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                国内外最新科研动态

(2006年第6辑)

  
2006年11月23日

                                 

      

我国糖尿病治疗技术获得重大突破

 

    南京军区福州总医院近日采用一项名叫成人胰岛细胞移植的新方法先后治愈7名糖尿病危重患者,使其彻底摆脱对胰岛素的依赖。所谓成人胰岛细胞移植,就是从成人胰腺中分离、纯化出胰岛细胞。通过短期培养,经门静脉肝内移植给患者,从而逆转其发病过程。据了解,课题组通过六年的努力,掌握了关键的成人胰岛细胞分离纯化技术,并于20031月在亚洲地区成功实施了首例成人胰岛细胞移植手术。针对多发的糖尿病肾病,谭建明教授又探索了无胰岛毒性的免疫抑制治疗方案,并于20056月成功实施了亚洲首例肾成人胰岛细胞联合移植手术。据介绍,课题组基于外科治疗方法的成人胰岛细胞移植可以减轻甚至逆转糖尿病慢性并发症和发病过程点,正成为全球医学界研究的热点。(2006/11/13 《科技日报》)

 

氮化镓紫外探测器研发成功

 

  最近,在中科院上海技术物理所诞生的一种小如绿豆的紫外探测器,将有望成为人们贴身的紫外线哨兵,随时随地报告紫外线强度,提醒人们进行适当防护。据悉,新研制的紫外探测器仅约3毫米见方,体重50毫克。采用了新型的氮化镓材料,这只小眼睛对紫外光分外灵敏。据介绍,氮化镓对紫外线情有独钟,紫外线照射强度越大,它产生的光电流就越强,即使非常微弱的紫外线,也能让它来电。但它对一般可见光不理不睬,因此探测紫外线格外精准。紫外线中,波长为315400毫米的UVA能促进维生素D的合成,防止佝偻病,但波长小于315毫米的UVBUVC,却能对人的皮肤、眼睛造成很大的伤害。随着阳光中紫外线强度的增加,UVBUVC会不断增多。何时紫外线强度达到伤人的临界点?只要将这只小眼睛往阳光下一放,结果即时出现。据介绍,这种自主研发的探测器可以方便地被安在手机、手表中,也可做成小夹子,夹在衣物、皮包上。(2006/11/14 “中科院网站

 

透明陶瓷之王研制成功

 

 由中科院上海硅酸盐研究所自主研发,经中科院上海光学精密机械研究所测试,国产透明陶瓷日前首次成功射出激光,这一标志着我国在激光材料方面取得重大突破。据介绍,陶瓷材料所含气孔、杂质的多少及其致密程度,是决定它能否透明的主要因素之一。透明陶瓷采用高纯原料,在真空或氢气条件下烧结制成,其相对理论密度通常高达99.99%。与透明的玻璃材料相比,透明陶瓷具有高强度、高硬度等优点,抗表面损坏性能好。在军事领域,它用在护目头盔和坦克、飞机等的窗口材料上,美国空军以此为基础合成的透明防弹护板,重量却比普通防弹玻璃轻一半。在民用领域,日本已用透明陶瓷制成照相机内的组合镜片,使变焦镜头体积减小约20%。从透明陶瓷到输出激光的透明陶瓷,更是难上加难。在一般应用中,由透明陶瓷的微结构所带来的轻微折射,并不影响其光线透过率,但方向性极强的激光穿过透明陶瓷时,一旦有任何折射就会急转弯,造成致命误差。据悉,课题组自主掌握了激光陶瓷原料--纳米Nd:YAG粉体技术,通过球磨混合、煅烧干燥等工艺,在1650摄氏度至1780摄氏度真空条件下保温10小时以上,终于烧结成了Nd:YAG透明陶瓷,光学质量与单晶激光材料相当。(2006/11/14 “中国科学技术信息网站

 

电子视网膜可让部分盲人重见光明

 

 德国蒂宾根和雷根斯堡两所大学的眼科医院医生最近在两名分别因老年性黄斑变性和色素性视网膜炎致盲的患者眼中植入直径3毫米的视网膜芯片,结果显示:患者术后看见了由电子刺激产生并由像素点组成的图像。这在全球尚属首例。据报道,这些医生使用的视网膜芯片由位于德国罗伊特林根的雷蒂纳移植物公司研制,芯片上分布着约1500个像素格,每个像素格由两根光电管、一个放大电路和一个刺激电极组成。光电管吸收射入眼睛的光线并将其转化为电能,从而产生电信号刺激视网膜上健康的神经细胞。这些神经细胞发出的脉冲被视神经传入大脑,并在大脑中形成视觉图像。报道说,这种芯片可望于几年之内投入临床使用。(2006/11/19 “新华网

