氧化石墨烯可用于加固3D打印混凝土并使其电气化

氧化石墨烯可用于加固3D打印混凝土并使其电气化用增强混凝土制作的3D打印测试结构之一通常，混凝土建筑、桥梁和其他结构都是通过将湿混凝土浇注到木模（又称模板）中制成的，一旦混凝土硬化，木模就会被拆除。相比之下，3D打印技术则是将挤出的混凝土层层叠加，并在硬化过程中粘合在一起。不幸的是，这些层之间的粘结有时会成为薄弱点，从而降低结构的整体强度。为了解决这个问题，澳大利亚皇家墨尔本理工大学（RMITUniversity）和墨尔本大学（UniversityofMelbourne）的科学家们尝试将氧化石墨烯添加到用作3D打印混凝土粘结剂的水泥中。氧化石墨烯是石墨烯的氧化形式，而石墨烯又是由一个原子厚的碳原子片以蜂窝状连接在一起。在试验了不同的用量后发现，当氧化石墨烯的用量为水泥重量的0.015%时，混凝土的层间粘合效果更好。整体强度提高了10%。皇家墨尔本理工大学副教授乔纳森-陈（JonathanTran）说："氧化石墨烯表面具有官能团，这些官能团就像材料表面的粘点，可以抓住其他东西。这些'粘点'主要由含氧的各种官能团组成，它们在促进氧化烯与水泥等其他材料的牢固结合方面发挥着至关重要的作用。这种强大的粘合力可以提高混凝土的整体强度。"较高剂量的氧化石墨烯实际上降低了混凝土的强度和用途还有一个额外的好处，由于石墨烯具有很强的导电性，因此可以通过硬化的混凝土传递电流。希望有一天这种功能能用于裂缝检测系统，即使是最小的裂缝也能中断贯穿混凝土结构的电路。在这方面还需要进行更多的研究，而且科学家们还没有确定增强3D打印混凝土的强度与传统浇注混凝土的强度相比如何。由皇家墨尔本理工大学博士生刘俊利领导的这项研究的论文最近发表在《增材制造通讯》（AdditiveManufacturingLetters）杂志上。在以前的研究中，氧化石墨烯曾被用于在混凝土上形成保护层，以及增加用于加固混凝土的碎面罩纤维的粘合强度。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402273.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1402273.htm

有关肠道微生物组的新发现可能带来新的戒毒疗法

有关肠道微生物组的新发现可能带来新的戒毒疗法维克森林大学医学院的研究人员利用肠道微生物组调节大脑功能的能力及其在抑郁症、焦虑症和自闭症等神经精神疾病中作用的现有科学知识作为研究基础。他们另辟蹊径，研究微生物组是否以及如何影响可卡因的使用和戒断渴望。该研究的通讯作者德鲁-基拉利（DrewKiraly）说："对于有可卡因使用障碍病史的患者来说，复吸的风险很大，目前还没有有效的药物治疗方法来降低这种风险。因此，我们的研究考察了肠道微生物组如何随着时间的推移影响药物寻求。"首先，研究人员给大鼠注射抗生素，以消耗动物微生物群中的"好"细菌。然后训练大鼠自我服用可卡因。接下来，研究人员考察了有益肠道细菌的减少是否会影响老鼠戒毒后的可卡因觅药行为。最后，研究人员给大鼠注射了短链脂肪酸（SFCAs），以逆转抗生素治疗的效果，看看它对大鼠觅可卡因的行为有什么影响。短链脂肪酸由有益的肠道细菌产生，对大脑健康非常重要。研究人员发现，与对照组相比，微生物群耗竭的大鼠吸食更多的可卡因，并且在戒断一段时间后更努力地寻找毒品，他们说，这表明肠道微生物群影响了可卡因的奖励效应。除了行为上的变化，研究人员还发现，微生物群耗竭显著改变了大脑奖赏和快感系统的一部分--伏隔核的神经生物学标记。重要的是，他们发现微生物群耗竭造成的行为和生物影响可以通过施用SCFA逆转。研究人员说，他们的发现为今后研究特定微生物组成如何驱动药物寻求和其他动机相关行为奠定了基础："综合来看，这些发现证明了微生物组及其代谢物在药物摄取和寻求中的作用，为今后在这一领域开展转化工作奠定了基础。最终，这些微生物信号通路有可能作为生物标志物或药物使用障碍患者的治疗方法进行探索。"这项研究发表在《神经精神药理学》（Neuropsychopharmacology）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375001.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1375001.htm

