来源: 中国科学报 发布时间:2024-3-1
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《自然》

微流控梯度搭建人类神经管发育模型

美国密歇根大学医学院Jianping Fu研究组研发出基于微流控梯度的人类神经管(NT)模型。相关研究成果近日发表于《自然》。

研究人员建立了一种基于人类多能干细胞(hPSC)的微流控NT样结构(μNTLS),它的发育再现了大脑和脊髓(SC)区域以及R-C和D-V轴神经模式化的关键过程。他们利用μNTLS研究了神经细胞系的发育,揭示了神经嵴(NC)祖细胞轴向特化的预模式化,以及神经表皮祖细胞(NMPs)和尾部基因CDX2在SC和躯干NC发育中的功能。

研究人员进一步建立了D-V模式的微流控前脑样结构(μFBLS),其背侧和腹侧区域在空间上相互分离,顶基底细胞组织分层,分别模拟了人类前脑allium和subpallium的发育过程。μNTLS和μFBLS共同揭示了三维腔隙的组织结构,具有与活体类似的时空细胞分化和组织结构,有望用于研究人类神经发育和疾病病理。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-024-07204-7

科学家揭示多层石墨烯分数量子反常霍尔效应

美国麻省理工学院Long Ju团队揭示了多层石墨烯中的分数量子反常霍尔效应。相关研究成果近日发表于《自然》。

研究团队在菱形5层石墨烯- hBN莫尔超晶格中观察到了整数和分数QAH效应。在零磁场下,研究人员分别观察到莫尔超晶格在v=1、2/3、3/5、4/7、4/9、3/7和2/5处的量子化霍尔电阻Rxy=h/ve2趋于稳定,同时纵向电阻Rxx明显下降。Rxy在v=1/2时等于2h/e2,且随v线性变化,类似于复合费米液体在高磁场下半填充的最低朗道能级。

通过调节门位移场D和v,研究人员观察到从复合费米液体和FQAH态到其他关联电子态的相变。这一系统为探索零磁场下的电荷分数化和(非阿贝尔)任意子编织提供了一个理想平台,特别是考虑到分数量子反常霍尔效应(FQAHE)和超导区域之间的横向结时尤为如此。

FQAHE是零磁场下分数量子霍尔效应的类似物,预计在自发时间反演对称性破缺的拓扑平带中存在。证明FQAHE可能会产生形成拓扑量子计算基础的非阿贝尔任意子。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-023-07010-7

《自然-化学》

用高效、可编程方法精确改变吲哚生物碱支架

法国斯特拉斯堡大学Amir H.Hoveyda研究团队报道了能够高效和可编程地获得精确改变吲哚生物碱支架的催化过程。相关研究成果近日发表于《自然-化学》。

一种化合物的整体轮廓影响其引发生物反应的能力,从而使人们能够获得形状独特的分子。天然产物的结构可以被修改,但前提是它是丰富的,并且包含适当的可修改官能团。

研究人员介绍了一种用于稀有桥接多环生物碱精确改变支架简明合成的可编程策略。该方法的核心是一种可扩展的催化多组分工艺,该工艺可提供含有可微分烯基部分的非对映体和对映体富集的叔高烯丙醇。

研究人员使用一种产品对天然生物碱及其精确膨胀、收缩和/或扭曲的框架类似物进行了逐步不同的合成。体外测试表明,一个亚甲基在两个区域扩展的骨架对4种类型的癌症细胞系具有细胞毒性。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41557-024-01455-7

具有单极、双极和三极性的共价键钍(iv) -锑配合物

英国曼彻斯特大学Stephen T.Liddle团队报道了具有单极、双极和三极性的共价键钍(iv) -锑配合物。相关研究成果近日发表于《自然-化学》。

人们对金属-金属多重键合的兴趣不断增长,以进一步加深人们对元素周期表化学键合的理解。尽管极性共价金属-金属多重键在d和p嵌段中是众所周知的,但在锕系元素中却相对不发达。在光谱或富勒烯受限物种中发现了同金属的例子,表现出极性共价σ键并辅以最多两个与格π键的异金属变体更为普遍。因此,在正常实验条件下确保极性共价锕系元素的双和三金属-金属键一直是一个重要目标。

研究人员利用母体锑化二氢阴离子的质子解耦和脱氢偶联化学反应,报道了一重、二重和三重的钍-锑键,从而在正常实验条件下,在元素周期表中一些最重的离子之间引入极性共价锕系元素-金属多重键,在锑中心几乎没有或根本没有庞大的取代基保护。这为重元素多重键合提供了基本见解,特别是相对论体系中锕系元素的轨道能量驱动和重叠驱动共价之间的张力。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41557-024-01448-6

《中国科学报》 (2024-03-01 第2版 国际)
 
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