色综合精品久久久久久久,日韩美女网站在线看

Science Advances?|?聲鑷轉(zhuǎn)染技術(shù)為細(xì)胞治療提供新工具

癌癥嚴(yán)重危害人民的生命健康，嵌合抗原受體T 細(xì)胞（CAR-T）免疫療法是最具前景的腫瘤療法之一，被譽(yù)為“癌癥治療的第四次革命”。細(xì)胞轉(zhuǎn)染是CAR-T細(xì)胞治療的關(guān)鍵技術(shù)，通過基因轉(zhuǎn)導(dǎo)的方法轉(zhuǎn)染患者的T細(xì)胞,表達(dá)嵌合抗原受體,使得患者的T細(xì)胞被“重編碼”后,能夠特異性識別腫瘤細(xì)胞，從而進(jìn)行選擇性殺傷，細(xì)胞轉(zhuǎn)染直接影響了CAR-T的療效和安全性。近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院孟龍研究員等與美國杜克大學(xué)Tony Jun Huang教授合作，在Science子刊Science Advances上發(fā)表了題為“Acoustothermal transfection for cell therapy”的研究成果，并登上了該期雜志的封面。該研究創(chuàng)新地提出了利用高能量密度聲鑷誘發(fā)細(xì)胞產(chǎn)生可控的微米量級形變，提高細(xì)胞膜通透性，實(shí)現(xiàn)了對原代免疫細(xì)胞、干細(xì)胞的高效、高通量轉(zhuǎn)染，為細(xì)胞免疫治療、基因治療提供了革新手段。文章上線截圖聲鑷技術(shù)是利用梯度聲場產(chǎn)生的力學(xué)效應(yīng)對聲場中的顆粒進(jìn)行捕獲、移動、搬運(yùn)等操作。該研究通過聲場的調(diào)制，提高了聲場的能量密度，產(chǎn)生了納牛量級的超聲輻射力，在聲鑷操控細(xì)胞空間運(yùn)動的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了誘發(fā)細(xì)胞產(chǎn)生微米級形變，拓展了聲鑷技術(shù)的應(yīng)用。該方法可提高細(xì)胞膜的流動性，在細(xì)胞膜表面產(chǎn)生可修復(fù)微孔，從而有效提高細(xì)胞膜的通透性，實(shí)現(xiàn)了對原代免疫T細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)行高效轉(zhuǎn)染。而且，該方法可轉(zhuǎn)染大分子量質(zhì)粒，可對間充質(zhì)干細(xì)胞同時轉(zhuǎn)染CXCR4和BDNF兩種質(zhì)粒，轉(zhuǎn)染效率達(dá)89%。流式細(xì)胞儀和基因測序結(jié)果表明，利用方法轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞活性約83.9%，保證了細(xì)胞轉(zhuǎn)染的安全性。圖：聲鑷轉(zhuǎn)染技術(shù)原理及超聲對間充質(zhì)干細(xì)胞轉(zhuǎn)染多質(zhì)粒結(jié)果。對于轉(zhuǎn)染技術(shù)而言，不僅要保證細(xì)胞的活性，轉(zhuǎn)染細(xì)胞表達(dá)目的基因的功能更為重要。該研究建立了缺血性腦卒中模型小鼠，利用聲鑷轉(zhuǎn)染技術(shù)使間充質(zhì)干細(xì)胞成功地表達(dá)了趨化因子受體CXCR4，并發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染后間充質(zhì)干細(xì)胞能夠有效富集于腦缺血引起的炎癥區(qū)域。而且，富集后的間充質(zhì)干細(xì)胞能夠釋放腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子，顯著減小腦梗死體積。在體實(shí)驗(yàn)證實(shí)了聲鑷轉(zhuǎn)染技術(shù)不僅可表達(dá)目的基因的功能，而且不會影響細(xì)胞原有的生物功能，這將為CAR-T細(xì)胞治療提供全新轉(zhuǎn)染工具，對于優(yōu)化CAR的設(shè)計(jì)和提高CAR-T的療效具有重要意義。圖：超聲轉(zhuǎn)染MSC后可有效富集腦缺血位置，縮小缺血性腦卒中模型小鼠腦梗死體積。中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院的鄭海榮院士、孟龍研究員、杜克大學(xué)的Tony Jun Huang教授為本文的通訊作者，劉秀芳博士、榮寧博士為文章的第一作者，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院為論文第一單位。該研究獲得了國家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。

2024-04-19

Neuron｜屠潔團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)BLA星形膠質(zhì)細(xì)胞是調(diào)控精神障礙下異常風(fēng)險決策行為的關(guān)鍵

