Oxi hóa khử là gì? Các công bố khoa học về Oxi hóa khử

Stress oxy hóa và tổn thương oxy hóa đối với các mô là những điểm kết thúc phổ biến của các bệnh mãn tính, chẳng hạn như xơ vữa động mạch, tiểu đường và viêm khớp dạng thấp. Câu hỏi được đặt ra trong bài tổng quan này là liệu stress oxy hóa gia tăng có vai trò chính trong sinh bệnh học của các biến chứng tiểu đường hay nó chỉ đơn thuần là một chỉ báo thứ cấp của tổn thương mô giai đoạn cuối trong tiểu đường. Sự gia tăng các sản phẩm glycoxid hóa và lipoxid hóa trong huyết tương và protein mô cho thấy stress oxy hóa gia tăng trong tiểu đường. Tuy nhiên, một số sản phẩm này, chẳng hạn như các hợp chất 3-deoxyglucosone gắn với các dư lượng lysine và arginine, được hình thành độc lập với hóa học oxy hóa. Mức độ nền tảng cao của các nền tảng có thể oxy hóa cũng có thể giải thích cho sự gia tăng các sản phẩm glycoxid hóa và lipoxid hóa trong protein mô, mà không cần thiết phải viện dẫn sự gia tăng trong stress oxy hóa. Hơn nữa, mức độ amino acid bị oxy hóa đã điều chỉnh theo tuổi tác, một chỉ báo cụ thể hơn về stress oxy hóa, không tăng trong collagen da ở bệnh tiểu đường. Chúng tôi đề xuất rằng sự gia tăng sửa đổi hóa học của protein bởi carbohydrate và lipid trong tiểu đường là kết quả của sự quá tải lên các con đường trao đổi chất liên quan đến việc giải độc các hợp chất carbonyl phản ứng, dẫn đến mức độ ổn định chung tăng lên của các hợp chất carbonyl phản ứng được hình thành bởi cả phản ứng oxy hóa và không oxy hóa. Sự gia tăng glycoxid hóa và lipoxid hóa của protein mô trong tiểu đường do đó có thể được coi là kết quả của sự gia tăng stress carbonyl. Sự phân biệt giữa stress oxy hóa và stress carbonyl được thảo luận cùng với các ý nghĩa điều trị của sự khác biệt này.

Photobiomodulation (PBM) bao gồm việc sử dụng ánh sáng đỏ hoặc gần hồng ngoại với mật độ công suất thấp để tạo ra hiệu ứng có lợi cho tế bào hoặc mô. Liệu pháp PBM được sử dụng để giảm đau, viêm, phù nề và để tái tạo các mô bị tổn thương như vết thương, xương và gân. Vị trí chính của sự hấp thụ ánh sáng trong tế bào động vật có vú đã được xác định là ty thể, và cụ thể hơn là oxyase cytochrome c (CCO). Có giả thuyết rằng nitric oxide ức chế có thể bị phân ly khỏi CCO, do đó phục hồi quá trình vận chuyển điện tử và tăng tiềm năng màng ty thể. Một cơ chế khác bao gồm việc kích hoạt các kênh ion nhạy cảm với ánh sáng hoặc nhiệt. Bài tổng quan này sẽ đề cập đến tín hiệu redox xảy ra trong PBM và xem xét sự khác biệt giữa tế bào khỏe mạnh và tế bào bị căng thẳng, nơi mà PBM có thể có những tác động trái ngược nhau một cách rõ ràng. PBM có tác động đáng kể đến các tế bào gốc, và điều này được đề xuất hoạt động thông qua tín hiệu redox ty thể. PBM có thể hoạt động như một chế độ tiền điều kiện và có thể tương tác với tập thể dục trên cơ bắp.

Những hạt nhân kim loại kích thước nanomet siêu mịn được hỗ trợ trên tấm graphene và được bao bọc bởi lớp mỏng SiO₂ trung bình rỗng đã được chế tạo và sử dụng làm chất xúc tác bền bỉ với hoạt tính xúc tác cao và khả năng ổn định ở nhiệt độ cao tuyệt vời. Các chất xúc tác có thể tái chế và tái sử dụng trong nhiều phản ứng ở pha khí và dung dịch, và khả năng hoạt tính xúc tác cao của chúng có thể được khôi phục hoàn toàn bằng cách tái sinh ở nhiệt độ cao, nếu chúng bị bất hoạt do ngộ độc nguyên liệu. Ngoài diện tích bề mặt lớn do chất nền graphene cung cấp, hiệu suất xúc tác được cải thiện còn được cho là nhờ lớp SiO₂ trung bình rỗng, không chỉ ổn định các hạt kim loại kích thước nanomet siêu mịn mà còn ngăn chặn sự kết tụ của các tấm graphene. Chiến lược tổng hợp này có thể mở rộng sang các kim loại khác như Pd và Ru để chế tạo chất xúc tác bền vững cho nhiều phản ứng khác nhau.

