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新化合物将研制出更强大的抗生素
自从亚历山大•弗莱明于1927年发现青霉素至今,抗生素已经拯救了无数条生命。然而如今,这类神奇的药物自身却正面临着亟待拯救的窘境。近些年来,微生物对于许多最有效的抗生素已经进化出抗性,从而对这一现代医学最伟大的成就构成了致命威胁。但是科学家近日表示,这种抗生素抗性的进化可能即将成为历史。来自美国加利福尼亚州的研究人员在日前于伊利诺伊州芝加哥市召开的美国化学会的一次年度会议上报告说,他们发现了一种化合物,能够抑制细菌的遗传编码产生变异。尽管这种化合物本身并不是抗生素,但通过它们,研究人员可以在未来研制出更为强大的抗生素,从而防止细菌迅速进化出抗性。
这种新的化合物源于30年前的一次发现——研究人员当时注意到,删除了某些基因的细菌即便暴露在抗生素下也不会进化出抗性。生物学家后来发现,如果没有抗生素带来的巨大压力,微生物在利用脱氧核糖核酸(DNA)聚合酶复制自己的DNA时很少出错。但是一旦面临抗生素的巨大压力,细菌通常不活跃的DNA聚合酶则往往容易产生很多错误。这些错误能够在它们的后代中形成遗传变异,其中一些变异被证明是有益的,从而最终促进了这些新特性的选择,例如抗生素抗性。
在这些研究成果的基础上,两年前,加利福尼亚州圣地亚哥市斯克里普斯研究所的化学家Floyd
Romesberg和同事报告说,试管试验和动物试验均显示,一种名为LexA的基因可以被视为细菌具有错误倾向的DNA聚合酶的一个关键开关。在最新的研究中,斯克里普斯研究所的科学家们找到了一种像药物一样的小分子,能够抑制LexA,从而防止暴露在环丙沙星——一种能够防止DNA复制的抗生素——下的细菌产生变异。在对10万多种化合物进行筛选后,研究人员发现了几种能够有效抑制LexA的物质,它们都能阻断细菌的变异能力,并且很容易进入微生物的细胞中,众所周知,这正是一般药物面临的最大难题。
北卡罗来纳大学的医学化学家Scott Singleton表示,这项新的研究“让人兴奋”。他说:“这种化合物将使得其他抗生素变得更加有效,同时减缓细菌对于一种药物的自然响应。”这一发现将对抑制有关万古霉素细菌抗性令人不安的蔓延带来好处,万古霉素是医生试图抵御病原体的最后一道防线。尽管这种新的化合物并不能马上投入临床试验,但Romesberg最近已经与南圣弗朗西斯科市的一家名为Achaogen的生物技术公司展开合作,尝试将这种技术商业化。(2007/04/03
“科学时报”)
北大关于心衰早期分子机制的研究成果
日前出版的2007年第4期《自然•评论•药物发现(Nature
Reviews Drug Discovery)》在“研究亮点(Research
Highlight)”专栏发表了由该刊编辑Charlotte
Harrison博士撰写的述评,题为“心脏疾病:解开分子机制的面纱(Heart
disease: Unmasking molecular mechanisms)”。该文重点介绍了北京大学生命科学学院长江学者王世强教授实验室与北京大学第三医院张幼怡教授实验室联合完成的关于心衰早期病理分子机制的研究成果(见徐明、周鹏、许师明等,
PLoS Biology, 5:e21,期刊影响因子14.6)。最新发表的两篇科学论文(PLoS
Biology, 5:e21为其中之一)分别揭示了该疾病的部分分子机制,有助于寻找治疗心衰的新靶点。细胞钙信号是决定心脏泵血能力的关键。《自然•评论•药物发现》的述评详细介绍了王世强教授与同事对心衰早期细胞钙信号转导分子过程的研究。指出其重要发现是,在心衰之前的代偿期心肌肥厚阶段,当细胞水平的功能尚未出现变化时,细胞膜L型钙通道与肌质网ryanodine受体两种钙信号分子间的耦联效率已经衰退。分子耦联衰退的部分原因是一种联系细胞膜和肌质网的蛋白junctophilin的表达量下降。因此,该研究为早期发现、早期防治心衰提供有益的思路。
(2007/04/04 “北京大学”)
核技术破译中医药千年“密码”
如何才能破译每一味中药的“密码”,让西医心服口服?这对于一向讲求“因人而异”、“对症施药”的中医似乎是个难题。日前,四川大学原子核科学技术研究所的研究人员给这个答案带来了一丝希望。据悉,从上世纪90年代开始,研究人员在莫尚武教授的建议下开始把核技术应用向中医药等新领域扩展的研究。该项目的研究人员之一刘宁表示,在研究过程中,他们把同位素示踪技术运用到了中药身上,并得到意外收获。“我们曾试验了上百种中草药,以了解这些中药或复方是否能治疗或预防心脑血管疾病,并寻找它们的药物有效成份。”据介绍,研究人员建立了一种能筛选治疗或预防心脑血管疾病药物的模型,将大白鼠的胸组动脉组织取下,加入一种可以追踪冠心病病灶的“跟踪器”--同位素钙45,再放入待研究的中药红花。“接下来,需要做的就是让它们互相作用,我们等着看结果。”几个小时后,研究人员将组织放在显微镜下,可以看见:“跟踪器”钙45明显失灵,无法寻找到病灶所在位置。“同位素进入细胞越少,便越能证明这味中药和病魔起着对抗作用。”刘宁表示,通过核技术的同位素示踪方法,完全可以掌握中药的有效成份和机理。(2007/04/08
《天府早报》)
中南大学湘雅医院肿瘤蛋白质组学研究进展
近日,中南大学湘雅医院卫生部肿瘤蛋白质组学重点实验室在肿瘤蛋白质组研究领域取得重大进展,通过对人体血清中成千上万种蛋白质进行筛选,发现肺鳞癌患者血液中特异性存在较高频率的磷酸丙糖异构酶和锰超氧化物歧化酶自身抗体和游离抗原,这两种蛋白质极有可能成为肺鳞癌的血清标志物,用于指导肺鳞癌的诊断与治疗,具有重要学术价值和临床应用前景。《Journal
of Proteome Research》于近日发表了这一重要研究成果。据悉,该课题组自2002年开始,采用当今生命科学的前沿技术-蛋白质组学技术,以鼻咽癌和肺癌为对象,重点开展以筛选肿瘤标志物和药物靶标为主的临床蛋白质组学研究。据悉,美国化学学会刊物《蛋白质组研究》、欧洲生物化学学会联合会刊物《欧洲生化学会联合会快讯》、韩国生物化学与分子生物学学会刊物《生物化学与分子生物学杂志》和中国生物物理学会SCI杂志《生物化学与生物物理进展》最近分别报道了课题组的这些最新研究成果。
(2007/04/04 “中南大学”)
扬州大学“生物导弹”攻克水稻“顽症”
日前,扬州大学的科研人员研制出一种专门对付水稻条纹叶枯病的生物疫苗--“生物导弹”,防治效果十分理想。据了解,水稻条纹叶枯病是江苏地区水稻的“头号杀手”,近几年呈高发态势。据专家介绍,水稻条纹叶枯病主要由灰飞虱传播,目前主要的防治方法是喷洒农药,但效果一直不理想。农民不得不多次用农药防治,既增加了生产成本,也造成了污染。3年前,扬大杨益众教授和梁国华研究员等,牵头研制专门对付水稻条纹叶枯病的生物疫苗,目前研究取得了成功,江苏地区水稻条纹叶枯病终于有了“克星”。据专家介绍,这种疫苗能切断已经感染病毒的稻株体内的病毒链,使其不能再繁殖传播。该疫苗连续两年在扬州试验后,效果十分理想,原检测到病毒的水稻使用这种疫苗后,不久就检测不到病毒了。今年,他们将扩大试验面积,这一液体生物疫苗有望下半年投产。(2007/04/02
