本报讯 当心脏病发作时,心壁上某些神经细胞以及保持心脏节律跳动的特殊细胞会受到损伤,外科手术无法修复这种损伤区域。据美国物理学家组织网5月19日报道,最近,美国布朗大学和印度理工学院工程人员合作,给心脏造出了一种人工纳米补丁,经实验显示能让心脏病发作所造成的损伤区域恢复功能。该研究发表在近日出版的《生物材料学报》上。
这种人工纳米补丁是一种支架型的结构,由碳纳米管纤维和一种官方许可的聚合物材料构成。研究人员使用了一种直径约200纳米的螺旋状碳纳米管纤维,再用一种高分子的乳酸糖酵解酸聚合物将纤维编织成一片直径22毫米、厚约15微米的圆形网状纳米补丁。
实验表明,这种人造纳米补丁能再生出天然的心脏组织细胞(心肌细胞)和神经细胞,让心脏上面的受损区域重新复活。研究人员在纳米补丁上培养心肌细胞,经4小时后其表面的心肌细胞大量增加,是长在对照样本材料(单由聚合物制成)上的5倍。5天以后,心肌细胞表面密度是对照样本的6倍。神经细胞密度在4天后也增加了1倍。
论文合著者、布朗大学工程与整形外科副教授托马斯·韦伯斯特说,碳纳米管纤维编织的支架有弹性而且耐用,能像心脏组织那样扩展收缩,因此心肌细胞和神经细胞能在上面大量产生新细胞,使心脏局部受伤的地方再生。而且碳纳米管导电性能极佳,能很好地作为一种心脏稳定跳动所依赖的连接电路来发挥作用。这种材料未来甚至能用来造出一颗健康的心脏。
研究人员下一步将改善支架形状以更好模拟心脏电流,制造出一种内部试管模型,以测试材料对心压和跳动节律的反应。此外支架上生长出来的心肌细胞是否具有和其他心脏组织细胞同样的功能,还需要进一步确证。
据美国心脏病协会调查,2009年约有78.5万患者因之前心脏病造成的心肌损伤而再次心脏病发作。在有过心脏病史的人中,1/3的妇女和1/5的男人在未来6年中可能再次复发。这种方法如果成功,上百万人将从中受益。(常丽君)
新浪科技讯 北京时间5月23日消息,据英国广播公司(BBC)网站报道,运用最先进的天文测量技术,日前天文学家通过巡天观测确认了神秘的暗能量的存在。暗能量占据宇宙全部物质的74%,它是宇宙加速膨胀的推手。宇宙的膨胀进程处于两种相克的力量平衡之中,如同阴阳相克。其中的一种力量是引力,它们的作用使膨胀减速,而另一种强大的反制力量则是暗能量,它使宇宙加速膨胀。而现在看来,暗能量胜出了。
这项研究基于科学家们对20万个星系进行的观测。研究人员运用两种不同的手段来对先前的暗物质观测结果进行验证。《英国皇家天文学会月刊公告》已经接受了该小组提交的两篇论文,并将在近期刊载。
此次运用的两种天文测量方法中,一种手段是对宇宙中星系的分布状况进行考察,找出其中的模式。这种模式被称为“重子声学振荡”(baryon acoustic oscillations, BAO)。
第二种手段是测量宇宙中不同时期星系团的形成速度差异。这两种方法的结果都证实了宇宙中暗能量的存在以及宇宙的加速膨胀事实。
暗能量的概念最早是上世纪90年代,天文学家们在对遥远的超新星进行观测时首次提出来的。
爱因斯坦是正确的
为了解释宇宙为何会加速膨胀,天文学家和物理学家们面临两种选择:或者重写爱因斯坦的理论,或者去接受这样一种观点,那就是宇宙中充满着一种全新的,我们完全不了解的神秘能量。
克里斯·布莱克(Chris Blake)博士来自澳大利亚墨尔本的斯威本科技大学,也是这一研究的合作者之一。他说:“暗能量起到的作用就像是你向上抛出一个球,然后你发现它加速向上飞去。并且越飞越快。这样的结果告诉我们,暗能量是一个宇宙常数,正如爱因斯坦最初提出的那样。如果只考虑引力,我们不可能观察到这样的现象。”
这些最新的发现结果来自一项名为“WiggleZ”的星系巡天项目,这一项目始于2006年,于今年完成。这一项目使用了美国宇航局星系演化探测器(Galex)和澳大利亚赛丁泉天文台英-澳望远镜的数据。
这一巡天项目对前所未有的广袤空间内的星系分布进行了考察,相当于回溯80亿年的时间,当时的宇宙仅有今天年龄的一半。
宇宙学家鲍勃·尼科(Bob Nicholl)表示:“这是一项重大的进展。这些参与者都是这方面的大家,我们等待他们的结果已经有一段时间了。”
