神秘的“蓝色粘液”海洋动物使科学家们感到困惑

神秘的“蓝色粘液”海洋动物使科学家们感到困惑据CNET报道，那些给我们带来奇怪海底洞和“幽灵乌贼”的科学家们带来了一个新的深海之谜：一种“蓝色粘液”动物。美国国家海洋和大气管理局的OkeanosExplorer探险队成员在最近一次大西洋探险中发现了一种未知海洋生物的古怪标本。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1314605.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1314605.htm

哈佛大学开发的水凝胶粘合方法有望带来新型生物材料解决方案

哈佛大学开发的水凝胶粘合方法有望带来新型生物材料解决方案这幅插图重点展示了两种水凝胶（蓝色显示）如何通过壳聚糖薄膜（橙色显示）以不同方式结合在一起。形成的粘结异常牢固，可以抵抗高张力。资料来源：PeterAllen、RyanAllen和JamesC.Weaver。在临床实践中，水凝胶已被用于抗病原体的治疗性给药，眼科中的眼内镜、隐形眼镜和角膜假体，组织工程和再生中的骨水泥、伤口敷料、凝血绷带和三维支架。然而，水凝胶聚合物之间的快速强力粘附仍是一项尚未解决的需求，因为传统方法往往会在粘附时间超过预期后导致粘附力减弱，而且依赖于复杂的程序。实现聚合物的快速粘合可以带来许多新的应用，例如，可以对水凝胶的硬度进行微调，使其更好地贴合特定组织；按需封装用于医疗诊断的柔性电子器件；或为身体难以包扎的部位制作自粘性组织包裹。现在，哈佛大学维斯生物启发工程研究所（WyssInstituteforBiologicallyInspiredEngineering）和哈佛大学约翰-保尔森工程与应用科学学院（JohnA.PaulsonSchoolofEngineeringandAppliedSciences，SEAS）的科学家们利用壳聚糖薄膜创造出了一种简单而多用途的方法，可以立即有效地粘合由相同或不同类型的水凝胶和其他聚合物材料制成的层。他们成功地将新方法应用于几个尚未解决的医学问题，包括组织的局部保护性冷却、血管损伤的密封，以及防止本不应相互粘连的身体内部表面发生不必要的"手术粘连"。研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。"壳聚糖薄膜具有在体内和体外有效组装、微调和保护水凝胶的能力，为创造再生医学和外科护理设备提供了许多新机会，"该研究的资深作者、Wyss研究所创始核心成员DavidMooney博士说，"壳聚糖薄膜的应用速度快、简便、有效，使其成为用途广泛的工具和组件，可在手术过程中通常很短的时间内完成体内组装过程，并可在制造设施中简单地制造复杂的生物材料结构。"穆尼还是SEAS的罗伯特-平卡斯家族生物工程学教授。工程学的新纽带过去几年来，穆尼在威斯研究所和SEAS的团队开发出了"强韧粘合剂"，这是一系列再生医学方法，使用可拉伸水凝胶，通过强力粘附在湿组织表面并符合组织的机械特性，促进伤口愈合和组织再生。"精确配制的韧性粘合剂和非粘性水凝胶为我们和其他研究人员提供了改善病人护理的新机会。但是，为了将它们的功能更进一步甚至更多步，我们希望能够将两种或更多水凝胶组合成更复杂的组合体，并以简单的过程快速、安全地实现这一目标，"共同第一作者、前Wyss研究助理BenjaminFreedman博士说，他与穆尼一起带头开发了几种强韧粘合剂。现有的即时粘合水凝胶或弹性体的方法有明显的缺点，因为它们依赖于有毒胶水、表面化学功能化或其他复杂的程序。通过生物材料筛选方法，研究小组确定了完全由壳聚糖制成的桥接薄膜。壳聚糖是一种含糖聚合物，可以很容易地从贝类的甲壳素外壳中提取出来，目前已被广泛应用于商业领域。例如，它目前被用于处理种子和农业生物杀虫剂、防止酿酒过程中的腐败、自愈合涂料以及医疗伤口管理。研究小组发现，壳聚糖薄膜通过与传统水凝胶粘合方法不同的化学和物理相互作用，实现了水凝胶快速而牢固的粘合。壳聚糖的糖链不是通过单个原子之间的电子共享（共价键）来产生新的化学键，而是通过静电作用和氢键（非共价键）迅速吸收水凝胶层之间的水分，并与水凝胶的聚合物支架缠结在一起，形成多个键。这使得水凝胶之间的粘合力大大超过传统的水凝胶粘合方法。首次应用为了证明他们的新方法具有广泛的潜力，研究人员把重点放在了非常不同的医疗挑战上。他们的研究表明，用壳聚糖薄膜改性的韧性粘合剂现在可以很容易地缠绕在受伤手指等圆柱形物体上，作为自粘绷带提供更好的伤口护理。由于壳聚糖键合水凝胶的含水量高，因此应用这种水凝胶还可以局部冷却下层人体皮肤，这在未来可能会成为烧伤治疗的替代疗法。研究人员还将表面经过壳聚糖薄膜修饰的水凝胶（坚韧的凝胶）无缝地包裹在肠道、肌腱和周围神经组织上，而不与组织本身粘合。"这种方法为在手术过程中有效隔离组织提供了可能，否则会形成'纤维粘连'，有时会造成破坏性后果。"Freedman解释说："预防纤维粘连是一项尚未满足的临床需求，而商业技术还无法充分满足这一需求。"在另一项应用中，他们在一种坚韧的凝胶上铺设了一层薄薄的壳聚糖薄膜，这种凝胶已经作为伤口密封剂置于受伤的猪主动脉上，以增加绷带的整体强度，因为绷带暴露在血管中血液搏动的周期性机械力之下。"戴夫-穆尼研究小组的这项研究为生物医学水凝胶设备的工程设计增添了一个新的维度，它可以为再生医学和外科医学中尚未解决的紧迫问题提供优雅的解决方案，让许多病人从中受益，"Wyss创始董事、医学博士唐纳德-英格伯（DonaldIngber）说，他同时也是哈佛医学院和波士顿儿童医院血管生物学朱达-福克曼（JudahFolkman）教授和SEAS生物启发工程汉斯约格-威斯（HansjörgWyss）教授。编译自/scitechdaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424432.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1424432.htm