作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的重要細(xì)胞，星形膠質(zhì)細(xì)胞在大腦健康和疾病過程中扮演了關(guān)鍵的角色。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，星形膠質(zhì)細(xì)胞通過調(diào)控局部神經(jīng)元活動，參與調(diào)控大腦高級認(rèn)知功能和相關(guān)行為。4月19日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院腦認(rèn)知與腦疾病研究所/深港腦科學(xué)創(chuàng)新研究院屠潔研究員團(tuán)隊(duì)在Cell Press期刊Neuron雜志上發(fā)表了題為“Astrocyte-mediated regulation of BLAWFS1?neurons alleviates risk-assessment deficits in DISC1-N mice”的研究論文。詳細(xì)描述了小鼠的基底外側(cè)杏仁核（basolateral?amygdala,BLA）的星形膠質(zhì)細(xì)胞在動物危險決策的時候，會通過釋放D-serine調(diào)控臨近的谷氨酸能神經(jīng)元活動，發(fā)揮風(fēng)險評估并產(chǎn)生適當(dāng)回避行為的機(jī)制。文章上線截圖在面臨危險應(yīng)激的時候，無論是動物還是人類都會進(jìn)行風(fēng)險評估，通過協(xié)調(diào)大腦和身體的功能產(chǎn)生如回避等適應(yīng)性行為。精神障礙常常擾亂這種正常的風(fēng)險評估機(jī)制，導(dǎo)致諸如焦慮、抑郁、自閉癥等疾病中的過度風(fēng)險回避，或在物質(zhì)濫用、精神分裂癥、邊緣性人格障礙等情況下表現(xiàn)為風(fēng)險回避不足。然而，擾動風(fēng)險評估行為的神經(jīng)基礎(chǔ)尚不清楚。盡管已有研究發(fā)現(xiàn)基底外側(cè)杏仁核（Basolateral Amygdala，BLA）在主動避險行為中發(fā)揮了重要的作用，但是關(guān)于BLA在風(fēng)險評估及其后續(xù)行為（如回避或接近）中的精細(xì)神經(jīng)調(diào)控機(jī)制尚不清晰。屠潔研究員團(tuán)隊(duì)在之前的研究中，利用上海交通大學(xué)李衛(wèi)東教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)的一種特殊的轉(zhuǎn)基因小鼠模型—DISC1-N末端片段突變轉(zhuǎn)基因小鼠，揭示了這些小鼠在面對威脅時回避反應(yīng)受損的現(xiàn)象（Neuroscience Bulletin，2021）。該研究團(tuán)隊(duì)最新的研究利用單核RNA測序技術(shù)結(jié)合膜片鉗和實(shí)時定量單細(xì)胞PCR技術(shù)，揭示了BLA中存在一類特殊的表達(dá)Wolfram syndrome 1（WFS1）的谷氨酸能興奮型神經(jīng)元，這些神經(jīng)元可受到鄰近星形膠質(zhì)細(xì)胞的誘導(dǎo)產(chǎn)生動作電位。在DISC1-N小鼠中，這些神經(jīng)元展示出放電能力降低、與星形膠質(zhì)細(xì)胞的互作受損等特點(diǎn)。該研究的另一個關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是，通過光遺傳/化學(xué)遺傳等手段激活BLA中的星形膠質(zhì)細(xì)胞，通過D-serine作用于BLAWFS1神經(jīng)元的NMDA受體，可以恢復(fù)這些神經(jīng)元的興奮性，從而改善DISC1-N小鼠的異常風(fēng)險評估行為。研究還發(fā)現(xiàn)，直接激活BLAWFS1并不能有效地糾正DISC1-N小鼠風(fēng)險回避不足的異常行為。BLA星形膠質(zhì)細(xì)胞調(diào)控神經(jīng)元功能干預(yù)風(fēng)險評估行為的工作模式圖屠潔研究員團(tuán)隊(duì)歷時7年，揭示了DISC1-N轉(zhuǎn)基因精神障礙小鼠中，BLA星形膠質(zhì)細(xì)胞釋放神經(jīng)遞質(zhì)的能力下降，同時該腦區(qū)某一特定亞類興奮性神經(jīng)元也表現(xiàn)出對膠質(zhì)細(xì)胞的響應(yīng)能力下降。這種“雙向奔赴”的功能異常導(dǎo)致了該神經(jīng)元的放電活動下降，最終影響小鼠對風(fēng)險的決策，呈現(xiàn)出風(fēng)險回避行為的缺失。該研究為治療精神疾病中的風(fēng)險評估功能障礙提供了新的治療靶點(diǎn)，并為理解星形膠質(zhì)細(xì)胞在行為調(diào)控中的關(guān)鍵作用提供了新的證據(jù)。近年，屠潔研究員團(tuán)隊(duì)專注于研究長期應(yīng)激如何引發(fā)大腦功能穩(wěn)態(tài)失衡，以及這種失衡是如何導(dǎo)致行為異常和疾病，尤其是精神障礙下行為異常的神經(jīng)環(huán)路和細(xì)胞分子機(jī)制。研究團(tuán)隊(duì)部份成員合照：主要通訊作者屠潔研究員（左四）；第一作者周辛夷博士（右四）、共同第一作者肖倩博士（左三）中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院腦所屠潔研究員、楊帆研究員和王立平研究員為該論文的共同通訊作者；中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、深圳市人民醫(yī)院聯(lián)合培養(yǎng)博士后周辛夷博士，助理研究員肖倩博士為該論文的共同第一作者。本項(xiàng)目的研究得到了中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院腦所陳宇研究員和陳岳文副研究員的大力支持和幫助。深圳理工大學(xué)（籌）生命健康學(xué)院院長王玉田院士、張志珺教授對本研究給予了重要的指導(dǎo)和關(guān)注。該研究受到國家自然科學(xué)基金、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃和深圳市基礎(chǔ)研究重點(diǎn)項(xiàng)目等基金的支持。

