美国加州大学洛杉矶分校科学家在基因工程干细胞研究领域获得突破：通过改造患者的造血干细胞，使患者体内能持续生成抗癌T细胞。这项由多位顶尖科学家合作开展的临床试验，首次在人体中验证了一项新的治疗策略——通过干细胞“内部工厂”持续生成肿瘤靶向免疫细胞。该成果发表于最新一期《自然-通讯》，标志着人体免疫系统可再生抗癌能力的重大进展。研究团队针对表达NY-ESO-1抗原的侵袭性肉瘤患者展开试验。这种存在于80%滑膜肉瘤的癌症睾丸抗原，既可作为安全的治疗靶点，又能有效区分肿瘤与正常组织。通过将癌症特异性受体插入患者自身造血干细胞，再经骨髓移植植入后，这些工程干细胞可在体内持续生成携带抗原受体的T细胞。其中一名患者在接受治疗后，不仅肿瘤出现消退迹象，且工程T细胞在体内维持了数月的可检测水平。该疗法通过基因重编程技术解决了传统免疫疗法的持久性难题。现有T细胞疗法常因细胞耗竭而失效，而干细胞作为“永生化...
铈铑锡晶体内重费米子发生量子纠缠（艺术图）。图片来源：日本大阪大学日本大阪大学和广岛大学科学家合作，首次在铈铑锡（CeRhSn）材料中直接观测到受普朗克时间（量子力学最小时间单位）调控的重费米子量子纠缠现象。这项发表于《自然》合作期刊《npj量子材料》的研究，为开发基于固态材料的新型量子计算机开辟了新途径。重费米子是固体中传导电子与局域磁性电子强相互作用形成的“增重版”电子，其引发的非常规超导等特性一直是凝聚态物理研究热点。铈铑锡材料具有独特的准笼目晶格结构，以拥有“几何阻挫效应”著称。几何阻挫效应指某些特定几何结构的物理系统，由于无法同时满足内部所有竞争相互作用，系统无法达到能量最低的稳定状态，而引发一系列奇异量子现象。实验发现，在几何阻挫作用下，铈铑锡内电子的有效质量急剧增加，形成重费米子。更惊人的是，在高温环境下，这些重费米子不再遵守普通金属世界里的规则，而是变为非费米子液体，其...
卡宾（又称碳宾）是药物合成与材料开发的关键媒介，其重要性不言而喻，但其合成方法有限。美国俄亥俄州立大学科学家借助铁催化剂与锌还原剂的协同作用，将卡宾分子的合成效率提升至传统方法的百倍，有望缓解抗生素等关键药物短缺的难题。相关研究成果发表于新一期《科学》杂志。卡宾分子是现代医学和材料科学中的“明星”。其碳原子最外层存在两个未成键电子，导致这类分子活性极高，不仅易与其他物质发生反应，甚至在水中也会瞬间分解。这种“桀骜不驯”的特性，使得实验室合成卡宾既危险又困难。此次，研究团队先用铁催化剂“驯服”含氯自由基分子，再通过精密调控，制备出包括多种新型卡宾在内的系列产物。这些卡宾分子会迅速与其他物质结合，形成独特的三角形环丙烷结构。这种类三角结构分子片段体积小巧，能量状态特殊，在农药和医药合成中具有重要价值。该方法在水环境中依然表现优异，这意味着未来或能实现活细胞内精准合成卡宾，为创新药物靶点开辟...
一项对寒武纪节肢动物化石的最新研究表明，蜘蛛及其近亲组成的蛛形纲动物可能起源于海洋。这项由美国亚利桑那大学团队领导的研究发表于最近的《当代生物学》期刊。此次研究对象是一种生活在5亿多年前海底的已灭绝动物——莫里森虫。此前，科学界普遍认为它是原始螯肢动物，认为其进化地位比鲎（马蹄蟹）的祖先更为原始。通过先进成像技术，团队对莫里森虫化石的神经系统和脑部结构进行了细致分析。结果显示，莫里森虫的神经排列模式与现代蜘蛛等蛛形纲动物高度一致，而非预期中鲎类的神经构造。其头胸部存在辐射状分布的神经节，负责控制5对附肢运动，脑部还延伸出神经连接到一对类似蜘蛛毒牙的钳状结构。更关键的是，莫里森虫的脑部组织排列顺序与甲壳类、昆虫及鲎类相反，呈现“前后颠倒”的独特结构，这与现代蜘蛛的脑部特征完全吻合。这种结构有助于提升捕猎时的反应速度、动作协调性和结网等精细动作的能力。通过对115个现存和灭绝节肢动物的神经...
海蛇尾标本。图片来源：澳大利亚维多利亚博物馆澳大利亚维多利亚博物馆研究团队首次绘制出海蛇尾的全球分布与进化关系图谱。这项发表于新一期《自然》杂志的研究表明：在寒冷、黑暗、高压的深海世界中，海洋生物间的联系远比人类想象的更为紧密。海蛇尾这种古老的多棘动物已在地球上生存了4.8亿年，从浅海到水下3500多米的深渊都能发现它们的踪迹。研究团队通过分析全球48家自然历史博物馆收藏的2699份标本——这些标本来自332次科考航行的采集，揭开了这种深海动物的迁徙之谜。令人惊叹的是，这些既无鳍又无翼的生物，竟能通过深海洋流实现跨洋迁徙，其幼体在冷水中的超长存活期成为它们“免费搭乘”洋流的关键。这项研究打开了观察海洋生物演化的新窗口。深海并非人们想象中的孤立世界，而是一条四通八达的“生物高速公路”。值得注意的是，温带深海的生物群落表现出惊人的全球关联性，比如澳大利亚南部海域的生物与北大西洋的“远亲”保...
