昆虫身上的蛋白质纳米小球激发了研发紫外线防护罩和隐形装置的灵感

昆虫身上的蛋白质纳米小球激发了研发紫外线防护罩和隐形装置的灵感 叶蝉是一种常见的昆虫，经常出现在花园或农场中，被认为是农作物的害虫。它们在大多数方面都很不起眼，除了一个从未在其他昆虫身上发现过的独特特征叶蝉身上会产生极其复杂的纳米颗粒，这种颗粒被称为"brochosomes"（球状蛋白质组织），看起来就像一个个小足球。这些中空的球体大约只有一个细菌的一半大小，充满了微小的孔隙，而且在世界上不同地区生活的不同大小的物种之间竟然是一致的。"这让我们提出了一个问题，"该研究的主要作者黄德成说。"为什么会有这种一致性？拥有约600纳米、约200纳米孔隙的球状蛋白质组织的秘密是什么？这是否有什么作用？"叶蝉产生的复杂纳米颗粒球状蛋白质组织的显微镜图像 Lin Wang 和 Tak-Sing Wong / 宾夕法尼亚州立大学/知识共享叶蝉会分泌出这些球状蛋白质组织，然后将整个身体包裹在其中，这似乎有一些好处。首先，研究人员发现这些颗粒具有超疏水性，可以保护叶蝉免受水和自身超粘的尿液的侵害。此外，它们似乎还能对光线产生奇特的作用，因此，宾夕法尼亚州立大学的研究人员开始在实验室里制造自己的"小肉球"，并对其进行测试。制作如此微小的物体非常棘手，因此研究小组制作了更大比例的模型当然"更大"是相对而言的，因为它们仍然只有 2 万纳米宽。然后，他们用不同波长的红外光照射它们，观察红外光与球状蛋白质组织的相互作用，他们发现这些微粒几乎能阻挡所有的光反射，这表明它们的主要作用是为昆虫隐身，以躲避捕食者。这项研究的第一作者王林说："人们一直不清楚为什么叶蝉会产生结构如此复杂的颗粒。我们在实验室中利用高科技3D打印方法成功地制造出了这些蛋白质组织。我们发现，这些实验室制造的粒子可以减少高达94%的光反射。这是一个重大发现，因为这是我们第一次看到大自然做这样的事情，用空心颗粒以如此特殊的方式控制光线。"研究小组说，虽然他们的比例模型是用红外线进行测试的，但球状蛋白质组织的大小适合用紫外线做同样的事情。这可能是它们达到目的的关键鸟类和爬行动物用紫外线捕食，所以叶蝉可能会扰乱这些信号，以保护自己的皮毛。这一发现不仅能让我们了解昆虫的聪明才智，还能帮助我们了解一系列新技术。研究小组认为，它可以改善收集太阳能的表面，制造散射紫外线的涂层，保护物体和我们的皮肤免受阳光的伤害。"这一发现可能对技术创新非常有用，"王说。"有了调节表面光反射的新策略，我们也许就能隐藏人类或机器的热信号。也许有一天，人们可以根据叶蝉使用的技巧开发出一种热隐形斗篷。我们的工作表明，了解自然可以帮助我们开发现代技术。"这项研究发表在《美国科学院院刊》（PNAS）上。 ... PC版： 手机版：

发射紫外线的玻璃可清除微生物膜造成的污损 解决一系列水下问题

发射紫外线的玻璃可清除微生物膜造成的污损 解决一系列水下问题 当任何物质在海水中放置足够长的时间后，细菌、真菌、藻类和其他海洋微生物就会在其表面形成一层黏糊糊的薄膜。藤壶等大型生物就会在这层薄膜上立足，并以此为家，不断生长繁殖。不用说，这种涂层会大大降低船体的流体动力，使船只在一定速度下行驶时耗费更多燃料。生物膜还对水下结构、防护网甚至海水淡化厂造成问题。这种现象被称为生物污损。防止这种现象的主要方法包括在水下表面涂上抗菌涂料（可能会对环境造成危害）或特殊的不粘材料（必须经常重新涂抹）。一种建议的替代方法是用外部紫外线照射表面，紫外线可以杀死微生物。但遗憾的是，紫外线离光源越远，效果就越差，而且浑浊的水也会吸收紫外线。这就是紫外线发光玻璃（UEG）的作用所在。它不是由单独的光源照射，而是光源。Leila Alidokht（左）和 Mariana Lanzarini-Lopes（右）与研究生研究助理 Athira Haridas（中）一起研究紫外线发射玻璃 马萨诸塞大学阿默斯特分校这种材料是由马萨诸塞大学阿默斯特分校工程师领导的科学家团队创造的，它由一个普通的玻璃载玻片组成，载玻片背面涂有一层二氧化硅纳米粒子和透明聚合物。紫外线发光二极管不会将光线投射到玻璃的正面或背面，而是投射到玻璃的一个边缘，当紫外线穿过玻璃的厚度时，它们会被纳米粒子散射和扩散，纳米粒子会反射紫外线，但不会吸收紫外线。因此，紫外线发光玻璃的整个正面（水侧）都能均匀地发出紫外线。在保持令人满意的可见光和红外线透射率的同时，其效果比以同样方式照射的未镀膜玻璃好 10 倍。在对该技术的测试中，UEG 幻灯片和未涂层的对照幻灯片被浸没在佛罗里达州卡纳维拉尔港的海水中长达 20 天。试验结束后发现，UEG 能将可见生物膜的生长减少 98%无生物膜 UEG 幻灯片与无涂层对照样品的比较科学家们现在计划用更大的玻璃片进行实验，这些玻璃片被浸没的时间将更长。该研究的第一作者、博士后助理研究员 Leila Alidokht 说："所开发的技术可用于透明表面的消毒，如船舶窗户、浮球和系泊浮标、相机镜头以及海洋学、农业和水处理应用中的传感器。"有关这项研究的论文最近发表在《生物膜》杂志上。 ... PC版： 手机版：