2024-04-22

Cell reports medicine | 超聲可視化在體調(diào)控腫瘤內(nèi)細(xì)菌基因表達(dá)治療腫瘤

4月18日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院合成所嚴(yán)飛研究員團(tuán)隊(duì)與南華大學(xué)附屬長沙中心醫(yī)院陳智毅教授團(tuán)隊(duì)合作的最新成果以“Ultrasound-visible engineered bacteria for tumor chemo-immunotherapy”為題在線發(fā)表于Cell子刊Cell reports medicine。在該工作中，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一種超聲可視化工程細(xì)菌（Ec@DIG-GVs），內(nèi)部含有聲學(xué)報(bào)告基因和溫控基因表達(dá)線路，表面修飾了阿霉素（DOX）化療藥物。這些工程化的腫瘤靶向細(xì)菌可以表達(dá)聲學(xué)報(bào)告基因產(chǎn)生氣體囊泡（GVs），為聚焦超聲（hHIFU）提供實(shí)時成像引導(dǎo)，使超聲焦點(diǎn)能精準(zhǔn)定位于腫瘤內(nèi)的工程化細(xì)菌，誘導(dǎo)細(xì)菌在腫瘤局部表達(dá)和分泌IFN-γ。IFN-γ的產(chǎn)生不僅可以殺死腫瘤細(xì)胞，還可以誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞從M2表型向M1表型極化，促進(jìn)DC細(xì)胞成熟。此外，工程化細(xì)菌表面的DOX可在腫瘤酸性微環(huán)境中釋放，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞免疫原性死亡。IFN-γ和DOX的共同作用激活腫瘤特異性T細(xì)胞反應(yīng)，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)大大增強(qiáng)了抗腫瘤的效果。該研究發(fā)展了一種在體可視化調(diào)控腫瘤靶向細(xì)菌基因表達(dá)的新策略，在細(xì)菌、免疫細(xì)胞、干細(xì)胞等活體細(xì)胞在體基因表達(dá)調(diào)控方面具有巨大的潛在應(yīng)用價值。中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院合成所嚴(yán)飛研究員與南華大學(xué)附屬長沙中心醫(yī)院陳智毅教授為論文的共同通訊作者。中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院前客座學(xué)生楊曜彰為第一作者。文章上線截圖原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2024.101512合成生物學(xué)技術(shù)與腫瘤靶向細(xì)菌的整合極大地提高了細(xì)菌對腫瘤內(nèi)部微環(huán)境或外部物理刺激的響應(yīng)性能，使在體精準(zhǔn)調(diào)控治療基因的表達(dá)成為可能。目前，研究者結(jié)合各種啟動子元件已開發(fā)了多種化學(xué)、物理和生物方法，以實(shí)現(xiàn)工程化細(xì)菌在腫瘤部位精準(zhǔn)調(diào)控治療基因的表達(dá)。然而，利用靜脈注射化學(xué)誘導(dǎo)物存在毒副作用且難于靶向聚集腫瘤部位，群體感應(yīng)誘導(dǎo)系統(tǒng)存在基因誘導(dǎo)時間不可控等問題；利用光控或聲控等物理刺激手段具有靶向精準(zhǔn)刺激、時空分辨率高、開啟或關(guān)閉便捷等優(yōu)勢，但光控刺激存在組織穿透性不足，限制了其在深部腫瘤中的應(yīng)用；相比之下，超聲具有高的組織穿透性，優(yōu)良的時空分辨率，不僅可以實(shí)時成像，還可以將聲波進(jìn)行聚焦于深部腫瘤部位產(chǎn)生熱效應(yīng)用于基因的表達(dá)調(diào)控。在之前的研究中（Nat Commun. 2022;13:4468），研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種超聲響應(yīng)性基因線路，將其整合到腫瘤靶向細(xì)菌實(shí)現(xiàn)了治療基因在腫瘤部位的時空可控表達(dá)，提高了細(xì)菌基因治療腫瘤的有效性和安全性。然而，由于細(xì)菌在腫瘤內(nèi)部分布不均以及超聲焦點(diǎn)難于監(jiān)測，目前仍然無法可視化這些腫瘤內(nèi)部的工程化細(xì)菌，并實(shí)現(xiàn)影像引導(dǎo)超聲精準(zhǔn)定位腫瘤內(nèi)細(xì)菌調(diào)控治療基因的表達(dá)。為此，嚴(yán)飛研究員團(tuán)隊(duì)和陳智毅教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種超聲可視化工程細(xì)菌（Ec@DIG-GVs），可在超聲成像引導(dǎo)下精準(zhǔn)調(diào)控腫瘤內(nèi)工程化細(xì)菌的基因表達(dá)，為腫瘤治療提供了一種新的策略。研究團(tuán)隊(duì)首先將聲學(xué)報(bào)告基因（ARG1）質(zhì)粒和溫控基因線路（IFN-γ）質(zhì)粒依次導(dǎo)入至大腸桿菌MG1655中，獲得了Ec@IG，接著在體外誘導(dǎo)Ec@IG內(nèi)的聲學(xué)報(bào)告基因表達(dá)GVs獲得含生物納泡細(xì)菌Ec@IG-GVs。最后，利用化學(xué)修飾策略將阿霉素連接至Ec@IG-GVs表面制備獲得了超聲可視化的工程化細(xì)菌Ec@DIG-GVs。透射電鏡及相差顯微鏡結(jié)果證實(shí)Ec@DIG-GVs細(xì)菌內(nèi)部表達(dá)了大量的生物納泡（GVs），免疫熒光標(biāo)記和吸收光值測定表明阿霉素成功偶聯(lián)至細(xì)菌表面（圖1）。圖1. 超聲可視化細(xì)菌的制備研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步對Ec@DIG-GVs的各項(xiàng)功能進(jìn)行了驗(yàn)證。首先確認(rèn)了含GVs的Ec@DIG-GVs具有超聲造影成像信號且具有濃度依賴性增強(qiáng)。同時，為了驗(yàn)證超聲成像引導(dǎo)hHIFU刺激工程化細(xì)菌內(nèi)溫控基因線路表達(dá)外源基因的可行性，研究團(tuán)隊(duì)將Ec@IG-GVs中的IFN-γ基因替換為mCherry報(bào)告基因（Ec@MG-GVs），并將該細(xì)菌包埋至瓊脂凝膠內(nèi)（上層為含泡細(xì)菌，下層為不含泡細(xì)菌），在超聲成像引導(dǎo)下將hHIFU焦點(diǎn)定位至Ec@MG-GVs處輻照25分鐘，結(jié)果顯示hHIFU輻照的區(qū)域由于GVs的爆破出現(xiàn)了超聲信號的消失，37°C放置6小時后發(fā)現(xiàn)僅僅接收hHIFU的區(qū)域出現(xiàn)了明顯的紅色熒光，表明工程化細(xì)菌可以實(shí)現(xiàn)超聲造影引導(dǎo)hHIFU定點(diǎn)誘導(dǎo)mCherry蛋白的表達(dá)。此外，通過將Ec@DIG-GVs置于不同pH值條件下，證實(shí)了DOX能夠?qū)崿F(xiàn)酸響應(yīng)性釋放并有效進(jìn)入腫瘤細(xì)胞（圖2）。圖2. 超聲可視化細(xì)菌的功能表征隨后，研究團(tuán)隊(duì)測試了Ec@DIG-GVs的腫瘤細(xì)胞殺傷活性和免疫激活的情況，將Ec@DIG-GVs進(jìn)行酸性處理并給予hHIFU輻照誘導(dǎo)IFN-γ的表達(dá)，離心去除細(xì)菌后獲得了含有DOX和IFN-γ的上清液。將該上清液與腫瘤細(xì)胞孵育后，可見腫瘤細(xì)胞發(fā)生明顯的凋亡和免疫原性死亡（CRT、HMGB1蛋白標(biāo)志物的檢測）。將該上清液與巨噬細(xì)胞共孵育后發(fā)現(xiàn)M1型巨噬細(xì)胞占比明顯增加，說明Ec@DIG-GVs所釋放的IFN-γ和DOX具有殺傷腫瘤并能誘導(dǎo)M1型巨噬細(xì)胞極化（圖3）。圖3. 超聲可視化細(xì)菌表達(dá)IFN-γ并釋放DOX殺傷腫瘤細(xì)胞并誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞極化接著研究團(tuán)隊(duì)將該工程化細(xì)菌應(yīng)用到荷瘤小鼠中，通過瘤內(nèi)注射Ec@MG或Ec@MG-GVs，發(fā)現(xiàn)Ec@MG-GVs展現(xiàn)出良好的腫瘤內(nèi)超聲成像能力，通過超聲成像定位腫瘤內(nèi)細(xì)菌位置并引導(dǎo)hHIFU進(jìn)行輻照。結(jié)果顯示在同一個腫瘤內(nèi)僅僅經(jīng)過hHIFU輻照的區(qū)域超聲信號消失，4小時后輻照區(qū)有紅色熒光產(chǎn)生（mCherry蛋白表達(dá)），而未輻照區(qū)域無紅色熒光。切片結(jié)果顯示輻照區(qū)域所產(chǎn)生的紅色熒光呈近似圓形，能與hHIFU輻照焦點(diǎn)相對應(yīng)。利用該方法進(jìn)行超聲成像引導(dǎo)hHIFU輻照Ec@DIG-GVs進(jìn)行腫瘤治療，腫瘤生長可以得到明顯的抑制，并延長荷瘤小鼠的生存期（圖4）。圖4. 瘤內(nèi)注射超聲可視化細(xì)菌的抗腫瘤效果驗(yàn)證在確認(rèn)瘤內(nèi)注射工程化細(xì)菌聯(lián)合超聲輻照能取得較好的治療效果后，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步測試了該工程化細(xì)菌靜脈注射后的腫瘤靶向能力，為便于觀察，將ICG替換DOX修飾至Ec@IG-GVs表面獲得Ec@IIG-GVs，靜脈注射Ec@IIG-GVs后，腫瘤及各主要器官熒光成像結(jié)果表明Ec@IIG-GVs具有較好的腫瘤靶向聚集能力。重要的是，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)靜脈注射Ec@IIG-GVs后，腫瘤內(nèi)超聲成像信號隨時間逐漸增加，與熒光成像靶向驗(yàn)證結(jié)果相一致（圖5），表明工程化細(xì)菌還可實(shí)現(xiàn)在腫瘤內(nèi)的超聲成像示蹤。圖5 超聲可視化細(xì)菌的腫瘤靶向驗(yàn)證基于該工程細(xì)菌良好的腫瘤靶向性，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步檢測了靜脈注射Ec@DIG-GVs聯(lián)合超聲誘導(dǎo)IFN-γ基因表達(dá)治療腫瘤的效果，在靜脈注射Ec@DIG-GVs后，通過超聲成像確定工程化細(xì)菌到達(dá)腫瘤的時間和位置，引導(dǎo)hHIFU輻照誘導(dǎo)腫瘤內(nèi)細(xì)菌IFN-γ的表達(dá)。結(jié)果表明，在IFN-γ和DOX的共同作用下，Ec@DIG-GVs+hHIFU處理組顯著抑制了腫瘤生長，延長了荷瘤小鼠生存時間，進(jìn)一步的機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)超聲成像引導(dǎo)hHIFU輻照Ec@DIG-GVs（Ec@DIG-GVs+hHIFU組）顯著不僅促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的凋亡，還促進(jìn)了腫瘤內(nèi)DC細(xì)胞成熟，M2型巨噬細(xì)胞向M1型極化，有效激活了機(jī)體的抗腫瘤免疫效應(yīng)（圖6）。圖6. 靜脈注射超聲可視化細(xì)菌的抗腫瘤與免疫激活效應(yīng)該工作獲得了國家科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目及深圳合成生物學(xué)創(chuàng)新研究院等項(xiàng)目的支持。參考文獻(xiàn)：Yaozhang Yang;Yuanyuan Wang;Fengyi Zeng;Yuhao Chen;Zhiyi Chen;Fei Yan. Ultrasound-visible engineered bacteria for tumor chemo-immunotherapy. Cell reports medicine, 2024.

