Human blood serum and plasma pose significant challenges to blood-contacting devices and implanted materials because of their high nonspecific adsorption onto surfaces. In this work, we investigated nonspecific protein adsorption from single protein solutions and complex media such as undiluted human blood serum and plasma onto poly(carboxybetaine acrylamide) (polyCBAA)-grafted surfaces at different temperatures. The polyCBAA grafting was done via atom-transfer radical polymerization (ATRP) with varying film thicknesses. The objective is to create a surface that experiences "zero" protein adsorption from complex undiluted human blood serum and plasma. Results show that protein adsorption from undiluted human blood serum, plasma, and aged serum on the polyCBAA-grafted surface is undetectable at both 25 and 37 °C by a surface plasmon resonance (SPR) sensor. This was achieved with a film thickness of ∼21 nm. Furthermore, it is demonstrated that the polyCBAA surfaces after antibody immobilization maintain undetectable protein adsorption from undiluted human blood serum. This is the first time that an effective nonfouling material suitable for applications in complex blood media has been demonstrated.

Uncertainty exists over the size of potential beneficial effects of medical treatments targeting hematoma growth in intracerebral hemorrhage (ICH). We report associations of hematoma growth parameters on clinical outcomes in the pilot phase, Intensive Blood Pressure Reduction in Acute Cerebral Hemorrhage Trial (INTERACT1) (ClinicalTrials.gov NCT00226096).In randomized patients with both baseline and 24-hour brain CT (n = 335), associations between measures of absolute and relative hematoma growth and 90-day poor outcomes of death and dependency (modified Rankin Scale score 3-5) were assessed in logistic regression models, with data reported as odds ratios (OR) and 95% confidence intervals (CI).A total of 10.7 mL (1 SD) increase in hematoma volume over 24 hours was strongly associated with poor outcome (adjusted OR 1.72, 95% CI 1.19-2.49; p = 0.004). An association was also evident for relative growth (adjusted OR 1.67, 95% 1.22-2.27; p = 0.001 for 1 SD increase). The analyses were adjusted for age, sex, achieved systolic blood pressure, elevated NIH Stroke Scale score (≥ 14), hematoma location, baseline hematoma volume, intraventricular extension, antithrombotic therapy, baseline glucose, time from ICH to baseline CT scan, and time from baseline to repeat CT scan. A 1 mL increase in hematoma growth was associated with a 5% (95% CI 2%-9%) higher risk of death or dependency.Medical treatments, such as rapid intensive blood pressure lowering, could achieve ∼2-4 mL absolute attenuation of hematoma growth. There is hope that this could translate into modest but still clinically worthwhile (∼10%-20% better chance) outcome from ICH.

Introducing ligand into the surface of gold (Au)-based catalyst has been recognized as an efficient strategy to enhance the performance of catalyst in acetylene hydrochlorination reaction. However, due to the multifactorial deactivation, the usage of single type of ligand has limitations on the performance improvement. In this work, two types of ligands including a molecular 2-methylimidazole and an ionic cetrimonium are selected to protect Aun+ species. After kinetics analysis, advanced characterization, and density functional theory simulation, we demonstrate the optimal interaction model between two ligands and Au species: Two 2-methylimidazole molecules are coordinated with high-valent Au species while cetrimonium is interacted via electrostatic interaction. Except the synergistic effect in the decrease of Au species reduction and agglomeration, the existence of molecular ligand greatly increases the adsorption of hydrogen chloride while the ionic ligand significantly inhibits the deposition of coke. Due to the positive effect of dual-ligands, we achieved 97.1% of acetylene conversion and 0.29 h−1 of deactivation rate under high gas hourly space velocity of acetylene. This work establishes a foundation to explore the property-activity relationships in Au-based catalyst via ligand engineering.

Lampreys are early jawless vertebrates that are the key to understanding the evolution of vertebrates. However, the lack of cytomic studies on multiple lamprey organs has hindered progress in this field. Therefore, the present study constructed a comprehensive cell atlas comprising 604,460 cells/nuclei and 70 cell types from 14 lamprey tissue samples. Comparison of cellular evolution across species revealed that most lamprey cell types are homologous to those in jawed vertebrates. We discovered acinar- and islet-like cell populations despite the lack of parenchymal organs in lampreys, providing evidence of pancreatic function in vertebrates. Furthermore, we investigated the heterogeneity of lamprey immune cell populations. Natterin was highly expressed in granulocytes, and NATTERIN was localized to the lipid droplets. Moreover, we developed a transgenic mouse model expressing Natterin to elucidate the role of NATTERIN in lipid metabolism, whereas the browning of white adipose tissue was induced. These findings elucidate vertebrate cellular evolution and advance our understanding of adipose tissue plasticity and metabolic regulation in lampreys.

Exploring the microscopic reaction mechanism of dicyandiamide (DCD) synthesis using calcium cyanamide (CaCN2) is highly desirable because of the low conversion of reactants and selectivity of DCD products. DCD synthesis consists of a two-step sequential hydrolysis of CaCN2, followed by dimerization of cyanamide to DCD in an alkaline environment. Density functional theory (DFT) results revealed that the rate-limiting step (RLS) was the formation of a C-N bond between the cyanamide and cyanamide anion in the dimerization of the DCD reaction. Secondary reactions of cyanamide with water, hydrogen sulfide, and DCD were also analyzed. The effects of solvation on the principal and secondary reactions were systematically explored. A single explicit water molecule can significantly lower the free energy barrier of the RLS. Water molecules facilitate the C-N bonding of the reactants in DCD reactions, resulting in a reduction in the free energy barrier of the RLS. The facilitation of double explicit water for the reaction is weaker than that of single explicit water and even yields negative catalysis. The effect of the [OH(H2O)3]− cluster lowering the reaction barrier with the hydrogen-bonding network is the most remarkable, which can alter the reaction path by the direct and indirect involvement of OH− ions. Furthermore, the reaction rate constants were computed by canonical variational theory with the Eckart tunneling correction (CVT/Eckart) and fitted to the Arrhenius expression. The reaction mechanism and kinetics revealed at the microscopic level provide efficient and clean production of DCD with certain theoretical guidance.