科学家在日本冲绳发现两种鱿鱼新品种

科学家在日本冲绳发现两种鱿鱼新品种木灵柔术鱿鱼（Kodamajujutsu）举起双臂，野外拍摄。图片来源：布兰登-莱恩-汉南现在，来自冲绳科学技术研究所（OIST）以及日本和澳大利亚其他大学的研究人员通过描述两种新的柔术鱿鱼物种--木精柔术鱿鱼（学名Idiosepiuskijimuna，日文为Ryukyu-himeika1）和木灵柔术鱿鱼（Kodamajujutsu，日文为Tsuno-himeika），在为这种丰富的生物编目方面取得了进展。这两个新物种的学名源自日本民间传说，与它们的外形和行为有关。木精柔术鱿鱼（Idiosepiuskijimuna）的名字来源于据说生活在冲绳榕树下的红发矮小森林仙子。就像它们的名字一样，这种鱿鱼体型微小，体色呈红色，大部分时间都生活在森林栖息地，附着在靠近海岸的浅海海草床的植被上。木精柔术鱿鱼，野外拍摄。资料来源：肖恩-米勒木灵柔术鱿鱼（Kodamajujutsu）是一个全新发现的物种，属于一个全新的属。Kodama属以圆头精灵木灵命名，据说圆头精灵生活在古树中，它们的存在预示着森林的健康。"柔术"这个也许不同寻常的物种名称暗指乌贼的捕食行为与日本武术相似。来自OIST海洋气候变化研究组的杰弗里-乔利（JeffreyJolly）说："柔术的核心是擒拿和利用对手的力量，而Kodama柔术则是通过小臂擒拿捕食比自己大的虾。人们还观察到鱿鱼举起双臂，卷曲在头顶上，让人联想到武术姿势。"找到这种小鱿鱼并非易事。这两种鱿鱼都名副其实，因为它们实在是太小了--最大的标本仅有12毫米长，比缝衣针还短。此外，这两种鱿鱼都只在夜间活动，而且木精鱿鱼只在冬季出现。即便如此，这种物种也曾多次被捕获和（错误地）识别，因为它们是在相对容易接近的浅海草床中被发现的。这与更难以捉摸的木灵鱿鱼形成鲜明对比，后者只出现在珊瑚礁中，正如杰弗里-乔利（JeffreyJolly）所说，"在珊瑚礁中，有太多其他东西可看，要找到小指甲盖大小的小鱿鱼并不容易"，即使对于经验丰富的海洋摄影师来说也是如此。木精柔术鱿鱼（Idiosepiuskijimuna）附着在海草叶片上，野外拍摄。图片来源：BrandonRyanHannan科学家和水下摄影师的合作使这两个物种的发现和记录成为可能。杰弗里-乔利（JeffreyJolly）最初是在澳大利亚科学与技术学院分子遗传学研究室（MolecularGeneticsUnitatOIST）开始这两个物种的编目工作的，这个项目跨越了这两个研究室以及澳大利亚多所大学的研究人员。尤其是水下摄影师和博物学家肖恩-米勒（ShawnMiller）、浅田敬树（KeishuAsada）和布兰登-莱恩-汉南（BrandonRyanHannan）的工作贡献巨大。就像它们的神话名字一样，这些鱿鱼与冲绳翡翠般的水域中的自然环境密切相关。不幸的是，这些栖息地正受到人类活动的威胁，特别是气候变化导致海水升温，从而可能造成珊瑚白化。过度捕捞、填海造地和土壤流失也威胁着这些小动物的水下家园，无论它们是大是小。在杰弗里-乔利看来，这是分类学依然重要的众多原因之一："分类学不像其他科学那样华而不实，但通过物种的命名和特征描述，它既凸显了海洋中令人惊叹的生命多样性，又提醒我们还有很多事情我们还不知道"。参考文献:"AmandaReid、NoriyosiSato、JeffreyJolly和JanStrugnell于2023年10月21日发表于《海洋生物学》："来自日本琉球群岛的两种新柔术鱿鱼Idiosepiuskijimunan.sp."DOI:10.1007/s00227-023-04305-1编译来源:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402167.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1402167.htm

