The influence of cobalt particle size in the range of 2.6−27 nm on the performance in Fischer−Tropsch synthesis has been investigated for the first time using well-defined catalysts based on an inert carbon nanofibers support material. X-ray absorption spectroscopy revealed that cobalt was metallic, even for small particle sizes, after the in situ reduction treatment, which is a prerequisite for catalytic operation and is difficult to achieve using traditional oxidic supports. The turnover frequency (TOF) for CO hydrogenation was independent of cobalt particle size for catalysts with sizes larger than 6 nm (1 bar) or 8 nm (35 bar), while both the selectivity and the activity changed for catalysts with smaller particles. At 35 bar, the TOF decreased from 23 × 10-3 to 1.4 × 10-3 s-1, while the C5+ selectivity decreased from 85 to 51 wt % when the cobalt particle size was reduced from 16 to 2.6 nm. This demonstrates that the minimal required cobalt particle size for Fischer−Tropsch catalysis is larger (6−8 nm) than can be explained by classical structure sensitivity. Other explanations raised in the literature, such as formation of CoO or Co carbide species on small particles during catalytic testing, were not substantiated by experimental evidence from X-ray absorption spectroscopy. Interestingly, we found with EXAFS a decrease of the cobalt coordination number under reaction conditions, which points to reconstruction of the cobalt particles. It is argued that the cobalt particle size effects can be attributed to nonclassical structure sensitivity in combination with CO-induced surface reconstruction. The profound influences of particle size may be important for the design of new Fischer−Tropsch catalysts.

The oxidation of carbon monoxide catalyzed by Pt(111) was studied in ultrahigh vacuum using reactive molecular beam–surface scattering. Under all conditions studied, the reaction follows a Langmuir–Hinshelwood mechanism: the combination of a chemisorbed CO molecule and an oxygen adatom. When both reactants are at low coverage, the reaction proceeds with an activation energy E*LH =24.1 kcal/mole and a pre-exponential υ4 =0.11 cm2 particles−1 sec−1. At very high oxygen coverage, E*LH decreases to about 11.7 kcal/mole and υ4 to about 2×10−6 cm2 particles−1 sec−1. This is largely attributed to the corresponding increase in the energy of the adsorbed reactants. When a CO molecule incident from the gas phase strikes the surface presaturated with oxygen, it enters a weakly held precursor state to chemisorption. Desorption from this state causes a decrease in chemisorption probability with temperature. Once chemisorbed, the CO molecule then has almost unit probability of reacting to produce CO2 below 540 K. The CO2 product angular distribution varies from cosγ to cos4γ depending sensitively upon the adsorbed reactant concentrations.

Flu vaccine candidate STEMs the tide Every year we need a new flu vaccine, because influenza virus constantly mutates the major target of antibodies to flu: the “head” region of the viral hemagglutinin (HA) protein. Avoiding the problem of mutation requires a vaccine that elicits antibodies against the more conserved “stem” region of HA. During infection, antibodies are occasionally produced that recognize the stem and that neutralize a broad range of influenza virus strains. Impagliazzo et al. engineered an HA stem–only vaccine candidate that elicited broadly neutralizing antibodies in mice and nonhuman primates and that protected mice against multiple influenza strains. Science , this issue p. 1301

The adsorption and desorption of O2 on a Pt(111) surface have been studied using molecular beam/surface scattering techniques, in combination with AES and LEED for surface characterization. Dissociative adsorption occurs with an initial sticking probability which decreases from 0.06 at 300 K to 0.025 at 600 K. These results indicate that adsorption occurs through a weakly-held state, which is also supported by a diffuse fraction seen in the angular distribution of scattered O2 flux. Predominately specular scattering, however, indicates that failure to stick is largely related to failure to accommodate in the molecular adsorption state. Thermal desorption results can be fit by a desorption rate constant with pre-exponential νd = 2.4 × 10−2 cm2 s−1 and activation energy ED which decreases from 51 to 42 kcal/mole−1 with increasing coverage. A forward peaking of the angular distribution of desorbing O2 flux suggests that part of the adsorbed oxygen atoms combine and are ejected from the surface without fully accomodating in the molecular adsorption state. A slight dependance of the dissociative sticking probability upon the angle of beam incidence further supports this contention.

