8.20

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知识分子

The Intellectual

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撰文 | 尤嘉 卡那霉素 油麦菜

责编 | 攸淇

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人造软骨超越天然软骨

图片来源：pixabay

人造水凝胶材料被科学家寄予替代受损软骨的期望。现有水凝胶最大的问题是水凝胶的强度，以及如何将其固定在铰链式关节处。来自美国杜克大学的研究团队开发了一种新型的水凝胶材料。他们使用细菌纤维素来加固结晶聚乙烯醇材料。在聚乙烯醇结晶之前，细菌纤维素被固定在高粘合度的记忆合金材料上，这保证了整个人造软骨的粘合度。这种材质的人造软骨有着三倍于天然软骨的耐久度，并且有着相同的摩擦系数。科学家相信，这种材料足以克服现有的技术难题。

► 文章链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202205662?saml_referrer

2

新材料可高效从海水中提取铀

大规模从海水中提取铀是一种诱人的解决能源和气候两大危机的方案。然而高容量、高选择性、快速的吸附材料并不容易找到。

来自印度科学教育与研究学院的科学家，开发了一种附着了多种功能基团的离子大孔金属-有机物框架，被称作i-MZIF90。这种吸附材料可以在120分钟内从天然海水中吸附96.3%的铀。达到了25044的吸附指数，大大超越了几种现有最优秀的材料（2017~4618）。该技术的创新之处在于引入了邻亚氨基羧酸盐基团来达到高效的铀回收。研究人员认为，这项技术除了可以从海水中提取铀，还可以被用于从环境中清除各种污染物。

► 图片及文章链接：https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2022/EE/D2EE01199A#!divAbstract

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青藏高原温泉蛇为什么爱泡温泉？

温泉蛇是世界上海拔分布最高的蛇类之一，主要生活在海拔3600~4900米的青藏高原温泉附近的石堆、水边和沼泽草甸中，是中国特有的珍稀保护物种。青藏高原存在寒冷、氧分压低、紫外线辐射强烈等特点，其很多地区不但不适合人类生存还被称之为生命禁区，但温泉蛇却可以在高原隆起和冰河期的剧烈气候变化中幸存下来，这一现象引起人们关注。

近日，来自中国科学院成都生物研究所李家堂研究团队利用行为学、比较基因学和膜片钳实验等技术方法，探究了青藏高原温泉蛇温度感知能力的进化遗传机制；他们发现温泉蛇的温度感知和调节能力相关基因发生了改变，包括与温度相关的多个瞬时受体单位（TRP）离子通道基因改变（可能会导致跨膜通道中阳离子流通性变化）等，这些基因的综合改变使得温泉蛇能够更快速地定位到高温温泉区域，并对高温区域表现出强烈的偏好性。

► 图片及文章链接：

https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100295

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超声可控生物胶水，可用于体内组织的药物递送

图片来源：pixabay

生物黏附技术常应用于外科手术、再生医学和药物递送等领域，目前研究人员致力于开发出更适应人体潮湿内环境和组织器官自身形变（如心脏跳动和呼吸隔膜运动）的生物黏附技术。

近日，来自加拿大麦吉尔大学机械工程系地研究团队开发出一种由超声介导的水凝胶黏附技术，在组织表面与聚丙烯酰胺或聚（N-异丙基丙烯酰胺）与海藻酸盐结合制成的水凝胶贴合前，将天然聚合物溶液（如壳聚糖，纤维素纳米晶或明胶等）作为引物先铺展在组织表面，然后用超声波处理该接触区域使组织与引物分子形成较强的机械连锁，使水凝胶和组织表面无需化学反应即可形成较强的黏附作用。当前该技术已在啮齿类动物身上验证了生物安全性和有效性，研究人员希望可以进一步提高其普适性，早日将该生物黏附技术应用于临床药物递送领域。

► 文章链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn8699

5

大脑疲劳时尽量不要做重大决定

图片来源：pixabay

众所周知，在经过长时间高强度脑力劳动之后，会让人感到极度疲劳。近期，发表在《当代生物学》杂志的一项研究报告中发现，认知疲劳可能是由于大脑神经代谢引起的，长时间高强度的脑力劳动，会导致谷氨酸在大脑前额叶皮层积聚，并影响对重大决策的掌控，此时，人们更倾向于付出少、回报快的一些决策。

研究人员通过将40名参与者分成高强度和低强度认知两个组，使其在一定时间内进行认知任务。通过采用磁共振波谱（magnetic resonance spectroscopy，MRS）来量化神经组织中代谢物谷氨酸含量，发现高强度组参与者大脑的前额叶皮层谷氨酸含量逐渐递增，瞳孔扩张减少，他们在经济决策上，更倾向选择更直观简单的答案。有趣的是，所有参与者对自己的认知疲劳评分一致。这项研究结果表明，我们有时候对自己的身体的真实状态并不完全了解，也告诫我们注意休息和睡眠，在大脑疲劳时，尽力不要做重大决定。

► 文章链接：

https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000200951

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常吃54℃以上的食物，会增加食管癌风险

图片来源：pixabay

我们经常会听到 “趁热吃” 或者 “趁热喝” 的说法，然而过往研究表明，过热的饮食会增加患食管癌的风险。那么，这个有害健康的温度大约是多少呢？

近期发表在《英国癌症杂志》上一项研究发现，饮食过热的食物，食物所产生的热刺激可能诱发食管黏膜上皮细胞癌变，增加患癌风险。相对于健康细胞，食管鳞癌细胞的热敏型瞬时受体电位（TRPV2）表达会明显上调。研究者分别通过体外细胞实验和小鼠体内实验发现，在54℃的热刺激下，食管鳞癌细胞的增殖速率明显增加；而在小鼠体内，TRPV2的激活，很大程度上促进了肿瘤的产生和转移。并且研究发现，对于非肿瘤细胞，TRPV2的过表达和激活，同样增加了其癌变的可能。在这项研究中，54℃已经产生了致癌的风险

，而这个温度在我们日常饮食中很常见，所以饮食不要心急，避免饮食过烫的食物。

► 文章链接：

https://doi.org/10.1038/s41416-022-01896-2

制版编辑|姜丝鸭