自然子刊综览
发布时间: 2014-09-12 浏览次数: 45

  《自然—医学》:

  新型移植微芯片可全天候监测眼内液压

  在线发表于《自然—医学》上的一项研究报告介绍了一种可移植微芯片,能够24小时监测眼睛内部液压情况。该芯片采用了一个配备光学适配器的手机摄像头,并已经在猪身上测试,可以显示眼睛内部压力变化的关键读数。

  眼睛内部上升的液体压力,又称为眼压(IOP),更具体来说,眼压的日变化(夜晚面朝上睡觉时,人的眼压通常会达到峰值)被认为是青光眼发病的风险因素。从全球范围来看,青光眼影响了6500万人,并成为致盲的主要因素之一。目前,检测IOP的黄金标准方法是戈德曼压平眼压测量法,但是该方法需要一位眼科护理专家来进行操作,并且要用到局部麻醉。由于该方法只能在就医时使用,因此其并不能精确追踪IOP的变化,从而无法用于青光眼诊断、药物治疗期间或者术后的控制和跟进。

  Yossi Mandel和Stephen Quake等人设计出一种微型液体压力传感器,该传感器可作为一种独立设备植入眼内或在白内障手术中与植入眼内的晶状体相结合。其中,配备了光学适配器的手机摄像头可用来进行图像捕捉和实时分析。研究小组已经在经过手术移除的猪眼上试验成功,但要用作青光眼治疗中的IOP自我监控装置,该芯片还需要进行临床试验。

  《自然—化学生物学》:

  科学家设计酵母菌用于吗啡合成

  据在线发表于《自然—化学生物学》上的一项研究称,科学家设计出一种酵母菌可用于合成吗啡以及其他天然或者半合成的类似物。该项工作在鸦片制剂的生产改进方面迈出重要一步。

  鸦片制剂比如吗啡通常用于医学治疗,但是其化学成分复杂意味着其商业制造的局限性,目前制造方法只能依赖于植物提取。而依赖于微生物比如大肠杆菌和酵母菌所实现的吗啡以及相关分子的生物改进合成则可能极大地扩大生产。但是并非所有在生物合成过程中出现的基因都得到确认,并且在已知的那些基因中,只有很少一部分在不同类型的宿主体内进行了测试。

  为了探究酵母菌对鸦片制剂生产起到的效果,Christina Smolke等人在酵母中引入一系列的酶以便将化学中间体二甲基吗啡转化为吗啡及相关分子。研究人员利用代谢工程方法优化了这些不同的酶的相对数量并从空间上用酵母细胞将其分隔开,以模拟它们在更复杂的植物细胞中的位置。最终,通过添加从进化的细菌中所确定的酶到鸦片制剂里产生作用的方式,研究人员成功制造出诸如二氢可待因酮和羟考酮这样的附加产物。而整个制造过程的建立还需进一步的研究。

  《自然—遗传学》:

  研究公布与黑色白杨树受气候控制相关的基因

  在线发表于《自然—遗传学》的一项报告公布了与黑色白杨树受气候影响所产生的进化有关的数个基因。该项研究或有助于在全球气候变化影响下对植物的天然种群的保护。

  此次研究的对象毛果杨是分布于美国阿拉斯加州至墨西哥北部一带的黑色白杨树种,其个体种群早已适应了目前所处的特殊环境。毛果杨属于柳树家族的最大成员,其通常用作木材和燃料,在当地的生态系统中具有重要影响。

  Stephen DiFazio和Gerald Tuskan等人研究了英属哥伦比亚、华盛顿、俄勒冈和加利福尼亚等四个地区的544棵黑色白杨树的基因组以找出环境是如何通过时间塑造这些树的进化的。研究人员最终确定了397个基因组,这些基因组在不同种群中有着差异,并根据树木近期所处的环境产生了相对变化。这些基因组很可能含有对受气候控制的特性比如树高、温度耐受性和年内关键生长时期的选择等有重要影响的基因。

 

(来源:中国科学报)