8.20
知識(shí)分子
The Intellectual
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一手掌握一周重大科技新聞
撰文 | 尤嘉 卡那霉素 油麥菜
責(zé)編 | 攸淇
1
人造軟骨超越天然軟骨
圖片來(lái)源：pixabay
人造水凝膠材料被科學(xué)家寄予替代受損軟骨的期望。現(xiàn)有水凝膠最大的問(wèn)題是水凝膠的強(qiáng)度，以及如何將其固定在鉸鏈?zhǔn)疥P(guān)節(jié)處。來(lái)自美國(guó)杜克大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種新型的水凝膠材料。他們使用細(xì)菌纖維素來(lái)加固結(jié)晶聚乙烯醇材料。在聚乙烯醇結(jié)晶之前，細(xì)菌纖維素被固定在高粘合度的記憶合金材料上，這保證了整個(gè)人造軟骨的粘合度。這種材質(zhì)的人造軟骨有著三倍于天然軟骨的耐久度，并且有著相同的摩擦系數(shù)?？茖W(xué)家相信，這種材料足以克服現(xiàn)有的技術(shù)難題。
文章鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202205662?saml_referrer
2
新材料可高效從海水中提取鈾
大規(guī)模從海水中提取鈾是一種誘人的解決能源和氣候兩大危機(jī)的方案。然而高容量、高選擇性、快速的吸附材料并不容易找到。
來(lái)自印度科學(xué)教育與研究學(xué)院的科學(xué)家，開(kāi)發(fā)了一種附著了多種功能基團(tuán)的離子大孔金屬-有機(jī)物框架，被稱作i-MZIF90。這種吸附材料可以在120分鐘內(nèi)從天然海水中吸附96.3%的鈾。達(dá)到了25044的吸附指數(shù)，大大超越了幾種現(xiàn)有最優(yōu)秀的材料（2017~4618）。該技術(shù)的創(chuàng)新之處在于引入了鄰亞氨基羧酸鹽基團(tuán)來(lái)達(dá)到高效的鈾回收。研究人員認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)除了可以從海水中提取鈾，還可以被用于從環(huán)境中清除各種污染物。
圖片及文章鏈接：https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2022/EE/D2EE01199A#!pAbstract
3
溫泉蛇是世界上海拔分布最高的蛇類之一，主要生活在海拔3600~4900米的青藏高原溫泉附近的石堆、水邊和沼澤草甸中，是中國(guó)特有的珍稀保護(hù)物種。青藏高原存在寒冷、氧分壓低、紫外線輻射強(qiáng)烈等特點(diǎn)，其很多地區(qū)不但不適合人類生存還被稱之為生命禁區(qū)，但溫泉蛇卻可以在高原隆起和冰河期的劇烈氣候變化中幸存下來(lái)，這一現(xiàn)象引起人們關(guān)注。
近日，來(lái)自中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所李家堂研究團(tuán)隊(duì)利用行為學(xué)、比較基因?qū)W和膜片鉗實(shí)驗(yàn)等技術(shù)方法，探究了青藏高原溫泉蛇溫度感知能力的進(jìn)化遺傳機(jī)制；他們發(fā)現(xiàn)溫泉蛇的溫度感知和調(diào)節(jié)能力相關(guān)基因發(fā)生了改變，包括與溫度相關(guān)的多個(gè)瞬時(shí)受體單位（TRP）離子通道基因改變（可能會(huì)導(dǎo)致跨膜通道中陽(yáng)離子流通性變化）等，這些基因的綜合改變使得溫泉蛇能夠更快速地定位到高溫溫泉區(qū)域，并對(duì)高溫區(qū)域表現(xiàn)出強(qiáng)烈的偏好性。
圖片及文章鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100295
4
超聲可控生物膠水，可用于體內(nèi)組織的藥物遞送
圖片來(lái)源：pixabay
生物黏附技術(shù)常應(yīng)用于外科手術(shù)、再生醫(yī)學(xué)和藥物遞送等領(lǐng)域，目前研究人員致力于開(kāi)發(fā)出更適應(yīng)人體潮濕內(nèi)環(huán)境和組織器官自身形變（如心臟跳動(dòng)和呼吸隔膜運(yùn)動(dòng)）的生物黏附技術(shù)。
近日，來(lái)自加拿大麥吉爾大學(xué)機(jī)械工程系地研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種由超聲介導(dǎo)的水凝膠黏附技術(shù)，在組織表面與聚丙烯酰胺或聚（N-異丙基丙烯酰胺）與海藻酸鹽結(jié)合制成的水凝膠貼合前，將天然聚合物溶液（如殼聚糖，纖維素納米晶或明膠等）作為引物先鋪展在組織表面，然后用超聲波處理該接觸區(qū)域使組織與引物分子形成較強(qiáng)的機(jī)械連鎖，使水凝膠和組織表面無(wú)需化學(xué)反應(yīng)即可形成較強(qiáng)的黏附作用。當(dāng)前該技術(shù)已在嚙齒類動(dòng)物身上驗(yàn)證了生物安全性和有效性，研究人員希望可以進(jìn)一步提高其普適性，早日將該生物黏附技術(shù)應(yīng)用于臨床藥物遞送領(lǐng)域。
