普通渔线能制成强大“人工肌肉”
美国、中国、澳大利亚等国科学家组成的一个国际研究小组成功地利用普通渔线和缝纫线制造出“人工肌肉”。他们甚至认为,用这种“人工肌肉”编成的智能织物将来有望用来制成钢铁侠一样的护甲。研究人员表示,这种“人工肌肉”的关键是产生出一种类弹簧的螺旋结构。肌肉最重要的功能是通过收缩运动产生力量,而这种螺旋结构的“人工肌肉”可以产生非常好的收缩效果。这种“人工肌肉”的制造方法十分简单。人体肌肉的收缩率只有20%,而这种“人工肌肉”的收缩率可以达到50%,并且稳定持久,它提起重物的能力相当于同等尺寸和重量人体肌肉的100倍左右。这种“人工肌肉”还具有极强的可加工性,它可使机器人的面部表情丰富生动,也可使微创显微手术仪器更加灵活。
人造纤维可“清理”血液尿毒症毒素
日本物质和材料研究机构发表一份公报称,其研究人员开发出一种人造纤维,能够吸附肾衰竭患者血液中所含的尿毒症毒素肌酐,这一成果将有助于开发便携式小型透析装置。该研究小组,将能够吸附肌酐的沸石混合到树脂中,制作出了一种极细的纤维,并将这种纤维制成无纺布。血清实验显示,只要约16克纤维,就可以将体重60公斤的人在1小时之内产生的肌酐全部吸附干净。肌酐是血液中的一种低分子尿毒症毒素,由肌酸分解形成,是反映肾功能情况的主要指标。肾脏功能正常运作时,肌酐会经尿液排泄至体外,但肾衰竭患者的肾脏无法过滤干净血液中的代谢废物和尿毒症毒素,所以必须进行透析。除了肌酐,尿毒症毒素还有很多种。研究小组认为,通过更换沸石的种类,可以制造出吸附其他尿毒症毒素的人造纤维。
肥胖儿童跌倒时肘部受伤风险更大
美国密歇根大学研究人员表示,同正常体重儿童相比,超重和肥胖儿童跌倒时,肘部更容易受伤,手术后发生并发症的风险更大。研究人员查阅了354名2岁至11岁肱骨髁上骨折儿童的资料,其中68人肥胖,肥胖比例约19%。肱骨髁上骨折,指的是肘部以上,肱骨远端内外髁上方的骨折。研究数据显示,在骨折情况较严重的205人中,有57人是肥胖儿童,约占28%,远高于在总数中的比例。这说明,同样发生骨折的情况下,肥胖儿童更容易出现骨折移位、开放性骨折及同一手臂多处骨折等情况。在手术后,他们也比正常体重儿童更容易发生并发症。
一种生长因子可加速伤口愈合
瑞士洛桑联邦工学院的科研人员发表研究公报称,一种名为“PIGF-2”的生长因子可以大大促进机体组织的生长,加速伤口愈合。这一发现将有助于再生药物研究。人体受伤后通常会自我修复受损组织,这一过程是由一种被称为生长因子的蛋白质所控制的。细胞内的生长因子可以加速伤口愈合,避免失血过多及并发症,对胚胎发育也很重要。生长因子则是通过聚合一种名为“细胞外基质”的蛋白质来促进机体组织细胞的生长。细胞外基质好比机体组织的“框架”,通常情况下,生长因子聚合细胞外基质的能力越强,伤口愈合得越快。但目前含有生长因子成分的药物却往往效果不佳,无法到达天然生长因子在人体内的修复效果。该研究小组对25种生长因子进行了动物实验,结果发现,“PIGF-2”生长因子对细胞外基质的聚合能力最强,促进组织器官修复的效率最高。研究人员将一部分“PIGF-2”生长因子与其他三种修复效率较低的生长因子相融合,结果发现,它们对细胞外基质的聚合能力增加了近100倍,从而在未来或可大大减少生长因子药物的使用剂量。此外,经过生物工程技术处理而相互融合的生长因子,能加快血液凝块结痂,进一步提高伤口愈合效果。目前研究人员仅对实验鼠进行了动物研究,他们还将展开更多的动物实验,并最终用于人体。
科学家开发出测癌试纸
美国麻省理工学院研究人员说,他们开发出一种简单、廉价的试纸测癌法,数分钟内就能根据尿液样本判断实验鼠是否患癌症。这种试纸测癌法的工作方式与验孕试纸类似,都是基于尿液检测。具体过程是,先给测试对象注射一种特殊纳米颗粒,这种纳米颗粒可与癌细胞产生的一种蛋白酶相互反应产生数以百计的生物标记物,因而一个人如果患有癌症,其尿液将可以检测到这些生物标记物。
癌细胞通常会产生一种叫作MMP的蛋白酶,但这种蛋白酶在血液中浓度很低、通常难以测出。研究人员采取了一种放大癌症信号的方法,上述特殊纳米颗粒外包裹着化合物多肽,进入人体后,纳米颗粒会在癌位置聚集,而纳米颗粒上的多肽则被MMP蛋白酶切断并使之释放到血管中,最终多肽在肾脏累积并通过尿液排出。在动物实验中,研究人员准确诊断出实验鼠患结直肠癌和血栓症。
今年1月全球经历同期第四高温
美国国家海洋和大气管理局称,今年1月是2007年以来最热的“1月”,也是全球自1880年有气温记录以来“热度”排行第四的“1月”。该机构发布的数据显示,全球今年1月的陆地和海洋表面整体平均温度达12.7摄氏度,高于20世纪12摄氏度的同期平均水平。这是连续第38次1月平均气温高于20世纪同期平均气温,上一次低于该平均气温是在1967年。历史记录显示,全球1月气温最高的3个年份分别是2002年、2003年和2007年。另外,除美国东部、墨西哥以及俄罗斯大部分地区外,全球其他地区的平均气温几乎都高于正常水平。
北极“变暗”显著加剧全球变暖
美国加州大学圣迭戈分校斯克里普斯海洋学研究所的科研人员发表论文称,自上世纪70年代至今,北极冰层迅速融化,白色冰面随之变成颜色相对较暗的海水,而这一现象正显著加剧全球变暖。研究人员利用卫星观测发现,北极地区在过去30年“变暗”的面积是此前用计算机模型计算结果的2至3倍。
研究显示,自1979年以来,北极冰层面积持续缩减,每年平均减少约9万平方公里,这几乎与美国缅因州的面积相近。研究指出,白色北极冰面可通过反射太阳光和热来减缓全球变暖的速度。
然而,1979年至2011年,北极地区已“变暗”了8%,北极冰层迅速融化成颜色较深的海洋,反照率从0.52降至0.48,使北冰洋“额外”吸收了大量太阳能。据测算,在过去30年内,北极“变暗”导致“额外”吸收的能量已相当于全球同期二氧化碳等温室气体所吸收能量的1/4。(张章整理)
《中国科学报》 (2014-02-28 第2版 一周国际)