國內(nèi)外最新科技發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新技術(shù)成果薈萃

◎ 本刊綜合報道

“人工視覺腦”植入助盲人重現(xiàn)視覺

據(jù)最新一期《臨床研究》期刊發(fā)表的研究摘要，美國和西班牙研究人員使用硬連線的假體成功地為一位失明16年的盲人女性創(chuàng)造了一種“人工視覺腦”，使其能夠看到字母、辨別物體的邊緣，甚至可以在實驗中玩簡單的電子游戲。研究表明，測試對象被植入了6個月的植入物，她的大腦活動沒有受到干擾，也沒有引發(fā)其他并發(fā)癥。該研究進一步推動了科學(xué)家的一個長期夢想，即通過將信息直接發(fā)送到大腦的視覺皮層，讓盲人獲得基本視覺。在實驗中，一位神經(jīng)外科醫(yī)生將微電極陣列植入到失明患者戈麥斯的視覺皮層中，然后將植入物與安裝在一副眼鏡中央的攝像機配對。經(jīng)過一段時間的訓(xùn)練，戈麥斯能夠破譯從相機直接輸入她大腦的視覺信息。微電極陣列是通過“微型顱骨切開術(shù)”植入的，研究人員表示，這個過程“很簡單，并且遵循標(biāo)準(zhǔn)的神經(jīng)外科手術(shù)”。主要研究人員之一、西班牙米格爾·埃爾南德斯大學(xué)的愛德華·多費爾南德斯說：“這些結(jié)果令人興奮，其證明了安全性和有效性，展示了這一類型設(shè)備在為失去視力的人恢復(fù)功能性視覺方面的潛力。”

通用磷光體可用作傳感器基礎(chǔ)

據(jù)俄羅斯西伯利亞聯(lián)邦大學(xué)新聞服務(wù)處介紹，由中國和俄羅斯學(xué)者們組成的研究團隊開發(fā)出一種通用磷光體，可作為各個領(lǐng)域（從醫(yī)學(xué)到農(nóng)業(yè)）所用的傳感器的基礎(chǔ)。能夠?qū)⒆约何盏哪芰哭D(zhuǎn)化為光輻射（發(fā)光）的物質(zhì)被稱為磷光體?！澳壳熬哂羞@種輻射的儀器，比如鹵素?zé)?、激光二極管和超連續(xù)譜激光器，它們體積大、耗能大、效率低。而基于帶有發(fā)光二極管的磷光體的紅外燈體積小、效率高，但其熱穩(wěn)定性問題尚未解決?！蔽鞑麃喡?lián)邦大學(xué)工程物理和無線電電子研究所固體物理和納米技術(shù)基礎(chǔ)系副教授馬克西姆·莫洛基耶夫解釋說。他是這項工作的參與者。據(jù)莫洛基耶夫介紹，他們與中國華南理工大學(xué)一起，開發(fā)出一種新的獨一無二的磷光體，結(jié)合了上述優(yōu)點，而且還具有良好的熱穩(wěn)定性。研究人員認(rèn)為，這種磷光體在醫(yī)學(xué)中可用來監(jiān)測患者的健康狀況和分析產(chǎn)品質(zhì)量，在農(nóng)業(yè)中可用于培育植物和制造生物傳感器。

新技術(shù)為RNA治療創(chuàng)造新靶點

據(jù)日前發(fā)表在《自然·生物技術(shù)》雜志上的論文，美國研究人員設(shè)計的一種新方法，可選擇性開啟靶細胞（包括人類細胞）的基因療法。他們的技術(shù)可檢測細胞中特定的信使RNA（mRNA）序列，并觸發(fā)從轉(zhuǎn)基因或人工基因中產(chǎn)生特定蛋白質(zhì)。美國麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)研究人員開發(fā)的新技術(shù)稱為eToeholds，是內(nèi)置于RNA中的小型多功能設(shè)備，當(dāng)存在細胞特異性或病毒RNA時，才能表達連接的蛋白質(zhì)編碼序列。研究人員使用這一技術(shù)找到了可檢測人類和酵母細胞內(nèi)各種不同觸發(fā)因素的立足點。研究表明，他們可從寨卡病毒和新冠病毒中檢測到編碼病毒基因的mRNA。他們還設(shè)計了可檢測人類細胞中自然產(chǎn)生蛋白質(zhì)的mRNA的立足點分子，這有助于揭示細胞狀態(tài)。研究人員可通過eToeholds檢測酪氨酸酶mRNA的立足點來識別癌細胞。這種靶標(biāo)可使研究人員通過設(shè)計系統(tǒng)來識別癌細胞并在這些細胞內(nèi)產(chǎn)生有毒蛋白質(zhì)，在此過程中殺死它們，從而可能創(chuàng)造出新療法來摧毀腫瘤。

