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奇妙科技

2020-09-03 10:00:16 来源:河北新闻网
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地球形成之初就拥有

足够氢元素产生水

地球上水的起源一直是未解之谜。最新一期美国《科学》杂志发表研究认为,地球上的水可能起源于顽火辉石球粒陨石等物质释放的氢,表明地球形成之初就拥有足够的形成水的基础元素。

顽火辉石球粒陨石也被学术界称为“E型球粒陨石”,被认为是原始太阳系星云凝聚产生的物质。顽火辉石球粒陨石与地球上的岩石具有相似的同位素组成,因此科学家认为顽火辉石球粒陨石很可能参与了地球的形成。由于顽火辉石球粒陨石形成于温度较高的太阳系内部,科学家此前认为它不含水,而地球上水来源于撞击地球的彗星或小行星。

法国国家科学研究中心洛蕾特·皮亚尼等人测量了13个顽火辉石球粒陨石中的氢含量以及同位素氘氢含量之比,发现顽火辉石球粒陨石的氢含量远大于此前设想,而其氘氢含量之比接近于地幔水平。

结合宇宙化学模型分析上述数据,研究人员认为,地球上的水可能起源自顽火辉石球粒陨石向地壳和地幔中释放的氢。分析显示,参与地球形成的顽火辉石球粒陨石中氢含量之丰,使其释放的氢足以形成至少三倍的地球海水。

澳研究发现严重病毒感染

可使T细胞快速“瘫痪”

澳大利亚一项新研究说,艾滋病或新冠肺炎等由病毒引起的严重感染可使免疫细胞T细胞快速“瘫痪”;针对相关机制而提高T细胞的活性,有助于改善相应的抗病毒疗法和抗癌疗法。

T细胞是一种重要的免疫细胞,在严重的病毒感染或癌变中,其免疫功能可能会出现被称作T细胞耗竭的受损现象。由于T细胞是目前一些疗法如抗癌免疫疗法中的重要工具,研究T细胞耗竭的机制对改进相关疗法有重要意义。

澳大利亚墨尔本大学等机构研究人员在新一期英国《自然·免疫学》杂志上发表论文说,与过去认为T细胞耗竭是一个缓慢过程不同,他们发现严重病毒感染可使T细胞快速“瘫痪”。用小鼠进行的实验显示,在较弱的病毒感染中,T细胞会在很大程度上保持原有功能,但在严重病毒感染中,可能在几天内就会出现耗竭。

研究人员说,如果在严重病毒感染或癌症早期对T细胞进行调整,提高其活性,将有助于防止T细胞耗竭,用这种方法也许可以改善现有的一些抗病毒疗法和抗癌疗法。

论文通讯作者、墨尔本大学教授阿克塞尔·卡利斯告诉新华社记者,由于相关调整存在诱发严重副作用的风险,还需要做进一步的动物实验,才能将这种方法逐步推向临床应用。

桃为什么酸?

科研人员揭示其中奥秘

有的桃酸,有的桃不酸,原因何在?中国科学院武汉植物园的一项最新研究揭示了其中奥秘。

有机酸积累量是衡量果实风味品质的一个重要指标。中科院武汉植物园果树分子育种学科组科研人员通过对桃果实有机酸组分与含量进行测定发现,桃果实有机酸主要包含苹果酸和柠檬酸。桃果实发育早期大量积累有机酸,但果实成熟期有机酸含量显著下降导致了低酸性状的形成。桃果实中苹果酸的积累与代谢及液泡贮运有关,而柠檬酸的积累主要由代谢决定。

柠檬酸、苹果酸的积累都受基因控制。研究发现,低酸品种桃果实之所以没那么酸,是因为在果实发育后期相关基因表达降低了柠檬酸、苹果酸的含量。就柠檬酸而言,谷氨酸脱羧酶基因的表达水平上升促进了柠檬酸的降解;同时,丙酮酸脱氢酶激酶基因和丙酮酸激酶基因的上调表达以及乙醇脱氢酶基因的下调表达也可能影响柠檬酸的积累。就苹果酸而言,负调节基因对苹果酸合成途径中的限速酶编码基因以及苹果酸转运体基因表达的抑制,降低了苹果酸的积累。

与之相反,高酸品种桃果实之所以那么酸,是因为在高酸品种桃果实发育后期,受基因调控,积累了大量柠檬酸和苹果酸。

该研究负责人、中科院武汉植物园研究员韩月彭说,该研究对于运用基因技术改良桃果实风味品质具有指导意义。

新研究有助判断不同

材料微针的经皮给药性能

微针经皮给药是近年来兴起的新型给药技术,具有无痛等优点。不同材料的微针在皮下溶解并给药的性能哪家强?我国研究人员提出了一种新的评价方法。

微针经皮给药是通过微小的针头穿过皮肤释放药物,由于微针的长度一般在10微米至1毫米之间,不会刺激到神经,与传统注射相比具有无痛的优点。与口服药物相比,微针经皮给药还有避免肝脏首过效应、提供稳定血药浓度等优点。因此,近年来科学界开发出了多种材料的微针,包括由可生物降解材料制成的可溶解微针,这种微针使用后没有医疗垃圾。

那如何比较不同微针在皮下溶解并给药的性能?中国科学院理化技术研究所研究员高云华带领的团队提出了一种快速检测微针吸湿性的方法,用来判断材料的溶解性能。

研究团队选用了目前常用的15种微针基质材料,利用高通量动态水分吸附技术获取不同微针材料的吸湿数据。吸湿性是评价可溶解微针性能的重要指标。研究表明,聚谷氨酸微针的吸湿能力最强,聚乙烯醇微针和羟丙基纤维素微针的吸湿能力最弱。

研究还显示,对于吸湿性弱的聚乙烯醇微针,如果加入小分子增溶剂,其吸湿性和溶解性增强,溶解速率提高约10%。

据介绍,微针经皮给药在使用生物大分子药物的治疗中具有广阔应用前景,有望在部分药物的应用中取代传统注射方式。目前,微针经皮给药技术在糖尿病治疗、疫苗接种等方面有较为深入的研究和一定应用。

(本组稿件/河北日报记者王璐丹 综合新华社电)

责任编辑:马南
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