《德国应用化学》

科学家开发出基于聚伪轮烷的海参模拟物

美国达特茅斯学院化学系Chenfeng Ke课题组开发出基于聚伪轮烷的海参模拟物的综合设计。这项成果近日发表于《德国应用化学》。

在这项工作中，研究团队进行了一个集成的仿生设计，并使用侧链聚伪轮烷制备了具有可调纳米到宏观尺度性能的海参模拟物。一系列基于聚乙二醇（PEG）的侧链共聚物与α—环糊精（α-CDs）合成了侧链聚伪轮烷。

通过调整共聚物的分子量和PEG接枝密度，研究人员理性调整了形成的聚伪轮烷晶体畴大小和水凝胶的物理交联密度，促进了这些水凝胶的3D打印性和机械适应性。

经过3D打印和光交联，得到的交联水凝胶在α-CD（de）穿线后表现出较大的拉伸应变和较宽的弹性—塑性变化。这些发现使海参模拟物得以成功制造，展示出多级刚度变化。

据介绍，模仿海参等海洋动物多级刚度变化的集成系统的开发，需要对分子定制结构进行协同设计，并考虑到有效制造。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1002/anie.202017019

《自然—神经科学》

人脑类器官体外培养发育至产后状态

美国加州大学旧金山分校Daniel H. Geschwind、斯坦福大学Sergiu P. Pasca等研究人员合作发现，人类皮质类器官的长期成熟与关键的早期产后过渡相似。这一研究成果2月22日在线发表于《自然—神经科学》。

研究人员利用定向分化方案来全面评估了脑类器官的体外成熟度。基于表观遗传时钟和转录组学的全基因组分析以及RNA编辑，研究人员观察到三维人类皮质类器官可达到出生后250至300天之间的阶段，这是与体内发育平行的时间线。研究人员验证了几个已知的发育里程碑，包括组蛋白去乙酰基酶复合体和NMDA受体亚基的转换，研究人员在蛋白质和生理水平上证实了这一点。

这些结果表明，体内固有发育程序的重要组成部分可在体外持续存在。研究人员进一步将神经发育和神经退行性疾病风险基因映射到体外基因表达轨迹上，从而提供了资源和网络工具（皮质类器官的基因表达，GECO）来指导疾病建模。

据悉，人类干细胞衍生的模型有望加深人们对脑部疾病的了解，但不知道它们是否具有能够在胎儿中期到晚期发育的能力，这可能会限制其实用性。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41593-021-00802-y