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科技资讯盘点丨浙大团队用小苏打给骨头“穿铠甲”,“击退”骨质疏松元凶科技资讯盘点丨浙大科研团队光刻胶领域再次取得新突破

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01 / 浙江大学科研团队:光刻胶领域再次取得新突破,二氧化碳基正负电子束光刻胶

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01 / 浙大团队最新原创性研究JACS:智能“小苏打”有望成为治疗骨质疏松的新武器!

骨质疏松症是一种常见老年骨病,国内保守统计骨质疏松症人群已近9000万,每年因骨质疏松导致的骨折发生达200多万次。骨质疏松危害大,但是目前常规抗骨质疏松治疗效果并不尽如人意。最近,浙江大学团队的一项最新研究,通过“妙用”小苏打,为骨质疏松的预防和治疗带来了新希望。

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图片来源:邵逸夫医院

这项研究由浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科范顺武教授团队联合浙江大学化学系唐睿康教授研究团队完成,通过合成一种安全智能的新型纳米材料武器——将小苏打(碳酸氢钠)包载到一种安全的纳米“胶囊”(脂质体)中,并通过表面搭载具有骨结合力的四环素使其能靶向吸附在骨表面,当破骨细胞进行酸分泌破坏骨组织时即刻释放碳酸氢钠,抑制破骨细胞的功能,达到预防骨质疏松的目的。

光刻胶是微电子技术中微细图形加工的关键材料之一,特别是近年来大规模和超大规模集成电路的发展,更是大大促进了光刻胶的研究开发和应用。日益严重的全球环境和能源危机已迫切推动了可持续材料的发展。大量的努力集中在开发新材料上,以取代基于冰,干冰,有机小分子和蛋白质等绿色资源的半导体工业中的化石抗蚀剂。然而,这样的抗蚀剂材料尚未满足高灵敏度,高分辨率,可靠的重复性以及与当前协议的良好兼容性的严格要求。

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浙江大学高分子科学​​与工程学系伍广朋团队近期连发顶刊在光刻胶领域取得系列进展。近期一篇发表在《Advanced Functional Materials 》名为“CO2‐Based Dual‐Tone Resists for Electron Beam Lithography”的研究成果为光刻胶领域增加新的思路。文章主要开发了具有高灵敏度的正性和负性二氧化碳基聚碳酸酯电子束光刻胶,具备高灵敏度(1.3/120×C cm-2),狭窄的临界尺寸(29/58 nm)和中等的线边缘粗糙度(4.6/26.7 nm)的性能。该二氧化碳基正负电子束光刻胶有望用于制造功能性纳米器件。

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图注:使用负/正抗蚀剂分别压印和凹版化的光子晶体器件。

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这一成果近日发表在化学和材料领域顶级期刊《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society, JACS)上,文章的第一作者是浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科林贤丰主治医师,共同第一作者王清清医师和顾辰辉研究生,通讯作者是浙江大学附属邵逸夫医院骨科范顺武主任/教授,以及浙江大学化学系唐睿康教授和刘昭明副研究员。

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来源:邵逸夫医院

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来源:高分子科学前沿公众号

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02 / VR软件让科学家细胞内“漫步”

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超高清显微技术能让科学家们实时监控细胞内发生的纳米级反应,但一直以来,科学家们都只能在2维屏幕上观察这些图像。

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02 / 警惕!最新研究证实牡蛎、扇贝等海鲜中微塑料污染水平最高

最新在一项发表于《自然·方法》的研究中,剑桥大学和Lume VR公司的研究团队开发出了名为“vLUME”的VR软件,能在VR环境内对超高清显微数据进行可视化,并让科学家“行走”在细胞内。vLUME技术能辅助超高清显微,将细胞内的活动呈现在3维空间内,还原生物活动的立体本质。vLUME能同时加载百万数量级的数据点,能自动对数据进行分类,还能进行显微数据的分享。

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来源:环球科学

当前,海洋微塑料污染已成为一个世界性的环境问题。海洋中的微塑料也被称为海洋中的 “PM2.5”,就如同大气中的 PM2.5 一样,微塑料一旦通过海洋中的食物链进入海洋生物体内,最终必将走上人类餐桌,直接威胁到人体健康。

近日,由英国赫尔大学和赫尔约克医学院共同牵头的一项研究发现,在海产品中,贻贝、牡蛎和扇贝受微塑料污染水平最高。

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相关研究以“Microplastic Contamination of Seafood Intended for Human Consumption: A Systematic Review and Meta-Analysis”为题,发表在《Environmental Health Perspectives》上。