阿爾茨海默癥等病早期標(biāo)志物確定

據(jù)日前發(fā)表在《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志上的論文，美國南卡羅來納醫(yī)科大學(xué)和哈佛醫(yī)學(xué)院貝斯以色列女執(zhí)事醫(yī)療中心的研究人員發(fā)現(xiàn)，cis P-tau是一種有毒的、不可降解的腦蛋白，是血管性癡呆（VAD）和阿爾茨海默癥（AD）的早期標(biāo)志物。這項新的研究為新的潛在免疫療法打開了大門，通過免疫療法使這種蛋白質(zhì)沉默，可改善臨床前模型中的癡呆癥狀。研究確定了導(dǎo)致這種有毒蛋白質(zhì)積累的分子機制。同時表明，針對cis P-tau的單克隆抗體（mAb），能夠預(yù)防AD和VAD臨床前模型中的疾病病理和記憶喪失。此外，這種治療甚至能夠逆轉(zhuǎn)類似AD的臨床前模型中的認(rèn)知損害。癡呆癥涵蓋了占病例60%到80%的阿爾茨海默癥，最常見的是血管性癡呆。目前，尚無有效的治療阿爾茨海默癥的方法。然而，大多數(shù)患者都與血管機制有關(guān)，這表明認(rèn)知功能和健康腦血管系統(tǒng)之間存在更廣泛的關(guān)系。更好地理解這種關(guān)系可以為發(fā)現(xiàn)新的治療靶點提供一個平臺。研究人員表示，這兩種疾病可能不是受高水平cis P-tau影響的唯一疾病。這種有毒蛋白可能還會引起其他含有血管成分的大腦疾病，但要建立其聯(lián)系尚需進一步研究。

嵌合外泌體為腫瘤免疫治療帶來新思路

日前從中科院過程工程所獲悉，該所研究人員創(chuàng)建了一種嵌合外泌體，實現(xiàn)了淋巴結(jié)和腫瘤組織的雙重靶向，以此激活了淋巴結(jié)內(nèi)免疫應(yīng)答，并改善了腫瘤免疫微環(huán)境。該雙效協(xié)同機制在多種動物模型上顯著抑制了腫瘤進展，為腫瘤免疫治療帶來新思路。相關(guān)成果在線發(fā)表于《科學(xué)·轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》。外泌體是細胞分泌的一種囊泡型天然生物顆粒，在體內(nèi)具有獨特的轉(zhuǎn)運路徑和生物學(xué)功能，以此創(chuàng)建的新劑型有望在體內(nèi)復(fù)雜環(huán)境下實現(xiàn)精準(zhǔn)遞送和預(yù)期療效，在腫瘤個體化治療領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊?！艾F(xiàn)有的大部分腫瘤免疫治療側(cè)重于提升體內(nèi)免疫細胞功能和數(shù)量，但通常難以克服實體腫瘤部位的免疫抑制微環(huán)境，使得瘤內(nèi)浸潤的免疫細胞難以有效發(fā)揮其抗腫瘤功能。”中科院過程工程所研究員馬光輝說。為此，研究人員結(jié)合十余年顆粒劑型、疫苗遞送和腫瘤免疫的研究經(jīng)驗，提出了淋巴結(jié)-腫瘤雙靶向型外泌體用于雙效協(xié)同腫瘤免疫治療的新策略。研究團隊選擇了具有強吞噬能力的巨噬細胞對腫瘤細胞核進行攝取，經(jīng)過體外免疫馴化后形成免疫激活型巨噬—腫瘤雜合細胞。該細胞分泌的巨噬—腫瘤嵌合外泌體能夠繼承兩種來源細胞的功能，雙重靶向到淋巴結(jié)和腫瘤組織，同時實現(xiàn)淋巴結(jié)內(nèi)免疫應(yīng)答激活和腫瘤免疫微環(huán)境改善。

這種化合物幫助我們成為最聰明的動物

與其他動物相比，人腦具有更強的優(yōu)越性。但從演化角度來講，造成這種現(xiàn)象的底層改變究竟是什么？為揭開其中秘密，耶魯大學(xué)科學(xué)家嘗試將人腦發(fā)育的時間撥回前額皮質(zhì)即將出現(xiàn)的那一刻——妊娠中期，揭示了這個讓人類智力走上動物界頂端，又讓人類迷失的腦區(qū)發(fā)育的秘密。在人類胚胎發(fā)育4-5個月后，大腦前額皮質(zhì)中的第一個神經(jīng)束開始出現(xiàn)，隨后神經(jīng)元開始迅速大量形成，構(gòu)成完整的前額皮質(zhì)。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，無論在人、獼猴還是小鼠胚胎中，化合物維甲酸在神經(jīng)元形成中具有關(guān)鍵的調(diào)控作用。維甲酸是維生素A在人體內(nèi)的一種代謝產(chǎn)物。此前的研究證實，這種化合物在細胞的增殖、分化和器官形成中具有關(guān)鍵作用。研究發(fā)現(xiàn)，在這一時期的人腦中，至少有5個基因會受到維甲酸的調(diào)控，其中一種是促進神經(jīng)突觸形成和功能實現(xiàn)的基因CBLN2。人和其他動物在表達CBLN2基因時，存在一個細微但影響巨大的差異。例如，在小鼠中，CBLN2基因的表達會受到一些稱作增強子的DNA序列調(diào)控。當(dāng)增強子單獨結(jié)合維甲酸時，就能增強基因表達，但同時結(jié)合SOX5蛋白和維甲酸時，基因的表達就會被抑制。在人體內(nèi)，增強子中結(jié)合SOX5蛋白的序列直接丟失了，只能與維甲酸結(jié)合，這意味著在人的前額皮質(zhì)中CBLN2基因表達要么不表達，要么表達水平很高。