2024-04-19

LTO研究團(tuán)隊(duì)揭示印度季風(fēng)區(qū)降水觸發(fā)西北太平洋極端海洋熱浪的物理機(jī)制

近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（LTO）/全球海洋和氣候研究中心（GOCRC）王春在研究員團(tuán)隊(duì)揭示了印度夏季風(fēng)降水引發(fā)2022年7月西北太平洋極端海洋熱浪的物理機(jī)制，相關(guān)成果發(fā)表在Nature子刊npj Climate and Atmospheric Science。LTO博士研究生宋強(qiáng)華為論文第一作者，研究員王春在和副研究員姚玉龍為共同通訊作者，合作者包括中山大學(xué)副教授范漢杰。2022年7月，西北太平洋高緯度海域發(fā)生了極端的海洋熱浪事件，區(qū)域平均海表溫度異常最高可達(dá)5℃，部分區(qū)域甚至超過8℃，成為有史以來發(fā)生在該海域最強(qiáng)的海洋熱浪事件（圖1）。鑒于此，本研究使用衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)、再分析資料以及氣候數(shù)值模式研究了此次極端海洋熱浪的發(fā)生發(fā)展機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，此次極端海洋熱浪的主要成因來自于大氣強(qiáng)迫，即在發(fā)生海洋熱浪海域的上空，形成了一個強(qiáng)大的大氣阻塞高壓系統(tǒng)。在高壓系統(tǒng)影響下，大氣對流減弱、云量減少，從而導(dǎo)致來自太陽的短波輻射增多。這一過程使得海表溫度迅速升高，從而引發(fā)了該海域史無前例的海洋熱浪事件。而研究通過氣候診斷方法和數(shù)值模式表明印度夏季風(fēng)極端降水釋放的巨大潛熱產(chǎn)生了大氣擾動，通過準(zhǔn)定常羅斯貝波的傳播，產(chǎn)生并增強(qiáng)了這個強(qiáng)大的阻塞高壓（圖2）。同時，本研究還發(fā)現(xiàn)印度夏季風(fēng)降水量與西北太平洋海溫的相關(guān)性在2011年之后顯著增強(qiáng)（R=?0.97,p?<?0.01），這進(jìn)一步證明了印度夏季風(fēng)降雨增強(qiáng)是觸發(fā)2022年7月西北太平洋極端海洋熱浪的主要原因。綜上所述，本研究揭示了印度夏季風(fēng)降水與西北太平洋海洋熱浪之間的物理聯(lián)系，凸顯了洋際相互作用對西北太平洋高緯度海域海洋熱浪的影響，研究結(jié)果為后續(xù)西北太平洋海洋熱浪的預(yù)測提供了理論依據(jù)。該研究由國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目等共同資助。相關(guān)論文信息：Song,Q.,Wang,C.,Yao,Y.,& Fan,H. (2024). Unraveling the Indian monsoon’s role in fueling the unprecedented 2022 marine heatwave in the Western North Pacific. npj Climate and Atmospheric Science,7 (1),90.論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41612-024-00645-x圖?1. 2022年西北太平洋高緯度海域海洋熱浪特征。(a) 2022年7月的海表溫度異常（Unit：℃）;(b) 1982-2022年研究區(qū)（綠色框）月平均海表溫度異常時間序列（Unit：℃），紅點(diǎn)表示2022年7月。圖?2. 2022年7月西北太平洋海洋熱浪的發(fā)生機(jī)制示意圖。印度夏季風(fēng)極端降水釋放的巨大潛熱產(chǎn)生了大氣擾動，通過準(zhǔn)定常羅斯貝波的傳播，產(chǎn)生并增強(qiáng)了西北太平洋上空的阻塞高壓,?從而引發(fā)了西北太平洋史無前例的海洋熱浪事件。

