新型酵母菌株可將乙醇生產(chǎn)效率提高15.5%等

新型酵母菌株可將乙醇生產(chǎn)效率提高15.5%

印度研究人員近日分離出一種新型酵母菌株，利用這種菌株發(fā)酵農(nóng)作物秸稈等木質(zhì)纖維素，可比傳統(tǒng)菌株發(fā)酵多產(chǎn)生約15.5%的乙醇。印度國際遺傳工程和生物技術中心研究人員納西姆·高爾等人在英國《生物燃料技術》雜志上發(fā)表報告說，他們從釀酒廠廢料、乳制品廢料、溫泉等多種樣本來源中分離出500個類似酵母的菌落，再將從中分離出的菌株與已有酵母菌株進行比較，發(fā)現(xiàn)一種代號為“NGY10”的菌株最適合用于水稻和小麥秸稈發(fā)酵。與目前市場上的酵母菌株相比，NGY10菌株具有耐熱性，在40℃環(huán)境下也能繼續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵性能不受糠醛等抑制劑影響，并能發(fā)酵纖維素中幾乎全部有效成分，從而可提高產(chǎn)量、降低成本。

無需電池的自驅(qū)動心臟起搏器問世

英國《自然·通訊》雜志近日發(fā)表的一項生物醫(yī)學工程研究稱，中美科學家團隊研制了一種無需電池、可以收集心跳產(chǎn)生的能量的裝置，并以此給心臟起搏器供能。這一裝置被植入成年豬體內(nèi)后，還能糾正竇性心律不齊。

目前的心臟起搏器等植入式醫(yī)療器件，主要依靠電池供能，這些電池不僅笨重堅硬，而且壽命較短。植入式自驅(qū)動能量收集器可用于生理調(diào)節(jié)，但目前只在能量需求較低的小型動物和細胞模型上進行過展示。此次，中國科學院北京納米能源與系統(tǒng)研究所李舟、美國佐治亞理工學院王中林及其同事，合作開發(fā)的能量收集系統(tǒng)具有良好的生物相容性和機械耐久性，并另配有一個電源管理單元和一個起搏器。盡管這一系統(tǒng)還需在尺寸、效率和長期生物安全性方面做進一步優(yōu)化才能最終用于人體，但每次心動周期所收集的能量，已經(jīng)超過了人類心臟起搏所需要的能量。研究人員認為，這一技術在組織工程、神經(jīng)再生和干細胞分化這些領域或具有廣泛的應用前景。

3D打印出全球首顆“完整”心臟

以色列特拉維夫大學的研究人員近日表示，他們以病人自身的組織為原材料，成功3D打印出全球首顆擁有細胞、血管、心室和心房的“完整”心臟。研究項目負責人、特拉維夫大學教授塔勒·德維爾解釋了這顆人造心臟的打印過程：首先從一名病人體內(nèi)提取脂肪組織，分離出細胞和細胞外基質(zhì)，再借助基因改造技術將細胞轉(zhuǎn)變成干細胞，讓這些干細胞分化成心肌細胞和可生成血管的細胞，然后將這些用細胞與細胞外基質(zhì)加工成的水凝膠混合，制成“生物墨水”，最終裝入3D打印機進行打印。

此次展示的3D心臟，打印耗時約3小時，大小約是人類心臟的百分之一，可以收縮，但尚未具備泵血等功能，還需進一步培養(yǎng)。由于3D心臟的組織和細胞來自病人自身，移植后有望顯著降低受體排異反應。

高銦含量三元光電晶體助力城市垃圾焚燒熱能“發(fā)電”

近日，來自中國科學院上海硅酸鹽研究所的余建定研究團隊，在國際上首次研制出銦含量高達11%且成分均勻、一致的InxGa1-xSb三元光電晶體，相關研究結果刊登于國際學術期刊《微重力》上。余建定表示，InxGa1-xSb三元光電晶體是最佳高效熱光伏電池的半導體材料之一，主要含銦、鎵、銻3種元素。我們可通過改變銦和鎵的成分比來調(diào)控其禁帶寬度，從而充分吸收多種光譜的輻射能量，獲得高熱光伏轉(zhuǎn)換效率。垃圾在焚燒時輻射出不同波長的光譜，當三元光電晶體銦含量達到11%左右時，能最大范圍吸收該類光譜，獲得最高熱光伏轉(zhuǎn)換效率。

由于目前在地面上只能生長出含銦量為3%的InxGa1-xSb三元光電晶體，制約了其在熱光伏系統(tǒng)中的應用。余建定帶領團隊與日本宇宙科學研究所開展國際合作，經(jīng)過3年多的地面匹配實驗后在太空進行晶體生長實驗，最終確認獲得了空間微重力條件下成分均勻一致的銦含量高達11%的InxGa1-xSb三元光電晶體。

南開大學攻克鈮酸鋰納米尺度

加工難題

經(jīng)過5年持續(xù)攻關，南開大學弱光非線性光子學教育部重點實驗室教授許京軍團隊和副教授任夢昕團隊成功實現(xiàn)了鈮酸鋰納米結構的加工。相關研究論文近日發(fā)表于《激光與光子學評論》上。鈮酸鋰因其電光特性而聞名，已成為最廣泛使用的光學材料之一，但其應用中的關鍵難題——鈮酸鋰納米結構的加工卻遲遲未能解決。

許京軍和任夢昕團隊研發(fā)了一種特殊的鈮酸鋰制備與處理工藝，并利用一束聚焦的高能鎵離子束，實現(xiàn)了選擇性地轟擊與去除鈮酸鋰分子，在僅百納米厚度的鈮酸鋰薄膜表面，加工出了有序周期排列的納米線陣列，首次獲得了一種名為“鈮酸鋰超構表面”的新型人工材料。這一結果標志著人們已經(jīng)具備了基于鈮酸鋰實現(xiàn)納米尺度下，對光行為進行精細操控的能力，該加工技術為鈮酸鋰這一獨特的光電材料在微納光子學、集成光子學等領域的應用開啟了大門。

升級CAR-T療法，讓患者嚴重副作用消失

近日，由北京大學腫瘤醫(yī)院和南加州大學的研究團隊合作設計和改造的新型CAR-T細胞，在Ⅰ期臨床試驗中取得重大成果。這種新型的CAR-T細胞，在合適劑量下，可使72.5%的B細胞淋巴瘤患者得到緩解，其中54.5%得到完全緩解，且療效持久。更重要的是，在所有接受治療的25名患者中，沒有發(fā)生一例神經(jīng)毒性或嚴重的細胞因子釋放綜合征事件，而這兩類副作用正是當前CAR-T細胞治療的最大障礙。

相關研究發(fā)表在國際學術期刊《自然·醫(yī)學》上。研究人員陳思毅教授解釋道：“改進后的CA-T細胞在患者體內(nèi)可增殖并分化為記憶細胞，從而產(chǎn)生強大而持久的抗腫瘤效果，并且不會引起毒性。我們希望這種更安全的CAR-T細胞療法有一天能應用于門診病人。”研究團隊下一步的計劃是進行多中心的Ⅱ期臨床試驗，在更大的患者群體中測試安全性和有效性。