新方法使科学家们能够以前所未有的细节观察细胞的分泌情况

新方法使科学家们能够以前所未有的细节观察细胞的分泌情况我们知道詹姆斯-韦伯望远镜刚刚能够捕捉到令人叹为观止的遥远星系的照片，而这些星系在以前只能看到朦胧的斑块。观察单细胞蛋白质分泌的"詹姆斯韦伯"则是由圣路易斯华盛顿大学的研究人员使用一种革命性的技术创造出来的，该技术可以对细胞产生的蛋白质实现惊人的详细可视化。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1328869.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1328869.htm

DNA“捕获与释放”的新方法可用于脑癌的尿液检测

DNA“捕获与释放”的新方法可用于脑癌的尿液检测 由日本名古屋大学领导的一组研究人员开发了一种液体活检方法，分析尿液中是否存在DNA突变，这些突变表明存在神经胶质瘤（一种常见的脑肿瘤）。神经胶质瘤起源于大脑的神经胶质细胞，神经胶质细胞包围并支持神经细胞或神经元。它们约占所有脑肿瘤的三分之一。近年来，游离DNA(cfDNA)已成为诊断癌症和提供预后信息的多功能生物标志物。当肿瘤细胞分裂并导致健康细胞死亡时，cfDNA会释放到血液和其他体液中。由于癌细胞的分裂速度比健康细胞快得多，人体的白细胞无法有效清除它们，因此它们最终会通过尿液排出体外。“这些细胞的检测作为一种非侵入性的癌症检查方法已获得美国食品和药物管理局的批准，用于癌症筛查、诊断、预后以及监测癌症进展和治疗反应，”TakaoYasui说，他是一名癌症研究人员。该研究的通讯作者。“然而，一个主要瓶颈是缺乏从尿液中有效分离cfDNA的技术，因为排出的cfDNA可能很短、碎片化且浓度低。”为了解决这个问题，研究人员采用了“捕获后释放”的方法。首先，在“捕获阶段”，氧化锌(ZnO)纳米线从尿液样本中捕获cfDNA。选择ZnO是因为它的表面附着水分子，然后与cfDNA形成氢键。然后，在“释放”中，结合的cfDNA被洗掉并进行分析。研究人员在cfDNA中寻找的是IDH1突变，这是在神经胶质瘤中发现的一种特征性基因突变。他们使用新技术在术前测试了12名恶性脑肿瘤患者的尿液样本，发现他们的纳米线装置可以有效地从尿液中分离出cfDNA，并仅使用极少量的尿液即可检测到IDH1突变。“我们成功地分离了尿液cfDNA，这对于传统方法来说是极其困难的，”Yasui说。“当我们提取cfDNA时，我们检测到了IDH1突变，这是神经胶质瘤中发现的一种特征性基因突变。这让我们兴奋不已，因为这是第一份从小至0.5mL[0.01floz]的尿液样本中检测到IDH1突变的报告。”研究人员表示，他们的纳米线检测方法可用于进行早期癌症诊断，并且该方法可适用于测试其他类型的肿瘤。“这项研究通过使用化学、生物、医学和纳米技术，克服了目前使用的方法的缺点，为尿液cfDNA的临床使用提供了最先进的方法，特别是作为一种分析工具，促进早期诊断癌症，”Yasui说。“虽然我们测试了神经胶质瘤，但这种方法为检测肿瘤突变开辟了新的可能性。如果我们知道要寻找的突变类型，我们就可以轻松地应用我们的技术来检测其他类型的肿瘤，特别是检测那些无法通过常规方法分离的肿瘤。”该研究发表在《生物传感器和生物电子学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1368929.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1368929.htm

