Glucosepane人工合成可加快健康研究步伐
能合成相當(dāng)數(shù)量的glucosepane的一個新途徑能提供給科研人員一種尋覓已久的研究與葡萄糖的反應(yīng)，如何會給人體的重要蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)帶來負(fù)面變化的方法。
glucosepane在疾病相關(guān)蛋白上的積累提示，它可能在多種健康并發(fā)癥（包括糖尿病）中扮演著某種角色。但glucosepane難以從體內(nèi)分離出來，從而阻礙了研究工作。
不過，以人工合成方式產(chǎn)生的glucosepane為更好地研究這種化合物在人類疾病中的作用，提供了一種吸引人的解決方案。
Glucosepane有8種不同的立體異構(gòu)體（變體）。
為了尋找合成它們的方法，Cristian Draghici和同事基于先前的研究，從glucosepane的疑似核心結(jié)構(gòu)著手，并用理論計算來確定不同立體異構(gòu)體似乎可能存在的排列。
作者們從那里開始，概述了生成glucosepane兩種異構(gòu)體核心結(jié)構(gòu)所需的總共8個步驟，其所致的總體產(chǎn)率為12%。他們還提出了通過調(diào)整起始物的結(jié)構(gòu)來合成其余6種異構(gòu)體的通路。
如今，隨著科研人員合成不同形式的glucosepane成為可能，對這一元兇物質(zhì)進(jìn)行更仔細(xì)的分析或能發(fā)現(xiàn)它究竟是如何促發(fā)了諸如糖尿病等健康并發(fā)癥，并可能發(fā)現(xiàn)消除其有害影響的方法。
來自冥王星的首批科研結(jié)果
據(jù)一項新的研究透露，冥王星的表面具有平原、槽谷和尖峰等特點。它們似乎是由一個為期很久的活動過程雕鏤出來的，這個過程可能一直延續(xù)至今。
這項研究代表了在今年早些時候飛掠冥王星—冥衛(wèi)一（卡戎）體系的首批發(fā)布的結(jié)果。宇航局新視野飛行器繼續(xù)在下載從冥王星和它的衛(wèi)星卡戎所收集的信息。該飛行器是在2015年7月14日歷史性地飛掠冥王星和卡戎時收集到這些信息的。
當(dāng)這些數(shù)據(jù)到達(dá)地球后，科學(xué)家們對其進(jìn)行了處理和研究。Alan Stern和同事在此對這項工作的某些首批結(jié)果進(jìn)行了綜述。
Stern和其同事表示，有關(guān)冥王星上隕石坑變化的數(shù)據(jù)提示，該矮行星的表面經(jīng)常性地受到諸如侵蝕和殼層再循環(huán)等過程的影響而改變。盡管提供這些表面再造活動能量的源頭還不清楚，但這些結(jié)果確實指出了在過去數(shù)億年內(nèi)的活動性地貌變化過程，該過程可能一直持續(xù)至今。
來自新視野的數(shù)據(jù)還揭示，冥王星的表面也有著大片的不同亮度區(qū)域，并擁有由像陸地冰川等結(jié)構(gòu)雕刻出的地域的所在地�？ㄈ值谋砻嬉灿蓄愃频膹�(fù)雜性，上面有著連綿起伏的平原和護(hù)城河樣的洼地。
新視野的儀器顯示，其大氣壓比預(yù)計的冥王星大氣壓要低，盡管不清楚這是否反映了最近該大氣質(zhì)量的下降。
數(shù)據(jù)顯示，卡戎沒有可檢測得到的大氣層。冥王星的小衛(wèi)星——冥衛(wèi)二（Nix）和冥衛(wèi)三（Hydra）——都具有反光表面，表明它們有相對干凈的水冰。
總之，這些從飛掠冥王星所得到的初步結(jié)果為科學(xué)家們更好地理解行星的演化過程鋪設(shè)了道路。
人造“皮膚”可讓假肢有感覺
應(yīng)用柔性有機電路和專用的壓力傳感器，研究人員創(chuàng)制出了一種人工“皮膚”，它能感知靜態(tài)物體的力。此外，他們還能用光遺傳學(xué)方法，將這些感覺信號傳送至體外的小鼠腦細(xì)胞。
對全世界許多用假肢生活的人來說，這樣的一種系統(tǒng)會在有一天讓他們的假肢具有感覺。
為了創(chuàng)建這種人造皮膚，Benjamin Tee等人研發(fā)了一種專門的電路。它能通過電壓機制中的某個取決于施加多少機械力而能改變電阻的成分，將靜壓轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號。
一個特別的挑戰(zhàn)在于，創(chuàng)建能“感覺”與人類能感覺到的具有相同范圍壓力的傳感器。因此，在這些傳感器上，該小組應(yīng)用了塑造成錐形微結(jié)構(gòu)的碳納米管，它們能以一種使靈敏度最大化的方式讓附近物體電場的信號通往接收電極變得特別有效。
傳輸來自人造皮膚系統(tǒng)的數(shù)字信號來刺激小鼠的皮層神經(jīng)元被證明是又一個挑戰(zhàn)，因為常規(guī)的光遺傳學(xué)蛋白不會給出時間足夠長的神經(jīng)膜電位脈沖尖峰，來感受這些數(shù)字信號。
Tee等人因此設(shè)計了新的光遺傳學(xué)蛋白，它們能容納更長的刺激間期。將這些新設(shè)計的光遺傳蛋白用于體外的小鼠軀體感覺皮層的產(chǎn)生快速尖峰的中間神經(jīng)元足以延長刺激間期，讓這些神經(jīng)元能根據(jù)數(shù)字刺激脈沖來放電。
這些結(jié)果表明，該系統(tǒng)或能與其它產(chǎn)生快速尖峰的神經(jīng)元（包括外周神經(jīng)）兼容。
（本欄目文章由美國科學(xué)促進(jìn)會獨家提供）