突破性人体研究证实"神奇材料"石墨烯是安全的

突破性人体研究证实"神奇材料"石墨烯是安全的临床试验透视首次人体受控接触临床试验使用的是超纯氧化石墨烯薄膜--一种与水兼容的材料。研究人员表示，还需要进一步研究这种氧化石墨烯材料或其他形式的石墨烯是否会产生不同的效果。研究小组还希望确定，长时间接触这种比头发丝还要细几千倍的材料是否会带来额外的健康风险。科学家于2004年首次分离出石墨烯，并将其誉为"神奇"材料。可能的应用领域包括电子产品、手机屏幕、服装、涂料和水净化。全世界都在积极探索石墨烯，以帮助对癌症和其他健康问题进行有针对性的治疗，并以植入式设备和传感器的形式使用石墨烯。不过，在用于医疗之前，所有纳米材料都需要经过测试，以确定是否存在潜在的不良影响。研究方法和结果爱丁堡大学和曼彻斯特大学的研究人员招募了14名志愿者，在严格控制的接触和临床监测条件下参与研究。志愿者们在从荷兰国家公共卫生研究所带到爱丁堡的一个专门设计的移动暴露室中骑自行车时，通过面罩呼吸了这种物质两个小时。在暴露前和每隔两小时测量一次对肺功能、血压、凝血和血液中炎症的影响。几周后，志愿者被要求返回诊所，重复接触不同大小的氧化石墨烯或清洁空气，以进行比较。结果发现，石墨烯对肺功能、血压或其他大多数生物参数没有不良影响。不过，研究人员注意到，吸入这种材料可能会影响血液凝结的方式，但他们强调这种影响非常小。结论和未来方向爱丁堡大学心血管科学中心的马克-米勒（MarkMiller）博士说："石墨烯等纳米材料前景广阔，但我们必须确保它们是以安全的方式制造的，然后才能更广泛地应用于我们的生活。能够在人体志愿者身上探索这种独特材料的安全性，是我们在了解石墨烯如何影响人体方面迈出的一大步。通过精心设计，我们可以安全地充分利用纳米技术"。曼彻斯特大学和巴塞罗那加泰罗尼亚纳米科学与纳米技术研究所（ICN2）的科斯塔斯-科斯塔雷洛斯（KostasKostarelos）教授说："这是有史以来第一项涉及健康人群的对照研究，它证明了非常纯净的氧化石墨烯（具有特定的尺寸分布和表面特征）可以进一步开发，从而最大限度地降低对人类健康的危害。""我们花了十多年的时间，从材料和生物科学的角度，同时也从临床能力的角度，通过召集该领域的一些世界顶尖专家，安全地开展了这项受控研究"。英国心脏基金会首席科学与医学官布莱恩-威廉姆斯（BryanWilliams）教授说："这种石墨烯可以安全地开发出来，而且短期副作用极小，这一发现为开发新设备、创新治疗方法和监测技术打开了大门。我们期待在更长的时间内看到更大规模的研究，以更好地了解我们如何安全地使用石墨烯等纳米材料，在向患者提供救命药物方面取得飞跃。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1418551.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1418551.htm