“紫外线眼睛”UVEX将在NASA的新任务中探索宇宙

“紫外线眼睛”UVEX将在NASA的新任务中探索宇宙 由 Swift 航天器拍摄的仙女座星系紫外线图像。即将推出的 UVEX 将能拍摄更详细的紫外线图像 NASA/Swift/Stefan Immler（GSFC）和 Erin Grand（UMCP）说到望远镜，紫外线是光谱中被忽视的部分大多数望远镜倾向于关注可见光和红外线波长，而这两种波长可以说有更多的看点。毕竟，大多数恒星的紫外线都不是很明显，但这并不意味着那里什么都没有。最热的天体都会放射出紫外线，包括接近生命开始和结束的恒星，以及超新星和中子星碰撞等高能事件。因此，UVEX 有三大目标：首先，它将进行近紫外光和远紫外光的全天空巡天，绘制出比现有紫外地图更深入、更详细的紫外地图，这要归功于它的仪器比银河探索者（GALEX）上的仪器灵敏度高出50到100倍，银河探索者的前身曾在2003年至2013年间运行。其次，UVEX 将善于发现温度高但质量和金属含量低的恒星和星系，这类恒星和星系很难被其他类型的光线探测到。最后，它还能在短时间内旋转，以调查瞬时事件，如恒星坍缩并引发超新星，或指向引力波信号源，查看是否有紫外线闪烁。UVEX 任务已酝酿多年，但现在已被美国国家航空航天局选入其"探索者计划"，击败了关注 X 射线的 STAR-X 等其他提案。UVEX 预计于 2030 年发射，任务期限为两年，加上发射费用，价格约为 3 亿美元。一旦任务启动并正常运行，UVEX 将提供独特的宇宙视角，与最近发射的欧几里德和詹姆斯-韦伯太空望远镜以及即将发射的维拉-C-鲁宾天文台和南希-格蕾丝-罗曼太空望远镜协同工作，所有这些望远镜都可以观测可见光和红外光。 ... PC版： 手机版：

#皮肤黑的人更不易晒伤#】紫外线照射皮肤时，皮肤为了自我保护，黑色素细胞会生成大量的黑色素吸收紫外线。与皮肤白暂的人相比，肤色较

#皮肤黑的人更不易晒伤#】紫外线照射皮肤时，皮肤为了自我保护，黑色素细胞会生成大量的黑色素吸收紫外线。与皮肤白暂的人相比，肤色较深的人体内的黑色素细胞的黑色素颗粒更大、数量更多，能把有害的紫外线转化成无害的热量，防止皮肤晒伤。从这种角度来看，皮肤黑其实也是一种优势。 via 生命时报的微博

