów powierzchniowych. Analiza FIDA dodatkowo potwierdziła te różnice, wykazując niższą stałą dysocjacji (Kd) oraz multiwalencyjny charakter wiązania w sEVs WM266-4, co jest zgodne z bardziej gęstą „otoczką” glikanową.

Wniosek: sEV pochodzące z przerzutowego czerniaka wykazują odmienny profil glikozylacji, wykrywalny z użyciem Con A, który może być związany ze złośliwym fenotypem nowotworu. Badanie pokazuje przydatność multimodalnych metod biofizycznych, w szczególności FIDA, jako czułych narzędzi do profilowania glikanów pęcherzyków zewnątrzkomórkowych. Choć wyniki dotyczą sEVs pochodzących z linii komórkowych, wspierają one potencjał translacyjny sygnatur glikanowych w przyszłych platformach biopsji płynnej oraz rozszerzają możliwości analityczne nanodiagnostyki nowotworów.

W pracy przedstawiono syntezę nowej grupy kompleksów difluoroboru z ligandami (N,O)-benzochalkogenoazolowymi, które zostały wykorzystane do budowy organicznych laserów oraz diod elektroluminescencyjnych (OLED). Przebadano wpływ atomu chalkogenu (O, S, Se) na właściwości fotofizyczne. Podczas gdy związki te wykazują znikomo małą fluorescencję w roztworze, obserwuje się u nich emisję indukowaną agregacją oraz silną luminescencję w stanie stałym, z wydajnością kwantową sięgającą 48% w stanie krystalicznym oraz 56% w filmach poli(metakrylanu metylu) (PMMA). Pochodne benzoksazolowe i benzotiazolowe wykazują wzmocnioną emisję spontaniczną z progami emisji 10,1 μJ/cm², co umożliwia zastosowanie ich w organicznych laserach. Z kolei związki zawierające benzotiazol i benzoselenazol wykazują termicznie aktywowaną opóźnioną fluorescencję (TADF). Urządzenia OLED zawierające te emitery wykazały efektywną konwersję energii oraz jasną elektroluminescencję z zewnętrznymi wydajnościami kwantowymi osiągającymi wartość 16,5%, przy luminancji przekraczającej 23 000 cd/m². Wyniki te wykazuą, że kompleksy difluoroboru zawierające jednostki benzotiazolowe stanowią obiecujące, stabilne termicznie emitery do zastosowań w wysokowydajnych laserach w stanie stałym oraz urządzeniach OLED. 

Ditienyloeteny (DTE) należą do jednych z najciekawszych związków o właściwościach optycznych, ponieważ ulegają szybkim i odwracalnym reakcjom izomeryzacji pomiędzy formami otwartą i zamkniętą pod działaniem promieniowania ultrafioletowego lub widzialnego. Właściwości optyczne tych układów można precyzyjnie kontrolować poprzez racjonalne modyfikacje ich struktury molekularnej. Pomimo dużego zainteresowania tą tematyką, istniejące modele opisu zachowania fotoprzełaczników są wysoce niedoskonałe. Najnowsza publikacja naukowa dotyczy opracowania nowego modelu opisującego reakcje fotoprzełączania w układach DTE. Zaproponowana metoda umożliwia wiarygodne wyznaczanie wydajności kwantowych procesów fotocyklizacji i fotocyklorewersji w różnych warunkach. Co najważniejsze, znajduje ona zastosowanie w szerokim zakresie stężeń i uwzględnia reakcje konkurencyjne. Dzięki zastosowaniu zarówno rozwiązań analitycznych, jak i numerycznych równań kinetycznych uzyskano spójne wyniki: metoda numeryczna zapewnia wysoką dokładność wyznaczania wydajności kwantowych, natomiast metoda analityczna umożliwia przewidywanie przebiegu fotoreakcji DTE. 