2024-04-19

“十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“長江中下游坡耕地紅黃壤與中低產(chǎn)稻田產(chǎn)能提升技術(shù)模式及應(yīng)用”中期檢查會在亞熱帶生態(tài)所召開

4月12日至15日，十四五國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目長江中下游坡耕地紅黃壤與中低產(chǎn)稻田產(chǎn)能提升技術(shù)模式及應(yīng)用中期檢查會在中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所召開。4月12日至15日，“十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“長江中下游坡耕地紅黃壤與中低產(chǎn)稻田產(chǎn)能提升技術(shù)模式及應(yīng)用”中期檢查會在中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所召開。項(xiàng)目管理部門和依托單位領(lǐng)導(dǎo)、專家組和項(xiàng)目成員等100多人參加了會議。開幕式上，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技發(fā)展中心項(xiàng)目管理專員侯仁杰肯定了項(xiàng)目在技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)方面取得的階段性成果，認(rèn)為項(xiàng)目進(jìn)展總體順利，已完成中期目標(biāo)。中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所所長陳洪松研究員致歡迎辭，希望會議能圍繞農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化和綠色發(fā)展進(jìn)行充分研討，為農(nóng)業(yè)強(qiáng)國建設(shè)賦能。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)科學(xué)技術(shù)發(fā)展研究院處長楊毅希望項(xiàng)目參與單位要同牽頭單位協(xié)力落實(shí)好法人主體責(zé)任，共同保障項(xiàng)目順利實(shí)施。隨后，項(xiàng)目首席科學(xué)家、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院院長譚文峰教授代表項(xiàng)目組作中期工作匯報(bào)。開幕式后，5個課題負(fù)責(zé)人依次進(jìn)行課題中期報(bào)告。項(xiàng)目咨詢和指導(dǎo)專家、中國科學(xué)院院士邵明安，研究員陳洪松、曾希柏、魏文學(xué)、張文菊，及教授李忠武、史志華對項(xiàng)目進(jìn)行點(diǎn)評，并就項(xiàng)目實(shí)施提出了建議。邵明安肯定了項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)展，也希望項(xiàng)目繼續(xù)圍繞總體目標(biāo)開展科研攻關(guān)，加快新技術(shù)、新模式、新產(chǎn)品落地應(yīng)用。13日下午，咨詢專家組和項(xiàng)目組一行參觀了位于長沙縣開慧鎮(zhèn)的潛漬型和瘠薄型中低產(chǎn)稻田改良綜合技術(shù)示范基地，以及中國科學(xué)院長沙農(nóng)業(yè)環(huán)境觀測研究站生態(tài)高值循環(huán)農(nóng)業(yè)基地和長期定位觀測試驗(yàn)區(qū)。14日全天，項(xiàng)目組成員圍繞5個課題的25個任務(wù)進(jìn)行了深入交流討論。會后，譚文峰對下一步工作進(jìn)行部署，要求項(xiàng)目成員充分吸收專家意見，將整改提升落到實(shí)處；各課題和任務(wù)負(fù)責(zé)人要嚴(yán)格對照考核指標(biāo)執(zhí)行，進(jìn)一步將任務(wù)做實(shí)做深，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新增量。會議現(xiàn)場邵明安出席會議現(xiàn)場觀摩會試驗(yàn)站合影

2024-04-16

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“微生物源藥物細(xì)胞工廠構(gòu)建與生產(chǎn)示范”項(xiàng)目啟動暨實(shí)施方案論證會召開

4月13日，由中國科學(xué)院南海海洋研究所牽頭承擔(dān)的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“合成生物學(xué)”重點(diǎn)專項(xiàng)“微生物源藥物細(xì)胞工廠構(gòu)建與生產(chǎn)示范”項(xiàng)目啟動暨實(shí)施方案論證會在廣州順利召開。中國生物技術(shù)發(fā)展中心主任曹芹、中國科學(xué)院前沿科學(xué)與教育局生命科學(xué)處處長孫玉娜線上出席會議。清華大學(xué)邢新會教授、江南大學(xué)劉立明教授作為責(zé)任專家出席。會議特邀鄧子新院士、張偲院士、李永泉教授、林雙君教授、胡友財(cái)研究員和張鴻高級工程師擔(dān)任項(xiàng)目咨詢專家。中國科學(xué)院南海海洋研究所所長李超倫、相關(guān)管理部門負(fù)責(zé)人，項(xiàng)目各參與單位50余人參加會議。李超倫向與會領(lǐng)導(dǎo)和專家表示熱烈歡迎和衷心感謝，并表示南海海洋所作為項(xiàng)目牽頭單位高度重視該項(xiàng)目，將全力支持和保障項(xiàng)目的順利實(shí)施。曹芹介紹了項(xiàng)目執(zhí)行過程中的注意事項(xiàng)和相關(guān)要求。孫玉娜代表項(xiàng)目推薦單位致辭，傳達(dá)了院前沿局對項(xiàng)目的重視和支持，并表示將協(xié)調(diào)保障任務(wù)高效、高質(zhì)量完成。項(xiàng)目與課題實(shí)施方案論證會由院士鄧子新主持。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張長生研究員介紹了項(xiàng)目的研究內(nèi)容、總體目標(biāo)、技術(shù)路線、任務(wù)安排與實(shí)施方案等情況，四個課題負(fù)責(zé)人分別就各課題的研究背景與關(guān)鍵科學(xué)問題、研究內(nèi)容與研究目標(biāo)、技術(shù)路線與任務(wù)分工、年度計(jì)劃與經(jīng)費(fèi)安排、預(yù)期成果與考核指標(biāo)、研究基礎(chǔ)與研究進(jìn)展等方面進(jìn)行了詳細(xì)匯報(bào)。項(xiàng)目專家組經(jīng)過質(zhì)詢與討論，認(rèn)為研究方案合理可行，實(shí)施條件和保障措施到位，一致同意通過項(xiàng)目及各課題的實(shí)施方案。通過本次項(xiàng)目啟動暨實(shí)施方案論證會的順利召開，項(xiàng)目和各課題進(jìn)一步明確了研究方向，細(xì)化了研究方案，為項(xiàng)目順利實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2024-04-16

