外媒:碳纳米管可修复神经元连接

未来世界网(www.51wxjz.com)7月25日报道 外媒称,科学家已经成功做到让碳纳米管与神经元达到一体化,从而控制神经元的生长,修复神经细胞之间受损的电子连接。

据阿根廷21世纪趋势网站7月23日报道,研究人员表示,碳纳米管可以非常安全地达到与神经元的一体化,从而修复神经连接,帮助脊柱受伤的人康复。

纳米管是管状结构,它的直径是纳米尺寸。纳米管有许多种材料,比如硅纳米管或氮化硼纳米管,但最常用的还是碳纳米管。

碳纳米管具有优良的导热导电性,以及很高的机械强度。它已经被用来生产最坚固耐用的纤维,用它制造的芯片运行速度是硅芯片的两倍。它还可以用来制造世界上最黑的物质——纳米碳管黑体。

由于碳纳米管又长又薄且具有传导性,是用作神经假体的理想材料,研究人员表示,它在该领域的应用潜力巨大。他们甚至认为,当前碳纳米管是研发脊髓损伤治疗新疗法的最佳选择。

然而,纳米管的纤维性质令人对它作为神经假体的安全性产生质疑。为此研究人员改变了纳米管的表面,这样它就可以转变成墨水形式,方便神经的连接。这种墨水可以产生很薄的纯碳纳米管薄膜。

研究用的神经元是从实验鼠的海马体中获得的,然后它被存放在碳纳米管薄膜里。经过一段时期体温温度下的培养,科学家对细胞的传导性和与碳纳米管表皮的相容性进行测试。

研究人员证实,碳纳米管不会干扰构成神经元细胞膜的脂质尤其是胆固醇的成分,因此它被认为是非常安全的。

同时研究还发现,用碳纳米管处理过的神经细胞比正常细胞成熟得更快,因为这种假体有利于神经元的完全生长和新的(连接)突触的形成。

虽然这项研究意义重大,但要达到医疗应用还需解决一些问题。科学家需要更好地了解碳纳米管与神经系统的一体化如何影响突触的生长及其结构。比如突触数量的突然增加是否与碳纳米管的使用无关。

该项研究现在进入技术测试阶段。已经证明碳纳米管运行良好,使用时间长且与神经组织相合相容,现在要试验在活体内应用这项技术。初期结果有望给受损神经功能修复带来希望。

【延伸阅读】积极心态能促进新生神经元与大脑皮层“融合”

新华网巴黎9月3日电(记者张雪飞)之前有研究证明成年人的大脑能产生新的神经元,而科学家们却一直未能确切解释新生神经元是如何存活下来并与大脑中已存在的神经回路相结合的。法国研究人员近期完成的一项实验表明,心理状态对新生神经元与大脑皮层的结合具有重要影响。该研究为科学家达到人类大脑受损后的修复带来新希望。

成年人大脑内负责形成、组织和储存记忆的“海马回”和负责感知气味的“嗅球”是能自然产生大量新神经元的脑区。由精神生物学专家皮埃尔-马里·列多领导的法国巴斯德研究所和国家科研中心的研究小组以成年小鼠为研究对象,对其大脑内新生神经元与嗅球的结合过程进行了分析。

他们观察到,当小鼠为了获得奖赏去主动嗅闻气味时,这一行为给大脑带来的刺激使新生神经元与大脑皮层主管嗅觉区域之间的连接大大增强;相反,当小鼠只是单纯被置于具有相同气味的环境中被动嗅味时,这种连接的程度会明显降低。

研究人员认为,这证明心理状态是新生神经元和大脑皮层连接建立的决定性因素:当内心有目的性地、积极主动获取某种感觉时,新生神经元与大脑皮层产生的连接会比被动获得感觉时更丰富,从而更趋成熟。

如果把这一研究过程应用到成人身上,则有助于更好地掌握专注、动机、预感、等待或愉快等不同心理状态对新生神经元与大脑皮层间的联系会产生怎样的作用。反之,也能了解神经元生成对成人感觉和记忆功能的影响。

这一研究成果已发表在最新一期美国《国家科学院学报》上。

(2014-09-04 10:32:00)

【延伸阅读】研究称化疗或使癌细胞扩散 诱发更具攻击性肿瘤

未来世界网(www.51wxjz.com)7月7日报道 英媒称,一项新研究表明,化疗可能使癌症扩散并诱发更具攻击性的肿瘤。

英国《每日电讯报》网站7月5日报道,美国科研人员研究了药物对乳腺癌患者的影响,结果发现,药物会增加癌细胞转移到身体其他部位的几率,而在这些部位癌细胞几乎总会造成致命结果。

英国每年约有5.5万名女性确诊患有乳腺癌,其中1.1万人将死于这种疾病。

许多患者在手术前接受化疗。但这项新研究显示,化疗虽在短期内使肿瘤缩小,却可能导致癌细胞在体内扩散。

科学家认为,这些具有毒性的药物会启动体内的修复机制,该机制最终让肿瘤更强势地复发。药物还会增加血管内的“通道”数量,使癌在体内四处扩散。

美国耶希瓦大学爱因斯坦医学院的乔治·卡拉扬尼斯博士发现,使用两种常规化疗药物的20位患者的通道数量增加。

他还发现,患乳腺癌的老鼠接受化疗后,在其体内和肺部循环的癌细胞数量增加。

卡拉扬尼斯说,可以在化疗过程中监测女患者,看癌细胞是否开始循环以及通道是否开始出现。

他说:“一种办法是在术前化疗后获取少量肿瘤组织。如果观察到标记物分数上升,我们就建议中止化疗,先做手术,然后再做术后化疗。我们目前打算开展更广泛的试验以解决这个问题。”