 

美将推出可插电源的混合动力车

 

  美国通用汽车公司最近研制出可插电源的混合动力汽车,该车型有望明年1月在北美国际汽车展上亮相。该款混合动力车可以通过一条延长线连接在普通的电源插座上充电。同时,该车使用电池作动力时的行驶距离也大大增加。在电池不足时,该车则使用汽油或柴油作为动力。通用曾在1997年推出过电动汽车EV1,但在2002年以缺乏公众支持为由将约1000EV1全部收回销毁,招致环保主义者的批评。此次,通用希望通过推出新的混合动力汽车改善公司形象。 (2006/11/14 “新华社

 

麻省理工科学家建立数学模型助天然气生产

 

  美国麻省理工学院的科学家们开发了一种数学模型,这种模型能够帮助能源公司更有效地生产天然气,并确保这种宝贵燃料的更可靠供应。研究人员目前正与壳牌公司的专家合作将这种模型应用到马来群岛的天然气生产系统中。
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在输送天然气的管网中,往往需要很多控制阀门,并且操作中要满足与消费者签订的供应合同中的义务条款以及与其他公司的产品分享协定,在面对如此之多的控制设施和几十个需要满足的约束条件时,单靠几个人是无法应付的,而计算机程序则能解决。
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麻省理工学院的化学工程系教授Paul I. Barton表示:公司优化这种系统的唯一办法就是在运行这种系统的时候尽可能地满足所有的义务、目标和强制条件,把它当作一个数学问题,利用数学公式来解决它。
Barton
和化学工程系的研究生Ajay Selot花费了两年时间开发了这种数学模型,它指导操作人员提前一到三个月作出决策。该模型着眼于逆流供应链,也就是从天然气储库到个体消费者,例如发电厂、利用单位和液化天然气站之间的系统。在其他模型着眼于优化单个次系统的时候,该新模型则包含了整个系统。Selot表示:实际上,操作人员更愿意从整个系统得出的信息基础上做出判断。
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基于基本的物理原理,该数学模型表达了输送管网中每个管道里的气流性质、压力和成分之间的关系。各个方程式之间互相影响,所以该模型能够追踪气流以及它们在系统中的混和过程。为了能够运用于实际,该模型也需要纳入所有合同和契约的规则条款。另外还需要考虑操作的约束条件以及公司的既定目标。
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最终的问题是解方程,以至于能够得出最好地满足既定任务、约束条件和目标的操作可选项。由于标准的最优化技术还无法处理这么大、这么复杂的模型,因此,Selot正在精练和扩充标准技术来解决这个问题。(2006/11/17 “教育部科技发展中心”)

 

科学家找到生命起源最早的遗传物质

 

 生命是如何起源的?目前有很多理论解释这一问题。生命的一个基本特征是应该有能自我复制的分子——最早的遗传物质。美国加州Scripps研究所的Ramanarayanan KrishnamurthyAlbert Eschenmoser领导的小组在寻找这种分子。
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我们的遗传物质是DNA,它的结构应该也是最初遗传物质的基础。但是它不一定由糖和磷酸构成,也许有类似多肽的结构。为了寻找最初的生命,小组将各种可能的遗传物质组分放在一起。而他们得到的化合物不需要符合什么化学要求,但必须能将遗传信息传递给下一代。而且它们必须能在生命出现前的条件下形成。
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在各种方法中,模仿常见的嘧啶基结构是一个很好的方法,所以实验中科学家们使用三嗪核或氨基吡啶核,然后通过模仿常见基结构,改变氮,氢和氧基的排列方式。不像常见的基,这些组分能容易的和多种不同主干连接,例如二肽或类多肽分子。有趣的是,在所有三嗪或氨基吡啶核中,只有一种充分有效的配对形成。但是对于DNAACGT体系而言,两种这样的配对就够了。
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表示:我们的研究结果表明,相比于主干的结构,这些构成基的结构才是现代遗传物质形成的关键因素。很多的链状分子都能够形成合适的空间结构,但是只有很少的基可以形成必需的配对。Krishnamurthy最后说:我们现在知道为什么在自然中的基是和功能适应得最好的了。2006/11/20 “教育部科技发展中心”)