《扬州日报》)
冬凌草甲素可抑制肝癌细胞增殖
日前,中山大学第三附属医院的张俊峰博士等人将冬凌甲素的作用又进行了拓展,他们承担的一项“973”资助项目发现,冬凌草甲素能抑制肝癌BEL-7402细胞的生长并诱导其凋亡;机制为降低端粒酶hTERTmRNA表达水平及其活性。据悉,为了探讨冬凌草甲素在肝癌中的治疗作用及机制,张俊峰等以人肝癌细胞株BEL-7402细胞为研究对象,观察了不同浓度的冬凌草甲素对BEL-7402细胞的生长抑制作用及诱导凋亡作用。结果发现,冬凌草甲素可显著抑制BEL-7402细胞的生长,诱导细胞发生凋亡,并呈现出明显的量-效与时-效关系;冬凌草甲素作用48~60小时后,在BEL-7402细胞荧光染色图片上可见核浓缩及核碎裂等典型的细胞凋亡特征,同时端粒酶hTERT
mRNA的表达水平及端粒酶活性明显降低。研究人员介绍,端粒酶是一种特殊的核糖蛋白多聚酶,大量的临床资料表明,肝脏肿瘤细胞普遍表现出端粒酶活性,端粒酶活性的高低对于判断肝癌的疗效、恶性程度、预后及复发等均具有重要的临床意义。本次研究结果表明,冬凌草甲素正是通过抑制端粒酶活性而发挥抑制肝癌细胞生长并诱导其凋亡的作用。(2007/04/06
“中国医药网”)
系统性红斑狼疮治疗取得突破性进展
南京鼓楼医院孙凌云教授率领课题组日前采用异体骨髓间质干细胞移植治疗系统性红斑狼疮,获得突破性进展--两位重症患者3月9日在接受异体骨髓间质干细胞移植治疗后,病情迅速得到控制,各项指标大有好转,服药量大幅减少。据了解,孙凌云一直致力于该病临床研究,1998年,他率先在亚洲开展造血干细胞移植治疗系统性红斑狼疮,取得良好疗效。2003年,课题组开始对骨髓间质干细胞移植治疗系统性红斑狼疮开展研究。骨髓里的造血干细胞和间质干细胞,好比种子与土壤的关系。但后者不会像前者那样出现排异反应,且具有调节免疫和支持造血的功能,能抑制红斑狼疮患者体内异常活化的淋巴细胞,抑制抗体的产生,修复损伤的肾脏,改善肾功能。孙凌云说,“这对手术难度而言就下降了不少,干细胞来源无需大海捞针地去找,几乎任何健康的人都可以。”鼓楼医院在研究过程中,先后攻克了骨髓间质干细胞分离体外大规模培养等难题,对骨髓间质干细胞的特性和功能进行了深入研究,完成了红斑狼疮动物模型的移植治疗研究,并在《狼疮》Lupus杂志上发表了相关研究成果。
(2007/04/06 《科技日报》)
神奇通道助神经元“保命”
怎样帮相对脆弱的神经元细胞“保命”,是生命科学家一直关心的话题。近日,中科院上海生科院神经科学研究所王以政带领的课题组经4年研究发现,一类名叫TRPC的通道对于保护小脑颗粒神经元的存活十分重要。该研究组的博士生贾宜昌和周健等,研究TRPC3和TRPC6对于维持小脑发育过程中正常数量颗粒细胞存活的作用,如果增加细胞中该通道的数量,将有效防止小脑颗粒神经元的死亡,提高小脑颗粒细胞的存活率,而减少该通道的量则作用相反。该研究结果揭示了TRPC通道对于神经元存活的重要作用,为理解神经元的存活机制提供了新的思路。相关成果发表在日前出版的《自然--神经科学》上。
(2007/04/06 “中科院网站”)
O型血将不再是万能输血者
法国科学研究中心日前发布公告指出,隶属于法国国家科学研究中心的艾克斯-马塞大学大分子结构研究实验室,与美国ZYMEQUEST生物技术公司以及丹麦、瑞典的研究人员合作,共同发现了两种能改变血液红细胞表面特异性抗原A、B特性的酶,从而使A型、B型或AB型血都能变为能像O型血那样的“万能输血血型”。这项研究报告刊登在4月份的《自然生物学》上。据了解,丹麦哥本哈根大学科学家亨里克•克劳森领导的国际科研小组,从一种名为“伊丽沙白王后”的细菌中发现了两种新的糖苷酶,这两种酶能对血液红细胞上的特异性抗原(凝集原)A和B发生催化作用,使其发生变化并失去功能,从而使A、B或AB型血都能转变为红细胞上既没有特异性抗原A,也没有特异性抗原B的血型。从理论上说,有了这两种酶的作用,就可以消除ABO血型中不同血型输血发生红细胞凝集的可能,从而使A型、B型及AB型血都能像O型血一样,成为“万能输血血型”。上世纪80年代,科学家曾在咖啡豆中发现过一种酶,可以用来剥离血红细胞上的B抗原。早期的临床试验表明,转变后的血可安全地输给不同血型的人。但是,这种酶的效率太低,无法在短时间内使大量血转型。参与此项研究的研究人员介绍说,此项研究目前还属于研究实验阶段,最终通过临床检验还需要3年到5年的时间。但是,该项发现的意义十分重大,它将改变传统的“血型不同者不能输血”的思维认识,使将来的输血手续简化,同时也能缓解医院和血库在遇到突发事件时,各血型储血与供血不足的问题。研究人员希望这两种酶既可以改善全球供血不稳定的状况,也能提高输血的安全性。(2007/04/02
《科技日报》)
加发现基因突变老鼠记忆力提高
加拿大麦吉尔大学分子生物学家纳胡姆•索伯格教授带领的研究小组日前发现一种特定基因突变的实验室老鼠,其学习和记忆的能力相比于一般正常老鼠有明显的提高。科学家期望,基于这个发现,可以研发出治疗老年痴呆病等痴呆病症的药物。研究文章刊载于近日出版的《细胞》杂志上。研究人员在实验中比较了基因突变老鼠和正常老鼠在一系列标准实验中的表现,特别是在水迷宫试验中,基因突变鼠比正常鼠的学习记忆能力提高了一倍,这种不明基因通常会提高一种自然记忆堵塞蛋白的水平。研究人员认为,在那些发生基因变化的老鼠中,这种起抑制作用的蛋白产生得较少,导致老鼠学得更快,记忆时间更长。研究人员表示,他们的工作就是使老鼠发生基因突变,这个突变的基因生产一种蛋白,这种蛋白可以控制在细胞内生成其它蛋白的速度。当突变基因产生后,对学习和记忆有抑制作用的蛋白数量产生得就少了。索伯格表示,下一步工作将是寻找一种可以促使基因发生突变的化合物,也许这种化合物就是可以提高记忆的药物。如果能够找到这种化合物,也许就有机会为治疗老年痴呆等病症找到一种新的途径。也许这种药物无法治疗疾病本身,但至少可以帮助缓解疾病的症状。(2007/04/07
《科技日报》)
英首次培育出人类心脏瓣膜
近日,一个由心脏外科专家领导的英国研究小组宣布,他们已利用干细胞首次成功培育出部分人类心脏,这为今后利用干细胞技术培育全部的心脏移植器官提供了坚实的基础。专家表示,如果今年稍晚一些时候所进行的动物实验能够获得成功,这种替换性组织就有可能在3年内用于临床,为成千上万的心脏病患者提供移植治疗服务。为解决心脏移植供心严重短缺问题,伦敦帝国理工大学心脏外科教授麦克迪•亚康爵士组织了一个由物理学家、生物学家、药理学专家、细胞学家及医生组成的研究小组。经过努力,研究人员在哈瑞福德医院心脏科学中心培育出具有人类心脏瓣膜功能的替代组织。科学家首先通过利用各种化学和物理信号,将骨髓干细胞诱变培育成为心脏瓣膜细胞,然后将这些细胞放入由胶原蛋白制成的支架,最终培育出约3厘米左右的盘状心脏瓣膜组织。研究人员表示,今年晚些时候,他们将把这些培育出的组织移植到猪或羊的身上,以观察其是否可作为循环系统的一部分发挥作用。麦克迪教授介绍说,提取患者自身干细胞再培育成适当大小的组织,大约需要一个月的时间,但许多患者并不需要如此特殊的个性化治疗手段,提前培育的储备组织对大多数患者都适用。(2007/04/02
