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小保方晴子新型干细胞研究造假事件及干细胞研究前沿进展

小保方晴子新型干细胞研究造假事件及干细胞研究前沿进展
小保方晴子新型干细胞研究造假事件及干细胞研究前沿进展

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小保方晴子新型干细胞研究造假事件及干细胞研究

前沿进展

课程名称:

生命科学史主讲教师:

刘家武第 13 组任务分工:

刘雪莲、谢红艳、廖潘依林、郑颖莹搜集资料;肖静整理资料小保方晴子新型干细胞研究造假事件及干细胞研究前沿进展小保方晴子新型干细胞研究造假事件及干细胞研究前沿进展摘要:摘要:

本文简要介绍了小保方晴子新型干细胞研究造假事件,由此引出对干细胞研究前沿进展的概述。

关键词:

小保方晴子 STAP 细胞干细胞 IPS 细胞山中伸弥小保方晴子,日本细胞生物学女研究员,早稻田大学工学博士。

现任日本理化学研究所发育与再生医学综合研究中心学术带头人。

STAP 细胞事件 2019 年 1 月 29 日,日本理化学研究所召开记者招待会,宣称小保方晴子所在的研究团队成功发现了近似于 iPS 细胞(诱导多能干细胞)的新万能细胞STAP 细胞(stimulus-triggered acquisition of pluripotency, 刺激触发的多能性获得)的研究成果。

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这一成果分别以一篇论文和一篇来信的方式发表于《自然》杂志上。

第一篇论文主要报道了 STAP 这个现象的发现,即亚致死量的外界刺激,例如弱酸环境,可以将哺乳动物的体细胞重编程为多能细胞,并报道了如何从 STAP 细胞中分离可扩增的多能细胞株。

第二篇论文着重报告利用 STAP 获得的多能细胞可以与胚胎干细胞形成嵌合体,并且对胚胎和胎盘等组织发育有贡献。

哺乳动物的细胞特化使得细胞个体得以行使各种不同的功能,从一个已分化的细胞类型向另一类型转变的过程被认为是非常罕见的。

而小保方晴子这一研究发现,在强烈外界刺激下(如暴露于酸性环境),可诱导体细胞转化为多能细胞,这种细胞被命名为 STAP 细胞(俗称酸浴还童)。

研究人员将老鼠的细胞浸入弱酸性溶液中加以刺激,然后移植到老鼠体内,生成神经、肌肉和肠等各种细胞,甚至还可以发育成胎盘。

研究结果若能应用到人类身上,将能令人类在安全及不引起道德争议下制作干细胞,有助医疗突破。

这项研究成果被视为干细胞研究重大突破。

在小保方晴子之前,2006 年,日本的山中伸弥团队通过调控 4 种转录因子获得了诱导性多能干细胞(iPSCs),因此获得 2019 年诺贝尔生理学奖。

iPS 细胞是将转录因子基因转入体细胞内,诱导产生与胚胎干细胞相似的多能细胞。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ STAP 细胞比 iPS 细胞的产生条件简单得多,不需要遗传操作,给体细胞洗个澡,几天后就能拿到干细胞。

可以说 STAP 细胞超越了 iPS 细胞,如果后续能发展出很多应用(如再生医学),下一个干细胞领域的诺奖或许就是小保方晴子。

两篇论文一发表立即引起轰动。

仅仅通过改变外部环境,给予细胞刺激,就能使细胞发生变化。

这项技术将在再生医疗和免疫研究等领域作出巨大贡献。

此前科学界一直认为,一旦细胞的功能固定下来,在这种程度的刺激下是不可能变成万能细胞的。

因此,这一成果被认为是颠覆生命科学常识的划时代重大成果。

小保方晴子被冠以各种名誉美女科学家、年仅 30 岁、年轻有为等称号。

然而,就在两篇论文正式在线发表的当天(2019 年 1 月 29 日),美国干细胞学者 Paul Knoepfler 即提出了关于实验可重复性的疑问,随后收集了其他研究组的验证结果,发现共有 11 位学者或研究组给出自己的研究结果,其中 9 组无法重复,1 组正在进行,只有 1 个实验小组成功重复。