 

美国发现200余种化学品影响儿童大脑发育

 

  研究人员一直认为,胎儿和幼儿如接触环境中的工业化学物质,大脑发育将会受到伤害,还会出现多种神经发育不良疾病,如孤独症、注意缺陷多动障碍和智力障碍等。然而,目前一直没有足够证据能确认何种化学物质可导致儿童大脑发育受损。
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美国哈佛公共卫生学院和西奈山医学院的研究人员为验证最有可能损害大脑发育的工业化学物质,系统调查了公开可查的化学毒物的数据后发现,有202种工业化学物质可损害人体大脑,而且在全球范围内,化学污染或许已导致数百万儿童大脑受到损害。他们表示,长期以来,人们一直忽略了工业化学物质对儿童大脑的影响。为防止儿童大脑发育时遭受损害,研究人员敦促政府采取预防措施,对化学物质进行检测和控制。
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同成人大脑相比,儿童发育过程中的大脑更易受毒性化学物质的影响。大脑发育是一系列高度复杂的发展过程,外来干扰(如毒性物质)将破坏这些过程,造成永久性损害。大脑易受影响的时间从胎儿发育开始一直到青春期。研究显示,诸如铅或汞等环境有毒物质即使接触量很低也会对大脑带来亚临床影响,如智力下降或行为变化。
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研究报告第一作者、哈佛公共卫生学院学者菲利佩-格兰德简恩和西奈山医学院的菲利普-兰德瑞甘根据美国国家医学图书馆的有害物质数据库和其他数据信息,汇编出了202种对人体大脑发育有害的毒性物质名册,并重点研究了关于铅、甲基水银、砷、PCBs和甲苯这5种有毒物质,但他们同时表示,该名册并不全面,因为动物实验发现,仅能导致神经中毒的化学物质就超过了1000种。
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格兰德简恩表示,尽管这202种物质的毒性有详实的文献可查,但除了铅和汞等少数物质外,绝大多数并没有得到有效管理,从而威胁着儿童的大脑发育。格兰德简恩和兰德瑞甘认为,工业化学物质是导致无声流行病的罪魁祸首,它们让全球数百万儿童大脑发育受损。他们说,1960年至1980年期间,发达国家出生的儿童由于受汽油中铅的影响,智商超过130的人数也许下降了50%以上,同时增加了智商低于70的人数。
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有害化学物质给人们造成的伤害消耗了大量经济资源。据估计,每年美国儿童因铅中毒造成的经济损失达430亿美元;甲基水银中毒损失87亿美元。研究人员相信,毒性化学物质造成的流行病所带来的影响比目前认知的要大得多。格兰德简恩说:我们必须保护年轻人的大脑,这是公共卫生保护的重要目标。人们大脑发育只有一次机会。2006/11/14 “科技日报”)

 

美国研制出受伤后可自行调整的机器人

 

  人如果不小心扭伤脚,会踮着脚或找个支撑物继续前行。美国科学家研制出的一种新型智能机器人,也能像人那样在身体某部位出现异常后采取措施自行处理,然后继续工作。
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美国康奈尔大学科学家在最新一期《科学》杂志上报告说,他们研制的这款4条腿的智能机器人,全身每个连接处都装有倾斜度传感器和角度传感器,通过传感器读数生成机器人结构和运动的计算机模型。一旦机器人身体某处受伤,传感器的读数发生变化,机器人就能迅速感知,变换生成新的计算机模型,然后在其指导下继续前进。研究人员在试验中将机器人的一条腿缩短,瘸腿的机器人立即通过创建新模型调整了自己的步态。
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与目前大多靠事先编程工作的机器人相比,新款机器人能通过分析自己零部件的情况,生成特定计算机模型,并发出相应的行动指令,灵活性大大增强。
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研发人员指出,目前大多数机器人用于工业用途,作业环境变化不大,但户外作业的机器人或家用机器人,就需要随机应变,处理各种突发情况。新款机器人可适应户外作业的需要。(2006/11/17 “新华网”)

 

研究人员制造出纳米管神经网络

 