《科技日报》)
美推出新型透镜清晰度破光学显微纪录
使用常规的光学显微镜无法观察遗传分子、病毒或蛋白质。日前,美国两个研究小组研制出了能够克服这一局限的"三明治透镜",可以将显微镜的清晰度提高到70纳米。以伊戈尔•斯莫利亚尼诺夫为首的美国马里兰大学研究人员在《科学》周刊上称,从理论上说,他们研制的这种超级透镜未来清晰度可达几纳米。以刘兆伟(音译)为首的美国加利福尼亚大学研究人员则宣称,他们能够清晰地看到130纳米的微小字母。这种超级透镜利用的是包含被观察物体最细微信息的特殊光波。这种光波被称为"渐逝波",因为它不扩散,而是在物体附近渐渐隐没。超级透镜捕获这种"渐逝波"后,将其转变为可穿过显微镜的扩散波,从而把被观察物体最细微信息保留下来。据报道,没有任何一种自然物质能够令"渐逝波"转变为扩散波,超级透镜的这一能力源于它的结构:它就像是一块由纳米层组成的有些隆起的三明治。斯莫利亚尼诺夫的研究小组将金和塑料分层叠放,刘兆伟的研究小组则交替使用银和氧化铝。卡尔斯鲁厄大学的斯特凡•林登认为,由于"三明治透镜"中的"渐逝波"会部分流失,并使透镜表面呈现出一定的粗糙感,因此理论上可能达到的100%完美成像还不能实现。
(2007/04/06 “新华社”)
科学家破译一种口腔病原体基因组
美国弗吉尼亚联邦大学研究人员近日在新一期《细菌学杂志》上报告说,他们成功破译了口腔病原体“血链球菌”的基因组,这将帮助科学家们更好地认识这一病原体,有助于开发出针对血链球菌感染的新疗法及预防手段。研究小组说,血链球菌基因组由大约240万碱基对组成,它的基因组比此前科学家测序过的其他链球菌都要大。研究人员分析后发现,血链球菌的超大基因组有一部分明显是从另外一种细菌中“继承”而来,能够编码特定基因,使得血链球菌在人口腔卫生十分健康的情况下仍能活得“很滋润”。研究负责人弗朗西斯•马克里纳说,破译血链球菌基因组将为研究人员提供一个独特的视角,深入研究这种细菌复杂的生命循环周期、新陈代谢以及它侵入宿主引发感染性心内膜炎的机制。研究人员还指出,他们可以应用血链球菌的基因组分析成果,设计针对细菌性心内膜炎的新疗法或者预防方法。比如他们在对基因组的分析中发现,血链球菌细胞表面分布着数量惊人的蛋白质,这可能成为未来新型药物或疫苗的设计靶向。(2007/04/07
“新华网”)
日本科学家探明卵细胞停止分裂的机制
日本科学技术振兴机构和九州大学近日联合发表新闻公报说,现为多伦多大学名誉教授的增井祯夫与他的同行1971年发现一种物质使卵细胞在第二次减数分裂中期停止分裂,并把这种物质称作细胞分裂抑制因子。此后,科学家们又找到一系列与卵细胞停止分裂相关的蛋白质和激酶,但一直未找到最终叫停卵细胞减数分裂的物质。在本次研究中,研究人员以非洲爪蟾的卵细胞为对象进行实验,发现其卵母细胞在发育为成熟的卵细胞过程中开始合成蛋白质“Erp1”。卵细胞停止减数分裂首先是细胞中的“Mos”蛋白质发生磷酸化,并开启了一系列其他蛋白质的磷酸化进程,最后是“Erp1”的磷酸化。磷酸化后的“Erp1”与卵细胞中促进细胞分裂的Cdc2/CyclinB蛋白质复合体结合,使卵细胞停止减数分裂。公报说,未受精的卵细胞停止减数分裂的机制是生殖生物学等领域的重要课题之一,本次研究揭示了卵细胞停止减数分裂的分子基础和整个路径,将有助于研究人类不孕症和卵巢畸形瘤的成因,并为研发相关预防、诊断和治疗方法提供了新的突破口。(2007/04/06
“新华网”)
日本采用珊瑚基因培育出发橙色光的克隆猪
日前,日本明治大学、筑波大学和理化研究所脑科学综合研究中心的专家借助“精巧石芝珊瑚虫”的基因培育出这种克隆猪。“精巧石芝珊瑚虫”生存在冲绳等海域,体内含有一种名为“huKO”的基因,这种基因在特定光的照射下会发出橙色光。研究人员把“huKO”基因组合入病毒,再让病毒感染猪的胚胎,病毒会携带“huKO”基因进入胚胎细胞的细胞核。接着,研究人员取出已经被导入“huKO”基因的胚胎细胞的细胞核,并把细胞核植入事先去除卵核的卵子,并使这些经过改造的卵子发育成克隆胚胎。研究人员总共培育了429个克隆胚胎,然后把这些克隆胚胎分别植入4头母猪的子宫。4头母猪全部成功妊娠,最后有18头小猪降生。经检查,这些小猪的脑、心脏、肺、胰腺、肾脏、软骨及眼球等都能够发出橙色光,证明“huKO”基因已顺利进入小猪的细胞。猪的器官和组织的形态及机能与人类极其相似,因此猪有可能为人类移植提供器官和组织。令克隆猪发光,将有助未来进行移植测试时,研究人员对被移植的猪器官和组织进行跟踪研究。(2007/04/11
“新华网”)
科学家研究出友谊能否天长地久的数学方法
据报道,研究人员表示,如果想要知道你的朋友网络圈能否天长地久或破裂,可以尝试使用数学方法来进行分析。据悉,研究人员一直着眼于社会相互影响的研究。他们已经提出解释这所有一切的数学方法,他们的研究成果将刊登在近日出版的《自然》杂志上。匈牙利布达佩斯厄特弗什•罗兰大学塔玛斯•维克西克教授及其同事通过挖掘两组数据集来探究人们是如何互相联系的。其中一组是由3万多名研究人员组成的连接于美国纽约康奈尔大学档案库的一个协作网络,另一组是4百万手机用户整整一年来的通信模式记录。研究人员将二者放在一起进行分析,这些数据为人与人之间的关系运态模式描绘了一幅令人称奇的图象。匈牙利和美国联合研究小组发现,只有在他们拥有一成不变的核心成员时,小规模的群体才能得以延续,换句话说,他们得像是一个小集团。研究人员在报告中指出,“一个典型的小规模且固定的群体虽经历很少的变化,但它能持续很长的时间。”然而,对于大规模的群体来说,这个道理恰恰相反。如果一个大规模的团体表现得很固定,那它很快就会面临解体的危险。如果它能及时吸收新成员,那这个团体就能得以持续发展。随着时间的推移,几乎所有的成员都会发生改变。研究发现,在几年内,大多数的成员或雇员可能会发生改变。然而,研究人员发现它的主体在其存在的任何时候将是一种“截然不同的团体”。维克西克的研究小组还以一个群体成员同其他人的联系为基础发展了一种复杂的公式。该公式将用于推算个体是否会选择呆在这个群体或选择离开。这些数据从数学的角度证实的是我们对团体的本能认知。一个对外界团体特感兴趣的人可能会选择离开现在的团体。现有的群体与其成员间联系越多,成员越有可能选择留下来。(2007/04/07
“中国科技信息网站”)
日全新计算机系统免于手击键盘
