學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)

科學(xué)家利用發(fā)光蛋白監(jiān)控藥物濃度

科學(xué)家新研制出一種在治療過程中監(jiān)控藥物濃度的方法，其利用光來識(shí)別有害的用藥過量和無效的用藥過少，這是在線發(fā)表于《自然—化學(xué)生物學(xué)》上的一項(xiàng)報(bào)告介紹的內(nèi)容.該方法的簡(jiǎn)便或?qū)υ\斷實(shí)驗(yàn)室之外的藥物治療的監(jiān)控有著特別價(jià)值.

最佳用藥劑量，或者說處方藥的濃度，根據(jù)疾病種類和經(jīng)過治療的特定患者情況而具有很大變數(shù).有些藥物的“治療窗口”很有限，意味著這些藥物必須在特定濃度下使用，才能有效治療疾病且不會(huì)對(duì)患者產(chǎn)生毒副作用.因而，能否確定給出的劑量屬于正確濃度是非常重要的.但是目前，確定藥物濃度所需要的流程冗長(zhǎng)，所使用的設(shè)備也都暫時(shí)只能在醫(yī)生辦公室和臨床實(shí)驗(yàn)室中使用，無法普及推廣.

Kai Johnsson等人將一些能發(fā)光的蛋白質(zhì)混入合成材料制成一種大型感應(yīng)分子，并將這些分子導(dǎo)入血液樣本中.當(dāng)藥物分子不存在時(shí)，這種感應(yīng)分子會(huì)發(fā)出紅光.而一旦與藥物結(jié)合，感應(yīng)分子便會(huì)發(fā)出藍(lán)光，紅光和藍(lán)光的比例則由藥物濃度決定.研究人員經(jīng)過驗(yàn)證，證實(shí)了這種感應(yīng)分子可對(duì)6種不同的常用藥物產(chǎn)生作用.

由于該分子會(huì)發(fā)光，因此利用商用數(shù)碼拍攝器材便可從一滴血中檢測(cè)到分子信號(hào)，這意味著該方法可擴(kuò)展應(yīng)用到患者家中和那些基礎(chǔ)設(shè)施有限的發(fā)展中國(guó)家地區(qū).

一種原子鐘量子網(wǎng)絡(luò)測(cè)時(shí)更精確穩(wěn)定

相比現(xiàn)有的原子鐘，一種由原子鐘組成的量子網(wǎng)絡(luò)能打造更精確和穩(wěn)定的測(cè)時(shí)裝置，這是在線發(fā)表于《自然—物理學(xué)》上的一篇論文報(bào)告的結(jié)論.這種網(wǎng)絡(luò)可具有技術(shù)應(yīng)用比如為地球科學(xué)研究提供技術(shù)資源以及為相對(duì)論和量子引力提供基礎(chǔ)測(cè)試.

現(xiàn)代世界非常依賴于精確的測(cè)時(shí)，比如全球定位系統(tǒng)的操作或者高頻率金融交易的同步.

基于精確計(jì)量學(xué)和兩字技術(shù)的結(jié)合，Peter Kómár、Mikhail Lukin等人發(fā)現(xiàn)一種共享量子糾纏的原子鐘網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定測(cè)時(shí)，效果比任何單個(gè)原子鐘都要好.由于分布在地球各區(qū)域和衛(wèi)星上，原子鐘網(wǎng)絡(luò)能實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)地區(qū)的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的保持和同步——相當(dāng)于真正的世界時(shí)鐘.而且，恰恰由于其屬性，這種原子鐘的量子網(wǎng)絡(luò)能夠被保護(hù)不受到量子密碼破解的攻擊.