  发表在《现代材料》杂志中的一篇文章报道,在将来的一天,新的可移植的生物医学装置可以做为神经细胞,控制疼痛,或者允许其它的肌肉瘫痪病人可以自由的移动。美国密歇根大学的Nicholas Kotov和他的同事们宣布他们利用中空的,微观碳束,碳纳米管整合进了神经细胞中。新的技术为生物学和电子学的交叉提供了可能。
Kotov
和他的俄克拉荷马州立大学,德克萨斯医学部门德同事们探索了单面纳米管的特征,开发了利用这种材料做医学装置,传感器以及弥补术的技术。单面纳米管是由碳原子经过各种处理手段例如沉淀以及在一个很小的体系里挫成绳状而形成的。他们通常只有几纳米到几微米长。
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研究人员把碳纳米管堆积成层,制造了只有几纳米厚的可以导电的膜。他们然后在这个膜上生长神经前体细胞。这些前体细胞成功的分化为不同的神经细胞。侧向电压传递到碳纳米管膜上,然后细胞钳用来测试神经细胞的电生理效应。结果发现只有很小的(约为十亿分之一安培)的电流通过神经细胞这个膜。这种网络效应是一种反转电流效应,即可以通过电压刺激神经细胞,而不会伤害它们。
Kotov
和他的同事发现这种装置可以用来减缓疼痛,例如可以通过这种效应来降低引起疼痛反应的神经细胞的活力。相同的装置可以用来刺激失去活力的可以控制肌肉收缩的动力神经细胞。研究人员也建议那些可以用来刺激肌肉的装置同样可以刺激心脏。(2006/11/17 “教育部科技发展中心”)

 

美国开发出能极大减少工业成本的合金材料

 

  美国能源部阿贡国家实验室科学家开发出一种合金材料,这种材料可以帮助化学和石化工业结约大量的成本和能源。来自阿贡国家实验室的宏观图片把商用镍合金600与阿贡试验室的新型合金材料进行了对比,这张图片中的两种合金均在摄氏593度的相同金属灰化环境中呆了5700小时。金属通常会在含有碳氢化合物的高温环境中(此时的碳元素活动非常剧烈)发生灰化,这使得金属的品质逐渐退化。而新的合金材料可以有效抵抗金属灰化。它的这种特性使其成为世界研究与开发类杂志评选出的2005年度世界科技创新100强之一。
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在化学和石化工业的生产活动中以及合成煤气生产转化炉里经常会出现这种可能造成金属灰化的环境,比如在制造合成氢、合成甲醇和合成氨时。由于金属材料部件会因为变成粉未而退化,因此化学和石化工业用设备经常遭到损坏,这给设备的保养带来很大困难。目前,几乎所有的商业合金材料都因为金属灰化侵蚀而发生退化。
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阿贡国家实验室研究员肯纳特桑说,以前50多年的研究都没能解决这个问题,唯一可用的方法是通过降低工作温度来冷却高温气体,但这将造成能源损耗和产量降低。通过数年的研究,纳特桑及其同事曾左涛确立了碳沉积在金属灰化环境形成和扩大机制中的作用。这项研究工作是在高温和高压的环境中进行的,并模拟了气体化学环境,包括合成环境中普遍存在的高压力蒸汽环境。
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通过这项研究,他们终于开发出能够抵抗这类金属退化的合金,这种合金可以用于制造化学和石化工业用设备。当在金属灰化环境中进行测试时,研究人员发现阿贡国家试验庢开发的合金的品质大大优于现有商业用合金的品质。因为新合金的氧化比例使其可以抵抗碳元素的攻击。如图所示,阿贡国家实验庢开发的合金在593摄氏度的金属灰化环境中呆了5700小时后,它的表面仍然是平滑的,没有凹点。而在同样条件下测试的商业合金出现了大量凹点。
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未来,我们可以运用阿贡国家实验室开发的合金来重新设计整个合成系统,从而改进合成系统的有效性。用这种合金材料制造出的设备能够每天节约500万亿焦耳的能源,这等于每天节约1300万立方米的天然气。
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从经济上讲,这项创新可能会为氢工业每年节约5亿至13亿美元。此外,通过减少机械设备的停工维修率,它还可以提高工业生产力。这种节约型技术的重要性将日益增加,如同氢能源的利用不断增加一样。
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阿贡国家试验室开发的合金将首先运用于氢和合成煤气生产厂房,它还可以用作废热锅炉和煤气旁通管道的零部件,因为这些设备经常会暴露在甲醇和氨气合成厂房中的金属灰化环境中。它还可以有效用于气体液化厂房,在那里天然气将被转化为液态燃料。这项研究由美国能源部高效能源和可再生能源办公室的工业技术项目处提供资金支持。(2006/11/14 “中国科技信息网”)