Przeprowadzone badania dotyczyły opracowania i oceny zawiesin wykorzystywanych w procesie elektroforetycznego osadzania (EPD) powłok z materiału CuMn_1,9Fe_0,1O₄ (CMF-0.1) na podłożu ze stopu Crofer 22 APU. Tego typu powłoki znajdują zastosowanie w technologii stałotlenkowych ogniw elektrochemicznych (ang. Solid Oxide Cells, SOC), gdzie pełnią funkcję ochronną. W pracy przeanalizowano 22 różne układy rozpuszczalników obejmujące etanol, aceton, izopropanol, terpineol oraz ich mieszaniny, przy czym zastosowano analogiczne warunki prowadzenia procesu EPD. Badano m.in. przewodność zawiesin, gęstość prądu w trakcie osadzania, wydajność procesu, a także właściwości uzyskanych powłok, takie jak grubość i porowatość. Choć zależności między składem zawiesiny a końcowymi właściwościami powłok okazały się złożone, udało się wskazać kilka wyraźnych trendów. Najlepsze rezultaty pod względem wydajności osadzania uzyskano dla mieszanin acetonu i etanolu, jednak powłoki na ich bazie charakteryzowały się porowatością przekraczającą 15%. Jednocześnie wykazano, że zbyt duży udział etanolu sprzyjał nadmiernemu wzrostowi grubości warstwy oraz powstawaniu defektów. Z kolei układy oparte na terpineolu i izopropanolu cechowały się najniższą efektywnością procesu. Dla wybranych pięciu zawiesin przeprowadzono dodatkowo analizę ich stabilności statycznej w czasie, wykorzystując technikę opartą na pomiarze sygnałów światła rozproszonego wstecznie (RW/%) i transmitancji (T/%) oraz wskaźnik stabilności Turbiscan (TSI). Uzupełnieniem była ocena potencjału zeta metodą elektroforetycznego rozpraszania światła (ELS). Otrzymane powłoki wykazały niskie wartości powierzchniowej rezystancji elektrycznej (poniżej 8 mΩ·cm² w temperaturze 700°C) stanowiąc skuteczną ochronę przed dyfuzją chromu. Wyniki pracy dostarczają istotnych informacji w zakresie racjonalnego projektowania zawiesin stosowanych w procesie EPD.

Przedstawiono pierwsze poszukiwania fizyki wykraczającej poza Model Standardowy w rozkładach krotności dżetów w zdarzeniach wieloleptonowych, wykorzystujące próbkę danych odpowiadającą zintegrowanej świetlności 138 fb⁻¹ dla zderzeń proton–proton przy energii 13 TeV, zarejestrowanych przez detektor CMS w akceleratorze LHC. W analizie wykorzystano obserwowane rozkłady liczby dżetów w zdarzeniach z jednym, dwoma oraz czterema leptonami w celu zbadania możliwych wzrostów częstości produkcji dżetów w zdarzeniach z trzema leptonami, zarówno z udziałem kwarków dolnych (b), jak i bez nich. Otrzymane dane są zgodne z przewidywaniami Modelu Standardowego. Wyniki zinterpretowano zakładając supersymetryczną produkcję elektrosłabych superpartnerów typu chargino–neutralino, z kaskadowymi rozpadami kończącymi się natychmiastowymi oddziaływaniami hadronowymi naruszającymi parzystość R. 

Niekoherentna fotoprodukcja 𝐽/ψ w ultraperyferyjnych zderzeniach ciężkich jąder pozwala badać lokalne i zmieniające się struktury gluonów w jądrze. 

Niekoherentna fotoprodukcja 𝐽/ψ w ultraperyferyjnych zderzeniach ciężkich jąder pozwala na badanie z dużą czułością lokalnych i fluktuujących struktur gluonów w ciężkich jądrach. To doniesienie opisuje pierwszy pomiar zależności tego procesu od energii fotonu i nukleonu (W_γN) w zderzeniach PbPb przy energii 5,02 TeV, używając danych z eksperymentu CMS o zintegrowanej luminancji 1,52 nb⁻¹. Pomiar obejmuje zakres energii W_γN od około 40 do 400 GeV i bada gluony o bardzo małym ułamku pędu nukleonu x (do 6,5 × 10⁻⁵). W porównaniu do przewidywań bez efektów jądrowych, zmierzone przekroje czynne są bardziej tłumione przy niskim x. Stosunek fotoprodukcji niekoherentnej do koherentnej pozostaje prawie stały, co oznacza, że nie osiągnięto tzw. limitu czarnej tarczy. Artykuł  przedstawia krytyczne spojrzenie na ewolucję struktur gluonów w jądrze w zależności od x i pokazuje, że potrzebne są dalsze udoskonalenia modeli teoretycznych uwzględniających efekt cieniowania w jądrze i nasycenie gluonów. 

