MIT开发出一台“疫苗打印机”

MIT开发出一台“疫苗打印机”这台打印机制造出带有数百根含有疫苗的微针的贴片。这种贴片可以贴在皮肤上，无需传统的注射就能使疫苗溶解。一旦打印出来，疫苗贴片可以在室温下保存数月。在今天发表在《NatureBiotechnology》上的一项研究中，研究人员表明，他们可以使用打印机生产耐热的Covid-19RNA疫苗，这种疫苗可以在小鼠中诱导与注射RNA疫苗产生的免疫反应相当的免疫反应。印刷的疫苗大多数疫苗，包括mRNA疫苗，在储存时必须冷藏，这使得储存它们或将它们送到无法维持温度的地方变得困难。此外，它们需要注射器、针头和训练有素的卫生保健专业人员来管理。为了克服这一障碍，麻省理工学院的研究小组开始寻找一种按需生产疫苗的方法。在Covid-19到来之前，他们最初的动机是建造一种设备，可以在埃博拉等疾病爆发期间快速生产和部署疫苗。这种设备可以被运送到偏远的村庄、难民营或军事基地，以便为大量人群快速接种疫苗。与生产传统的可注射疫苗不同，研究人员决定研究一种新型的疫苗递送方式，这种方式基于拇指指甲大小的贴片，其中包含数百个微针。这类疫苗目前正在研制中，用于治疗许多疾病，包括小儿麻痹症、麻疹和风疹。当贴片贴在皮肤上时，针头的尖端在皮肤下溶解，释放出疫苗。研究人员用来打印含有疫苗的微针的“墨水”包括包裹在脂质纳米颗粒中的RNA疫苗分子，这有助于它们在很长一段时间内保持稳定。这种墨水还含有聚合物，可以很容易地塑造成正确的形状，然后保持稳定数周或数月，即使在室温或更高的温度下储存。研究人员发现，通常用于形成微针的聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇的50/50组合具有最佳的刚度和稳定性组合。在打印机内部，机械臂将墨水注入微针模具，模具下方的真空室将墨水吸到底部，确保墨水一直到达针头的尖端。一旦模具被填满，它们需要一两天的时间来干燥。目前的原型机可以在48小时内生产100个补丁，但研究人员预计未来的版本可以设计成更高的容量。抗体反应为了测试疫苗的长期稳定性，研究人员首先制造了一种含有编码荧光素酶(一种发光蛋白)的RNA的墨水。在4摄氏度或25摄氏度(室温)下储存长达6个月后，他们将得到的微针贴片应用在小鼠身上。他们还将一批颗粒在37摄氏度的环境下储存了一个月。在所有这些储存条件下，贴片在小鼠身上引起了强烈的发光反应。相比之下，在室温下，传统的肌肉注射发光蛋白编码RNA产生的发光反应随着储存时间的延长而下降。然后，研究人员测试了他们的Covid-19微针疫苗。他们给小鼠注射了两剂疫苗，间隔四周，然后测量它们对病毒的抗体反应。注射微针贴片的小鼠与注射传统RNA疫苗的小鼠有相似的反应。研究人员还发现，当他们给小鼠接种在室温下储存了长达三个月的微针贴片时，也出现了同样强烈的抗体反应。麻省理工学院科赫综合癌症研究所的研究科学家AnaJaklenec说:“我们有一天可以按需生产疫苗。例如，如果某个地区爆发了埃博拉疫情，人们就可以向那里运送一些这样的打印机，为那里的人们接种疫苗。”“这项工作特别令人兴奋，因为它实现了按需生产疫苗的能力，”斯坦福大学转化医学和化学工程教授JosephDeSimone说，他没有参与这项研究。“随着疫苗生产规模的扩大和在高温下稳定性的提高，移动疫苗打印机可以促进RNA疫苗的广泛使用。”虽然这项研究的重点是Covid-19RNA疫苗，但研究人员计划调整这一过程，以生产其他类型的疫苗，包括由蛋白质或灭活病毒制成的疫苗。Jaklenec说:“墨水成分是稳定mRNA疫苗的关键，但墨水可以包含各种类型的疫苗甚至药物，允许使用这种微针平台递送的灵活性和模块化。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356581.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1356581.htm