 

欧洲科学家有效提高硅太阳能电池效率

 

  荷兰能源研究中心(ECN)于周二表示:欧洲的一个合作团体提高了硅太阳能电池的效率,希望能够减少太阳能发电的费用。
ECN
表示:研究人员将大面积多晶体硅太阳能电池的转化效率(从太阳能到电能)提高了18%。对于可再生能源,例如风能、太阳能和生物燃料来说,达到高效率是很重要的,因为它是减少费用和使得其可以与化石燃料竞争的关键。目前生产太阳能的费用是生产化石燃料费用的八倍多。能源市场的需求正以每年30%的速率增长,但是太阳能仍旧只占了世界能源的不到1%。
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该合作团体还开发了一种能够生产非常薄的太阳能电池的工艺,该工艺可以高效地利用高纯度的硅材料。硅是将太阳能转化为电能的光电池的主要成分。ECN表示:这项新技术能够将太阳能电池的费用减半。研究人员进行了详细的费用计算,表明该处于顺利研发中的新技术能够以大约每瓦特模块电一欧元的费用发电,这个费用是目前费用的一半。

该项研究隶属于欧盟支持的CrystalClear项目,该项目旨在开发低费用、高效率的硅太阳能模块。该项研究由欧洲的公司和研究机构共同完成,也包括ECN。(2006/11/17 “教育部科技发展中心”)

 

美国称禽流感克星-达菲可能副作用严重

 

  美国食品和药品管理局(FDA)官员13日警告说,著名的抗禽流感药物达菲可能会在患者,特别是儿童中引起精神狂乱和幻觉等严重的副作用,甚至造成死亡。该局因此提议对美国境内的达菲说明书进行修改,并建议医生和患者仔细阅读说明书,并对服药后的患者进行密切观察。
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据报道,自去年829日至今年76日间,全世界一共报告了103起与达菲有关的病例,其中包括3起死亡事件。而且,这些病例大多与儿童有关。

美国食品和药品管理局的文件显示,该局目前仍不能确定过去10个月中发生的这100多起与达菲有关的新病例,是否真是由达菲引起,因为感冒病毒本身也可能引起这些症状,或者是二者兼而有之。但鉴于这些病例的性质和数量,再加上医生们大多认定达菲是罪魁祸首,因此,食药局不能排除达菲是引起患者服药后出现精神错乱等异常症状的原因。

达菲生产商瑞士罗氏公司的发言人特伦斯赫尔利表示,该公司一直在与美国食品和药品管理局就达菲说明书的修改问题进行讨论,并继续对该药物的安全性进行监控。但他同时强调,没有证据表明是达菲引起了那些罕见的症状。(2006/11/14  “中国新闻网

 

科学家发现狼疮病新的发病机制

 

    维克森林大学医学院的一个研究小组日前声称发现了红斑狼疮病的生物标志即微小核糖核酸分子。其主要研究员Nilamadhab Mishra博士在华盛顿召开的全美风湿病学术会议上报道,狼疮病人和正常人群微小RNA分子的表达存在显著差异。
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这是首次证实微小RNA是疾病的元凶。风湿病学副教授Mishra说。这类RNA属于短链核酸,在机体具有重要作用,尤其表现在抑制性基因方面。
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研究人员发现狼疮病人体内有40余种微小RNA的表达超过正常人的1.5倍,5种是健康人群的3倍,而另一种称作微小RNA95的表达量仅为对照组的1/3.正是这种RNA的异常导致狼疮病人的基因表达突变。
Mishra
进一步指出,微小RNA的作用同组蛋白脱乙酰化酶相关,这提示乙酰化酶抑制剂(HDIs)或许能运用于狼疮的治疗。研究人员已证明HDIs能重排组蛋白的修饰过程,于是实验性的将两种HDIs—曲古菌素A和氧肟酸应用到狼疮患者并得到了一系列阳性结果。
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接着Mishra提出假设,环境因素也能引发组蛋白构象变化,从而激活B淋巴细胞并产生自身免疫甚至自我攻击,这正是免疫紊乱疾病发病的关键,因此清除体内这些激活的B细胞也能作为狼疮病的治疗。
 “
这些结果表明细菌或病毒感染能通过超基因学机制激活B淋巴细胞,而后顺序激活组蛋白乙酰化酶的作用。”Mishra总结道。 (2006/11/17 “教育部科技发展中心”)

