《细胞—干细胞》

科学家在类原肠胚中实现心脏发生

近日，瑞士洛桑联邦理工学院Matthias P. Lutolf及其研究组在类原肠胚中实现心脏的发生。11月10日，《细胞—干细胞》在线发表了这一成果。

研究人员发现，小鼠胚胎干细胞（mESC）可以被诱导，进而以与体内类似的时空保真度稳健地经历早期心脏器官发生的基本步骤。

这些轴向分化的胚胎类器官（类原肠胚）模拟了胚胎发育并支持心血管祖细胞的生成，包括第一和第二心脏区域。

在原肠样管附近形成跳动的心脏组织之前，心脏祖细胞自组织成一个新月形的前部区域，心脏组织被心内膜样层隔开。

这些发现揭示了mESC通过多种组织的协调发育来执行器官发生的惊人潜力。这个平台可能是研究心脏发育的绝佳工具，它具有前所未有的细节和通量。

据介绍，类器官是研究组织发育、生理和疾病的强大模型。然而，当前的培养系统破坏了天然器官发生的复杂形态发生过程所需的诱导性组织—组织相互作用。

相关论文消息：

https://doi.org/10.1016/j.stem.2020.10.013

《美国化学会志》

共价有机骨架为构建可靠水储能装置开辟道路

德国德雷斯顿工业大学Xinliang Feng团队研制了一种水溶液锌离子储能装置用高倍率二维聚芳酰亚胺共价有机骨架阳极。该研究成果于11月9日发表在《美国化学会志》。

可再充式水溶液锌离子储能装置是下一代储能技术中非常有前途的一种候选装置。然而，缺乏具有低电位窗口的高可逆Zn2+储存阳极材料仍然是人们关注的主要问题。

研究人员研制了一种具有高动力学Zn2+储存能力的二维聚芳酰亚胺共价有机骨架（PI-COF）阳极。PI-COF的孔道结构良好，具有很高的内建氧化还原活性羰基和低势垒的离子扩散。所构建的PI-COF阳极具有特定的容量（332Cg-1或92mAh g-1，0.7ag-1）、高速率容量（7Ag-1时为79.8%）、长循环寿命（4000次循环中为85%）。原位拉曼光谱研究和第一性原理计算阐明了酰亚胺羰基可逆形成带负电荷的烯醇酸盐的Zn2+两步储存机理。

采用PI-COF阳极与MnO2阴极耦合的方法制备了无枝晶全锌离子装置，其具有优良的能量密度（23.9～66.5Whkg-1）和超级电容器级功率密度（133～4782Wkg-1）。

该研究验证了共价有机骨架作为Zn2+储能阳极的可行性，为构建可靠的水储能装置提供了良好的前景。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1021/jacs.0c07992