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来源:学术头条公众号

https://www.nature.com/articles/s41592-020-0962-1

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03 / 四肢瘫痪患者成功用“大脑意念”操控双机械臂吃蛋糕

来自约翰斯·霍普金斯大学医学院(JHM)和该校应用物理实验室(APL)的研究人员把强力的脑机接口技术用在了人类身上。

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03 / 《病毒学杂志》:新冠病毒或能在手机屏幕上存活28天

近期,来自澳大利亚的科学家在《病毒学杂志》上发表了一项研究,表示新冠病毒在较低温度以及光滑表面上具有更强的存活能力,最长可在手机屏幕、不锈钢及纸币上存活28天。

他们分别将新冠病毒(最初的病毒载量大致相当于感染患者排出的最高滴度)接种到多种材料表面,并分别在20℃、30℃、40℃下进行培养,在不同时间点取样。所有的实验都在黑暗中进行,以消除紫外线影响。研究发现,在20℃下,病毒的半衰期为1.7-2.7天,28天后仍能在玻璃、不锈钢、纸张以及塑料钞票等常见表面分离出存活病毒。因此,公共场合需要继续清洁,消毒各种物体表面。

在最近的演示中,他们使四肢瘫痪的残疾人能够用自己的“大脑意念”同时控制两支机械臂,拿起餐刀、餐叉切下一块蛋糕,然后把蛋糕送到自己的口中。这套结合了人工智能、机器人技术和脑机接口的闭环系统,外观看上去其实有点让人发怵,毕竟脑袋上顶着好几个机器接口还是挺吓人,但实验效果却不错。

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约翰斯·霍普金斯大学医学院的物理医学与康复主任、医学博士帕布罗·塞尔尼克(Pablo Celnik)表示:“业界内类似的脑机接口研究,此前主要集中在一只机械臂上,只从大脑的一侧采集信号进行控制。”


因此,能够同时控制两个机械臂执行日常生活基本活动,再通过植入大脑的电极从大脑两侧检测信号输出,完成切割糕点并将其送到嘴里的操作,是一次前所未有的进展,这意味着脑机接口可以实现更复杂的任务控制。

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来源:环球科学

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来源:学术头条公众号

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https://virologyj.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12985-020-01418-7

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04 / “凭空浮现”的黑科技

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04 / 闻不到腥臭味?可能和基因差异有关

最近,一种快速而精准的3D打印新技术在《自然》发表。在光线的照耀下,小巧精细的打印物体仿佛从原料缸中“凭空出现”。

“Xolography”3D打印演示 | Martin Regehly et al.

不新鲜的鱼散发的腥味足以让很多人反胃,但由于基因差异,有少数人却对这种气味没有什么感觉。

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人们对腥味的感受并不相同 | Jón Gústafsson, deCODE Genetics - Amgen Inc

在本周发表于《当代生物学》的一项研究中,有研究者在11326名冰岛人身上分析了与嗅觉感知相关的基因差异。结果显示,嗅觉感受器TAAR5基因的一种变异会让人免疫鱼腥气味。在冰岛人群中,这一基因变异出现的频率为2.2%,而在其他一些人群的基因数据库中,它的出现频率则更低。

在过去,双光子聚合技术也可以打印十分精细的结构,但这种方法速度很慢,每小时只能打印1–20立方毫米。而新技术则能大幅提升打印速度,每秒即可打印最多55立方毫米。

这种被称为“xolography”的3D打印新方法利用了两道互相垂直的光线:第一道光照亮液态树脂材料中的一个薄片,将局部材料“活化”。接下来,第二道光在“活化”的薄片上打出想要打印的结构。只有在两道光共同作用的地方,才会激活聚合反应,将液态材料转变成固体。

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“xolography”原理图示意图 | Martin Regehly et al.

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发酵鲨鱼肉Hákarl,一种因为气味“醉人”而闻名世界的冰岛传统食物| Chris 73/Wikipedia

目前,这种新3D打印方法的局限主要在于可打印物体的尺寸,这一点受到光束在液体树脂材料中穿透距离的限制。

在闻嗅含有三甲胺的鱼腥味样品时,携带该突变的被试更有可能会报告他们“没有闻到任何气味”。这部分被试对鱼腥味的厌恶更少,甚至还有人将他们闻到的东西描述为“焦糖”、“番茄酱”或是“土豆”。对于其他多数被试而言,这相当难以想象:他们在闻到三甲胺气味时只会想起那些腥味浓烈的发酵鱼制品。

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来源:果壳公众号

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本文编辑:陈小兵 罗浩强

责任编辑:吴瑶瑶

审核:王恩禹

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