《科学家发现天然胶与生物医学的应用》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: chenfang
  • 发布时间:2016-03-24
  • 路易斯安那州立大学的化学家发明了一种永久性的胶粘剂,其自然化学反应可用于生物医学领域。这一发现可能有利于组织修复或药物输送。科学家们研究了发生在尿素分子中的自然化学过程的尿液,由脲酶的酶,分解产生氨和二氧化碳。基于之前的研究,科学家们知道脲酶分解尿素可以用来完成名为pH值时钟反应的化学过程。研究人员选择尿素和尿素酶,因为它是为数不多的无毒且存在自然反应的物质。通过添加水和两种化学物质——含硫硫醇和合成丙烯酸酯在时钟反应中的表现,研究人员能够完成水溶性胶凝胶的构成需要。

相关报告
  • 《启发新的生物医学发现|生物科学|牛津学术》

    • 来源专题:外来生物入侵
    • 编译者:王成卓
    • 发布时间:2019-06-25
    • 科学家们正在寻找陆地和海洋中的发光生物,包括加利福尼亚海岸发光水域中的发光生物,以寻找治疗疾病的新方法。今天,生物发光的微弱能量已经被用于医学领域,从照亮大脑内部的结构到照亮癌细胞的进程,都可以挽救生命。 最早关于生物发光和健康的记载之一写于公元77年。在《自然历史》一书中,罗马内科医生和博物学家老普林尼描述了从水生动物中提取的药用物质。这种海葵是许多含有丰富荧光蛋白的物种之一。自普林尼和迪奥斯科里德斯时代以来,已经过去了大约2000年。然而,直到最近,研究人员才确切地发现了生物发光是如何产生的,更不用说如何将其用于治疗疾病了。 现在,基于生物发光的分析技术已经发展出了一系列广泛的技术,许多生物体都能制造荧光蛋白。 多年来,绿色是实时脑成像中最可靠的荧光颜色。现在,研究人员发现了一种新的荧光蛋白,它可以使活神经元在被激活时发出红光。红光很容易穿透生物组织,对研究细胞和器官的科学家特别有用。研究结果发表在2018年11月的《自然方法》杂志上。 “瓦尔纳姆打开了一扇门,让我们了解复杂的神经系统是如何产生复杂的行为的,而这些行为正是人类和其他高级动物生命的特征,”Pieribone补充道。 生物发光也为癌症免疫疗法的发展提供了更好的途径。南加州大学凯克医学院的研究人员发明了一种生物发光测试,以确定免疫疗法是否真的杀死了作为其目标的癌细胞。研究结果发表在2018年1月9日的《科学报告》上。在森林落叶之上,萤火虫的光芒能成为对抗癌症的有力武器吗?研究人员将激活萤火虫生物发光的基因植入癌细胞,希望引发一系列对抗这种疾病的事件。为了寻找答案,科学家们将目光投向了新西兰的萤火虫(Arachnocampa luminosa)。萤火虫的生物发光中隐藏着一个意想不到的发现:它是由一种全新的荧光素产生的。萤火虫的荧光素酶和萤火虫的荧光素酶属于同一科,但是它们的荧光素与萤火虫和其他发光生物的荧光素完全不同。奥塔哥大学的合著者库尔特·克劳斯说,这一发现可能对生物医学做出重要贡献。克劳斯说,萤火虫“尾灯”中的生物发光可以监测癌细胞或识别传染病。“萤火虫等其他生物发光物种的化学特性,已经以类似的方式得到了应用。”
  • 《科学家发现DNA能与泛素结合 对DNA修复意义重大》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:huangcui
    • 发布时间:2018-06-08
    • 2004年,诺贝尔化学奖授予了三名科学家,以表彰他们发现了“泛素介导的蛋白降解”这一重要生物学机制。上面这串文字虽然看似复杂,但却很好理解:如果把蛋白比作是细胞内的快递包裹,“泛素”就是包裹上的特殊二维码。当细胞“扫”到这个二维码,就会降解相应的蛋白,维持细胞内的动态平衡。 正是由于泛素化在蛋白质平衡中的作用太过关键,许多研究泛素的学者往往只将注意力集中在了蛋白质上。但来自哈佛大学医学院的魏文毅教授课题组则成功跳出了思维框架的限制。他们发现,DNA竟也能与泛素结合,且对于DNA的修复有重要意义。这一刷新认知的发现刊登在了最新一期的《科学》子刊《Science Signaling》上,并得到了《科学》官网的特别介绍。 他们是怎么发现泛素还和DNA有关的呢?这还要从DNA的修复说起。我们知道,DNA存储着我们的遗传信息,一旦DNA出现损伤而得不到及时修复,就有可能引起癌症等严重后果。目前,科学家们已经发现,在DNA断裂处,会出现多聚泛素链的积聚,而缺少这些泛素则会导致DNA损伤修复出现缺陷。 “然而到目前为止,泛素化被认为只参与蛋白修饰,以调控蛋白降解,或是蛋白与蛋白的相互结合,”研究人员们在论文里写道:“我们好奇多聚泛素链能否执行和蛋白无关的其他功能?如果能,它又是怎么起作用的?” 为了回答这些问题,研究人员们首先检测泛素蛋白能否与DNA直接结合。一系列实验表明还真能!而且,研究人员们还做出了一个非常有趣的发现:仅有一类多聚泛素链能与DNA结合。此类泛素链是由赖氨酸-63(K63)相连形成的。 这就引申出了下一个问题,为啥只有这一种泛素能结合DNA?它究竟对DNA有怎样的影响?后续研究表明,一旦K63相连的泛素链出现突变,削弱了与DNA的结合能力,DNA受损处的多聚泛素链水平就会下降,对DNA的修复产生不利影响。作者们在论文中指出,无论是在酵母细胞,还是在哺乳动物细胞里,此类泛素链对于DNA的及时修复有着不可或缺的作用。 在上文中我们提到,DNA是否能得到正确修复,决定了细胞是否健康。而不少癌症的病因,正是由于遗传信息上出现了错误。那么,K63相连的泛素链,和癌症是否有着关联呢?果不其然,在线上的数据库中,研究人员们从肺癌、黑色素瘤、以及乳腺癌的患者中找到了3个泛素基因里的突变,会影响到其与DNA的结合。这些发现也表明,最新得到阐明的泛素功能,可能与癌症等疾病相关。