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自然子刊综览

2012-02-22 11:33 来源: 中国科学报 作者: admin

《自然—纳米技术》:聚苯乙烯纳米颗粒可影响铁吸收

本周发表在《自然—纳米技术》上的一项研究发现,通过急性或慢性口服摄入体内的聚苯乙烯纳米颗粒,不论时间长短,均能对实验培养出的人体和鸡肠道内衬细胞的铁吸收和运输产生影响。该研究结论或将有助于为纳米颗粒毒性研究提供一种低成本的高通量筛选工具。

由于其独特的物理化学性质,纳米颗粒在经过设计后可具有广泛的应用,比如食品工业或者药物投递。此外,据估计,在发达国家平均每个人每天消耗的人造细微及超细颗粒数量可超过1万亿。但这些纳米颗粒的某些特性可能对多孔材料产生有害反应,而目前尚未有研究揭示纳米颗粒对肠道内衬组织(即肠上皮组织)正常功能的慢性影响。

Michael Shuler和同事让具有与人体胃肠道类似结构的鸡急性摄入一定量聚苯乙烯纳米颗粒,后经细胞培养发现,其铁吸收和运输能力下降。而改用慢性摄入方式后,肠道绒毛发生重建,表面积增加,铁吸收能力随之变大。

研究人员表示,实验所用到的聚苯乙烯纳米颗粒一般被认为是无毒性的,然而其在正常生理过程产生的反应却显示了一种慢性有害应答的潜在机制。但他们也强调,口服摄入纳米颗粒所产生的后果有很多还是未知的,还有待更多的研究,特别是弄清纳米颗粒对营养吸收的影响。

《自然—细胞生物学》:一种miRNA传输方式可防止动脉硬化

科学家在本周《自然—细胞生物学》上的一篇文章称,他们发现两种血管细胞可通过小型非编码RNA相互传递信息以减少动脉硬化。由于动脉硬化与心脏病发作和中风等严重健康问题有密切联系,因此该发现将在动脉硬化相关治疗中起重要作用。

局部血流中的差异性可防止动脉中一定区域发生动脉硬化。这种针对动脉硬化的保护机制由存在于血管内皮细胞中的转录因子KLF2所主导。

Stefanie Dimmeler和同事发现,KLF2能够上调内皮细胞中名为miR-143/145的miRNA的表达量。他们还注意到,如果将血管壁平滑肌细胞与内皮细胞混合培养,内皮细胞会释放一种含有miR-143/145、被称为“微泡”的包膜小分子,随后平滑肌细胞将这种微泡吸收掉。通过这种细胞间的微泡调节传输,内皮细胞中的miR-143/145可实现对平滑肌细胞中基因表达的调控。此外,研究人员还进一步证明了对患有动脉硬化的小鼠注射含有miR-143/145的微泡,会减少小鼠体内动脉硬化病变的形成。

该项研究发现意味着,动脉硬化疗法的研究或可利用内皮细胞和平滑肌细胞之间的这种miRNA传输。

《自然—光子学》:蝶翼感知热量

科学家近日通过研究闪蝶这种具有500万年历史的生物,从其多彩变化的翅膀中找到灵感,设计出一种灵敏的红外传感器,本周出版的《自然—光子学》详细报告了这项成果,这或将有助于设计热成像传感器。

由于红外热成像可将物体自身散发的热能可视化,因而其在工业、军事和医学方面具有广泛应用。Radislav Potyrailo和同事设计出一种仿生传感器,具备比现有红外检测器体积更小、检测速度更快、灵敏度更高的优势,而且其对热量控制没有要求,也不需要复杂的精密加工技术。在这项设计实验中,他们将较新的碳纳米管技术与闪蝶翅膀的多彩变化这一特点相结合,经过实验,科学家发现当红外线辐射到翅膀上时,填满空气的光纳米结构的热量将增加并扩散,从而使得翅膀颜色发生变化。此外他们还发现,翅膀上的碳纳米管涂抹量增大,翅膀的可吸收辐射量也会随之增加,从而提高传感器的灵敏性。


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