文章鏈接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn8699
5
大腦疲勞時(shí)盡量不要做重大決定
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眾所周知，在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度腦力勞動(dòng)之后，會(huì)讓人感到極度疲勞。近期，發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》雜志的一項(xiàng)研究報(bào)告中發(fā)現(xiàn)，認(rèn)知疲勞可能是由于大腦神經(jīng)代謝引起的，長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度的腦力勞動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致谷氨酸在大腦前額葉皮層積聚，并影響對(duì)重大決策的掌控，此時(shí)，人們更傾向于付出少、回報(bào)快的一些決策。
研究人員通過(guò)將40名參與者分成高強(qiáng)度和低強(qiáng)度認(rèn)知兩個(gè)組，使其在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行認(rèn)知任務(wù)。通過(guò)采用磁共振波譜（magnetic resonance spectroscopy，MRS）來(lái)量化神經(jīng)組織中代謝物谷氨酸含量，發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度組參與者大腦的前額葉皮層谷氨酸含量逐漸遞增，瞳孔擴(kuò)張減少，他們?cè)诮?jīng)濟(jì)決策上，更傾向選擇更直觀簡(jiǎn)單的答案。有趣的是，所有參與者對(duì)自己的認(rèn)知疲勞評(píng)分一致。這項(xiàng)研究結(jié)果表明，我們有時(shí)候?qū)ψ约旱纳眢w的真實(shí)狀態(tài)并不完全了解，也告誡我們注意休息和睡眠，在大腦疲勞時(shí)，盡力不要做重大決定。
文章鏈接：
https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000200951
6
常吃54 以上的食物，會(huì)增加食管癌風(fēng)險(xiǎn)
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我們經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到 “趁熱吃” 或者 “趁熱喝” 的說(shuō)法，然而過(guò)往研究表明，過(guò)熱的飲食會(huì)增加患食管癌的風(fēng)險(xiǎn)。那么，這個(gè)有害健康的溫度大約是多少呢？
近期發(fā)表在《英國(guó)癌癥雜志》上一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，飲食過(guò)熱的食物，食物所產(chǎn)生的熱刺激可能誘發(fā)食管黏膜上皮細(xì)胞癌變，增加患癌風(fēng)險(xiǎn)。相對(duì)于健康細(xì)胞，食管鱗癌細(xì)胞的熱敏型瞬時(shí)受體電位（TRPV2）表達(dá)會(huì)明顯上調(diào)。研究者分別通過(guò)體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在54 的熱刺激下，食管鱗癌細(xì)胞的增殖速率明顯增加；而在小鼠體內(nèi)，TRPV2的激活，很大程度上促進(jìn)了腫瘤的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移。并且研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于非腫瘤細(xì)胞，TRPV2的過(guò)表達(dá)和激活，同樣增加了其癌變的可能。在這項(xiàng)研究中，54 已經(jīng)產(chǎn)生了致癌的風(fēng)險(xiǎn)
，而這個(gè)溫度在我們?nèi)粘ｏ嬍持泻艹Ｒ?jiàn)，所以飲食不要心急，避免飲食過(guò)燙的食物。
文章鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41416-022-01896-2
制版編輯 | 姜絲鴨