 

哈医大四院推出绿色荧光蛋白活体成像系统

 

今天,记者在哈尔滨医科大学附属第四医院了解到,由该院申宝忠教授等人研究设计的光学分子成像设备——绿色荧光蛋白活体成像系统,获得了由国家知识产权局颁发的使用专利证书。  

分子影像学方兴未艾,光学分子成像又以其独特的优势脱颖而出、独树一帜。其中的生物蛋白荧光分子成像,因其直观、经济、容易使用而备受青睐。根据这一原理,申宝忠教授等人研究设计出光学分子成像设备——绿色荧光蛋白活体成像系统,该系统能方便地对活体上的标记基因表达产物绿色荧光蛋白实时、安全地成像,从而揭示分子水平的活动。  

在癌症研究的过程中,由于荧光蛋白的出现使得科学家们能够观测到肿瘤细胞的具体活动,如肿瘤细胞的成长、入侵、转移和新生。绿色荧光蛋白基因是目前在光学分子成像中应用较多的一种报告基因。通过对其转染后表达的绿色荧光蛋白进行成像,间接地反映与其相连的目的基因,可用荧光显微镜观察。而在活体小动物身上,无创、活体观察绿色荧光蛋白也是近几年伴随着分子影像学这一新学科的诞生而出现的。在申宝忠教授之前,只有美国一家公司生产该类产品。  

传统的影像技术由于成像机制的限制,对肿瘤的早期阶段很难进行明确的诊断。该项研究中,在肿瘤细胞接种一周内,应用荧光活体成像仪即可检测到肿瘤的存在,这为临床肿瘤的早期诊断提供了一种极具前景的诊断方法。此外,本实验中还应用荧光活体成像仪对肿瘤的动态生长情况进行了监测,而不需要其他成像手段或仪器的辅助,在活体上实时、连续、无创地观察肿瘤的生长,这种分子影像学技术的应用在国内尚属首例,为临床上肿瘤进展的监测提供了一种简便、实用的研究方法。 (2006/11/21 “光明日报”)

 

香港中文大学研制出新胰岛素

 

  香港中文大学最新的一项研究为糖尿病患者带来福音。研究发现,一种新胰岛素注射药物——甘精胰岛素能有效维持糖尿病患者全日的血糖水平,同时有效减少病人所需要的胰岛素剂量,令患者享受常人生活。

有关研究在2005年2月至2005年4月间进行,共招募26名患有一型糖尿病的本地儿童。研究机构将患者分为两组,一组接受一般胰岛素注射,另一组则注射新药甘精胰岛素。结果发现,接受新药注射的病童未出现低血糖症的症状,其血糖指数达到常人标准。新药不但能有效防止低血糖症并发和其他并发症出现,而且减低了对正常生活的影响。

中文大学儿科学系教授黄永坚说,甘精胰岛素是一种以重组DNA技术生产的人体胰岛素模拟物,能延缓释放并延长有效时间至24小时,让患者血糖指数达到完全正常水平,有关药物对青少年的发育也没有妨碍。(2006/11/21 “新华网”)

 

我国科学家发现阿尔茨海默症致病新机制

 

11月19日,国际著名学术期刊《自然 医学》网络版发表了我国科学家关于β淀粉样蛋白产生过程新机制的最新研究成果。中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所裴钢院士研究组经多年研究后发现,β2-肾上腺素受体被激活后,增强γ-分泌酶的活性,进而能够增加导致阿尔茨海默症的β淀粉样蛋白的产生。

    
阿尔茨海默症(老年痴呆症)是一种以进行性认知障碍和记忆力损害为主的中枢神经系统退行性疾病,患者初期出现记忆力和思维能力减退,不久就会不易辨认方向,语言表达困难,无法辨认亲人,最后丧失生活自理能力,给家庭和社会带来沉重负担。科学界以往的研究表明,β淀粉样蛋白是导致人类罹患阿尔茨海默症的罪魁祸首。神经细胞异常产生的大量β淀粉样蛋白,不仅会在大脑中沉淀形成老年斑,而且会引起大脑神经纤维丝缠结和神经细胞死亡等病理变化,从而导致阿尔茨海默症。因此,研究β淀粉样蛋白是如何产生的,将有助于预防和治疗阿尔茨海默症。