尼科博士本身是英国朴茨茅斯大学的天体物理学教授,他说:“这是对暗能量存在的再次确证,让我们能更好的修正我们的理论并为我们指明未来的道路。接下来很快会有更多的天文学家跟进这项研究工作。”
在我们的宇宙中,暗能量占据了74%,而另一种不反射也不辐射可探测电磁波的神秘物质:暗物质,则占据了22%的份额。我们可以观察到的一切物质:一切气体、固体、液体、恒星、星系、行星,我们所熟悉的一切加在一起只构成宇宙的4%。
然而,尽管科学家们已经确认暗能量和暗物质确实存在,但是至今我们仍然无法对这两种神秘现象进行解释。(晨风)
北京时间5月20日消息,据美国国家地理网站报道,最近,科学家在刚果(金)发现5种“迷失”的青蛙,其中包括透明蛙。1950年至1952年,科学家第一次描述这些青蛙种群。很长时间以来,它们的生存状况便是一个谜,直到最近的一次野外考察,科学家才再次发现它们的踪迹。此次野外考察于2009年至2011年进行。
1.透明蛙
一只身怀六甲的透明蛙,体内的卵清晰可见。这种青蛙学名“Hyperolius leucotaenius”,1950年首次被人发现。最近,科考队又在刚果(金)埃利拉河岸边发现这种青蛙的踪迹。美国德克萨斯州大学阿尔帕索分校生物学家、科考队领队埃利·格林鲍姆表示:“与绝大多数‘迷失’的两栖动物一样,我们在数十年时间里一直未能发现它们的踪迹,对它们的生存状况一无所知。”
2010年,国际自然和自然资源保护联合会发起行动,决心在世界各地重新发现100种“迷失”的两栖动物。此次刚果(金)野外考察便是受这一行动启发。联合会的重新发现行动规模空前,首要目标是寻找10种具有较高科学研究价值并具有美感的物种。不过,科学家最终只发现了15种迷失的动物种群,其中只有一种是他们最希望发现的。
格林鲍姆表示,在刚果(金)重新发现蛙类种群是一个好消息。他在一份声明中说:“我们的发现说明这些丛林并没有留下太多人类足迹,科学家尚未进行深度考察。它们拥有丰富的生物多样性,现在就加大努力进行保护还不算太迟。”此次刚果(金)野外考察的部分资金由美国国家地理学会的研究与探索委员会提供。
2。家住高海拔地区
这种青蛙学名“Chrysobatrachus cupreonitens”,是在刚果(金)东南部伊托姆伯维高原(Itombwe Plateau)被洪水淹没的高海拔草地发现的。科考队队长格林鲍姆表示,全世界有大约三分之一的两栖动物灭绝或者即将灭绝。此次野外考察的发现让人们看到了一丝希望。他在一份声明中说:“必须在全球范围内进行保护,这一点非常重要。两栖动物就像是矿井中的金丝雀。它们的生存状况令人担忧。”
3.身体只有指甲大小
科学家在伊托姆伯维高原海拔大约6000英尺(约合2000米)的地区发现的青蛙,学名“Arthroleptis pyrrhoscelis”,只有指甲大小。格林鲍姆的网站指出,Arthroleptis的卵直接孵化成幼蛙,跨过蝌蚪这个阶段。长久以来,科学家一直很少对刚果(金)森林进行考察。由于1960年前后频繁爆发战乱,很多科学家无法进入这个国家进行研究。格林鲍姆表示,危险而糟糕的公路、不完善的卫生设施以及大量地雷的存在提高了研究工作的难度。此次野外考察过程中,他步行100英里(约合160公里)穿越丛山,还感染了登革热。
4.森林幸存者
科考队在刚果(金)东部卡胡兹别加国家公园的森林发现的青蛙,学名“Hyperolius chrysogaster”。这座国家公园的森林比较健康,是已知唯一的Hyperolius chrysogaster栖息地。格林鲍姆的网站指出,刚果(金)东部的其他森林遭到砍伐,为农业生产腾出空间。森林遭到破坏威胁到青蛙、山地大猩猩以及其他动物的生存。
5.青蛙家族的肌肉型
这种青蛙学名“Phrynobatrachus asper”,肌肉非常发达。格林鲍姆在他的网站上表示:“这种青蛙腿上肉很多,是2009年重新发现的,当时伊托姆伯维高原的村民将用这种青蛙做的晚饭卖给科学家。”这一举动促使科考队出发寻找一只活的Phrynobatrachus asper。在高原的一个森林溪流中,他们最终如愿以偿。森林溪流是这种青蛙的首选栖息地。