一种基于无透镜成像的新方法可以实现近乎完美的高分辨率显微镜观察

一种基于无透镜成像的新方法可以实现近乎完美的高分辨率显微镜观察圆环状光束从具有规则重复结构的物体上反弹产生的散射图案。资料来源：Wang等人，2023年，"Optica"（光学）。功能最强大的无透镜成像技术被称为"层析成像"，其工作原理是用类似激光的光束扫描样品，收集散射光，然后利用计算机算法重建样品图像。虽然层析成像技术可以观察到许多纳米结构，但这种特殊的显微镜在分析具有非常规则的重复图案的样品时会遇到困难。这是因为在扫描周期性样品时，散射光不会发生变化，因此计算机算法会感到困惑，无法重建良好的图像。面对这一挑战，刚刚毕业的博士研究员王斌和内森-布鲁克斯与JILA研究员MargaretMurnane和HenryKapteyn合作，开发出一种新方法，利用具有特殊涡旋或甜甜圈形状的短波长光来扫描这些重复表面，从而产生更多不同的衍射图样。这使得研究人员能够利用这种新方法捕捉到高保真的图像重建，他们最近在《光学》（Optica）杂志上发表了这篇论文。这项成果还将在《Optica》杂志的《光学与光子学新闻》（OpticsandPhotonicsNews）2023年光学年度要闻中重点介绍。这种新的成像方法对于纳米电子学、光子学和超材料的应用尤其具有影响力。Murnane解释说："将可见激光束结构化（或改变其形状）为甜甜圈和其他形状的能力彻底改变了可见光超分辨率显微镜技术。现在，我们有了将这些强大功能应用到更短波长的途径，这非常令人兴奋"。雕刻涡形高次谐波束为了在台式装置中产生类似激光的短波长光束，JILA小组使用了一种称为高次谐波发生（HHG）的过程。当超高速激光脉冲击中一个原子时，高次谐波发生器会将一个电子拉走，然后将其驱回母体原子重新结合。原子在接触时，会将电子的动能转化为极紫外（EUV）光。如果数以百万计的原子都同步发出极紫外光，那么这些光波就会产生类似激光的明亮极紫外光束。为了给重复图案成像，JILA的研究人员需要找到一种改变HHG光束的方法，这样当EUV光束在样品上扫描时，散射光就会发生变化。为了达到这一效果，研究人员将HHG光束从圆盘状转变为涡旋状或甜甜圈状，这就是所谓的轨道角动量（OAM）光束。这种不同的形状对于实现周期性样品的无透镜成像至关重要。当科学家们用漩涡状的HHG光束照射显微镜时（见附图），会产生更复杂的散射图案，这些图案会随着样品的扫描而变化。这些变化编码了样品重复图案的信息，使算法能够提取精确的图像。除了这一令人兴奋的结果之外，与扫描电子显微镜相比，这种新型涡流束无透镜成像技术对脆弱样品的损伤也更小。由于许多软性材料、塑料和生物样本都很脆弱，因此有一种精确而温和的方法来对它们进行成像是非常关键的。此外，涡流束无透镜成像比扫描电子显微镜更能检测出纳米图案中的缺陷，因为扫描电子显微镜往往会融化脆弱的样品。对于为下一代纳米、能源、光子和量子设备制造图案化材料的科学家来说，这一进步能够在不破坏高周期结构的情况下对其进行高分辨率成像。正如Kapteyn所说："未来，这也有可能以高空间分辨率对微妙的活细胞进行成像"。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424145.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1424145.htm