中國科學(xué)院廣州健康院在腺病毒單克隆中和抗體研究取得進(jìn)展

人腺病毒（Human adenovirus，HAdV）是呼吸道常見病原體，目前已鑒定出超過100種基因型。近年來，HAdV-55型常在軍營、醫(yī)院、學(xué)校等密集爆發(fā)。2012年某地爆發(fā)HAdV-55疫情，曾被謠傳為“SARS重來”。HAdV-55感染可導(dǎo)致急性呼吸道疾病甚至重癥肺炎，尚無特效藥物。人腺病毒（Human adenovirus，HAdV）是呼吸道常見病原體，目前已鑒定出超過100種基因型。近年來，HAdV-55型常在軍營、醫(yī)院、學(xué)校等密集爆發(fā)。2012年某地爆發(fā)HAdV-55疫情，曾被謠傳為“SARS重來”。HAdV-55感染可導(dǎo)致急性呼吸道疾病甚至重癥肺炎，尚無特效藥物。單克隆中和抗體是急性病毒病防治的重要手段，新冠、呼吸合胞病毒等的單克隆中和抗體已獲批使用。HAdV-55單克隆中和抗體研究較少，難點(diǎn)在于：1）感染康復(fù)者較少，且抗體效價不高；2）缺乏評估抗體療效的動物模型。近日，中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院（廣州健康院）、呼吸疾病全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院、廣州國家實(shí)驗(yàn)室等合作，在HAdV-55單克隆中和抗體研究中取得進(jìn)展，成果以“Neutralizing monoclonal antibodies protect against human adenovirus type 55 infection in transgenic mice and tree shrews”為題，發(fā)表于國際期刊Emerging Microbes & Infections。研究人員制備了HAdV-55實(shí)驗(yàn)疫苗并免疫獼猴，通過以熒光基團(tuán)標(biāo)記的HAdV-55病毒顆粒作為“釣餌”，從免疫血液中分選特異性記憶B細(xì)胞；利用單細(xì)胞PCR技術(shù)，克隆、篩選獲得9株強(qiáng)效單克隆中和抗體（IC50 < 1.0 ng/ml）。利用團(tuán)隊(duì)前期建立的HAdV-55感染模型（人源化受體轉(zhuǎn)基因小鼠）和疾病模型（樹鼩），證實(shí)單克隆中和抗體可有效阻斷HAdV-55入侵機(jī)體，降低其導(dǎo)致的肺部炎癥。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，識別病毒Fiber蛋白的單抗可阻斷病毒與受體的結(jié)合，而識別Hexon蛋白的單抗則抑制病毒從內(nèi)體逃逸。該研究獲得的高效價單克隆中和抗體有潛力開發(fā)為抗HAdV-55感染的治療策略，加深了對腺病毒抗體作用機(jī)制的理解。值得注意的是，免疫獼猴來源的中和抗體與人類抗體高度同源。此前，該團(tuán)隊(duì)曾利用免疫獼猴于2013年成功獲得針對高致病性禽流感H5N1的單克隆中和抗體、2016年在中國首個獲得埃博拉病毒單克隆中和抗體。因此，基于免疫獼猴及單細(xì)胞PCR技術(shù)，可快速研制針對新突發(fā)傳染病的高度人源化中和抗體。中國科學(xué)院廣州健康院博士研究生劉興龍、博士后李正鋒，呼吸疾病全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李瀟博士為該論文的共同第一作者；中國科學(xué)院廣州健康院馮立強(qiáng)研究員、瞿林兵副研究員，廣州國家實(shí)驗(yàn)室陳凌研究員、周榮研究員，生物島實(shí)驗(yàn)室王瑋博士為共同通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金、呼吸疾病全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等的資助。論文鏈接圖1：A. 候選疫苗免疫獼猴；B. 利用熒光標(biāo)記病毒篩選特異性記憶B細(xì)胞；C. 篩選中和單抗；D. 中和單抗體內(nèi)保護(hù)效果評估；E. Fiber單抗阻斷病毒與細(xì)胞受體結(jié)合；F. Hexon單抗阻斷病毒的內(nèi)體逃逸。

2024-04-17

中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院在譜系細(xì)胞單克隆自動化獲取整機(jī)技術(shù)研究中取得新進(jìn)展