受贻贝启发的粘合剂可在植入物和骨骼之间建立粘合关系

受贻贝启发的粘合剂可在植入物和骨骼之间建立粘合关系3D打印机将多巴胺基粘合剂应用到髋关节的三维钛轴上图/弗劳恩霍夫CMI人工髋关节等植入物的问题之一是，随着时间的推移，钛植入物会从与其粘合的骨头上脱落。这时就需要进行第二次手术来重新连接或更换植入物。多年来，不同的研究小组一直在寻找避免这种情况发生的方法。由贻贝启发的胶水是最新也是最有趣的例子之一。这种生物相容性物质由德国弗劳恩霍夫研究小组的科学家开发，可以直接用三维打印技术打印到钛植入物的曲面上，确保植入物/骨界面的涂层均匀。它主要由含有多巴胺的合成聚合物组成。多巴胺分子是二羟基苯丙氨酸的化学类似物（即具有相似的结构），而二羟基苯丙氨酸是贻贝产生的关键氨基酸，是其天然粘合剂的一部分。这种胶水还含有矿物质颗粒、蛋白质和信号分子等添加剂，可使患者的身体将其识别为类似骨骼的物质。因此，邻近骨组织的细胞很容易长入其中，据说这样就能确保牢固持久的粘合。此外，多巴胺还具有抗菌作用，可最大限度地降低植入部位的感染几率。最后，这种胶水还可以改性，只有在紫外线照射下才会硬化。这意味着外科医生可以慢慢地对准植入物，然后在植入物完全就位后用紫外线灯将其锁定。今后，还可以打开或关闭粘合效果，以便在必要时重新定位种植体。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402677.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1402677.htm

