科学家开发出创新方法分离对清洁能源技术至关重要的镧系元素

科学家开发出创新方法分离对清洁能源技术至关重要的镧系元素水溶性和油溶性有机分子能有效分离元素周期表中的镧系元素。资料来源:橡树岭国家实验室镧系元素与清洁能源被称为镧系元素的金属具有宝贵的特性,可用于电动汽车和风力涡轮机等清洁能源技术以及许多其他应用。这些元素包括几种关键材料。在自然界中,镧系元素经常混合在一起。工业界必须将它们分离出来,以利用它们各自的特性。但传统的分离方法耗时长、成本高,而且会产生废弃物。现在,科学家们已经开发出一种高效的新方法,可以根据具体情况选择特定的镧系元素。该技术结合了两种物质。一种物质喜水,可捕捉较轻的镧系元素;另一种物质喜油,可捕捉较重的镧系元素。分离技术的创新将一种亲油化合物和一种亲水化合物混合在一起,从化学混合物中提取特定的有价值元素,这在工业规模上是可行的。扩大规模后,该工艺可以使用更小的设备、更少的化学品和更少的废物。这将使新工艺比传统方法更高效、更环保。稀土材料加工取得突破为清洁能源技术制造纯稀土材料--14种镧系元素以及钇和钪--最具挑战性和最昂贵的方面是将单个稀土元素相互分离。橡树岭国家实验室的科学家将两种有机物结合在一起:一种亲水,另一种亲油。这些有机物对不同的稀土元素有偏好。例如,一种与较轻的稀土元素相互作用强烈,而另一种则偏爱较重的稀土元素。科学家们用两种不同的液体--油和水--来测试这种技术。在水中,他们溶解了亲水性物质;在油中,他们加入了亲油性物质。他们发现,与之前使用的单物质方法相比,双物质方法有助于分离最轻和最重的稀土元素。他们使用各种方法研究这些有机化学物质和稀土元素如何相互作用。研究结果提供了有关该过程如何工作的宝贵信息,以及有关如何进一步改进分离系统的真知灼见。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426802.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1426802.htm

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我国科研团队稀土元素高效膜分离技术取得重要进展兰州大学消息,该校稀有同位素前沿科学中心陈熙萌、李湛团队的一项题为“构建二维异质结构通道:利用工程化生物膜和石墨烯进行精准的钪筛分”的突破性研究成果发表在国际期刊《先进材料》上。研究人员利用工程生物膜和氧化石墨烯纳米片之间的二级结构,构建了一种具有高效分离性能的二维异质通道。李湛介绍,这项全新的膜技术不但实现了钪离子的选择性识别与筛分分离,还对其他稀土元素的分离和提纯具有重要意义。(科技日报)

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科学家发现战胜致命真菌的新方法

科学家发现战胜致命真菌的新方法我们大多数人都熟悉脚气,这是一种相对无害的健康问题,去药店买点药就能解决。但其他真菌感染更为严重,念珠菌、隐球菌和曲霉菌每年造成数百万人死亡。与细菌对抗生素的耐药性一样,真菌对药物的耐药性也在全球范围内不断增长,除非现在就采取措施,否则在不久的将来,死亡人数很可能会上升。目前,只有三大类抗真菌药物,它们都通过破坏真菌细胞周围的屏障发挥作用。矛盾的是,尽管它们都能破坏屏障,但目前的治疗方法实际上非常特殊,也就是说,杀死一种真菌的方法可能无法杀死另一种真菌。一种真菌(C.neoformans)在三种条件下生长:未处理、使用亚致死剂量的脂肪酸合成酶抑制剂NPD6433处理和使用氟康唑处理。经NPD6433处理后,真菌的数量和毒力均有所降低。资料来源:理化学研究所这组研究人员希望找到另一种对抗有害真菌的方法,一种可以对抗多种真菌的方法。他们的方法是首先筛选结构多样的理化学研究所天然产物库(NPDepo),以对抗四种致病性酵母菌--三种念珠菌和一种隐球菌--这些酵母菌已被世界卫生组织确定为重要的人类病原体。他们一直在寻找一种能对所有四种酵母菌都产生影响的物质,这表明它可能对多种真菌有效。经过筛选,研究人员发现了几种化合物,它们能使这四种真菌中每种真菌的生长速度至少降低50%。在这三种化合物中,对人体细胞毒性最小的一种也能减少烟曲霉的生长,烟曲霉是一种极为常见的真菌,对免疫力低下的人来说是致命的。理化学研究所NPDepo将这种化合物命名为NPD6433。下一步是找出它的作用。针对近1000个不同的基因,研究人员研究了当酵母缺少一个基因拷贝时,NPD6433对酵母生长的抑制程度。他们发现,只有一个基因(脂肪酸合成酶)的减少会使酵母更容易受到NPD6433的影响。这一结果意味着,NPD6433很可能是通过抑制脂肪酸合成酶发挥作用,从而阻止脂肪酸在真菌细胞内生成。进一步的实验表明,NPD6433和另一种脂肪酸合成酶抑制剂Cerulenin能够杀死培养物中的多种酵母菌。最后一项实验测试了NPD6433在实验室活体模型生物--秀丽隐杆线虫(Caenorhabditiselegans)--中的治疗效果,秀丽隐杆线虫感染了一种致病性酵母菌,这种酵母菌通过肠道侵入人体后可引起全身感染。之所以选择秀丽隐杆线虫,是因为它的肠道和我们的一样。试验结果表明,用NPD6433治疗受感染的蠕虫后,死亡率降低了约50%。重要的是,对感染了对标准抗真菌药物有抗药性的酵母菌的蠕虫来说,情况也是如此。"耐药性真菌是一个日益严重的问题,而开发新药的线索为对付这些不断演变的病原体带来了希望,"该研究的主要作者YokoYashiroda说。"我们的研究表明,以脂肪酸合成为靶点是治疗真菌感染的一种很有前景的替代疗法,而且可能不需要为个别物种量身定制解决方案。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374785.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1374785.htm