且能重复出来实验的学者 Yoshiyuki Seki 在 2 月 13 日表示,在 B27 + LIF 细胞里验证不了结果,但是在 serum + LIF 里可以检测到微弱的信号,但是还存在很多死细胞,所以这一重复结果只是有限的重复结果。

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这有违科学研究结果可以在相同或相似条件下重复的原则。

对于国际上的广泛质疑,理化所成立了一个 6 人调查委员会(其中包括2 名外部专家),对研究进行调查。

2019 年 4 月 1 日,调查委员会发布调查结果,认定小保方晴子在 STAP 细胞论文中有篡改、捏造等造假问题,属于学术不端行为。

认定小保方晴子学术不端的事实有两点:

一是论文中电泳图片的拼接属于伪造和学术不端;二是论文中重复使用的两张图也属于伪造和学术不端。

针对这一调查结果,小保方晴子于 2019 年 4 月 9 日在大阪的记者会上表示,此前被喻为新型万能细胞的 STAP 细胞真实存在,她拒绝撤回已发表的相关论文。

小保方晴子在记者会上承认论文中出现多处失误,但她强调,STAP 现象是经过多次确认的事实,团队曾制作成功 STAP 细胞 200 次以上,希望不要因论文上出现的失误就否定 STAP 现象。

小保方对自己在论文中引用数张不正确图片和修改报告中的一副图片在现场再三道歉。

小保方晴子 4 月 8 日已就 STAP细胞论文存在造假的调查结论提出了不服申诉,要求日本理化研究所认定其研究不存在违规,并重新进行调查。

目前,调查委员会并未就 STAP 细胞是否存在作出判断,称需要等待科学的验证。

小保方晴子新型干细胞研究造假事件表明干细胞研究回到原有水

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干细胞研究前沿进展干细胞技术是生物技术领域最具有发展前景和后劲的前沿技术,其已成为世界高新技术的新亮点,势将导致一场医学和生物学革命。

干细胞技术最显著的特征就是能再造一种全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官。

由此人们可以用自身或他人的干细胞和干细胞衍生组织、器官替代病变或衰老的组织、器官,并可以广泛涉及用于治疗传统医学方法难以医治的多种顽症,诸如白血病、早老性痴呆、帕金森氏病、糖尿病、中风和脊柱损伤等一系列目前尚不能治愈的疾病。

干细胞生物学研究与应用几乎涉及所有的生命科学和生物医学领域 ,除了在细胞治疗、器官移植、基因治疗具有重要作用外 ,还将在新基因发掘与基因功能分析、新药开发、组织工程等领域发挥重大的影响。

实现组织器官的修复和再生是临床医学研究人员和生物学家多年来梦寐以求的事情。

1996 年,当英国科学家利用动物体细胞克隆技术制造出克隆羊多莉时,人们看到这一梦想实现的可能。

但随后由于体细胞克隆技术备受争议,政策等因素的限制,人的体细胞克隆技术在近十余年进展缓慢。

于是,科学家又将目光转向基于干细胞的细胞疗法。

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干细胞不同于机体其他细胞之处在于,其具有自我更新、高度增殖、多向分化的能力。