日本佐贺大学科学与工程系教授新井浩平近日开发出一种新的计算机系统,通过屏幕键盘,用眼睛就能够完成文字输入。新系统的日文名称为“MitsumeruDake”,其意思是“只要看一看”。据研究人员介绍,这套新系统配备了一个微型摄像头,使用者只需要盯着屏幕键盘上的字符一秒钟,系统就能检测到视线的停留点,然后输入相对应的字符。摄像头与计算机相连,它会时刻关注人眼的三个关键部位--眼内角、眉头以及瞳孔中心所处的位置,判断人脸的转向并捕捉视线,确认眼光在屏幕键盘上的最终落点。屏幕键盘上的字符间距为2.5厘米,当视线距离屏幕大约30厘米时,这套系统就能够准确输入眼睛看到的字符。即便使用者佩戴眼镜,也不影响使用效果。据悉,新井教授研发的软件是免费的,只需要花25美元额外购买一个微型摄像头就可以使用。新井希望这套系统能够为那些残障人士使用电脑提供帮助,并在医疗领域和社会福利方面得到广泛应用。(2007/04/03
《科技日报》)
美推出新型透镜清晰度破光学显微纪录
使用常规的光学显微镜无法观察遗传分子、病毒或蛋白质。日前,美国两个研究小组研制出了能够克服这一局限的"三明治透镜",可以将显微镜的清晰度提高到70纳米。以伊戈尔•斯莫利亚尼诺夫为首的美国马里兰大学研究人员在《科学》周刊上称,从理论上说,他们研制的这种超级透镜未来清晰度可达几纳米。以刘兆伟(音译)为首的美国加利福尼亚大学研究人员则宣称,他们能够清晰地看到130纳米的微小字母。这种超级透镜利用的是包含被观察物体最细微信息的特殊光波。这种光波被称为"渐逝波",因为它不扩散,而是在物体附近渐渐隐没。超级透镜捕获这种"渐逝波"后,将其转变为可穿过显微镜的扩散波,从而把被观察物体最细微信息保留下来。据报道,没有任何一种自然物质能够令"渐逝波"转变为扩散波,超级透镜的这一能力源于它的结构:它就像是一块由纳米层组成的有些隆起的三明治。斯莫利亚尼诺夫的研究小组将金和塑料分层叠放,刘兆伟的研究小组则交替使用银和氧化铝。卡尔斯鲁厄大学的斯特凡•林登认为,由于"三明治透镜"中的"渐逝波"会部分流失,并使透镜表面呈现出一定的粗糙感,因此理论上可能达到的100%完美成像还不能实现。
(2007/04/06 “新华社”)
德国试验新型发电技术
德国研究人员日前开始在位于德东部的一座发电站试验一项新型发电技术,以确保二氧化碳“零排放”。据悉,这项技术名为“氧燃料燃烧技术”。其主要工作原理是,当发电站在燃烧褐煤发电时,燃烧设备内的气体为纯氧而非普通空气。这样,褐煤燃烧过程中只会产生二氧化碳和水蒸气,不会产生其他杂质。由于水蒸气遇冷后会液化成水,使用氧燃料燃烧技术发电后产生的废气很容易实现分离。(2007/04/08
“新华网”)
超声波驱动式纳米发电机问世
美国佐治亚理工学院教授王中林的研究小组日前再次开发出由超声波驱动的直流纳米发电机。这一最新的成果发表在4月6日出版的美国《科学》杂志上。据悉,在研究过程中,王中林和博士后王旭东以及博士生宋金会、刘晋组成了研究小组。他们让氧化锌纳米线在单晶氮化镓衬底上均匀地竖起生长,在纳米线的生长过程中,由于催化剂的作用,一层氧化锌薄膜同时沉积在所有纳米线的底端,因此可以直接用于纳米发电机的一个电极。而另一个电极则被放置于纳米线的顶端,并用柔软的聚合物将四周固定。为了能实现电能的储存和释放,顶部电极与纳米线的接触面被设计成了锯齿状并覆盖了一层数百纳米厚的金属铂。锯齿状电极是该发明的核心,它模拟了一列拨动纳米线针尖阵列的作用。在顶部电极和纳米线之间还留有一个很小的间隙,使得它们能够进行一定程度上的相对振动或形变。当外界环境中的振动波(在实验中用超声波代替)传到纳米发电机上时,会导致顶部电极的上下振动以及纳米线的左右摆动或共振。王中林说,摆动中的纳米线将很有可能接触到与之相邻的铂电极表面,由于纳米线所具有的压电效应和它与铂电极间形成的肖特基势垒,每次接触均是通过纳米线带负电势的内表面把形变产生的压电电能释放出来。肖特基势垒的整流作用使得输出的电流为直流,纳米发电机表现出了对超声波良好的响应。在41千赫的超声波的作用下,只有2平方毫米面积的基片能输出约1纳安(nA)的连续电流,并且其电流输出可以保持一个多小时而没有任何衰减。这一设计能从周围环境中收集并转换能量的纳米发电机。(2007/04/06
“科学时报”)
光也可像流水一样穿过固体金属
据报道,最近研究人员在将一种特殊的光照射到一块有着许多不规则小孔的金属片时发现,照射在上面的所有的光线都变的和液体一样进入到了金属片中,然后找到路径从另一面照射出来。而与此相反的是,《自然》杂志在3月28日发表的一项实验结果表明太赫射线(一种低频光,波段位于微波与红外线之间的区域,有时称为T射线)在照射到一块金属薄片上时,可以通过上面的不规则小孔全部穿过这块金属片。最早对此进行解释的是托马斯•埃布森,他在1998年公布了一项研究称穿过单个小孔的可见光的量要多于科学家原来所预期的。自埃布森提出他的发现之后,研究人员们猜测这项理论只能应用于可见光穿过规则形状的小孔,比如说正方形。但Nahata和他的同事却在他们的最新实验中发现,光可以穿过金属片的表层,然后透过金属片上的不规则小孔全部的从金属片的另一侧钻出来。Nahata和他的同事也是最早发现太赫射线与金属以及上面的小孔之间的反应的研究人员,因为可见光振荡的太快因此很难被测量,而科学家能够精确的测量出低频太赫射线的频率。通过使用太赫射线,可以清楚的看到光是怎样以及什么时候从金属片的小孔里出来的。当你将光线照射在这些小孔上时,一些光直接穿过了,而还有一些会过一会才出来。因为所有的光波都趋向于相似的活动特性,因此研究人员猜测他们所观察到的太赫射线的活动特性在其他的电磁波当中也存在着。犹他大学的研究员们十分希望将太赫射线应用于无线通讯和国土安全活动中。(2007/04/04
“网易”)
科学家发现质子的X线断层摄影术
以医学成像技术中的核磁共振为例,薄层物质能够在纵向空间成像。三维结构图像是由二维图像组合而成。类似的维吉尼亚Thomas
Jefferson国家加速实验室的物理学家正在努力将质子中的夸克成像,在动量空间中一次一个二维图像,目标是将质子中的夸克形成三维图像。
在质子的X线断层摄影术中用到的“显微镜”是由电子束激烈的碰撞氢靶材组成。一个电子能在质子中许多方向散开,这种现象称为康普顿散射效应;这种散射并不全是质子,也可以是组成质子的那些夸克。夸克再释放Gamma射线但是密度并不改变。
所以所有的反应如下:电子和质子碰撞,并且产生电子、质子和Gamma射线;释放出的电子和Gamma射线被探测出来,质子中的夸克就能被获取了。例如:质子中夸克的空间位置和释放出Gamma射线的角度和能量有关。
Thomas Jefferson国家加速实验室的所做的实验并不像医学成像。质子成像术里用的是动量转移的方法,提供了更好的利用空间来解决问题的方法。最好的是描述出了质子中的夸克各个方向的动量以及电子在原子中的位置和能量的关系。(2007/04/03
“教育部科技发展中心”)
城市空气污染危害大过核辐射