为什么猫这么喜欢金枪鱼？科学家终于找出了原因

为什么猫这么喜欢金枪鱼？科学家终于找出了原因在本月发表于《化学感官》（ChemicalSenses）杂志的一项研究中，科学家们报告说，猫的味蕾含有检测鲜味（umami）所需的受体--各种肉类的咸味和深层味道，也是甜、酸、咸、苦之外的五种基本味道之一。事实上，鲜味似乎是猫寻找的主要味道。这对于食肉动物来说并不奇怪。但研究小组还发现，这些猫受体对金枪鱼中高浓度的分子具有独特的敏感性，这揭示了为什么我们的猫科动物朋友似乎更喜欢这种美味。明治大学分子生物学家、研究哺乳动物和鸟类味觉进化的领军人物户田康香（YasukaToda）说："这是一项重要的研究，将帮助我们更好地了解我们熟悉的宠物的喜好。这项工作可以帮助宠物食品公司为猫开发更健康的饮食和更美味的药物。"猫的味觉很独特。它们尝不出糖的味道，因为它们缺乏一种感知糖的关键蛋白质。沃尔瑟姆宠物护理科学研究所（WalthamPetcareScienceInstitute）的风味科学家兼感官科学团队研究经理斯科特-麦克格雷恩（ScottMcGrane）说，这可能是因为肉类中没有糖。他说，进化论中有一句话："如果你不用它，你就会失去它"。猫的苦味感受器也比人类少--这是超级食肉动物的共同特征。但麦克格雷恩推断，猫必须尝到某种味道，而这种味道很可能就是肉的咸味。在人类和许多其他动物体内，有两个基因--Tas1r1和Tas1r3--编码蛋白质，这两个基因在味蕾中结合在一起，形成一种检测鲜味的受体。之前的研究表明，猫的味蕾中表达了Tas1r3基因，但还不清楚它们是否拥有另一个关键的拼图。于是，麦克格雷恩及其同事对一只因健康原因被安乐死的6岁雄猫的舌头进行了活组织检查，而这只猫的健康原因与研究无关。基因测序结果显示，它的味蕾同时表达了Tas1r1和Tas1r3基因--这是科学家首次证明猫拥有检测鲜味所需的全部分子机制。然而，当研究人员将这些基因编码的蛋白质序列与人类的进行比较时，他们发现了一个惊人的差异：使人类受体与谷氨酸和天冬氨酸结合的两个关键位点在猫体内发生了突变，而谷氨酸和天冬氨酸是激活人类味觉的主要氨基酸。"于是我开始想，也许猫根本吃不出鲜味，"麦克格雷恩说。为了再三确认，他和他的团队设计了细胞，使其表面产生猫的鲜味受体。然后，他们让细胞接触各种氨基酸和核苷酸。这些细胞确实对鲜味做出了反应--但有一个转折。在人体内，氨基酸首先与细胞结合，核苷酸会放大细胞的反应。但在猫身上，核苷酸激活了受体，氨基酸则进一步增强了受体，麦克格雷恩说。"这与我们在人身上看到的情况完全相反"。在实验的最后一部分，麦克格雷恩及其同事对25只猫进行了味觉测试。在一系列试验中，他们向猫科动物展示了两碗水，每碗水都有不同的氨基酸和核苷酸组合，或者只有水。这些猫表现出对含有富含鲜味的食物分子的碗的强烈偏好，这表明这种味道是猫的主要诱因。Toda说："我认为鲜味对猫来说就像甜味对人类一样重要。"她指出，狗既能尝到甜味，也能尝到鲜味，这也许能解释为什么它们吃东西不那么挑剔。但猫渴望的不仅仅是一般的鲜味。猫科动物对含有组氨酸和单磷酸肌苷的碗表现出特别的偏爱--这些化合物在金枪鱼中含量特别高。"这是猫咪最喜欢的组合之一，"麦克格雷恩说。"它似乎真的击中了鲜味的甜蜜点"。这与Toda的个人经历不谋而合。当她还是一名兽医学生时，她曾在没有食欲的猫的食物中撒上干鲣鱼片--一种日本常见的鲜味配料，也是金枪鱼的近亲。"效果非常好！"她说。事实上，这项工作的一个应用就是开发猫更喜欢吃的食物，麦克格雷恩说。他还认为，一勺鲜味（比喻）可以帮助猫科动物更容易服药--这对于那些为了给猫吃药而差点失去手指的人来说是个好消息。猫为什么会对金枪鱼情有独钟，这仍然是一个谜。大约一万年前，猫在中东的沙漠中进化，那里的菜单上不可能有任何鱼类。这可能是猫随着时间的推移逐渐形成的一种口味。早在公元前1500年，古埃及的艺术作品中就有猫吃鱼的描绘。到了中世纪，一些中东港口的猫科动物开始大量吃鱼，包括金枪鱼，这可能是因为它们在享用渔夫留下的残羹剩饭。圣路易斯华盛顿大学的动物考古学家菲奥娜-马歇尔（FionaMarshall）说，在这两种情况下，进化出对鱼类--尤其是金枪鱼--的嗜好的猫可能比它们的同伴更有优势。麦克格雷恩承认："我们还处在一个起点上--这还不是一个完整的故事。但所有这些工作都在帮助我们建立对猫的基本认识"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1380051.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1380051.htm