胚胎干细胞系离体培养可达数月,在特定条件下可以分化特异功能细胞,并最终形成组织、器官。

干细胞的这种多向分化能力,以及其在再生医学上的应用价值,使人们再次看到了实现器官修复、组织再生的曙光。

在制药行业,干细胞还可作为新药筛选的模型,进行毒理、药效试验。

此外,研究干细胞的增殖以及细胞分化的调控,可以更深层次理解癌症发生的分子机制。

这些研究价值与应用潜力让干细胞技术被人们寄予厚望。

干细胞的研究与应用也被美国《科学》杂志评为上世纪十大技术发现,并名列榜首。

胚胎干细胞具备分化成人体 200 多种细胞的全能性。

已有研究报道,胚胎干细胞在特定条件下可以分化为心肌细胞、胰岛细胞、血管内皮细胞、肝细胞等特异功能细胞。

而且,胚胎干细胞具有很强的增殖能力,它可以借助小鼠细胞饲养层连续培养数月。

但是,胚胎干细胞目前主要来源于人工受精后早期发育的胚胎。

虽然这些胚胎是辅助生殖的废弃物,并通过自愿捐献,但分离胚胎干细胞会毁灭胚胎的事实,使其研究备受伦理争议。

成体干细胞体外培养相对困难,只能从外周血、骨髓、脂肪中

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而且,其多能性只能分化为特异组织细胞。

这些因素限制了成体干细胞的临床应用。

但由于其来源不涉及到胚胎这一伦理学的焦点,近年成体干细胞疗法较胚胎干细胞的研究更为迅速。

2006 年,日本科学家山中伸弥团队首先通过导入四种转录因子,使小鼠的成纤维细胞具备胚胎干细胞的表型和功能。

山中伸弥因此获颁 2019 年诺贝尔生理学奖。

由此,科学界提出诱导多能干细胞(iPS)的概念,即通过细胞内部重新编程,使成体干细胞具备胚胎干细胞的功能。

全球的干细胞研究也开始步入新的时代。

近年来 iPS 细胞研究取得了突破性进展,如建立了人类疾病特异的iPS 细胞,借助锌指核酸酶和转座子等介导的转基因技术高效制备了无病毒的iPS 细胞。

从此 iPS 细胞的研究开始成为干细胞研究领域的热门,并且iPS 细胞的来源也越来越广泛。

利用 iPS 细胞诱导技术将终末分化细胞先诱导成 iPS 细胞,再进一步诱导成具有特定功能的细胞,如神经细胞、心肌细胞等,称为诱导性细胞。

目前,研究者已经开始尝将 iPS 细胞应用于临床治疗。

到目前为止,除了人之外,小鼠、大鼠、猴子、绵羊、猪的

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iPS 细胞系均已建立。

当然,目前 iPS 细胞的发生机制还不是十分明确,还有待深入了解,iPS细胞的诱导效率仍然很低,整个诱导过程相对繁琐,费用比较昂贵,达到商业化、大众化应用的地步还有些遥远,这一切都有待进一步研究和开发。

参考文献:

[1] 李娜.小保方晴子STAP 涉嫌造假引轰动[J].科技导报,2019,32(11):9. [2] 谢宗睿.论文造假重创日本学术信誉[N].光明日报,2019-4-13(8):1. [3] 李敏 , 黄旭东 , 马强 , 郭亚慧 . 干细胞研究进展及其应用探讨 [J]. 绿色科技,2019,5(5):297-302. [4] 刘爽,段恩奎.诱导产生多能性干细胞(iPS 细胞)的研究进展[J].科学通报,2008,53(4): 377-385.

国内外干细胞研究进展

国内外干细胞的研究进展 摘要:干细胞研究是近年来生物医学领域的热门方向之一,干细胞产业具有巨大的社会效益和市场前景,受到世界各国的高度重视。美国、欧盟、日本、韩国和中国在干细胞领域投入重金支持基础和临床研究,大力推动干细胞产业化发展。本文通过对比世界干细胞研究的热点领域,分析了中国在该学科取得的成绩和存在的差距,进一步提出了针对中国干细胞研究发展的政策建议。 关键词:干细胞,研究现状,前景与展望 Abstract: Stem cell research is one of the hot research fields in biomedicine nowada ys. Many countries attach importance to the stem cell industry because of the great s ocial benefits and market potential. USA,EU,Japan,Korea and China have increased the input of capital dramatically to promote the basic and clinical research of stem cel l as well as stem cell industry. By comparing the situation of stem cell research at ho me and abroad,we found that,in recent years,an obvious progress has been made in stem cell research, however, the gap between China andthe developed countries still exists. And further puts forward the policy suggestions in the development of stem c ell research in China. Key words:stem cells,research status,prospect 1、前言 20世纪90年代以来,随着细胞生物学技术的发展及体外分离、培养人胚胎干细胞的成功,干细胞经适当诱导分化可发育为不同类型的细胞、组织和器官,成为移植供体的新来源,作为“种子细胞”的干细胞可以通过细胞工程的方法在体外发育为各种特异性的细胞供移植和细胞替代所需,并可作为基因疗法的靶细胞用于治疗和研究。由于干细胞有广泛的应用前景,它已成为近年来医学和生物学领域研究的热点。 干细胞(stem cells)是人体及其各种组织细胞的最初来源,是一类具有自我更新、

