《国家科学院院刊》

软界面上的几何诱导摩擦研究

近日，印度理工学院Deepak Kumar团队对软界面上的几何诱导摩擦进行了研究。相关研究成果发表于美国《国家科学院院刊》。

研究人员研究了几何形状对相对运动的软表面动态响应的影响。他们使用一个简单的实验方案，测量了高度可弯曲的薄聚合物片和水凝胶基板之间的摩擦。在这种柔软的低摩擦界面上，研究人员发现摩擦对两个表面的相对几何形状有很强的依赖性—— 一个平片在球形基底上比在平面或圆柱形基底上经受的摩擦力更大。研究表明，由于其几何不相容的约束，在平片中产生的应力是摩擦增强的原因。这种机制会引起摩擦性质的转变，因为平片半径增加到超过临界值。

这项研究揭示了迄今为止未被注意到的基于几何和弹性之间相互作用的机制。这可能会显著影响软生物和纳米级系统中的摩擦。特别是它会促使研究人员重新审视他们对生物细胞移动的曲率依赖等现象的理解。

据悉，软物质和生物物质有各种各样的形状和几何形状。由于高斯曲率不匹配而使不能相互适应的软表面形成界面时，会出现美丽的几何诱导图案。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2320068121

《免疫》

深度突变扫描揭示拉沙病毒糖蛋白复合物功能

近日，美国弗雷德·哈钦森癌症中心Jesse D. Bloom团队发现，深度突变扫描能够揭示拉沙病毒糖蛋白复合物（GPC）的功能限制和抗体逃逸潜力。相关研究成果在线发表于《免疫》。

为描绘GPC的演化空间可及性，研究人员使用假病毒深度突变扫描测量了几乎所有GPC氨基酸突变对细胞进入和抗体中和的影响。实验定义了GPC整个结构的功能限制，并量化了GPC突变对一组单克隆抗体中和作用的影响。所有测试的抗体都被自然存在的拉沙病毒谱系中的突变所逃逸。

这项研究描述了一种生物安全二级方法，阐明了GPC的可变突变空间，并展示了前瞻性抗原变异特征如何有助于治疗和疫苗设计。

研究人员表示，拉沙病毒每年估计导致数千人死亡，主要是其自然宿主多乳鼠传播的结果。在研制疫苗和抗体疗法的过程中，必须考虑到GPC的演化变异性，GPC介导病毒进入细胞，并且是中和抗体的靶点。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.immuni.2024.06.013

《自然-化学》

化学驱动的动态组合库中基于模板的复制

近日，德国慕尼黑工业大学Job Boekhoven报道了化学驱动的动态组合库中基于模板的复制。相关研究成果发表于《自然-化学》。

科学面临的最大挑战之一是确定生命如何从分子混合物中自发出现。一个复杂的因素是，生命及其分子本质上是不稳定的——RNA和蛋白质容易水解和变性。为了从头合成生命或更好地了解其起源，需要对不稳定分子实施选择机制。

研究人员提出了一个化学燃料驱动的动态组合文库，用于模拟RNA低聚和去低聚，并在动力学控制下为选择和纯化机制提供了新思路。在实验中，低聚物只能通过连续生产来维持。杂交是选择不稳定分子的有力工具，可提供低聚和反低聚速率的反馈。此外，研究发现温度法可用于纯化低聚物文库。原细胞内低聚体的形成是由模板辅助的，基于凝聚层。它改变了其隔腔的物理性质，例如融合能力。低聚物生产和物理性能之间的这种相互耦合是实现合成寿命的关键一步。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41557-024-01570-5

《自然-方法学》

科学家开发人类神经科学皮层表面模板

近日，美国达特茅斯学院James V. Haxby等研究人员开发出了用于人类神经科学的一种皮层表面模板，可提供皮层的均匀采样。相关研究成果在线发表于《自然-方法学》。

研究人员基于1031个大脑的高质量结构扫描数据创建了onavg模板，这个样本量是现有皮层模板的25倍。研究人员根据皮层解剖结构优化了顶点位置，实现了均匀分布。

与其他模板相比，基于onavg模板的多变量模式分类准确性和表示几何学的参与者之间相关性更高，且onavg模板仅需其他模板3/4的数据量即可达到相同性能。由于每个搜索光点中顶点数量变化较小，优化的采样还使各算法的CPU时间减少了1.3%至22.4%。

据悉，神经影像数据分析依赖于标准解剖模板的归一化，以解决大脑之间的大解剖差异问题。现有的人类皮层表面模板由于折叠皮层膨胀成标准形状而引入的变形，导致采样位置不均匀。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41592-024-02346-y