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

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

科学家发明有效地将废热转化为电能的新方法

科学家发明有效地将废热转化为电能的新方法美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员制造了一种新型设备，可以显着促进热能转化为电能。如果完善，该技术可以帮助回收在美国以每年约1000亿美元的速度浪费的部分热能。由NIST研究员KrisBertness和她的合作者开发的新制造技术包括在硅晶片上沉积数十万个微小的氮化镓柱。然后从晶圆底面去除硅层，直到只剩下一层薄薄的材料。柱子和硅片之间的相互作用减缓了硅中的热量传输，使更多的热量能够转化为电流。Bertness和她在科罗拉多大学博尔德分校的合作者最近在AdvancedMaterials杂志上报告了这一发现。制造方法完善后，硅片就可以缠绕在蒸汽管或排气管上，将热排放转化为电能，为附近的设备供电或输送到电网。另一个潜在的应用是冷却计算机芯片。通过在硅膜上生长纳米柱，NIST的科学家和他们的同事在不降低电导率的情况下将热传导减少了21%，这一结果可以显着促进热能向电能的转化。在固体中，热能由声子携带，声子是晶格中原子的周期性振动。膜中声子的某些振动与纳米柱中的声子产生共振，从而减缓热传递。至关重要的是，纳米柱不会减慢电子的运动速度，因此导电率仍然很高，从而创造出一种优质的热电材料。图片来源：S.Kelley/NISTNIST-科罗拉多大学的研究基于德国物理学家ThomasSeebeck最先发现的一个奇怪现象。在1820年代初期，塞贝克正在研究两根金属丝，每根金属丝由不同的材料制成，两端连接在一起形成一个环。他观察到，当连接电线的两个连接点保持不同温度时，附近的罗盘针会偏转。其他科学家很快意识到偏转的发生是因为温差在两个区域之间感应出电压，导致电流从较热的区域流向较冷的区域。电流产生了使罗盘针偏转的磁场。从理论上讲，所谓的塞贝克效应可能是回收否则会损失的热能的理想方式。但是有一个主要障碍。一种材料必须导热性差，以保持两个区域之间的温差，同时又必须非常好地导电，以将热量转化为大量电能。然而，对于大多数物质来说，导热性和导电性是齐头并进的；不良的热导体会导致不良的电导体，反之亦然。在研究热电转换的物理过程中，科罗拉多大学的理论家马哈茂德侯赛因发现，这些特性可以在覆盖有纳米柱的薄膜中解耦——立柱的材料长度不超过百万分之几米，或大约一米-人类头发厚度的十分之一。他的发现促成了与Bertness的合作。Bertness、Hussein和他们的同事使用纳米柱成功地将硅片中的热导率与电导率解耦——这在任何材料中都是首次，也是实现热能高效转换为电能的里程碑。研究人员在不降低其电导率或改变塞贝克效应的情况下，将硅片的热导率降低了21%。在硅和其他固体中，原子受到化学键的约束，不能自由移动以传递热量。因此，热能的传输采用声子的形式——移动原子的集体振动。氮化镓纳米柱和硅片都携带声子，但纳米柱内的声子是驻波，被微小柱的壁固定，就像振动的吉他弦在两端固定一样。在硅片中传播的声子与纳米柱中的振动之间的相互作用会减慢传播的声子，使热量更难通过材料。这降低了热导率，从而增加了从一端到另一端的温差。同样重要的是，声子相互作用适应完成这一壮举，同时保持硅片的导电能力不变。该团队现在正在研究完全由硅制成的结构，并具有更好的热电热回收几何形状。研究人员希望展示足够高的热电转换率，使他们的技术在工业上具有经济可行性。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1362827.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1362827.htm

科学家开发出生产绿色氢气的更高效新方法

科学家开发出生产绿色氢气的更高效新方法这项新研究最近发表在《焦耳》（Joule）杂志上，重点关注氢气或合成气的生产，合成气是氢气和一氧化碳的混合物，可转化为汽油、柴油和煤油等燃料。科罗拉多大学博尔德分校的研究小组为第一种完全利用太阳能生产这种燃料的商业化可行方法奠定了基础。这可能有助于工程师以更可持续的方式生产合成气。该小组由化学与生物工程系教授AlWeimer领导。这项新研究的两位主要作者之一、化学与生物工程系副研究员肯特-沃伦（KentWarren）说："我的想法是，有朝一日，当你去加油站加油时，我们会有无铅汽油、超级无铅汽油和乙醇汽油等多种选择，然后还有一种太阳能燃料可供选择，这种燃料来自阳光、水和二氧化碳。我们希望它在成本上能够与从地下获取的燃料相媲美。"传统上，工程师们通过电解法生产氢气，即利用电能将水分子分裂成氢气和氧气。而该团队的"热化学"方法则是利用太阳光产生的热量来完成同样的化学反应。这种方法还能将从大气中提取的二氧化碳分子分裂成一氧化碳。科学家们之前已经证明，这种制造氢气和一氧化碳的方法是可行的，但其效率可能不足以以商业上可行的方式生产合成气。在新的研究中，研究人员证明，他们可以在较高的压力下进行这些反应，部分原因是采用了铁铝酸盐材料，这种材料相对便宜，在地球上也很丰富。这些较高的压力使研究小组的氢气产量增加了一倍多。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382709.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382709.htm

钙过量 - 科学家开发出杀死癌细胞的新方法

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

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