8.20
知識分子
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
責編 | 攸淇
1
人造軟骨超越天然軟骨
圖片來源：pixabay
人造水凝膠材料被科學(xué)家寄予替代受損軟骨的期望?，F(xiàn)有水凝膠最大的問題是水凝膠的強度，以及如何將其固定在鉸鏈式關(guān)節(jié)處。來自美國杜克大學(xué)的研究團隊開發(fā)了一種新型的水凝膠材料。他們使用細菌纖維素來加固結(jié)晶聚乙烯醇材料。在聚乙烯醇結(jié)晶之前，細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。
來自印度科學(xué)教育與研究學(xué)院的科學(xué)家，開發(fā)了一種附著了多種功能基團的離子大孔金屬-有機物框架，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來達到高效的鈾回收。研究人員認為，這項技術(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，是中國特有的珍稀保護物種。青藏高原存在寒冷、氧分壓低、紫外線輻射強烈等特點，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，這一現(xiàn)象引起人們關(guān)注。
近日，來自中國科學(xué)院成都生物研究所李家堂研究團隊利用行為學(xué)、比較基因?qū)W和膜片鉗實驗等技術(shù)方法，探究了青藏高原溫泉蛇溫度感知能力的進化遺傳機制；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)的多個瞬時受體單位（TRP）離子通道基因改變（可能會導(dǎo)致跨膜通道中陽離子流通性變化）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，并對高溫區(qū)域表現(xiàn)出強烈的偏好性。
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（如心臟跳動和呼吸隔膜運動）的生物黏附技術(shù)。
近日，來自加拿大麥吉爾大學(xué)機械工程系地研究團隊開發(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的機械連鎖，使水凝膠和組織表面無需化學(xué)反應(yīng)即可形成較強的黏附作用。當前該技術(shù)已在嚙齒類動物身上驗證了生物安全性和有效性，研究人員希望可以進一步提高其普適性，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
大腦疲勞時盡量不要做重大決定
圖片來源：pixabay
眾所周知，在經(jīng)過長時間高強度腦力勞動之后，會讓人感到極度疲勞。近期，發(fā)表在《當代生物學(xué)》雜志的一項研究報告中發(fā)現(xiàn)，認知疲勞可能是由于大腦神經(jīng)代謝引起的，長時間高強度的腦力勞動，會導(dǎo)致谷氨酸在大腦前額葉皮層積聚，并影響對重大決策的掌控，此時，人們更傾向于付出少、回報快的一些決策。
研究人員通過將40名參與者分成高強度和低強度認知兩個組，使其在一定時間內(nèi)進行認知任務(wù)。通過采用磁共振波譜（magnetic resonance spectroscopy，MRS）來量化神經(jīng)組織中代謝物谷氨酸含量，發(fā)現(xiàn)高強度組參與者大腦的前額葉皮層谷氨酸含量逐漸遞增，瞳孔擴張減少，他們在經(jīng)濟決策上，更傾向選擇更直觀簡單的答案。有趣的是，所有參與者對自己的認知疲勞評分一致。這項研究結(jié)果表明，我們有時候?qū)ψ约旱纳眢w的真實狀態(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，盡力不要做重大決定。
文章鏈接：
https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000200951
6
圖片來源：pixabay
我們經(jīng)常會聽到 “趁熱吃” 或者 “趁熱喝” 的說法，然而過往研究表明，過熱的飲食會增加患食管癌的風(fēng)險。那么，這個有害健康的溫度大約是多少呢？
近期發(fā)表在《英國癌癥雜志》上一項研究發(fā)現(xiàn)，飲食過熱的食物，食物所產(chǎn)生的熱刺激可能誘發(fā)食管黏膜上皮細胞癌變，增加患癌風(fēng)險。相對于健康細胞，食管鱗癌細胞的熱敏型瞬時受體電位（TRPV2）表達會明顯上調(diào)。研究者分別通過體外細胞實驗和小鼠體內(nèi)實驗發(fā)現(xiàn)，在54 的熱刺激下，食管鱗癌細胞的增殖速率明顯增加；而在小鼠體內(nèi)，TRPV2的激活，很大程度上促進了腫瘤的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移。并且研究發(fā)現(xiàn)，對于非腫瘤細胞，TRPV2的過表達和激活，同樣增加了其癌變的可能。在這項研究中，54 已經(jīng)產(chǎn)生了致癌的風(fēng)險
，而這個溫度在我們?nèi)粘ｏ嬍持泻艹Ｒ姡燥嬍巢灰募?，避免飲食過燙的食物。
文章鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41416-022-01896-2
制版編輯 | 姜絲鴨