哥伦比亚大学的研究证明远紫外光几乎能消灭所有工作场所的空气传播病毒

哥伦比亚大学的研究证明远紫外光几乎能消灭所有工作场所的空气传播病毒 布伦纳说："如果这种病毒是一种致病病毒，那么远紫外光对空气传播疾病的保护作用将远远超过任何通风系统。"传统的紫外线杀菌灯是一种众所周知的杀灭病毒和细菌的技术，医院常用它来消毒房间。不过，直接暴露在传统的紫外线杀菌灯下可能会伤害皮肤和眼睛，因此只能在房间无人时开启。布伦纳说："我们可以在早上人们到达之前对房间进行净化，但房间很快就会再次受到污染，因为房间里的人会脱落病毒和其他空气传播的病原体。我们的目标是，当有人在房间里时，能够持续净化房间。"在过去的几年里，布伦纳的团队一直在开发远紫外光，这种光的波长（222 纳米）比传统的紫外线杀菌灯短，不能穿透或伤害活人的皮肤或眼睛。哥伦比亚大学和其他中心的实验室测试表明，远紫外光能在小型和房间大小的测试室中快速有效地灭活空气中的病原体。在这项新研究中，研究人员希望研究远紫外光在有人和空气中含有大量病毒的房间中的影响。出于道德和安全考虑，病毒必须对人体无害。在哥伦比亚大学，一个清洗实验室小鼠笼子的房间提供了一个理想的测试环境。大多数小鼠携带一种诺如病毒，这种病毒不会让动物或人类生病，但在清洗笼子时，高浓度的病毒会在空气中传播。研究人员在笼子清洗室安装了四盏顶置远紫外灯，每天采集空气样本，比较灯管开启和关闭时的传染性病毒水平。(这些灯管符合现行的远紫外线暴露限值监管指南）。布伦纳说："根据最初的灵敏度测试，我们预计空气传播病毒的减少率约为 66%。结果空气传播的传染性病毒减少了 99.8%超出了预期，远远超过了一般空气过滤和通风所能达到的效果。"研究没有发现远紫外线照明对空气质量（臭氧或微粒）有任何明显的影响。远紫外灯正被安装在更多的公共场所，并对空气中病原体的减少进行了相应的测量。布伦纳的团队还在进行实验室研究，以直接量化远紫外光对空气传播疾病的影响。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究人员发现冠状病毒与脆性X染色体综合征之间存在联系

研究人员发现冠状病毒与脆性X染色体综合征之间存在联系 SARS-CoV-2是导致COVID-19大流行的冠状病毒变种。研究人员非常惊讶地发现，SARS-CoV-2 劫持了与脆性 X 综合症相关的蛋白质，而脆性 X 综合症是导致智力残疾的最常见遗传原因。为了进一步探索冠状病毒与脆性 X 相关蛋白之间的联系，负责实验室工作的博士后迪米特里亚-加尔万斯卡（Dimitriya Garvanska）使用了各种细胞生物学和生物化学方法来了解这一过程。研究小组想知道，劫持脆性 X 相关蛋白是否对病毒在体内传播的能力至关重要。因此，他们与得克萨斯大学医学分院的一组研究人员一起制造了一种"突变病毒"。脆性 X 综合征小知识：这种综合症是由所谓的 FMR1 基因缺陷引起的，是遗传性智力障碍最常见的原因。这种病的特征是智力障碍，通常男孩/男性为中度到重度，女孩/女性为轻度。大约每 4,000 名男婴和每 10,000 名女婴中就有 1 人患有脆性 X 综合症。"我们对病毒蛋白 NSP3 的一小部分进行了突变，使其与脆性 X 相关蛋白结合，细胞培养试验表明，这降低了病毒的传播能力。此外，对仓鼠的测试表明，感染变异病毒后，在感染初期对肺部的影响较小，"Dimitriya Garvanska 解释并补充道："也就是说，与脆性 X 相关蛋白的结合对病毒的传播能力至关重要。随后的测试表明，这些蛋白质是细胞抗病毒防御的一部分，而 SARS-CoV-2 试图通过劫持这些蛋白质来对抗这种防御系统"。研究结果可能表明，脆性 X 综合征患者更容易感染 SARS-CoV-2 和其他病毒。这表明，我们或许应该对这些病人更加关注。该研究有助于深入了解脆性 X 综合征的可能病因除了确定冠状病毒与脆性 X 综合征之间的联系，雅各布-尼尔松、迪米特里亚-加尔万斯卡及其同事还对脆性 X 综合征有了更深入的了解。"我们知道，脆性 X 相关蛋白是大脑发育的关键。因为如果没有足够的蛋白质，我们就会遇到问题。但我们不知道它们为什么如此重要。在这项研究中，我们了解到它们与另一种蛋白质 UBAP2L 结合，而 UBAP2L 有助于决定细胞产生哪些蛋白质，"雅各布-尼尔松说。研究人员还发现，脆性 X 相关蛋白的突变会阻止它们与 UBAP2L 结合。这表明，要了解脆性 X 综合征，我们需要了解它是如何影响细胞中蛋白质的生成的。虽然这项新研究可以被称为基础研究，但其结果可能会被证明对未来的治疗有用。到目前为止，这还只是猜测。但从根本上说，我们对这些机制了解得越多，将来影响它们的机会就越大。您可以阅读《EMBO Reports》上的研究报告："SARS-CoV-2 劫持脆性 X 弱智蛋白以实现高效感染"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：