Zmierzono polaryzację hiperonu Λ oraz antyhiperonu ¯Λ wzdłuż kierunku wiązki w zderzeniach proton-ołów (p-Pb) przy energii w układzie środka mas na parę nukleonów równiej 8,16 TeV. Dane uzyskano za pomocą detektora CMS w LHC, odpowiadają one zintegrowanej luminancji 186,0 ± 6,5 nb⁻¹. Zaobserwowano istotną zależność azymutalną polaryzacji hiperonu, charakteryzowaną przez współczynnik sinusowy drugiego rzędu P_z,s². Wartości P_z,s² maleją wraz ze wzrostem liczby naładowanych cząstek, natomiast rosną w funkcji pędu poprzecznego. Model hydrodynamiczny, który opisuje obserwowane wartości P_z,s² w zderzeniach jądro–jądro poprzez wprowadzenie wirowości, nie odtwarza ani znaku, ani wielkości wyników dla zderzeń p-Pb. Obserwacje te stanowią wyzwanie dla obecnych teoretycznych implementacji polaryzacji spinowej w zderzeniach ciężkich jonów i dostarczają nowych informacji na temat pochodzenia polaryzacji spinowej w zderzeniach hadronowych przy energiach LHC.

Przedstawiono pomiar przekroju czynnego w zderzeniach proton-proton dla produkcji dwóch bozonów W i jednego bozonu Z. Pomiary opierają się na danych zarejestrowanych przez eksperyment CMS w akceleratorze LHC w CERN przy energiach w układzie środka mas 13 i 13,6 TeV, odpowiadających zintegrowanej luminancji 200 fb⁻¹. Wybrano zdarzenia, w których w stanie końcowym występują cztery naładowane leptony (elektrony lub miony). Raport obejmuje zarówno produkcję nierezonansową WWZ, jak i produkcję ZH, w której bozon Higgsa rozpada się na dwa bozony W. Po raz pierwszy oba procesy zmierzono oddzielnie przy jednoczesnym dopasowaniu. Łącząc oba tryby, zmierzono względne siły sygnału względem predykcji Modelu Standardowego (SM) na poziomie 0,75⁺⁰,³⁴₋₀,₂₉ dla √s = 13 TeV oraz 1,74⁺⁰,⁷¹₋₀,₆₀ dla √s = 13,6 TeV. Obserwowana (oczekiwana) istotność sygnału tribozonowego wynosi 3,8 (2,5) odchylenia standardowego dla √s = 13,6 TeV, co stanowi pierwsze dowody produkcji trójek bozonów przy tej energii. Łącząc oba tryby i obie energie w układzie środka mas, zmierzono inkluzywną względną siłę sygnału względem predykcji SM na poziomie 1,03⁺⁰,³¹₋₀,₂₈, przy obserwowanej (oczekiwanej) istotności 4,5 (5,0) odchylenia standardowego.

Przedstawiono udoskonalone pomiary mieszania neutrin o trzech zapachach z wykorzystaniem danych odpowiadających ekspozycji 19,7 (16,3) × 10²⁰ protonów na cel w trybach wiązki wzbogaconej w neutrina (antyneutrina). Do próbki zdarzeń mionowych neutrin w detektorze dalekim dodano nowy zbiór zdarzeń z identyfikowanymi pionami, a także nowe próbki zdarzeń zidentyfikowanych przez protony i fotony w detektorze bliskim. Wprowadzono również istotne ulepszenia w modelowaniu strumienia oraz oddziaływań neutrin. Dane eksperymentu T2K nadal preferują normalną hierarchię mas oraz górny kwadrant parametru sin²θ₂₃, przy niemal maksymalnej wartości fazy łamania symetrii CP. Najlepsze dopasowania w hierarchii normalnej wynoszą: δ_CP = −2,18⁺¹·²²₋⁰·⁴⁷, sin²θ₂₃ = 0,559⁺⁰·⁰¹⁸₋⁰·⁰⁷⁸ oraz Δm²₃₂ = (+2,506⁺⁰·⁰³⁹₋⁰·⁰⁵²) × 10⁻³ eV².