针对佛教僧侣的微生物组研究揭示了冥想对肠道细菌的影响

针对佛教僧侣的微生物组研究揭示了冥想对肠道细菌的影响2017年对18项冥想研究的回顾推测，这种做法可以改变影响炎症的某些基因的表达。虽然这被假设为支撑冥想的一些积极影响的可能机制，但工作的分子过程仍然是个谜。在最近的研究揭示了我们的肠道-大脑轴可以影响炎症、新陈代谢和情绪的许多方式之后，新的研究开始探索冥想和肠道微生物组之间的潜在关系。为了做到这一点，研究人员转向了与世隔绝的藏传佛教僧侣，他们每天花很多时间进行冥想。来自西藏三个偏远寺庙的37名佛教僧侣被招募来提供粪便样本进行微生物组分析。每个参与者平均每天打坐两小时，时间长达30年。为了分离任何可能与冥想直接相关的微生物组差异，研究人员从一个由寺庙附近居民组成的对照组收集了微生物组样本。该研究指出，由于这些地区的受试者人数稀少，在招募一个足够的对照组方面存在重大挑战。在排除了那些服用抗生素或益生菌的人，并将他们的饮食、年龄和健康状况与僧侣相匹配后，研究人员找到了19名邻近的居民作为对照组。研究人员在新的研究中报告说："我们发现，冥想组和对照组之间的几个细菌物种有明显的不同。冥想组中的细菌在属的层面上丰富了，对人类的身体和心理健康有积极的影响。这种改变的肠道微生物群组成可以减少焦虑和抑郁的风险，并改善身体的免疫功能"。冥想组中普雷沃特氏菌和细菌菌种的含量最为明显。这两个物种以前一直与积极的心理健康和低的抑郁症和焦虑症比率有关。尽管研究结果非常吸引人，但研究人员表示需要谨慎解释。研究对象的队列非常小，虽然研究人员试图将对照组尽可能地与僧侣相匹配，但研究结果不能直接断定检测到的微生物组差异完全是由冥想造成的。剑桥大学的AriannaBasile也强调，这些发现不能作为冥想通过微生物组改善心理健康的证据。没有参与这项新研究的Basile说，可能有一些证据表明冥想可以帮助轻微的心理健康疾病，这些新的发现并没有对这种关联提供巨大的洞察力。"研究人员能够研究粪便微生物群的不同功能，虽然他们推测了这些功能的影响，但研究无法预测它们是否真的会改变体内的化学过程，从而改变各种健康结果，"巴西尔指出。"同样重要的是要注意，样本量很小，虽然他们的16S测序技术没有问题，但其他技术，如元基因组猎枪分析，将能够在物种水平上分析肠道微生物组，这将提供更多信息。"至少这项新的研究是第一个尝试和调查冥想对肠道微生物组的长期影响。它也是第一个做了令人难以置信的艰苦的实际工作，追踪偏远的西藏佛教僧侣，将他们的肠道细菌与当地不打坐的邻居进行比较。这项研究的结论依赖于许多注意事项，但它也为未来的研究人员提供了引人入胜的新途径。"这些结果表明，长期的深度冥想可能对肠道微生物群产生有益的影响，使身体能够保持最佳的健康状态，"研究人员总结说。"这项研究提供了有关长期深度冥想在调节人类肠道菌群方面的作用的新线索，这可能在心身状况和福祉方面发挥积极作用"。这项新研究发表在《普通精神病学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339925.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1339925.htm

抗生素和它们的盟友：科学家发现保护肠道微生物组的化合物

抗生素和它们的盟友：科学家发现保护肠道微生物组的化合物这项独特的研究由LisaMaier博士和CamilleV.Goemans博士进行。Goemans博士及其同事的独特研究，分析了144种不同的抗生素对最常见的肠道细菌丰度的影响，为减少抗生素治疗对肠道微生物组的不利影响提供了新的见解。人类肠道中数以万亿计的微生物通过帮助消化、提供营养物质和代谢物以及与免疫系统合作抵御有害细菌和病毒而对健康产生深远影响。抗生素会破坏这些微生物群落，导致失衡，从而导致艰难梭菌感染引起的复发性胃肠道问题，以及肥胖、过敏、哮喘和其他免疫或炎症疾病等长期健康问题。尽管有这种众所周知的附带损害，但由于技术上的挑战，哪些抗生素会影响哪些类型的细菌物种，以及是否能减轻这些负面的副作用还没有被系统地研究。为了了解更多，研究人员系统地分析了用144种不同的抗生素治疗后在肠道中常见的27种不同细菌的生长和存活情况。他们还评估了这些抗生素-细菌组合中超过800种抗生素的最小抑制浓度（MIC）--阻止细菌生长所需的最小抗生素浓度。结果显示，大多数肠道细菌的MIC比致病细菌略高，这表明在常用的抗生素浓度下，大多数被测试的肠道细菌不会受到影响。然而，两类广泛使用的抗生素--四环素类和大环内酯类不仅在比阻止致病菌生长所需的浓度低得多的情况下阻止了健康细菌的生长，而且还杀死了他们测试的一半以上的肠道细菌物种，有可能在很长一段时间内改变肠道微生物组构成。由于药物在不同的细菌物种之间的相互作用不同，研究人员调查了是否可以使用第二种药物来保护肠道微生物。他们将抗生素红霉素（一种大环内酯）和多西环素（一种四环素）与一组1197种药物结合起来，以确定能够保护两种丰富的肠道细菌物种（Bacteriodesvulgatus和Bacteriodesuniformis）免受抗生素影响的合适药物。研究人员确定了几种有希望的药物，包括抗凝血剂地卡因，痛风药物苯溴马隆，以及两种抗炎药物托芬那酸和二氟尼考。重要的是，这些药物并不影响抗生素对致病细菌的效果。进一步的实验表明，这些解毒药物也保护了来自人类粪便样本和活体小鼠的天然细菌群落。德国柏林马克斯-德尔布吕克分子医学中心的UlrikeLöber博士说："一个国际科学家团队的这项艰巨工作确定了一种新的方法，将抗生素与保护性解毒剂相结合，帮助保持肠道微生物组的健康，减少抗生素的有害副作用，而不影响其效率。尽管我们的研究结果很有希望，但还需要进一步研究，以确定最佳和个性化的解毒药物组合，并排除对肠道微生物组的任何潜在长期影响"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356111.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1356111.htm