呼吸被污染的城市空气对健康的危害可能比遭受核辐射更严重,这是英国一项最新研究得出的结果。这项研究发表在日前出版的最新一期英国医学期刊《公共健康》上。研究发现,从风景优美的苏格兰高地城市因佛内斯搬到污染严重的伦敦市中心对健康的损害比选择生活在有核污染的切尔诺贝利隔离区更厉害。最新的研究显示,核泄漏事件以及原子弹爆炸的幸存者遭受核辐射的后果并没有之前人们想象的那么严重。研究者通过数据分析得出,终生吸烟者由于这种坏习惯可能平均损失10年寿命,而那些在35岁时极度超重的人(体重指数BMI在40以上)可能平均损失4年到10年寿命。体质指数(BMI)的计算方式为BMI=体重(公斤)/身高(米)的平方。与此相反,那些原子弹爆炸的幸存者在1500米高辐射区遭受到高辐射后只平均损失2.6年寿命。而如果跟一个吸烟的伴侣住在一起,那么这个被动吸烟者死于心脏病的风险增加1.7%。与之相比,居住在空气污染较严重的伦敦市中心的死亡风险比住在因佛内斯增加了2.8%。主持这一研究的英国生态学专家史密斯说:“暴露在核辐射下的幸存者的平均折寿程度比由于严重肥胖和主动吸烟导致的寿命损失小得多。”
(2007/04/05 《广州日报》)
科学家测量到通过量子通道逃离原子的电子
德国科学家在最新一期英国《自然》杂志上发表论文介绍说,他们最近首次测量到通过量子通道“逃离”原子的电子,而且发现每个电子“逃离”的速度极为惊人。
电子带负电荷,在带正电荷的原子核的吸引下被束缚在原子内部。就经典物理学而言,如果电子没有在一段时间内获得足够的能量,它就无法“逃离”原子核的束缚。但量子力学可以提供另一种方法,电子可以直接通过量子通道逃脱出来。科学家比喻说,这好比站在一座山前的人们需要到达山的另外一边,通常情况下只能翻越山岭,但量子世界里还有另外一种可能,即通过“隧道”直接抵达山的另一边。
量子通道在微观世界普遍存在,但这一现象迄今仍未被观测到,原因是原子在失去电子后迅速从外界环境又找回新的电子进行补充,其过程过于短暂,任何传统方法都无法测量。不过,近年来光学研究的进步,为观测这一现象提供了有力工具。
德国马克斯•普朗克量子光学研究所的弗伦克•克劳兹介绍说,光学研究已经迈进了阿秒(1阿秒为百亿亿分之一秒)领域,这为测量电子通过量子通道“逃离”提供了方法。
克劳兹领导的研究人员用两种精心设计成同步的阿秒级激光脉冲——紫外线脉冲和红外线脉冲——攻击氖原子,紫外线脉冲通过提升电子能量为电子“逃离”氖原子做好准备,但这一能量不足以使电子按照经典物理学描述的方式脱离原子。然后研究人员在红外线脉冲中设计3个峰值,以抵消来自原子核的吸力,这就给电子提供了3个“逃离窗口”。不过,由于所选用的脉冲是阿秒级的,因此“逃离窗口”开启时间非常短暂,只有通过量子通道的电子才有可能成功“逃离”。
结果发现,在这3个“逃离窗口”都能够测量到从原子“逃离”出来的自由电子,这就证明了单个电子可以在极短的时间内实现“逃离”,也进一步证明量子通道确实存在。(2007/04/07
“新华网”)
美国研制出"三明治透镜"
使用常规的光学显微镜无法观察遗传分子、病毒或蛋白质。现在,美国两个研究小组研制出了能够克服这一局限的“三明治透镜”,可以将显微镜的清晰度提高到70纳米。
以伊戈尔•斯莫利亚尼诺夫为首的美国马里兰大学研究人员在《科学》周刊上称,从理论上说,他们研制的这种超级透镜未来清晰度可达几纳米。以刘兆伟(音译)为首的美国加利福尼亚大学研究人员则宣称,他们能够清晰地看到130纳米的微小字母。
这种超级透镜利用的是包含被观察物体最细微信息的特殊光波。这种光波被称为“渐逝波”,因为它不扩散,而是在物体附近渐渐隐没。超级透镜捕获这种“渐逝波”后,将其转变为可穿过显微镜的扩散波,从而把被观察物体最细微信息保留下来。
据德国《世界报》报道,没有任何一种自然物质能够令“渐逝波”转变为扩散波,超级透镜的这一能力源于它的结构:它就像是一块由纳米层组成的有些隆起的三明治。斯莫利亚尼诺夫的研究小组将金和塑料分层叠放,刘兆伟的研究小组则交替使用银和氧化铝。
卡尔斯鲁厄大学的斯特凡•林登认为,由于“三明治透镜”中的“渐逝波”会部分流失,并使透镜表面呈现出一定的粗糙感,因此理论上可能达到的100%完美成像还不能实现。(2007/04/06
“新华网”)
科学家证实气液界面确实存在纳米气泡
一项由澳大利亚墨尔本大学(University
of Melbourne)William Ducker和张学华(Xuehua
Zhang,音译)进行的最新研究,直接证实了纳米气泡(nanobubble)的存在。这篇名为“一种纳米尺度的气体状态”(A
Nanoscale Gas State)的研究论文,发表在近期的《物理评论快报》(Physical
Review Letters)上。
长期以来,许多科学家怀疑在气体和液体的分界面上存在一种特殊的气体状态——纳米气泡,但一直没有直接的证据来证实这一推测。此外,许多理论证据甚至表明,这种气体状态并不存在。即使存在,这些纳米气泡也会在一秒钟内消失,不会有实际应用价值。
因此,当澳大利亚墨尔本大学教授William Ducker开始对纳米气泡进行研究时,他想到的结果也只有这两个:直接证明纳米气泡不存在,要么存在但很不稳定。然而,结果却让人大吃一惊,以致于Ducker甚至要承认他的实验是“错误”的。纳米气泡不但存在,而且还比之前想象的稳定得多,可以持续数天。Ducker表示,实验证据如此确凿,他不得不改变之前的观点。
Ducker和张学华是利用红外光谱技术,测定了分子的旋转运动状态,证实了其符合气体的运动规律。除此之外,研究小组还测定了纳米气泡的内部压力。Ducker表示,之前的理论认为纳米气泡内压很大,足以使其瞬间破裂消失。但是此次的研究表明,纳米气泡的内部压力并没有想象的那么大,大概与大气压相当,因此,气泡能够维持几天的时间。
对于纳米气泡未来的应用,Ducker认为,在工业上,纳米气泡将节省利用管道抽水时的能量消耗。将同样的纳米气泡布满水管的内壁,将可以减少抽水时的摩擦,从而节省能量和成本。同时,纳米气泡可以被用于日常生活中。Ducker解释说,许多人造产品和自然资源是物质混合形成的,一些情况下我们希望这些物质保持混合,还有些情况我们需要分开它们。这时,我们就可以利用纳米气泡使油性物质和水融合稳定的时间更长。此外,纳米气泡还可以使从油砂中分离出油更加经济和有效率。
Ducker表示,下一步将制造更多统一、密集、持久的纳米气泡覆层材料,从而能够找到一些更有价值的应用。(2007/04/03
“科学网”)
科学家合成有史以来亮度最大的荧光粒子
Clarkson大学物理学教授Igor
Sokolov和他的小组发现了一种制造有史以来最明亮的荧光硅粒子的方法。这些纳米结构的微观硅粒子能在医药、环境保护等等多个领域得到应用。Sokolov小组的研究结果发表在了3月份的《Small》上。