    
研究组经多年研究后发现,细胞膜上的β2-肾上腺素受体被激活后能够促进γ-分泌酶从细胞膜表面向细胞内部的内吞体和溶酶体转运,增强γ-分泌酶的活性,进而增加β淀粉样蛋白的产生。进一步的动物模型实验研究也表明,给阿尔茨海默症的模型小鼠长期使用β2-肾上腺素受体激动剂后,小鼠大脑的皮层和海马区域确实形成了更多的老年斑,并表现出严重的阿尔茨海默症的病理变化;反之,给模型小鼠长期使用β2-肾上腺素受体的拮抗剂后,则不仅明显减少老年斑的数量,而且延缓小鼠阿尔茨海默症的病理变化。上述研究结果揭示了阿尔茨海默症致病的新机制,提示β2-肾上腺素受体有可能成为药物的新靶点。此项研究成果已申请了国际专利,并投入开发。

    β2-
肾上腺素受体是细胞膜上的一种非常重要的蛋白质,承担着为细胞接受和传递信号的任务。日常工作和生活中,人们的焦虑、紧张、抑郁等不良情绪会引起人体的应激反应,进而激活β2-肾上腺素受体,从而导致增加β淀粉样蛋白的产生。这就解释了为什么长期的应激反应有可能增加人们罹患阿尔茨海默症的风险。(2006/11/21 “中国科学院网站”)

 

美公布止痛药副作用最新研究报告

 

针对两类止痛抗炎药可能引发中风和心脏病等严重副作用的说法,美国科学家近日公布的最新研究报告认为,传统的萘普生止痛药增加了心脏病风险,而另一类止痛药环氧化酶2抑制剂则相对安全。

    从2004年开始,美国国内掀起了一场有关止痛药副作用的风波,一些研究显示,通常被用于治疗关节炎或头痛的上述两类止痛药,可能导致中风和心脏病等严重副作用。为此,美国食品与药物管理局警告慎用这两类止痛药。美国约翰·霍普金斯大学医学院科学家芭芭拉·马丁公布的最新研究结果显示,在这两类止痛药中,环氧化酶2抑制剂是“清白的”。

    马丁领导的研究小组对2500名老年志愿者进行了3年多的试验,志愿者在医生指导下分别服用西乐葆(一种主要的环氧化酶2抑制剂药物)、萘普生和安慰剂。结果显示,5.5%服用西乐葆的志愿者患上中风或心脏病,而在服用安慰剂的人中这一比例为5.6%。这表明,服用西乐葆并未增加患中风或心脏病的风险。不过,在服用萘普生的一组中,出现中风或心脏病的比例却高达8.25%。2006/11/21 “新华社”)

 

哈工大研制出便携式多波束测深仪

 

  日前,哈尔滨工程大学研制出国内首台便携式多波束测深仪,这台拥有自主知识产权的测深仪,性能高且轻巧灵便,价格不高但适用性和维护保障等均优于国外产品,从而结束了我国一直依赖进口设备进行海底地形测量的历史。

多波束测深仪是一种高效的海底地形测绘设备,是现代海洋勘探的重要保障。它是水声学、电子技术、计算机以及现代信号信息处理理论等高新技术的融合和发展。它一次测量能给出和航行方向垂直的垂面内几十个甚至上百个海底被测点的水深值,或者一条水深条带,能准确、快速地测出沿航线一定宽度内水下目标的大小、形状和高低变化,从而精细地描绘出海底地形地貌的细节特征,记录数字化和快速自动绘图。

长期以来,我国海洋仪器研制总体水平相对落后,多波束测深仪作为一项关键敏感的核心技术,先进国家一直对我国进行技术封锁。1998年,哈尔滨工程大学水声工程学院曾为中国海军研制出国内首台多波束测深仪,并获部级科技进步一等奖。

  此后,基于对海洋仪器研制在国家海洋资源开发领域的重要性和其国内广阔的应用前景的认识,哈工大水声工程学院和哈尔滨驰博电子有限责任公司合作,共同投资,由从美国著名海洋研究所WHOI留学归来的李海森教授领衔,开始了这一课题的研究。哈工大水声工程学院的工程院院士杨士莪对该项目的研究给予了连续的支持和学术指导。

