新型纳米凝胶可阻断癌细胞耐药基因 对治疗癌症意义重大
在癌症初期,化疗通常能缩小肿瘤,但如果癌细胞产生了耐药性,肿瘤还会再次长大。最近,美国麻省理工学院开发出一种新型纳米凝胶,能帮助阻断造成耐药性的基因,然后再次进行化疗,攻击那些已被“解除武装”的肿瘤。相关论文发表在近期美国《国家科学院学报》上。
这种材料由嵌在永凝胶中的金纳米粒子构成,金纳米粒子外面涂有一层DNA链,其序列与MRP1信使RNA(mRNA)的序列互补,mRNA负责把DNA指令传递到其他细胞。凝胶可以注射或植入肿瘤,植入后会覆盖在肿瘤细胞外。这种局部注入的方式会保护粒子不被分解,还能长期缓释药物。
“在癌症治疗中,耐药性是一个巨大障碍,也是化疗在许多情况下效果不好的原因。”论文第一作者、MIT医学工程与科学学院(IMES)博士后乔·康德说,“当我们使基因沉默后,细胞就失去耐药性,此时释放出药物就能再次发挥功效。”
研究人员在人乳腺肿瘤的小鼠身上进行实验,用纳米凝胶来阻断多药耐药蛋白MRP1基因,能使MRP1基因沉默长达两周,并持续释放化疗药物5-氟尿嘧啶,使肿瘤缩小了90%。
在感知MRP1蛋白和释放5-氟尿嘧啶时,这种材料会发出不同波长的荧光,让研究人员能看到细胞内部发生了什么。所以它还能用于诊断,如探测肿瘤细胞中特定的癌症相关基因是否被激活。
3D直接打印石墨烯气凝胶将广泛应用于能量存储
美国能源部所属劳伦斯利福摩尔国家实验室的研究人员,日前用3D打印技术将石墨烯气凝胶微晶格直接打印出来。这种新型石墨烯气凝胶将为能量存储、传感器、纳米电子,以及催化和分选流程带来巨大好处。相关成果发表在4月22日出版的《自然·通信》杂志上。
3D打印的石墨烯气凝胶具有高比表面积、优良的电导率、质量轻、有机械刚性且抗超级压力等特性。在打印过程中,石墨烯氧化物(G0)油墨均匀且具有高粘度,加载到注射器筒后,通过挤压经过喷嘴最后形成3D结构。论文作者朱成(音)表示:“适应3D打印技术的气凝胶,其力学性能和可压缩性能都是此前工艺无法企及的,这让复杂的气凝胶体系结构更有能力适应广阔的应用。”
德公司利用二氧化碳和水人工合成高效低成本“蓝色燃油”
利用二氧化碳和水人工合成燃油并非新鲜事,但如何做到高效率、低成本是难点。德国一家公司在这方面取得了实质性进展,开发出一种“蓝色燃油”。德国教研部长万卡21日还象征性地给她的奥迪公车加了5升新技术合成的燃油。
该研发公司首席技术执行官克里斯蒂安介绍这种制造工艺主要分为三步:电解水蒸气生成氢气;将二氧化碳转换为一氧化碳;用“费托合成法”将一氧化碳和氢气合成碳氢化合物,从而制出柴油等燃油。“费托合成法”是以合成气为原料在催化剂和适当反应条件下合成液态烃的工艺过程。
这种合成的“蓝色燃油”不含硫和芳烃化合物,因而更环保,而且燃烧性能与普通柴油一样高。这一创新使合成燃油有可能在不久的将来取代化石燃料。