Sokolov和他的学生们创造了一种方法,来将很大数量的有机荧光分子用物理过程捕捉到一个充满纳米小孔的硅母体内。结果这些硅粒子的荧光亮度是之前任何类似大小粒子的170倍。之前的纪录是通过量子点技术实现的。
用一束激发光给分子提供能量,然后分子再释放出颜色不同的光。这种现象就是荧光,它能用于很多领域,因为荧光很容易探测,用光纤移走激发光,剩下的就是粒子的荧光了。而这些小于人类头发1/10的粒子能用于全息,或者植入各种物体用来追踪,甚至是“隐形墨水”等。
同样在环境保护方面,科学家可以将这些粒子散布到地下水中,来观察它们流向何处,并追查污染源。Sokolov还希望能制造出在不同的酸性条件下能改变颜色的荧光粒子。他说:“我们已经得到了在不同温度下改变颜色的粒子,下一步就是全实验室条件了——温度、酸度、金属粒子等。”
除了以上各种探测器之外,Sokolov小组目前在致力于将这些荧光粒子体积缩小到纳米级别。Sokolov表示:“这在生物学上有着重要的影响。各种不同颜色的粒子能用于各种生物分子探测。”
(2007/04/04 “教育部科技发展中心”)
比利时开发用于蛋白质治疗法的免疫原筛选工具
比利时AlgoNomics
NV 公司日前在根特发布消息,宣布该公司已经获得欧洲专利办公室关于涵盖Epibase关键技术的专利授权。
Epibase应用于免疫原筛选和诸如治疗用抗体、生物相似物以及疫苗等生物治疗方法的优化。此项专利涉及AlgoNomics的通过T细胞抗原决定部位与HLA
class-1和HLA class-2受体之间的物理化学交互作用来识别T细胞抗原决定部位的方法。
AlgoNomics 首席运营官Philippe
Stas表示:“我公司从事蛋白质模拟技术开发,而这项专利确定了我们公司在免疫原筛选和抗原决定部位识别领域的领先地位。”AlgoNomics
首席执行官Lasters博士说:“这项专利确立了在蛋白质治疗的免疫原评价领域,我们作为世界领导者的创新地位。”
这项名为“MHC/缩氨酸联合体粘合物亲合力的预测方法”的专利申请于2003年提出,可以通过欧洲专利号1516275查询到。(2007/04/09
“科技部网站”)
与疟疾和结核病有关的重要蛋白质被发现
一个国际研究团队辨认出一种重要的蛋白质,与免疫系统对于疟疾、结核病(TB)等传染病的反应有关。这项研究结果将有助于研发出治疗这些全球性疾病的新疗法。
爱尔兰都伯林Trinity大学的教授Luke
O'Neill 于2001年辨认出一种名为Mal的蛋白质。这种蛋白质可以警告免疫系统对于侵略的细菌产生反应。现在,英国牛津大学的Adrian
Hill 教授发现,人类有二种Mal变异型,这些变异型的组合决定免疫系统的反应。
研究作者表示,Mal实际上是免疫系统的报警系统,当身体受到疟原虫或其他病菌感染后,一套名为类铎受体(toll-like
receptor, TLR)的感应器会锁定入侵者。TLR会引起Mal的侦测,而Mal会唤醒免疫系统以保护身体。
研究人员发现的二种常见的Mal变异型,其中一种可使免疫系统正常运作,另一种会造成太强的刺激。人类从父母双方获得两个副本的组合。因此如果带有两个过度活化型的副本,会使身体的免疫系统过度活化,所以这种人发生严重的疟疾和结核病之机率,比一般人高出两倍。如果带有较不活化的Mal基因的副本,身体将无法对抗感染而患病。
最理想的情况是各带一种副本,获得平衡的系统,不但足以产生免疫反应,又不会过度活化免疫系统。这项研究发表于4月出版的《自然-遗传学》(Nature
Genetics)中。(2007/04/06 “生命经纬”)
科学家首次利用纳米通道技术精确检测DNA
来自Purdue大学Birck纳米技术中心的科学家最近展示了如何利用“纳米小孔通道”来快速精确的检测特定DNA序列,这一技术能用于医药、环境监控及国土安全等诸多领域。
纳米通道直径约为10到20纳米之间,长度为数百纳米,它们是由内部结合了单链DNA的硅质通道构成的。电子和计算机工程教授Rashid
Bashir表示,之前其它的研究小组已经制造出过这一类通道,但是Purdue小组是世界首个将特定DNA单链结合到这种硅通道内的小组,然后科学家就可以用它们探测液体中的DNA分子了。
详细结果发表在了本周出版的《Nature Nanotechnology》上。作者包括博士后Samir
Iqbal,助理教授Demir Akin以及Bashir。
每个通道都在一个很薄的硅膜上制造,然后放入含有DNA的液体中。由于DNA是带负电的,跨膜施加一个电压就会造成遗传物质穿过通道。科学家发现那些和通道内部附着的DNA完全匹配的DNA能更快速的移动,并且穿过孔的数量也更大。
Bashir说:“我们能通过测量通道的电流大小来确定特定DNA链的移动。本质上而言,可以利用特殊的信号脉冲作为特定DNA移动的结果。”DNA是由4种不同的核苷酸基构成的,这些基之间两两结合,就形成了双链螺旋结构。
Iqbal说:“当液体中的DNA能和通道内的完美匹配时,电流脉冲要比哪怕只有一个基不匹配时都要短促得多。”这一技术能快速探测DNA分子,并且不需要任何标记分子,它有望用于很多DNA检测领域。(2007/04/09
“教育部科技发展中心)
研究发现尼古丁提高记忆及学习能力的机制
虽然尼古丁是一种高度上瘾的物质,但是科学家同时发现它能提高学习和记忆能力,因此一旦能找到具有类似作用的药物就能治疗认知缺陷,例如Alzheimer症和Parkinson氏症等。
发明这类药物的最大困难在于我们对尼古丁提高这些能力的内在机制所知甚少。而现在,科学家找到了尼古丁调整神经元信号系统的重要细节,其中包括神经元之间相互触发的连接强度等。Huibert
Mansvelder和同事将他们的发现发表在4月5日的《Neuron》上。
通过分析切成片状的老鼠大脑的电生理学特性,科学家们得到了重要结果。他们分别用尼古丁和阻碍尼古丁功能的药物处理老鼠大脑,小组着重研究了额叶皮层的神经元,这里是学习和记忆的中枢。
科学家已经知道尼古丁能通过激发神经传递素乙酰胆碱的受体来促进记忆。这种神经传递素是一种能使一个神经元激发另一个以产生神经冲动的重要化学信号。在研究中Mansvelder和同事发现,通过激发乙酰胆碱受体,尼古丁能管理神经元之间信号连接的强度。更重要的是,科学家追踪了尼古丁对于一种特殊的神经元的作用,这是分布在学习中枢内的叫做GABAergic的神经元。尼古丁通过关键物质——钙来影响神经元之间的信号。
科学家还发现尼古丁激发额叶中枢的不同中间神经元的细节,中间神经元是神经冲动的中转站,负责将神经冲动从一个神经元传到另一个。 (2007/04/06
“教育部科技发展中心”)
“人造”多肽探测细胞膜蛋白
蛋白质是生物体的重要组成部分,大约有三分之一的蛋白质是存在于细胞膜中的膜蛋白。科学家很容易利用抗体等对其他三分之二的蛋白质进行研究,但对于膜蛋白,情况就要复杂得多。
为了探测这些似乎“无法接近”的蛋白质,美国宾西法尼亚大学(University