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科学家提出搜寻暗物质的新方法

科学家提出搜寻暗物质的新方法自暗物质被发现以来,科学家们一直未能探测到它,即使几十年来在世界各地部署了多个超灵敏粒子探测器实验也无济于事。现在,美国能源部(DOE)SLAC国家加速器实验室的物理学家们提出了一种利用量子设备寻找暗物质的新方法。SLAC物理学家丽贝卡-利恩(RebeccaLeane)是这项新研究的作者之一,她认为大多数暗物质实验都在寻找银河系暗物质,这种暗物质会直接从太空发射到地球上,但另一种暗物质可能已经在地球周围徘徊了很多年。利恩说:"暗物质进入地球后,会四处弹跳,最终被地球的引力场困住。随着时间的推移,这种热化暗物质的密度会比少数松散的星系粒子更高,这意味着它更有可能撞上探测器。不幸的是,热化暗物质的移动速度要比银河系暗物质慢得多,这意味着它传递的能量要比银河系暗物质少得多--传统探测器可能无法看到。"有鉴于此,利恩和SLAC博士后研究员阿尼尔班-达斯找到了SLAC的科学家诺亚-库林斯基,他是一个新实验室的负责人,主要研究用量子传感器探测暗物质。库林斯基说,科学家通常认为这是因为冷却系统不完善或环境中存在热源。但他说,可能还有其他原因:"如果我们实际上有一个完美的冷系统,而我们无法有效冷却它的原因是它不断受到暗物质的轰击呢?"达斯、库林斯基和利恩想知道,超导量子设备是否可以重新设计为热化暗物质探测器。根据他们的计算,激活量子传感器所需的最小能量足够低,约为千分之一电子伏特,因此它可以探测到低能量的银河系暗物质以及悬浮在地球周围的热化暗物质粒子。当然,这并不意味着暗物质是量子设备失灵的罪魁祸首--只是说它是可能的,下一步就是要弄清楚他们能否以及如何将敏感的量子设备变成暗物质探测器。因此,有几件事需要考虑。首先,也许有更好的材料来制造这种装置。利恩说:"我们一开始考虑的是铝,这只是因为铝可能是迄今为止用于探测器的特性最好的材料。但事实可能证明,对于我们正在研究的质量范围和我们想要使用的探测器类型,也许有更好的材料。"利恩说,还有一种可能性是,热化暗物质与量子设备的相互作用不会像银河系暗物质被怀疑与直接探测设备的相互作用那样。在这项研究中只是考虑了暗物质进入并直接弹开探测器的简单情况,但它还可以做很多其他事情。例如,其他粒子可能与暗物质相互作用,改变探测器中粒子的分布方式。"这就是在SLAC工作的好处之一。我们确实有相当多样化的小组在从事许多不同的科学研究,我觉得这个项目是SLAC研究的一个非常好的协同效应。"编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429970.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1429970.htm

