科學(xué)家揭示情感行為狀態(tài)的心源性控制
情緒狀態(tài)會影響身體的生理機能。例如,焦慮會導(dǎo)致心臟跳動加快,這是一個自上而下的過程。然而,心率加快是否會反過來誘發(fā)焦慮反應(yīng)尚不清楚。美國斯坦福大學(xué)研究團隊通過小鼠試驗,發(fā)現(xiàn)情感狀態(tài)受心率的影響。
我國科學(xué)家利用工程酵母實現(xiàn)非天然人參皂苷12β-O-Glc-PPD的從頭全合成
人參皂苷(Ginsenosides)是名貴藥材人參的主要活性成分,具有抗癌、抗炎、抗氧化和抗糖尿病等多種藥理活性。已知的天然人參皂苷均由人參皂苷苷元的C3-OH、C6-OH或C20-OH經(jīng)糖基化生成,但在人參中從未發(fā)現(xiàn)C12-OH糖基化皂苷。
新研究揭示睡眠期間大腦半球之間的競爭
人類的大腦由兩個半球組成,它們通過穿過中線的特殊纖維束通信。雖然每個半球都傾向于處理身體一側(cè)的感官和運動控制,例如,語言區(qū)通常位于左腦半球,但由于半球間不斷的交流,我們通常意識不到這種功能的劃分。
科學(xué)家揭示神經(jīng)干細胞的調(diào)控激活新機制
細胞代謝對神經(jīng)干/祖細胞(NSPC)的調(diào)控非常重要,然而,其調(diào)控神經(jīng)干細胞從靜止態(tài)切換到激活態(tài)的機制仍有待研究。瑞士洛桑大學(xué)等研究團隊通過研究細胞代謝的機制,揭示了讓靜止態(tài)神經(jīng)干細胞重新活躍的新機制。
我國科學(xué)家利用人多能干細胞衍生的類器官構(gòu)建藥物性肝損傷模型并篩選抗肝纖維化化合物
由于種間差異,依賴動物試驗來預(yù)測藥物的臨床療效、毒理學(xué)等,會造成難以避免的預(yù)測偏差,最終導(dǎo)致大量藥物開發(fā)失敗。因此,開發(fā)能夠準(zhǔn)確評估和預(yù)測候選藥物對人肝組織毒性和療效的體外肝臟細胞模型迫在眉睫。源于人多能干細胞的人肝臟類器官(HLO)為此提供了一種潛在的解決方案。
我國科學(xué)家繪制出食蟹猴全腦分區(qū)轉(zhuǎn)錄組圖譜
隨著轉(zhuǎn)錄組學(xué)和神經(jīng)影像學(xué)的發(fā)展,融合大腦基因表達的多模態(tài)人腦圖譜數(shù)據(jù)越來越受到重視。但是在非人靈長類動物中,相關(guān)數(shù)據(jù)仍積累較少。北京大學(xué)研究團隊繪制出食蟹猴全腦各個分區(qū)的轉(zhuǎn)錄組圖譜,開展獼猴大腦皮層解剖結(jié)構(gòu)特征的基因表達分析。
科學(xué)家揭示自閉癥譜系障礙個體差異機制
研究人員利用一個大型的神經(jīng)影像數(shù)據(jù)集,確定了腦功能性網(wǎng)絡(luò)連接的三個潛在維度(語言能力、社會影響、重復(fù)刻板行為)。通過這些維度,他們預(yù)測了ASD行為的個體差異,并得到了驗證。對三個維度進行聚類,研究人員定義了ASD四個亞群。
科學(xué)家設(shè)計了一種可自折疊的磁性軟體機器人
隨著微創(chuàng)手術(shù)的普及,患者的痛苦得到極大減輕,其術(shù)后恢復(fù)也更快。然而,微創(chuàng)手術(shù)器械的尺寸限制導(dǎo)致手術(shù)難度加大,特別是在狹窄、復(fù)雜的內(nèi)部環(huán)境中操作。利用軟體機器人技術(shù)可以有效地解決這個問題,特別是利用磁性驅(qū)動機器人,可以實現(xiàn)精確的導(dǎo)航、立體成像和精細操作,已成為微創(chuàng)手術(shù)領(lǐng)域的熱門技術(shù)。
我國科學(xué)家設(shè)計了一種用于食道賁門無創(chuàng)電刺激的柔性電子支架