研究人员设计出捕获和回收工业排放二氧化碳的更高效新方法

研究人员设计出捕获和回收工业排放二氧化碳的更高效新方法研究人员开发出一种电化学电池，可在室温下捕获和释放二氧化碳，与传统的胺类系统相比所需的能量更少。新系统采用钾离子和锌离子进行了优化，有望应用于工业领域，多次循环后的效率几乎达到95%。许多行业正在转向电气化，以帮助抑制碳排放，但这种技术并不适用于所有行业。例如，二氧化碳是水泥生产过程中的天然副产品，因此本身就是造成排放的主要因素。多余的气体可以通过碳捕捉技术捕捉，这种技术通常依靠胺类物质与污染物发生化学键合来帮助"洗涤"污染物。但这也需要大量的能源、热量和工业设备--在此过程中会燃烧更多的化石燃料。碳捕集本身可以通过电化学电池实现电气化，而这些设备可以由可再生能源提供动力。因此，Fang-YuKuo、SungEunJerng和BetarGallant希望开发一种电化学电池，以最小的能量输入，轻松、可逆地捕获二氧化碳。研究小组首先开发了一种电化学电池，通过在溶于二甲亚砜的液态胺中"摆动"带正电荷的阳离子，既能捕集又能释放排放出的碳。当电池放电时，强路易斯阳离子与氨基甲酸相互作用，释放出二氧化碳并形成氨基甲酸胺。当过程逆转，电池充电时，阳离子被移除，电池可以捕获二氧化碳，并在此过程中转化氨基甲酸。研究人员利用钾离子和锌离子的组合优化了离子摆动过程。在原型电池中，他们使用这两种离子作为电池阴极和阳极的基础。与其他基于热能的电池相比，这种电池所需的能量更少，在初步实验中与其他电化学电池相比具有竞争力。此外，他们还测试了该装置的长期稳定性，发现经过多次充电和放电循环后，该装置仍能保持近95%的原始容量，这表明该系统是可行的。研究人员说，这项工作表明电化学替代技术是可行的，有助于使连续二氧化碳捕获-释放技术在工业应用中更加实用。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1380925.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1380925.htm

YouTube正在测试一种新方法 让观众以2倍速更快看完视频

YouTube正在测试一种新方法让观众以2倍速更快看完视频对不少人来说这听起来像是一个巨大的升级；目前，在YouTube上提高播放速度需要几个烦人的步骤。在移动应用上需要点击视频，点击三点菜单，点击播放速度，才可以从不同的选项中进行选择。移动和桌面网页上的步骤也类似。(不过，在桌面上，您可以使用Shift和小于或大于键来加速或减速，而无需进入菜单）。新功能似乎从TikTok获得了一些灵感：长按一个视频，该应用会弹出一堆不同的选项，包括一个播放速度菜单。实验页面介绍说，YouTube的长按功能测试将持续到8月13日，付费高级版用户才可以参与测试，非常希望YouTube能在实验结束后的某个时候向所有人推出该功能。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371481.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1371481.htm

不是科幻小说：一种无需接触即可移动物体的新方法

不是科幻小说：一种无需接触即可移动物体的新方法虽然之前已经证明了光和声波可以操纵物体，但这些物体总是比声音或光的波长小，或者分别在毫米到纳米的范围内。明尼苏达大学的团队利用超材料物理学的原理开发了一种可以移动更大物体的方法。超材料是经过人工设计的材料，可以与光和声音等波互动。通过在一个物体的表面放置超材料图案，研究人员能够使用声音将其引向某个方向，而无需实际接触它。"我们已经知道有一段时间了，波、光和声音可以操纵物体。"该研究的高级作者、明尼苏达大学机械工程系本杰明-梅休助理教授OgnjenIlic说："我们的研究与众不同的是，如果我们把物体的表面变成超材料表面或'超表面'，我们可以操纵和捕获更大的物体。当我们在物体表面放置这些微小的图案时，我们基本上可以将声音反射到我们想要的任何方向。而这样做，我们可以控制施加在物体上的声学力量。"使用这种技术，研究人员不仅可以将一个物体向前移动，还可以将其拉向一个源头，这与《星际迷航》等科幻小说中的牵引光束技术并无太大区别。他们的方法可能被证明对制造或机器人等领域的物体移动非常有用。论文第一作者、明尼苏达大学机械工程系研究生马修-斯坦恩说："非接触式操纵是光学和电磁学的一个热门研究领域，但这项研究提出了另一种非接触式驱动方法，它具有其他方法可能不具备的优势。另外，在这项研究实现的应用之外，扩大我们的物理学知识只是一般来说非常令人兴奋的事情！"虽然这项研究更多的是对概念的演示，但研究人员的目标是在未来测试出更高频率的波和不同的材料和物体尺寸。Ilic说："在科学和工程的许多领域，特别是机器人，需要移动东西，将信号转变成某种可控的运动。这通常是通过物理系绳或必须携带一些能量来源来完成任务。我认为我们在这里描绘了一个新的方向，并表明在没有物理接触的情况下，我们可以移动物体，而且可以通过对该物体表面上的东西进行编程来控制该运动。这为我们提供了一种新的机制，可以无接触地驱动事物。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1338309.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1338309.htm