盡管譜系節(jié)點(diǎn)細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用前景廣闊，但基于傳統(tǒng)人為操作獲取譜系細(xì)胞單克隆的方法需要消耗大量時間和勞動力，獲取效率通常比較低，且無法以無標(biāo)記、無酶活反應(yīng)參與、非侵入式的方式獲取譜系細(xì)胞單克隆。盡管譜系節(jié)點(diǎn)細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用前景廣闊，但基于傳統(tǒng)人為操作獲取譜系細(xì)胞單克隆的方法需要消耗大量時間和勞動力，獲取效率通常比較低，且無法以無標(biāo)記、無酶活反應(yīng)參與、非侵入式的方式獲取譜系細(xì)胞單克隆。此外，利用微流控技術(shù)雖然可以提高譜系細(xì)胞收獲效率，但這種方法無法獲得基于譜系特異性的細(xì)胞單克隆。因此，發(fā)展能夠高效富集譜系細(xì)胞單克隆的自動化整機(jī)技術(shù)顯得尤為重要。由于細(xì)胞-細(xì)胞/細(xì)胞-基質(zhì)之間的粘附力變化是譜系細(xì)胞命運(yùn)變化中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過調(diào)節(jié)流體剪切力大小可以實(shí)現(xiàn)以無標(biāo)記、無酶活反應(yīng)參與、非侵入式的方式分離/選擇具有不同粘附特性的譜系細(xì)胞單克隆，因此這種策略可以應(yīng)用于基于細(xì)胞類型特異性的單克隆工程化獲取。近日，中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院（廣州健康院）張驍研究員團(tuán)隊(duì)提出一種基于結(jié)構(gòu)微流體創(chuàng)新的譜系細(xì)胞單克隆自動化獲取策略，以無標(biāo)記、無酶活反應(yīng)參與、非侵入式的方式，在體細(xì)胞重編程過程出現(xiàn)的復(fù)雜譜系中實(shí)現(xiàn)了對特定譜系的單克隆性細(xì)胞的自動化獲取，并研發(fā)出基于結(jié)構(gòu)微流體的細(xì)胞單克隆獲取整機(jī)技術(shù)（圖1）。該原創(chuàng)性策略被部署于廣州健康院前期自主研發(fā)的自動化干細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)裝備，提高了人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（hiPSCs）單克隆的獲取效率與純度，提升了系統(tǒng)魯棒性（robustness）及縮短了體細(xì)胞重編程后持續(xù)純化hiPSCs（sub-cloning）的建系周期。相關(guān)研究成果以“Selecting Monoclonal Cell Lineages from Somatic Reprogramming Using Robotic-Based Spatial-Restricting Structured Flow”為題在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊?Research?上在線發(fā)表。在研究中，研究人員通過分析不同體細(xì)胞重編程過程中細(xì)胞粘附分子的表達(dá)水平變化情況，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞多能性基因的表達(dá)水平與Integrin家族基因的表達(dá)量呈負(fù)相關(guān)性，而與Cadherin家族基因的表達(dá)量呈正相關(guān)性。由于Integrins是細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）相互作用的關(guān)鍵粘附分子，而Cadherins是細(xì)胞與細(xì)胞之間相互連接的重要分子，這意味著體細(xì)胞重編程轉(zhuǎn)變成多能干細(xì)胞這一譜系命運(yùn)變化過程中，細(xì)胞與ECM的連接可能會減弱，而細(xì)胞與細(xì)胞之間的連接可能會增強(qiáng)。為了證明這個假設(shè)，作者提出進(jìn)一步通過設(shè)計(jì)平行平板流動腔實(shí)驗(yàn)和免疫熒光實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期假設(shè)相一致，并且平行平板流動腔實(shí)驗(yàn)初步證明了流體剪切力有望成為分離/選擇特定類型粘附細(xì)胞的好技術(shù)路徑。隨后，作者基于流體動力學(xué)原理設(shè)計(jì)了以可以產(chǎn)生局部結(jié)構(gòu)微流體的細(xì)胞獲取微型挑針結(jié)構(gòu)（PTMS），機(jī)械團(tuán)隊(duì)克服了流場效果與多曲面加工實(shí)現(xiàn)的難題，反復(fù)校驗(yàn)加工結(jié)構(gòu)，最終基于PTMS產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)微流體（PTMS-FLOW）實(shí)現(xiàn)了對基于空間限位譜系細(xì)胞的特異性挑取。此外，研究證明了PTMS-FLOW可根據(jù)流速變化在Z軸-h0的為常量的條件下，應(yīng)對不同細(xì)胞類型的粘附力差異，實(shí)現(xiàn)以無標(biāo)記、無酶活反應(yīng)參與、非侵入式、和非接觸的方式對不同譜系細(xì)胞進(jìn)行特異性的選擇。該研究證明了結(jié)構(gòu)微流體是作為分離/選擇特定譜系類型粘附細(xì)胞的可自動化的技術(shù)路徑，為后續(xù)進(jìn)一步研究譜系細(xì)胞單克隆的自動化獲取提供了理論基礎(chǔ)（圖2）。為了將上述策略應(yīng)用于對體細(xì)胞重編程過程中特定譜系的細(xì)胞的自動化獲取，作者團(tuán)隊(duì)通過克服機(jī)械模塊控制和精準(zhǔn)調(diào)度的難題，結(jié)合細(xì)胞光學(xué)成像和自適應(yīng)算法，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)操控微結(jié)構(gòu)的功能底部與細(xì)胞單克隆之間的Z軸間距和水平位移，從而確保精準(zhǔn)操控PTMS-FLOW作用于單克隆性的譜系細(xì)胞上，以此實(shí)現(xiàn)在體細(xì)胞重編程過程出現(xiàn)的復(fù)雜譜系中快速獲取hiPSCs細(xì)胞單克隆的目標(biāo)。此外，作者團(tuán)隊(duì)借助自動化整機(jī)技術(shù)的精確的流體操控能力，設(shè)計(jì)了一種雙挑模式（Dual?Run?Selection），通過使用兩次不同強(qiáng)度的剪切流體分別獲取不同類型粘附特性的譜系細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)了對特定空間位置的hiPSCs譜系細(xì)胞單克隆的特異性選擇（圖3），并能為下游hiPSCs實(shí)現(xiàn)特異性擴(kuò)增提供純化（sub-cloning）能力。該研究建立的整機(jī)技術(shù)通過大幅減少譜系細(xì)胞生成過程中的時間成本，以及人工操作量，使得譜系細(xì)胞獲取和培養(yǎng)起來更簡單。該研究為自動化生產(chǎn)特定譜系細(xì)胞用于臨床干預(yù)提供了新的技術(shù)方案，并為再生醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究提供更多自動化獲取譜系細(xì)胞的工具，從而從技術(shù)手段和方法學(xué)方面促進(jìn)再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用落地。廣州健康院陳學(xué)平博士、樊科高級工程師、盧俊高級工程師、張晟博士、董建華高級工程師及秦季生工程師為該論文的共同第一作者。廣州健康院張驍研究員為該論文的唯一通訊作者。該研究得到了中國科學(xué)院、廣東省科技計(jì)劃、廣州市科技計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。論文鏈接圖1. 譜系細(xì)胞自動化獲取策略整機(jī)技術(shù)概要圖2. 基于空間定位的結(jié)構(gòu)微流體研究不同譜系細(xì)胞的粘附分離作用圖3 基于譜系細(xì)胞粘附力的差異，應(yīng)用PTMS-FLOW實(shí)現(xiàn)了對重編程多能干細(xì)胞單克隆的選擇