胃食管反流?。℅ERD)是一種常見的胃腸道疾病,電刺激是一種很有前途的調(diào)節(jié)胃腸疾病的方法。然而,傳統(tǒng)的刺激器需要通過侵入性植入和移除手術(shù),存在感染和二次損傷的風(fēng)險。同時,由于濕滑、動態(tài)、狹窄的復(fù)雜體內(nèi)環(huán)境,在狹窄腔道內(nèi)原位持續(xù)的診斷與治療十分具有挑戰(zhàn)。
我國科學(xué)家在嗜鹽菌基因組中構(gòu)建便攜式DNA數(shù)字信息存儲系統(tǒng)
在DNA分子中編碼并存儲數(shù)字信息,可實現(xiàn)高密度、低能耗、超長壽命的數(shù)據(jù)存儲,是打破大數(shù)據(jù)存儲瓶頸的潛力技術(shù)之一。雖然主流的寡核苷酸池存儲可借助高通量合成和測序技術(shù)存儲海量數(shù)據(jù),但數(shù)據(jù)讀取依賴大型測序儀和專業(yè)生化操作,且多次提取后有數(shù)據(jù)耗竭的可能,因此不適用于存儲具有頻繁讀取需求的數(shù)據(jù)。
我國科學(xué)家構(gòu)建哺乳動物細胞中多基因表達比例控制的轉(zhuǎn)錄調(diào)控系統(tǒng)
多基因表達比例控制在蛋白質(zhì)復(fù)合體功能和多基因誘導(dǎo)的細胞命運決定等過程中都有重要的生物學(xué)意義。對內(nèi)源基因的表達比例控制可以探究誘導(dǎo)多能干細胞的設(shè)計原理、蛋白比例失衡引起的疾病治療策略等;而對轉(zhuǎn)基因系統(tǒng)的多基因表達比例控制,可實現(xiàn)對病毒樣顆粒等下一代疫苗技術(shù)的優(yōu)化。
我國科學(xué)家設(shè)計了一種智能可穿戴人工喉
語音是人類交流的重要方式,但說話者的健康狀態(tài)(例如神經(jīng)疾病、癌癥、外傷等原因?qū)е碌穆曇粽系K)和周圍環(huán)境(噪音干擾、傳播介質(zhì))往往會影響聲音的傳輸和識別。研究人員一直在改進通用語音識別和交互技術(shù),這些技術(shù)可以很好地處理細微的聲音或嘈雜的環(huán)境。多通道聲波傳感器可以提高聲音識別的精度,但因體積較大而無法佩戴。
我國科學(xué)家設(shè)計一種可用于智能人機界面和光熱療法的表皮傳感器
隨著人工智能的蓬勃發(fā)展,柔性可穿戴設(shè)備有望革新個人健康管理的格局,帶來顛覆性的變化。基于導(dǎo)電水凝膠的表皮傳感器憑借其柔軟度、組織相似性、3D仿生結(jié)構(gòu)和可調(diào)導(dǎo)電通道等優(yōu)勢,在智能電子皮膚、多功能假肢、人體運動監(jiān)測和智能診療等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。
我國科學(xué)家提出一種智能疾病診斷系統(tǒng)
用于實時檢測機械力信號的便攜式可穿戴傳感器因其在醫(yī)療健康監(jiān)測中的潛在應(yīng)用而受到廣泛關(guān)注。壓力傳感器是構(gòu)建智能疾病診斷系統(tǒng)的關(guān)鍵元器件,然而,傳統(tǒng)的壓力傳感器靈敏度有限,響應(yīng)范圍不理想,同時,在多通道的實時脈沖感知中存在信號串?dāng)_等問題。
我國科學(xué)家揭示聚酮合酶的C-N鍵形成機制
聚酮合酶(PKSs)是自然界中一系列強大的多功能酶,能夠合成具有廣泛生物活性的天然產(chǎn)物,包括:抗生素,降膽固醇藥,抗腫瘤藥以及免疫抑制劑。由于其具有功能多樣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點,探究PKSs的基本催化機制一直是微生物天然產(chǎn)物合成,進而衍生新型藥物的研究焦點之一。
研究人員開發(fā)焦慮癥血液檢測法
焦慮是神經(jīng)疾病中最常見的一種,以焦慮情緒體驗為主要特征。目前,通過與患者談話,醫(yī)生可以開具一些治療藥物。然而,這類精神藥物通常會導(dǎo)致患者產(chǎn)生依賴,甚至成癮,并可能導(dǎo)致其他更多問題。因此,迫切需要一種更個性化且安全有效的治療方法。