新一期《自然》杂志刊登了一项里程碑式研究：美国斯坦福大学医学院团队利用非基因匹配的健康前体细胞，替换掉罹患桑德霍夫病小鼠超过半数的病变小胶质细胞，使实验鼠寿命从135天延长至250天，运动功能与探索行为几乎恢复至正常水平。这也是首次为泰萨克斯病和桑德霍夫病等目前无药可治的致命性脑病提供了“即用型”细胞疗法蓝图。泰萨克斯病和桑德霍夫病同属溶酶体贮积症。患儿因缺乏关键酶，神经“清道夫”小胶质细胞及邻近神经元内代谢垃圾堆积，出生后数月即出现快速退化，通常在两岁前夭折。过去尝试的造血干细胞移植需全身化疗清髓，且健康细胞难以穿越血脑屏障，成功率不足三成，并伴随排异或移植物抗宿主反应。团队此次采用“脑区专属移植”策略：先以低剂量放射线照射并辅以药物暂时清除小鼠脑内原有小胶质细胞，随后直接向脑室注射来自非匹配供体的微胶质前体细胞，再给予两种已获批的免疫调节药物阻断外周免疫攻击。结果显示，新细胞在8个...
超新星2021yfj极度剥离状态（艺术图）。图片来源：美国西北大学《自然》20日刊登的论文报告了一次罕见的宇宙事件：一颗大质量恒星在超新星爆发时，“自曝”其内部结构，从而向人们揭示了大质量恒星生命结束之谜。该研究对恒星演化提供了新见解，证实了对恒星临近生命末期结构的预测。在天文学领域，大质量恒星一直是研究重点。这类恒星通常可以达到太阳质量的几十倍甚至上百倍，但目前对于这一类恒星“诞生”与“终结”的研究，依然存在一些理论分歧。人们预测，生命末期的大质量恒星会形成由不同元素组成的壳状结构，较重的元素预计会更靠近核心，但这很难被观察到。美国西北大学研究人员此次报告了他们对超新星2021yfj的观察。其前身恒星似乎已剥离了大多数外层，超新星爆发揭示了其内部恒星层。研究人员观察到一个厚且大质量的富含硅和硫的壳，在超新星爆发前不久被原恒星排出。但他们还检测到了氦，这有些出乎意料，因为人们认为较轻的...
核糖体（中间）从mRNA生成蛋白质（红色）。深紫色链代表转移RNA，它们也参与蛋白质合成。图片来源：英国《新科学家》网站德国莱布尼茨老龄研究所团队在一种名为鳉鱼的淡水鱼大脑中发现，随着年龄增长，细胞内合成蛋白质的“工厂”——核糖体，在制造某一类关键蛋白质时出现卡顿，从而引发一连串恶性循环，导致细胞功能不断衰退。这或许是一种潜在的细胞衰老“总开关”机制及多种细胞老化现象的根源。相关论文发表于新一期《科学》杂志。合成蛋白质的“配方”储存在细胞DNA中。当细胞需要制造某种蛋白质时，会将这段DNA“配方”转录为一种名为信使RNA（mRNA）的分子。通常情况下，mRNA越多，蛋白质产量也越高。然而，越来越多研究发现，随着人类细胞的老化，这种“产量正相关”关系会逐渐失效，即使mRNA水平不变，蛋白质的产量也可能下降。团队分析了鳉鱼大脑中核糖体的变化过程，并利用先进技术捕捉其在mRNA分子上的停留位...
美国马里兰大学医学院研究团队研发出的一种新型分子，显示出作为一氧化碳中毒高效解毒剂的潜力，与当前正在测试的其他分子比较其副作用更小。相关研究成果发表在新一期《美国国家科学院院刊》上。一氧化碳中毒是全球范围内常见的急诊医疗问题。中毒多发生在通风不良的密闭环境中，如室内天然气燃烧设备出现故障，或汽车在封闭车库内运行。目前，治疗一氧化碳中毒的唯一方法是以氧气疗法帮助体内排毒。然而，近一半的幸存者仍会出现长期的心脏和脑部损伤，临床亟待找到更有效的疗法。此次，研究团队开发了一种新型工程蛋白分子疗法，其作用机制类似“海绵”，能够从血液中吸附一氧化碳。新型分子基于一种细菌中天然的代谢调节蛋白，该蛋白可感知极微量一氧化碳。团队对其进行工程改造，使其能高度选择性地结合一氧化碳，而不干扰体内的氧气或其他重要分子。在小鼠实验中，该疗法能迅速从红细胞中清除一氧化碳，并使其通过尿液安全排出体外。与其他蛋白疗法不...
瑞士巴塞尔大学研究团队在人工光合作用领域取得重要进展：他们开发出一种新型人工分子，能够模仿植物自然的光合作用机制，在光照条件下同时储存两个正电荷和两个负电荷。这一成果为未来将太阳能转化为碳中和燃料提供了新的可能性。相关论文发表于最新的《自然-化学》杂志。在自然界中，植物通过光合作用利用阳光的能量，将二氧化碳和水转化为富含能量的糖类分子。这些有机物不仅为植物自身提供能量，也成为整个食物链的基础。当动物或人类消耗这些碳水化合物，将其“燃烧”以获取能量时，会释放二氧化碳，从而形成一个闭合的碳循环。科学家正试图模仿这一过程，利用阳光合成氢气、甲醇或汽油等高能燃料，这类“太阳能燃料”在使用过程中释放的二氧化碳等于其生产时所吸收的量，因此可实现碳中和，是未来清洁能源的重要方向。一种具有特殊结构的分子，是此次实现人工光合作用的关键一步。该分子由5个功能单元串联组成，每一部分承担特定任务。分子的一端包...
您是本站第73251名访客 今日有0篇新文章/评论