Cấu trúc của các dạng oxi hóa và khử của rubredoxin từ vi khuẩn cổ đại Pyrococcus furiosus, một sinh vật phát triển tối ưu ở nhiệt độ 100 °C, đã được xác định bằng kỹ thuật tinh thể X‐ray với độ phân giải 1.8 Å. Các tinh thể rubredoxin này phát triển trong nhóm không gian P2₁2₁2₁ với kích thước tế bào ở nhiệt độ phòng a = 34.6 Å, b = 35.5 Å, và c = 44.4 Å. Các pha ban đầu được xác định bằng phương pháp thay thế phân tử, sử dụng dạng oxi hóa của rubredoxin từ vi khuẩn eubacterium có nhiệt độ tối ưu Clostridium pasteurianum làm mẫu khởi đầu. Các mô hình oxi hóa và khử của rubredoxin P. furiosus đều chứa 414 nguyên tử protein không chứa hydro, tương ứng với 53 dư lượng. Mô hình của dạng oxi hóa chứa 61 nguyên tử oxy nước H₂O và đã được tinh chỉnh bằng X‐PLOR và TNT đến R = 0.178 với độ lệch trung bình căn bậc hai (rms) từ lý tưởng trong khoảng cách liên kết và góc liên kết là 0.014 Å và 2.06°, tương ứng. Mô hình của dạng khử chứa 37 nguyên tử oxy nước H₂O và đã được tinh chỉnh đến R = 0.193 với độ lệch rms từ lý tưởng trong chiều dài liên kết là 0.012 Å và trong góc liên kết là 1.95°. Cấu trúc tổng thể của rubredoxin P. furiosus tương tự như cấu trúc của các rubredoxin sống trong điều kiện nhiệt độ trung bình, ngoại trừ một mạng lưới liên kết hydro rộng hơn trong vùng β-sheet và nhiều tương tác tĩnh điện (cầu muối, liên kết hydro) của chuỗi bên Glu 14 với các nhóm trên ba dư lượng khác (nitơ đầu amine của Ala 1; nitơ indole của Trp 3; và nhóm nitơ amide của Phe 29). Ảnh hưởng của những tính năng này và những yếu tố khác đối với sự ổn định nhiệt độ của protein P. furiosus cũng được thảo luận.

Sự phát triển của các phim rào cản siêu mỏng là rất quan trọng đối với ngành công nghiệp bán dẫn tiên tiến. Graphene có vẻ hứa hẹn như một lớp coating bảo vệ; tuy nhiên, tính chất poly tinh thể và khuyết tật của graphene chế tạo cản trở ứng dụng thực tiễn của nó. Ở đây, chúng tôi nghiên cứu hành vi oxy hóa của các tấm đồng (Cu) được phủ graphene tại các khuyết tật nội tại của graphene có nguồn gốc khác nhau. Thông tin quy mô vĩ mô về sự phân bố không gian và độ bền oxy hóa của các khuyết tật graphene khác nhau được thu nhận dễ dàng thông qua hiển vi quang học và điện tử sau khi tôi nhiệt trên bề mặt nóng. Các thí nghiệm oxy hóa có kiểm soát cho thấy rằng mức độ thiếu hụt cấu trúc phụ thuộc mạnh mẽ vào nguồn gốc của các khuyết tật cấu trúc, các hướng tinh thể của các hạt Cu cơ sở, điều kiện tăng trưởng của graphene, và động học của sự phát triển graphene. Các kết quả thực nghiệm và lý thuyết thu được cho thấy rằng các gốc oxy, phân hủy từ các phân tử nước trong không khí xung quanh, được chuyển hóa hiệu quả tại các khuyết tật Stone-Wales vào giao diện graphene/Cu với sự trợ giúp của các tác nhân hỗ trợ.

Công nghệ sử dụng các chất hấp phụ dựa trên oxit canxi (CaO) để thu giữ CO₂ đã được xác định là ứng cử viên tối ưu cho việc thu giữ CO₂ ở nhiệt độ cao. Các khí thực tế luôn chứa hơi nước và nhiều thành phần khác, và đã có thông báo rằng các điều kiện ẩm ướt này có ảnh hưởng không thể bỏ qua đến hiệu suất của chất hấp phụ. Bài tổng quan này phác thảo vai trò của H₂O trong quá trình thu giữ CO₂ bằng các chất hấp phụ dựa trên CaO. Vai trò của hơi nước/H₂O trong việc tái hoạt hóa chất hấp phụ, tác động của hơi nước đến quá trình cacbon hóa và vôi hóa, và ảnh hưởng của hơi nước khi đồng thời có mặt trong cả hai giai đoạn cacbon hóa và vôi hóa được thảo luận. Đề xuất rằng việc tiêm hơi nước vào cả bể cacbon hóa và bể vôi hóa là một chiến lược tốt để đạt được tính phản ứng tốt hơn của chất hấp phụ dựa trên CaO cho việc thu giữ CO₂. Các cơ chế ảnh hưởng của hơi nước trong bể cacbon hóa và bể vôi hóa đến việc thu giữ CO₂ cũng được thảo luận. Bài tổng quan kết luận với các hướng nghiên cứu tương lai.

Một nghiên cứu so sánh các hợp chất hòa tan trong n-hexane từ các phần trên mặt đất của bồ công anh (Taraxacum officinale Weber ex F.H. Wigg.) được thu thập trong các giai đoạn sinh trưởng khác nhau đã được tiến hành. Phân tích GC-MS của phân đoạn n-hexane (không phân cực) cho thấy sự hiện diện của 30 hợp chất sinh học hoạt động. Phytol [14.7% tổng lưu lượng ion (TIC)], lupeol (14.5% của TIC), taraxasteryl acetate (11.4% của TIC), β-sitosterol (10.3% của TIC), α-amyrin (9.0% của TIC), β-amyrin (8.3% của TIC), và cycloartenol acetate (5.8% của TIC) đã được xác định là các thành phần chính trong phân đoạn n-hexane. Phân đoạn không phân cực thể hiện hoạt động chống oxy hóa đầy hứa hẹn - 46.7 mmol tương đương Trolox/g chiết xuất (được xác định bằng phương pháp 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl). Phân đoạn này cho thấy hoạt động kháng khuẩn không đáng kể và có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp mỹ phẩm và dược phẩm.