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钙过量-科学家开发出杀死癌细胞的新方法钙离子在细胞功能中起着至关重要的作用,但如果钙离子含量过高,就会对细胞造成危害。研究人员最近开发出一种化合物,可通过调节细胞内的钙离子流入来靶向摧毁肿瘤细胞。这种创新方法利用了肿瘤组织内已有的钙离子,无需外部钙源。《AngewandteChemie》杂志上发表的一篇论文详细介绍了这一研究成果。生物细胞需要钙离子来维持线粒体(细胞的动力室)的正常运转。然而,如果钙离子过多,线粒体过程就会失衡,细胞就会窒息。由韩国首尔梨花女子大学的尹珠英(JuyoungYoon)领导的研究小组与来自中国的研究小组一起,利用这一过程开发出了一种协同抗肿瘤药物,它可以打开钙离子通道,从而在肿瘤细胞内引发致命的钙离子风暴。研究人员瞄准了两个通道,第一个是外膜上的通道,另一个是内质网中的钙通道,内质网也是一个储存钙离子的细胞器。位于外膜的通道在暴露于大量活性氧(ROS)时打开,而内质网中的通道则被一氧化氮分子激活。为了产生能打开外膜钙通道的ROS,研究人员使用了染料吲哚菁绿。这种生物活性剂可通过近红外线照射激活,不仅能引发导致ROS的反应,还能使环境升温。研究小组解释说,局部高温会激活另一种活性剂BNN-6释放一氧化氮分子,从而打开内质网中的通道。在肿瘤细胞系试验成功后,研究小组又在植入肿瘤的小鼠体内测试了一种注射制剂。为了创造出一种生物兼容的复合药物,研究人员将活性成分装入了微小的改性多孔硅珠中,这种硅珠对人体无害,但能被肿瘤细胞识别并转运到细胞内。将这些微珠注入小鼠血液后,研究人员观察到药物在肿瘤内积聚。照射近红外线成功地触发了作用机制,接受这种制剂的小鼠几天后肿瘤就消失了。作者强调,这种离子流入方法可能也适用于相关的生物医学研究领域,因为类似的机制可以激活不同于钙离子通道的离子通道,从而找到新的治疗方法。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1415569.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1415569.htm

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科学家提出或能像探测流星一样寻找暗物质的新方法

科学家提出或能像探测流星一样寻找暗物质的新方法尽管暗物质占宇宙总质量的85%,但它仍难以被直接探测到。一项新研究提出了一种独特的方法来寻找暗物质,通过将地球的大气层作为一个巨大的探测器来探测像流星一样在空中流动的暗物质粒子。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1328757.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1328757.htm

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科学家发现增强免疫系统的新方法

科学家发现增强免疫系统的新方法研究人员开发出一种使用双特异性单域抗体(称为BiCEs)的方法,这种抗体能激活补体系统,比目前的方法更有效地靶向杀死癌细胞。这种创新方法能调动人体更多的免疫反应,从而彻底改变癌症免疫疗法,具有临床应用潜力。在这项新研究中,研究人员开发出一种使用双特异性单域抗体(称为BiCEs)激活补体系统的方法。这些抗体可以同时与两个不同的目标结合:一种名为C1q的补体蛋白和一种存在于癌细胞表面的特定蛋白。通过连接C1q和癌细胞蛋白,BiCE分子能强烈激活补体系统,从而特异性地杀死目标癌细胞。CommitBiologics、基尔克里斯蒂安-阿尔布雷希茨大学和奥胡斯大学的研究人员发现了一种增强免疫系统的新方法。左起斯蒂芬-蒂尔、安妮特-G.Hansen、DennisV.Pedersen、NickS.Laursen、HeidiGytzOlesen、GregersR.Andersen和MikaelB.L.Winkler。资料来源:奥胡斯大学LisbethHeilesen与目前临床上使用的抗体相比,BiCE分子在激活补体系统和杀死癌细胞方面更胜一筹。与传统癌症疗法相比,这种新方法有几大优势,其中之一就是利用先天免疫系统的力量,有可能激活更广泛的免疫反应,包括招募免疫细胞进入肿瘤微环境,以增强抗肿瘤活性。这项研究结果不仅彰显了奥胡斯大学开展的创新研究,也为进一步推动癌症免疫疗法领域的发展铺平了道路。展望未来,这项合作产生的分拆企业旨在将研究成果转化为临床应用。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377017.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1377017.htm

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