作者:张笑 来源:中国科学报 发布时间:2014-4-16
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自然子刊综览
 
《自然—纳米技术》
 
可穿戴电子新设备实现治疗一体化
 
近日在线发表在《自然—纳米技术》上的一项研究展示了一种可穿戴在人身上的电子设备,其可以监视健康指数、储存数据并释放药物。
 
用于持续探测生理活动的健康监测设备可有助了解和治疗诸如帕金森氏症一类的各种疾病。但是,目前已有设备在长时间记录、监控数值以及投递相关治疗药物方面的短板限制了其用途。
 
Dae-Hyeong Kim等人研制出一种可穿戴设备,能够进行检测、诊断和治疗任务,该设备集成了用纳米材料制成的可伸展传感器、内存和执行装置。
 
研究小组将硅纳米膜用于动作传感器上,金纳米粒子用于非易失性内存,而二氧化硅纳米粒子加载药物后,则用于热执行装置。所有这些成分都被整合到一块可伸展补丁上,该补丁可穿戴在病人皮肤上,并且可弯曲拉伸。
 
Kim等人证明该可穿戴设备能够测量和记录人腕关节的肌肉活动——其活动的频率对于诊断运动障碍是一种重要参数。记录下来的数据随后可触发储存在硅纳米粒子中的治疗药物的释放,并通过热执行装置将药物融入皮肤中。由二氧化硅纳米粒子制成的温度传感器则负责监视药物投递过程中的皮肤温度以防止发生皮肤烧伤。
 
《自然—材料学》
 
新生物响应材料或可治疗心脏病
 
《自然—材料学》杂志报道了一种用于分子定位投递的生物响应材料,该材料可以抑制在心脏病发作过程中起有害作用的一种蛋白酶的活动。这种可抑制蛋白酶活动的材料展示了其对患有心肌梗死的临床前期动物模型的治疗效果——患有该病时,蛋白酶的高活跃水平可增加对心脏部位的伤害。
 
许多疾病的检测采用的是基质金属蛋白酶(MMP)的活跃度这一参数,因而MMP抑制是疾病治疗的一种常规方法。但伴随着MMP抑制剂的系统管理,其不利的一面在于抑制剂的使用量受到严格限制。Jason Burdick等人报告了一种多糖基水凝胶,可针对MMP的高活跃程度释放MMP抑制剂,并在目标位置减少MMP活性。这种装载抑制剂的凝胶被直接注射入组织内,遇上MMP后,凝胶的交联度发生下降,抑制剂便从中释放出来。在猪的活体实验中,这种凝胶可减少心脏心室在心肌梗死发生后出现的有害影响。MMP抑制剂的定位投递可以减少脱靶影响,并有助促进MMP抑制剂疗法的临床应用。
 
《自然—气候变化》
 
南北半球温度关联性或被高估
 
一项针对过去一千年南半球气温的重现研究采用了比之前研究多一倍的数据记录,关注了南北半球之间的温度波动差异。这项研究发表在《自然—气候变化》杂志上,据其报告称,现在(从1974年起)的温暖期是过去一千年的唯一时期,在这段时间里南北半球都经历了同步的变暖异常。
 
古气候温度记录是以北半球的重现为主。Raphael Neukom等人利用南半球的277份陆地数据记录和48份海洋数据记录重建了1000年到2000年间的温度波动,并将其同已公布的北半球重建数据和1850后的仪器记录分别进行对比。他们发现同南半球相比,北半球在1000年到1850年间的温度变化范围更大。
 
这样的研究结果表明,目前的气候模型低估了内部变量的影响比如海洋大气动力学在以海洋为主的南半球中的作用等,从而高估了南北半球温度的关联性。这些影响对温度变化起到缓冲作用——其变化相对北半球有所推迟——但滞后期并不连续。他们认为,气候预测的考虑必须将内部变量纳入。
 
(张笑/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st)
 
《中国科学报》 (2014-04-16 第2版 国际)
 
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