研究发现肠道微生物组可能是调节体温的一个因素

研究发现肠道微生物组可能是调节体温的一个因素这项研究揭示了肠道微生物组在调节体温方面被忽视的作用，这可能是在过去一个半世纪观察到的平均基础体温下降的原因。这项研究由密歇根大学医学院医学博士罗伯特-迪克森领导的研究小组进行，利用入院的败血症患者的健康记录，对小鼠进行实验，调查肠道细菌组成、温度变化和健康结果之间的关系。败血症是身体对威胁生命的感染的反应，可导致体温的急剧变化，其轨迹与死亡率有关。医疗实践表明，住院的败血症患者在体温反应方面有很大的差异，这种差异可以预测他们的生存机会。该研究的主要作者、内科医学系的临床讲师KaleBongers博士说："体温是一个重要的标志，这是有原因的。它既容易测量，又能告诉我们关于身体炎症和代谢状态的重要信息"。然而，这种温度变化的原因，无论是在败血症中还是在健康状况下，都一直是未知的。Dickson说："我们知道温度反应在败血症中很重要，因为它强烈地预示着谁能活下去和谁会死去。但我们不知道是什么驱动了这种变异，以及是否可以修改它以帮助病人。"为了尝试了解这种变异的原因，该团队分析了116名入院患者的直肠拭子。患者的肠道微生物群差异很大，证实了这是变异的一个潜在来源。"可以说，我们的病人在其微生物群中的变异比他们自己的遗传学中的变异更多，"Bongers说。"任何两个病人在他们自己的基因组中都有99%以上的相同之处，而他们的肠道细菌可能有字面上0%的重叠。"作者发现，肠道细菌的这种变化与病人在医院时的体温轨迹相关。特别是，来自厚壁菌门的常见细菌与发烧反应的增加关系最为密切。这些细菌是常见的，在不同的病人中是不同的，而且已知它们会产生重要的代谢物，进入血液并影响身体的免疫反应和代谢。为了在受控条件下确认这些发现，该团队使用了小鼠模型，将正常小鼠与缺乏微生物组的基因相同的小鼠进行比较。实验性败血症引起了常规小鼠体温的剧烈变化，但对无菌小鼠的温度反应的影响却很微弱。在有微生物组的小鼠中，温度反应的变化与在人类中发现的同一细菌家族（Lachnospiraceae）密切相关。Dickson说："我们发现，同一种肠道细菌在我们的人类受试者和实验室小鼠中都能解释温度变化。这让我们对我们的发现的有效性充满信心，并给我们提供了一个了解这一发现背后的生物学的目标。"即使在健康状态下，没有微生物组的小鼠的基础体温也比常规小鼠低。用抗生素治疗正常小鼠也会降低其体温。该研究强调了肠道微生物组在体温中的一个未被重视的作用，并且可以解释过去150年中基础体温的降低。"虽然我们肯定没有证明微生物组的变化解释了人类体温的下降，但我们认为这是一个合理的假设，"Bongers说。"在过去的150年里，人类的遗传学没有发生有意义的变化，但是饮食、卫生和抗生素的变化对我们的肠道细菌产生了深刻的影响"。研究人员认为需要进一步研究以了解针对微生物组调节体温是否有助于改变败血症患者的结果。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346379.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1346379.htm