  这台便携式多波束测深仪体积小、可靠性高、功耗低、处理能力强、外围接口类型丰富,通信控制能力强,可更广泛地应用于浅水环境。该设备除适用于我国领海的浅海大陆架型海域特征外,也适用于内陆湖泊、航道、水库等,具有极大的推广价值。(2006/11/23 “科技日报”)

 

日本利用“超免疫缺陷鼠”制成艾滋病病毒抗体

 

日本一个研究小组通过向一种“超免疫缺陷鼠”移植人类造血干细胞,使实验鼠拥有与人类几乎相同的免疫系统,从而得以在实验鼠体内制成艾滋病病毒抗体。

据《日本经济新闻》11月20日报道,日本国立传染病研究所和东京医科齿科大学的研究人员将人类造血干细胞植入“超免疫缺陷鼠”体内,使实验鼠产生成与人类相同的血液。研究人员从实验鼠尾部向其体内注射艾滋病病毒,约40天后检查实验鼠的血液,发现艾滋病病毒已感染实验鼠的T细胞,同时,实验鼠血液中出现大量抗体。

艾滋病病毒虽然凶险,但它们喜欢“择邻而居”,即它们只感染人类和黑猩猩的T细胞,而对实验鼠等其他动物却无动于衷。因此,令实验鼠感染病毒,使其产生针对病毒的抗体,这种普通病毒抗体的制作方法用来制造艾滋病病毒抗体是行不通的,这成为研发艾滋病疫苗和治疗药物过程中难以逾越的一道障碍。而此次用于生产艾滋病病毒抗体的实验鼠是日本实验动物中央研究所开发的“超免疫缺陷鼠”。这种实验鼠不具备原有的免疫系统,因此人类细胞植入后不会产生排异反应。(2006/11/22 “科学网”)

 

国际基因组研究方向发生重要转变

 

对一种生物的基因组进行测序的时代结束了。1120日,位于美国马里兰州贝塞斯达的国家人类基因组研究所(NHGRI)宣布,将向3所测序中心提供1.16亿美元的资金,用于开展大规模的基因组测序工作。然而与已往测序工作不同的是,这些研究的重点将不再针对某一种生物的基因组,而是揭示疾病的起源以及阐明疾病在生物体中的作用机制。这笔巨款将分配给参与人类基因组计划的3位关键人物——马萨诸塞州剑桥市Broad研究所的Eric Lander、密苏里州圣路易斯市华盛顿大学的Richard Wilson以及得克萨斯州休斯敦市贝勒医学院的Richard Gibbs

人类基因组的测序工作于2003年正式完成,从那时开始,科学家们已经陆续完成了从小鼠到黑猩猩的一揽子生物的基因组测序工作,直到几天前,他们刚刚又在这份名单上成功地加上了蜜蜂和海胆这两种生物。通过这些研究,科学家们能够在多种基因组间进行比较,从而更好地理解物种间的相互关系以及它们的进化过程。与此同时,基因组测序技术也随之跳跃式地发展,并最终大大降低了研究成本。

   就像NHGRI期望的那样,下一步的资金投入希望能够取得更为直接的医学成果。这些工作包括癌症基因组图谱——它是NHGRI与美国国家癌症研究所在一年前发起的旨在确定导致癌症的基因变化的一项研究计划。最初的研究结果已于今年9月份公布。那么为何还要开展更大规模的基因组测序工作呢?NHGRI科学主管、国立卫生研究院(NIH)下属基因组测序中心主任Eric Green表示:在搞清人类基因组的内部机制以及它与疾病的关系之前,我们还有一段很长的路要走。”Green指出:我们只有获得更多的测序结果才能够实现这一目标。

在此基础上,NHGRI计划在明年为Broad研究所测序平台提供4800万美元,为华盛顿大学基因组测序中心提供4100万美元,为贝勒医学院的人类基因组测序中心提供2760万美元。NHGRI的所外研究副主任Jane Peterson表示,NHGRI将连续4年向这些机构提供资助,但每个中心第二年的额度将取决于前者的财务状况。

加利福尼亚州沃尔纳特克里克市能源部下属联合基因组研究所所长Edward Rubin认为:对于基因组测序工作而言,这是一个令人兴奋的时刻。他说:未来的前景将真的改变。2006/11/22 “科学网”)

 

  

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上海大学科研处