of Pennsylvania)医学院的研究人员利用计算机技术和已知的蛋白质结构信息,设计制造出一些多肽,它们能够“绑定”相关跨膜蛋白(transmembrane
protein)的特定区域,从而使科学家研究了细胞外基质受体糖蛋白(integrin)对凝血过程第一步的影响机制。该研究成果发表在3月30日《科学》杂志上。
科学家集中研究了两种名为αIIbß3和αvß3的细胞外基质受体糖蛋白,它们都是会影响凝血时血小板作用的跨膜蛋白。论文高级作者之一、医学教授Joel
Bennett表示,“我们想看看利用两种不同的多肽能否区分出这两种跨膜蛋白分别的作用……事实上,我们做到了。”
当设计出的多肽被插入血小板细胞膜后,它们与对应细胞外基质受体糖蛋白的部分区域结合,并对其在凝血过程中的官能产生扰动,从而使科学家能够找到人体调控膜蛋白导致凝血的机制。
Bennett表示,将这种方法用于治疗研究还有很长的路要走,但是科学家可以借此了解人体内最基本的相互作用——细胞协作产生必需功能的方式。而这些知识无疑将成为未来新的靶向药物开发的基础。(2007/04/03
“科学网”)
研究发现二恶英受容体可促进性激素分解
日本东京大学分子细胞生物学研究所加藤茂名教授领导的研究小组发现,生物体内的二恶英受容体(AhR)能够促进性激素受容体的分解。AhR与其它蛋白质结合,起到分解男女性激素酶的作用。这种蛋白质与其它蛋白质结合后,形成蛋白质复合体,从而获得全新的机能。这不仅是生物学的新发现,而且对乳腺癌、前列腺癌等与性激素分泌有关的癌症的治疗及开发相关预防药物具有重要作用。
AhR可以与二恶英类物质以及废气、烟草中的致癌成分等多种化学物质结合。与其它化学物质结合后AhR会出现多种新的功能,但至今仍未了解其机理。科学家一直从遗传控制的观点对其进行研究。这是科学家首次在动物界发现AhR直接参与对性激素等蛋白质分解的控制。研究论文发表在3月29日出版的英国《自然》杂志上。(2007/04/03
“科技日报”)
科学家发现干扰素的作用与某种分子有关
以色列魏兹曼研究院分子遗传学系罗宾斯坦教授领导的研究小组在一项最新研究中发现,干扰素γ与细胞内部产生的另一种分子(IL-1α)有关联,IL-1α分子具有引发干扰素γ发挥作用的功能。
干扰素是身体中抵抗病毒攻击的第一道屏障。它们产生体内于已受病毒侵害的细胞之中,并从那里扩散开,警告其它细胞做好抵抗病毒侵略的准备。这些发信号的分子,带来了一些被病毒感染的相关症状,如发烧和发炎等。目前,科学家已经找到3个主要的干扰素家族,即干扰素α、β和γ。
干扰素α和β非常相似,它们有相似的活动模式,并附着在细胞壁同一个受体上。但干扰素γ则不同,它有自己的受体,除了能够对病毒迅速采取行动之外,它还介入免疫系统的许多重大活动,如可以发挥“抗原定位”作用,使免疫系统能够为特殊的病毒筛选出特殊的抗体,并且可以对那些能够吞噬和消灭病原体的免疫细胞产生活化作用。
研究人员发现,IL-1α分子实际上是与干扰素γ一起发挥作用。他们认为,尽管这些分子在两种独立的系统中产生,但它们却分享同一个键盘上的音符。IL-1α分子不影响干扰素α和β,而只与干扰素γ协同工作。另外,科学家对干扰素α和β的研究已经相当深入,但此前却一直没有发现干扰素γ和IL-1α之间的联系。罗宾斯坦解释说,此前在有关干扰素与细胞的实验中,细胞会产生自己的IL-1α分子,但研究人员却忽略了它的作用。
研究人员发现,干扰素γ和IL-1α分子相互之间的协作效应,激活了500多种以上的基因,包括那些引起发烧和肌肉疼痛的因子。罗宾斯坦认为,干扰素γ抗病毒成本高的原因,在于肌体使用了“双键”系统,来提供额外的安全保障。(2007/04/02
“科技日报”)
研究发现胃部脂肪会阻碍维生素C的作用
最新研究表明,我们胃内的脂肪会阻碍抗氧化剂例如维生素C对身体的保护作用。来自格拉斯哥大学的科学家们发现当抗氧化剂遇到脂类物质时,它们的作用会丧失。例如抗坏血酸(维生素C的一种活跃组分)在胃内没有脂类存在的条件下会防止身体中潜在的致癌化合物的产生。
负责此项目研究的博士后Emilie Combet表示:“我们的研究结果表明了饮食是如何影响胃内的生物化学环境的。”Combet将在实验生物学学会在4月2日举行的年会上公布她的结果。
胃部癌症的发生率在过去的20年间一直在持续增加,这无疑和环境因素例如饮食有着很大的关系。我们的唾液中存在着亚硝酸盐,而且在食物中也能发现它们——亚硝酸盐是导致胃癌发生的一种危险致癌物质。当这些物质被我们吞下,然后遇到胃内的酸性环境时,亚硝酸盐就会自然的转化,并将多种物质(胆汁等)变为能诱发癌症的亚硝基化合物。
抗氧化类物质例如抗坏血酸等能防止这些物质的形成,因为它们能将硝基盐类物质变为一氧化氮。但是一氧化氮在脂类物质中扩散迅速,而且在那里它们会和氧分子作用重新形成硝基盐。由此脂类物质的存在就会破坏维生素C的作用。(2007/04/03
“教育部科技发展中心”)
新型合成染料技术使太阳能电池更有效率
由Massey大学纳米科学研究中心的科学家发明的太阳能电池技术能让新西兰人获取更加廉价的太阳能,价格约为目前硅质光电太阳能电池的1/10。
中心的Wayne Campbell博士以及其它科学家发明了一系列用于染料太阳能电池的新型染料。这些合成染料由简单的有机化合物制成,这和大自然中存在的物质非常类似。例如绿色染料就是Campbell从植物用于光合作用的叶绿素中获取的。其它色素还包括基于血红素的种类。
Campell表示,不像目前市场上的硅太阳能电池,这种10*10cm大小的绿色电池能在低光条件下产生足够一个小型风扇运转的电力——这在多云条件下非常理想。这些色素同样还可以结合到窗户内来捕捉阳光发电。他说绿色太阳能电池相比硅电池更加环保,因为前者由二氧化钛制成——这是可循环,无毒而且在新西兰储量非常丰富的物质。
Campbell说:“纯硅的提取非常昂贵且耗能,而且硅电池需要阳光直射,但我们的电池在低光条件下也适用。预计这一电池的成本是硅电池的1/10,这对于家庭用户非常合适。”
中心主任Ashton Partridge教授表示,他们现在拥有最有效的色素,中心计划在将产品市场化之前进一步提高电池的性能。他说:“下一步可以将色素结合到屋顶和墙体材料中,目前已经有数家公司对此表示出兴趣。”科学家的最终目标在于利用纳米技术将尽可能多的太阳光转化为电能。(2007/04/09
“教育部科技发展中心”)
研究发现纳米圆柱颗粒运输药物效果优异
来自Pennsylvania大学医学院和工程及应用科学学院的科学家最近发现了一种更好将药物输送到肿瘤组织的方法。利用一种圆柱形的纳米颗粒,他们能将药物持续的输送到动物肺癌组织,而且持续时间是之前所用的球形颗粒的10倍。这些发现对于药物输送有着重要意义,并且也能帮助科学家更好了解柱形病毒——例如埃博拉以及H5N1禽流感。
以上结果发表在3月份的《Nature
Nanotechnology》上。化学教授,生物分子工程师Dennis E.