研究发现气候变化对海洋生物的影响远超预期

研究发现气候变化对海洋生物的影响远超预期红鳍柱颌针鱼（Strongyluranotata）"躲藏"在加勒比海库拉索岛附近的海面下。资料来源：JulietteJacquemont（该研究的共同作者）。领衔作者、荷兰皇家海洋研究所（NIOZ）的卡塔琳娜-阿尔特（KatharinaAlter）解释了为什么对已发表的有关气候变化影响的研究结果进行总结和分析至关重要："为了更好地了解气候变化对全球的总体影响，海洋生物学家会计算气候变化对所有鱼类或所有无脊椎动物物种的影响。然而，在不同的单项研究中确定的影响可能会相互抵消：例如，如果蜗牛等无脊椎动物从某种环境变化中获益，而海胆等其他无脊椎动物则从中受损，那么尽管这两种动物群体都受到了影响，但无脊椎动物受到的总体影响却被认定为零"。事实上，由于气候变化，蜗牛吃得更多，而海胆吃得更少。这两种影响都很重要，甚至会产生连带效应：海胆的食物--草皮藻会生长得更多，而腹足类的食物--海带的生长则会减少。这两种无脊椎动物摄食量的不同导致生态系统从海带为主的生态系统转变为草皮藻为主的生态系统，从而改变了生活在这个生态系统中的所有其他动物的生存环境。"阿尔特博士与来自瓦赫宁根大学以及美国、法国、阿根廷、意大利和智利的其他12个研究机构的同事一起，开发出了新的研究方法，不再将看似矛盾的结果对立起来，而是利用这两种结果来确定气候变化对动物健康的影响。在使用这种方法之前，人们已经知道海洋变暖和海水酸性增强会在三个方面对鱼类和无脊椎动物产生负面影响：它们的生存机会减少，新陈代谢加快，无脊椎动物的骨骼变弱。利用这种新方法，国际海洋研究小组发现，气候变化对鱼类和无脊椎动物的其他重要生物反应产生了负面影响：生理、繁殖、行为和身体发育。阿尔特"因为这可能会导致影响海洋生态系统结构的生态转变，我们的研究结果表明，气候变化的影响可能会比之前想象的更大"。几十年来，空气中二氧化碳含量的增加导致海水温度升高、酸性增强，预计未来这一趋势还将继续。然而，其速度和程度尚不可知。阿尔特和她的同事们计算了三种预计的二氧化碳增加情景的后果，因此也计算了海洋变暖和海洋酸化的后果：极端增加、以目前速度适度增加以及--由于可能采取的措施--减缓增加。阿尔特介绍说："我们的新方法表明，如果海洋变暖和酸化继续按照目前的轨迹发展，鱼类和无脊椎动物物种中高达100%的生物过程都将受到影响，而之前的研究方法分别只发现了所有过程中约20%和25%的变化。"此外，研究还表明，减缓大气中二氧化碳含量的措施将有助于减少生物过程的变化：在低二氧化碳情况下，无脊椎动物中50%的反应和鱼类中30%的反应将受到影响。阿尔特认为，新方法的最大好处是，人们可以更详细地了解气候变化对物种的影响。"新的计算方法权衡了与当前状态的显著偏差，无论其方向如何--是有利还是有害--都将其视为海水变暖和酸化的影响。有了我们的新方法，您就可以纳入最广泛的测量反应，并发现传统方法中被掩盖的影响。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427244.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1427244.htm

科学家开发水凝胶绷带 利用超声波更好地粘附在皮肤上

科学家开发水凝胶绷带利用超声波更好地粘附在皮肤上让绷带粘在皮肤上有时会很困难，尤其是在皮肤潮湿的情况下。然而，一种实验性的新伤口敷料并不存在这个问题，它利用超声波诱导的微气泡与皮肤更好地结合。由加拿大麦吉尔大学领导的团队开发的这种敷料本身是以透明水凝胶薄片的形式出现的--它是由聚(N-异丙基丙烯酰胺)聚合物以及海藻衍生的海藻酸凝胶制成。该水凝胶与含有壳聚糖或明胶纳米颗粒或纤维素纳米晶体的液体底层涂料相结合。不管是什么组合，一旦底层涂料和水凝胶被应用到伤口上，一个小型超声波传感器就会与它们接触。超声波穿过水凝胶，在底层涂料中诱发空化，产生许多微气泡，将底层涂料分子向下推入皮肤。因此，该敷料比传统的粘性绷带更好地粘在皮肤上--超声波的强度越大，敷料的粘性越好。一旦伤口愈合，粘合过程可以被逆转，以去除水凝胶。除了用于伤口治疗外，据信该技术还可用于通过皮肤传递药物......而且可能性还不止于此。首席科学家、麦吉尔大学的李建宇（音译）教授说：“通过融合力学、材料和生物医学工程，我们设想了我们的生物粘附技术在可穿戴设备、伤口管理和再生医学方面的广泛影响。”有关这项研究的论文最近发表在《科学》杂志上。来自不列颠哥伦比亚大学和瑞士苏黎世联邦理工学院的科学家也参与了这项研究。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1303987.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1303987.htm