他还说:“在这项研究中,我们只研究了乳腺癌患者接受化疗导致癌细胞扩散的情况。我们眼下还在研究其他类型的癌症,看是否会出现相似的情况。”

研究论文刊登在美国《科学转化医学》杂志上。

(2017-07-07 13:48:14)

【延伸阅读】CRISPR基因编辑技术试图消灭关键蛋白质 抑制癌细胞生长

未来世界网(www.51wxjz.com)5月27日报道 美媒称,当你想到CRISPR这样的基因编辑技术时,你或许会想象编辑与身高、眼睛颜色或特定疾病患病风险有关的基因。但事实上,我们的DNA和RNA充满了无数蛋白质,它们的作用微小但会对人体健康产生重要影响。

据美国《大众科学》月刊网站5月25日报道,一些蛋白质大量参加细胞周期,控制着所有细胞的生长和分裂——包括癌细胞。美国罗切斯特大学医学中心的一个研究团队最近利用CRISPR基因编辑技术,试图消灭一种让癌细胞失控扩散的关键蛋白质。虽然这只是首例此类研究,但研究人员认为,未来该技术可用于癌症的组合治疗。

虽然癌症有诸多不同起因,往往包括基因和环境因素的共同作用,但不同类型的癌症都会通过无法控制的细胞增长来扩散。为了阻止这种情况,研究人员隔离了一种在细胞分裂过程中发挥着重要作用的蛋白质。这种名为Tudor-SN的蛋白质会促进细胞分裂。利用最新的CRISPR-Cas9技术,研究人员从细胞中去除了这种蛋白质。这样一来,细胞就无法以之前超快的速度分裂。他们的研究结果发表在美国《科学》周刊上。

研究者强调,像Tudor-SN这样的因素可能会让我们有办法治疗癌症或放慢癌细胞的增长。但首先还有许多问题要解决。这项研究只是在实验室中针对肾脏和子宫颈的癌细胞进行的,研究人员需要重复试验以验证结果,并在其他类型的癌细胞上进行试验,然后才能用于人体。就目前而言,这项新研究可能代表了治疗癌症的新方法以及利用基因编辑技术的新方法。

(2017-05-27 14:40:49)

【延伸阅读】干细胞再造心外膜取得成功 再造心壁的重要一步

未来世界网(www.51wxjz.com)1月16日报道 英媒称,心脏病治疗取得突破:在突破性研究中,研究人员使用干细胞再造器官外层。研究人员已经设法成功利用干细胞再造心脏外层结构——心外膜。

据英国《每日邮报》网站1月13日报道,这支设在美国宾夕法尼亚州立大学的跨学科研究人员团队声称,这一突破将让他们距离再造整个心壁的目标更近一些。在治疗心脏病患者方面,这项研究可能是重要一步。根据美国疾病控制和预防中心的数据,美国每43秒钟就有人心脏病发作。

研究人员发现,他们制造的心外膜细胞与活体心外膜细胞及实验室培养的心外膜细胞相似。这项发表在英国《自然·生物医学工程》杂志上的研究,利用一个被称为Wnt信号通路的化学通路再造这些细胞。

牵头这项研究的宾夕法尼亚州立大学生物医学工程和生物学助理教授小俊·廉(音)说:“我们2012年发现,如果我们利用能够依次激活和抑制Wnt信号通路的化学物质处理人类干细胞,它们就会转变为心肌细胞。”

2012年,该研究团队设法再造了心肌层(心脏三层结构的中间层)。心肌层是一种肌肉组织,能够收缩,从而使心脏跳动。

在2012年取得上述成果后,他们运用所获知识解决了再造心脏外层结构的难题。

廉说:“我们需要为心脏祖细胞提供额外信息,以便它们转变成心外膜细胞。但在这项研究之前,我们不知道所需信息是什么。现在我们知道,如果我们再次激活上述细胞的Wnt信号通路,就可以把这些心脏祖细胞转变成心外膜细胞,而非心肌细胞。”

这项研究可用于治疗心脏病患者。

廉说:“心脏病发作的原因是血管堵塞。由于这种堵塞阻断养分和氧气抵达心肌,细胞就会死亡。这些心肌细胞不能再造自身,因此出现永久性损害,这会引发额外问题。可以通过把心外膜细胞移植给病人,从而可能修复受损区域。”

但研究人员称,他们仍需开展进一步工作。

廉说:“最后一步是把心脏祖细胞转变为心内膜细胞(心脏的内层),我们正在这方面取得进展。”

这并非首次在实验室培育出心脏组织。2015年,研究人员利用被转变为干细胞的皮肤细胞造出一个搏动着的心脏。在2015年另一项研究中,美国加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员利用干细胞制造了微型心脏,希望利用这些心脏测试新药物。

外媒:碳纳米管可修复神经元连接

资料图片。

(2017-01-16 11:04:42)

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