Discher说:“这些颗粒随着液体流动,随着血液循环,柱形颗粒能维持比现有已知所有球形颗粒都要长的循环时间。”
研究小组利用了一种合成聚合物的柱状纳米颗粒来运送抗癌药物到移植于小鼠身上的人类肺癌组织。这些柱状颗粒直径大约为20纳米,长度接近血细胞的大小。药物能使肿瘤收缩,由于柱状颗粒注射后在循环系统中能存留长达1周,从而可以最大限度提高运送效率,杀死更多肿瘤细胞。而球形颗粒一般只能存留数个小时。
科学家利用的纳米颗粒中含有常见的聚乙二醇(PEG),PEG在香波及一些食物种都很常见,虽然是合成物质,但是PEG的生物相容性已经被证明。除了肺癌,这一发现还能帮助治疗其它疾病,包括心血管病和各种癌症。
它还能帮助科学家了解为什么有些病毒如此厉害。Discher说:“研究结果能揭示柱状病毒的进化,并用于治疗相关病毒疾病。”
(2007/04/09 “教育部科技发展中心”)
“电子纸”逐渐变成现实有望取代液晶显示器
据路透社日前报道,长久以来,“电子纸”都被宣传为报纸与书籍的未来形式,然而类似产品却一直流传不广。不过,从事这项先锋技术研发的企业家表示,这种情况也许很快会改变,“电子纸”正在逐渐变成现实。
据报道,十年前从麻省理工学院分离出来的电子油墨公司正接到越来越多的订单,要求购买能够承载书籍的便携式可折叠显示器。公司总裁威尔科克斯说:“去年有9家公司推出了以这项技术为基础的几款新产品。过去9个月,我们的产量从几万件提高到几百万件。”
新产品之一是索尼推出的“SonyReader”电子板,无论在明亮的日光下还是光线昏暗的室内都能从任何角度通过其黑白显示器进行阅读,而且不必使用消耗能源的传统背光屏。
SonyReader产品经理塞珀森指出,越来越多的东西正被亚马孙等公司上传到网上,数字文本的数量有了切实地增长。另外,现在还有了博客以及各种各样的网上玩意,那些将会大受欢迎,因为人们可以把这些内容下载下来,随时随地阅读。
威尔科克斯表示,作为一家过去三年内将年收入增长率保持在200%至300%的公司,电子油墨公司正在试验一种“彩色样纸”,可能于明年推出,这为研发电子杂志和电子报纸技术提供了可能性。
美国福里斯特研究公司分析师麦奎维称,该公司产品若能实现向彩色和视频显示等技术的飞跃,就有望取代廉价、普及的液晶显示器,同时掀起一场改变阅读观念的革命。(2007/04/08
“新华网”)
日本研发出计算机新系统利用眼睛完成文字输入
日本佐贺大学科学与工程系教授新井浩平开发出一种新的计算机系统,通过屏幕键盘,用眼睛就能够完成文字输入。新系统的日文名称为“MitsumeruDake”,其意思是“只要看一看”。
据研究人员介绍,这套新系统配备了一个微型摄像头,使用者只需要盯着屏幕键盘上的字符一秒钟,系统就能检测到视线的停留点,然后输入相对应的字符。
摄像头与计算机相连,它会时刻关注人眼的三个关键部位——眼内角、眉头以及瞳孔中心所处的位置,判断人脸的转向并捕捉视线,确认眼光在屏幕键盘上的最终落点。屏幕键盘上的字符间距为2.5厘米,当视线距离屏幕大约30厘米时,这套系统就能够准确输入眼睛看到的字符。即便使用者佩戴眼镜,也不影响使用效果。
新井教授是在5年前开始尝试开发新系统的。当时佐贺大学录取了一位患有大脑性麻痹症的学生,虽然校方为他的日常生活提供了诸多便利,但他还是需要依靠家人的帮助才能使用计算机。专门供残疾人使用的输入系统有很多种类,但这些系统要么在使用者脸部连接电极来监测眼球的运动,要么让使用者戴上配置有红外照相机的护目镜来分析视网膜的成像,不仅成本高昂,操作也很麻烦。
新井教授研发的软件是免费的,只需要花25美元额外购买一个微型摄像头就可以使用。新井希望这套系统能够为那些残障人士使用电脑提供帮助,并在医疗领域和社会福利方面得到广泛应用。(2007/04/06
“中创网”)
德国发明高科技纳米涂料 能减少空调设备维修
所有德国威图(Rittal)公司生产的TopTherm牌空调机均将RiNano纳米涂料涂覆在冷凝设备上,这可大大增强空调的性能,降低成本。
研究证明,使用纳米涂料作为空调散热叶片的密封剂,可明显延长空调的使用寿命,降低维修成本,尤其是在极端恶劣的环境下。
新型纳米密封剂可减少灰尘在散热器上的附着,更易于清洗,不易损坏,降低成本。威图公司已在全部的TopTherm牌空调机上使用该涂料技术。
在散热器上累积的尘土可减少30%到50%的空调输出功率。涂覆纳米涂料可减少空调内的灰尘,使空调输出功率保持在正常水平,从而减少空调的维修。
另外,德国威图公司生产的TopTherm牌空调机装有冷却设备,这可降低维修费用和安装成本。该系统还可避免冷凝水在地面上凝结,保障安全。(2007/04/05
“中国化工网”)
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