Abstract Safe and effective coronavirus disease (COVID)-19 vaccines are urgently needed to control the ongoing pandemic. While single-dose vaccine regimens would provide multiple advantages, two doses may improve the magnitude and durability of immunity and protective efficacy. We assessed one- and two-dose regimens of the Ad26.COV2.S vaccine candidate in adult and aged non-human primates (NHP). A two-dose Ad26.COV2.S regimen induced higher peak binding and neutralizing antibody responses compared to a single dose. In one-dose regimens neutralizing antibody responses were stable for at least 14 weeks, providing an early indication of durability. Ad26.COV2.S induced humoral immunity and Th1 skewed cellular responses in aged NHP that were comparable to adult animals. Importantly, aged Ad26.COV2.S-vaccinated animals challenged 3 months post -dose 1 with a SARS-CoV-2 spike G614 variant showed near complete lower and substantial upper respiratory tract protection for both regimens. These are the first NHP data showing COVID-19 vaccine protection against the SARS-CoV-2 spike G614 variant and support ongoing clinical Ad26.COV2.S development. Summary COVID-19 vaccines are urgently needed and while single-dose vaccines are preferred, two-dose regimens may improve efficacy. We show improved Ad26.COV2.S immunogenicity in non-human primates after a second vaccine dose, while both regimens protected aged animals against SARS-CoV-2 disease.

Abstract The severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) Omicron variant sparked concern due to its fast spread and the unprecedented number of mutations in the spike protein that enables it to partially evade spike-based COVID-19 vaccine-induced humoral immunity. In anticipation of a potential need for an Omicron spike-based vaccine, we generated an Ad26 vector encoding an Omicron (BA.1) spike protein (Ad26.COV2.S.529). Ad26.COV2.S.529 encodes for a prefusion stabilized spike protein, similar to the current COVID-19 vaccine Ad26.COV2.S encoding the Wuhan-Hu-1 spike protein. We verified that spike expression by Ad26.COV2.S.529 was comparable to Ad26.COV2.S. Immunogenicity of Ad26.COV2.S.529 was then evaluated in naïve mice and SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1 spike pre-immunized hamsters. In naïve mice, Ad26.COV2.S.529 elicited robust neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 Omicron (BA.1) but not to SARS-CoV-2 Delta (B.1.617.2), while the opposite was observed for Ad26.COV2.S. In pre-immune hamsters, Ad26.COV2.S.529 vaccination resulted in robust increases in neutralizing antibody titers against both SARS-CoV-2 Omicron (BA.1) and Delta (B.1.617.2), while Ad26.COV2.S vaccination only increased neutralizing antibody titers against the Delta variant. Our data imply that Ad26.COV2.S.529 can both expand and boost a Wuhan-Hu-1 spike-primed humoral immune response to protect against distant SARS-CoV-2 variants.

Abstract Newly approved subunit and mRNA vaccines for respiratory syncytial virus (RSV) demonstrate effectiveness in preventing severe disease, with protection exceeding 80% primarily through the generation of antibodies. An alternative vaccine platform called self-amplifying RNA (saRNA) holds promise in eliciting humoral and cellular immune responses. We evaluate the immunogenicity of a lipid nanoparticle (LNP)-formulated saRNA vaccine called SMARRT.RSV.preF, encoding a stabilized form of the RSV fusion protein, in female mice and in non-human primates (NHPs) that are either RSV-naïve or previously infected. Intramuscular vaccination with SMARRT.RSV.preF vaccine induces RSV neutralizing antibodies and cellular responses in naïve mice and NHPs. Importantly, a single dose of the vaccine in RSV pre-exposed NHPs elicits a dose-dependent anamnestic humoral immune response comparable to a subunit RSV preF vaccine. Notably, SMARRT.RSV.preF immunization significantly increases polyfunctional RSV.F specific memory CD4 + and CD8 + T-cells compared to RSV.preF protein vaccine. Twenty-four hours post immunization with SMARRT.RSV.preF, there is a dose-dependent increase in the systemic levels of inflammatory and chemotactic cytokines associated with the type I interferon response in NHPs, which is not observed with the protein vaccine. We identify a cluster of analytes including IL-15, TNFα, CCL4, and CXCL10, whose levels are significantly correlated with each other after SMARRT.RSV.preF immunization. These findings suggest saRNA vaccines have the potential to be developed as a prophylactic RSV vaccine based on innate, cellular, and humoral immune profiles they elicit.