2024-04-17

廣州地化所：穩(wěn)定鍶同位素在錳氧化物吸附過程中的分餾機(jī)制

硅酸鹽風(fēng)化通過消耗大氣中的二氧化碳并將可溶性陽離子輸送到河流和海洋，顯著影響海水的地球化學(xué)組成。海洋中溶解的鍶具有均一的同位素組成，其最主要的源和匯分別是大陸風(fēng)化輸入和海洋碳酸鹽沉淀，但同時也受其他因素如海底熱液輸入和鐵錳氧化物清除等的影響。放射成因鍶同位素組成（87Sr/86Sr）是示蹤海洋鍶源匯過程的最經(jīng)典指標(biāo)，但由于海洋碳酸鹽和形成時周圍邊的海水具有相同的87Sr/86Sr比值，單純依靠87Sr/86Sr不能精確區(qū)分以上過程的變化。海洋碳酸鹽的穩(wěn)定鍶同位素（δ88Sr）組成與海水之間存在顯著的分餾。因此，結(jié)合海水放射成因和穩(wěn)定鍶同位素組成，從更高維度上能夠更精確反演大陸風(fēng)化強(qiáng)度和碳酸鹽埋藏速率的變化，提高我們對全球Sr循環(huán)及其與海洋化學(xué)、大陸風(fēng)化和氣候變化關(guān)系的了解。海洋中常見的沉積鐵錳氧化物是記錄海水鍶同位素變化歷史的潛在載體，但重建穩(wěn)定鍶同位素記錄需要保證海水與沉積物之間具有穩(wěn)定并可以限定的分餾。為探究鐵錳氧化物沉積與海水之間的穩(wěn)定鍶同位素分餾機(jī)制，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所穩(wěn)定同位素地球化學(xué)學(xué)科組劉賁博士生和韋剛健研究員等開展了一系列鐵錳氧化物吸附實(shí)驗(yàn)，通過合成鐵錳氧化物沉積中的主要礦物，將其與含鍶溶液混合，觀察不同反應(yīng)時間、pH、鍶濃度和離子強(qiáng)度下穩(wěn)定鍶同位素分餾行為。獲得以下主要認(rèn)識：1）錳氧化物鍶吸附能力遠(yuǎn)大于鐵氧化物，且高pH，低鍶濃度和離子強(qiáng)度對應(yīng)高的鍶吸附率（圖1）；2）錳氧化物吸附過程輕同位素優(yōu)先被吸附，在低離子強(qiáng)度溶液和合成海水中δ88Sr分餾分別為-0.14‰和-0.20‰，分餾過程符合平衡分餾規(guī)律，分餾大小不受時間、pH和鍶濃度影響（圖2，3）；3）合成海水吸附實(shí)驗(yàn)觀測到的分餾大小與天然鐵錳結(jié)核樣品與海水之間的同位素組成差異（-0.18±0.02‰）吻合（圖4），表明兩者具有相似的分餾機(jī)制，即海洋鐵錳氧化物沉積時和海水之間具有恒定的穩(wěn)定鍶同位素分餾。這項(xiàng)研究表明鐵錳氧化物沉積具有重建海水中穩(wěn)定鍶同位素歷史的潛力，對深入研究海洋鍶循環(huán)演變、大陸風(fēng)化歷史和全球碳循環(huán)具有重要意義。該研究成果近期發(fā)表于國際地學(xué)刊物《Geochemistry,Geophysics,Geosystems》。該項(xiàng)研究獲得了國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持。論文信息：Liu,B.（劉賁）,Zhu,G.（朱冠虹）,Ma,J.（馬金龍）,Zhang,L.（張樂）,Wei,G.*（韋剛健） 2024. Equilibrium fractionation of stable strontium isotopes during adsorption to Mn oxides. Geochemistry,Geophysics,Geosystems,25,e2024GC011460. https://doi.org/10.1029/2024GC011460論文鏈接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024GC011460圖1 錳氧化物吸附實(shí)驗(yàn)中鍶吸附率隨a)時間、b)pH和c)溶液鍶濃度的變化圖2 錳氧化物吸附過程中吸附態(tài)鍶和溶解態(tài)鍶穩(wěn)定鍶同位素組成在低離子強(qiáng)度溶液中隨a)時間、b)鍶吸附率和c)pH的變化，以及d)在合成海水中隨鍶吸附率的變化圖3 錳氧化物吸附過程的穩(wěn)定鍶同位素分餾大小：a)低離子強(qiáng)度溶液；b)合成海水圖4 天然鐵錳結(jié)核樣品與海水之間的穩(wěn)定鍶同位素組成差異與合成海水實(shí)驗(yàn)觀測到的分餾（綠色虛線）吻合

2024-04-09

Angewandte Chemie |微納機(jī)器人長時程示蹤新工具：可遠(yuǎn)程充能的持續(xù)發(fā)光納米探針

近年來，微/納機(jī)器人的飛速發(fā)展，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。但是，如何在體內(nèi)長時程的對微/納機(jī)器人進(jìn)行定位與示蹤面對巨大挑戰(zhàn)。3月6日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院蔡林濤研究員團(tuán)隊(duì)張鵬飛副研究員、龔萍研究員等和土耳其科奇大學(xué)(Koc University) Safacan Kolemen教授合作，在國際學(xué)術(shù)期刊Angewandte Chemie International Edition發(fā)表研究論文“Rechargeable Afterglow Nanotorches for In Vivo Tracing of Cell-Based Microrobots”。文章上線截圖原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202400658研究人員通過將疏水化亞甲基藍(lán)光敏劑和余輝底物共同封裝在脂質(zhì)膠束納米粒中，構(gòu)建了一種可被660nm紅光激活的近紅外光致余輝納米探針（Nanotroch）。通過優(yōu)化光敏劑和余輝底物的比例，可使余輝發(fā)光時長達(dá)250小時（10天以上）。更重要的是，該余輝納米探針在體內(nèi)可以通過近紅外光遠(yuǎn)程進(jìn)行充能，進(jìn)一步延長了其在體內(nèi)示蹤的時間與靈活性。研究人員成功將其用于磁控巨噬細(xì)胞微/納機(jī)器人的活體示蹤，并達(dá)到了預(yù)期效果（圖1）。中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院張鵬飛副研究員，蔡林濤研究員，龔萍研究員和土耳其科奇大學(xué)(Koc University) Safacan Kolemen教授為文章的通訊作者，團(tuán)隊(duì)已畢業(yè)博士研究生馬功成為文章的第一作者。圖1. 可遠(yuǎn)程充能的持續(xù)發(fā)光納米探針構(gòu)建和用于磁控細(xì)胞機(jī)器人示蹤示意圖中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院蔡林濤研究員團(tuán)隊(duì)長期開展基于細(xì)胞的微納機(jī)器人的構(gòu)建及其用于藥物遞送方面的研究。先后在《Science Advance》、《Advanced Materials》、《ACS NANO》、《Advanced Functional Materials》等知名期刊發(fā)表過相關(guān)成果。在該工作中，研究人員開發(fā)了可遠(yuǎn)程近紅外光反復(fù)充能的長余輝納米探針，并成功將其用于微納機(jī)器人的體內(nèi)示蹤，為在深部組織中對微/納機(jī)器人進(jìn)行跟蹤和操控提供了新的工具。本次發(fā)表的成果得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、深圳市科創(chuàng)委基礎(chǔ)研究項(xiàng)目等的資助。

2024-04-07

久久国产高清字幕中文,欧美日韩国产va另类,欧美激情中文字幕综合一区,丁香婷婷综合五月六月