蝙蝠生态学研究前沿

高级生态学作业 作业题目:近十年蝙蝠的生态学 研究前沿报告 学院:生命科学学院 专业:生态学 班级:12级研究生 姓名:陈柏承 学号:2111214013 任课教师:吴志峰 近十年蝙蝠的生态学研究前沿报告 绪论 我国的蝙蝠研究起步相对较晚,生态学方面的研究更是存在许多空白。随着生态学的不断发展,生态学技术不断地被运用于蝙蝠的研究。近十年来,我国关于蝙蝠的生态学研究取得了突飞猛进的发展,涉及的领域包括传统的生态学研究、行为生态学⑴、分子生态学以及大尺度研究蝙蝠的地理分布等。蝙蝠本文对蝙蝠的生态学研究背景,核心概念,以及国内近十年的研究进展进行简要的综述,以期今后开展更深入学习和研究。 1背景 我国在翼手目生态学研究方面起步较晚,最初的研究只在于一些种类简单的生态观察,其经典的蝙蝠生态学研究侧重于宏观生态学方面,其内容包括了食性、栖息地选择、繁殖、回声定位声波、冬眠、昼夜节律等。此外,也有关于环境因子的影响[2]、蝙蝠在生态系统中作用等研究⑶。然而,蝙蝠的宏观生态学研究还存在着许多空缺,很多种类生态资料不全等问题。近年来,分子生态学得到了长足发展,在分子生态学技术的极大冲击下,在分子水平上的蝙蝠生态学研究成为了蝙蝠研究的热点,并凭借其巨大的优越性,很好的解决了蝙蝠研究中一些争执不下的问题。此

外,一些学者正试图通过多尺度或大尺度研究蝙蝠地理分布问题⑷0 2核心概念理解 2.1生态位 生态位(ecological niche)是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其和相关种群之间的功能关系和作用。一个种的生态位,是按其食物和生境来确定的。有着相似食物或空间要求的数群近缘种,因处不同生态位,彼此并不竞争。 2.2回声定位声波 回声定位是一个复杂的、高度进化的过程,其定义为动物通过分析自身发射声波的回声建立其周围环境的声音图像过程。不同种类的蝙蝠其回声定位声波有一定的差异。可以通过超声波监听仪对蝙蝠的声波进行接收,运用波形分析软件可以帮助分析波形情况。蝙蝠可根据回声定位回避障碍物和捕食猎物,它们的回声定位具有很高的分辨率。根据蝙蝠所发出的回声定位信号特征可将其分为两大类:即FM蝙蝠和CF/FM蝙蝠[5]。所谓FM蝙蝠就是利用调频信号(frequency modulation,FM) 进行回声定位的一类,该类占回声定位蝙蝠的大多数。所谓CF/ FM蝙蝠是指回声 定位的信号持续的时间可达30?60ms乃至200ms,信号的主要部分是由一个恒频(constant frequency CF)组成,在该信号尾部则是一个向下扫描的FM信号的一类蝙蝠。对蝙蝠回声定位行为的研究一直是国际上蝙蝠研究中的热点。 2.3分子生态学 分子生态学是使用分子生物学的原理和方法来研究生命系统和环境系统相互作用的机理及其分子机制的科学。目前蝙蝠的分子生态学研究主要包括RAPD技术、SSR技术、同工酶技术等这几种分子手段的使用。 2.3.1RAPD 技术 RAPD是随机扩增多态DNA(randomly Amplified polymorphic DNA) 的简称,是建立在PCR (Polymerase Cha in Reaction基础之上的一种可对整个未知序列的基因组进行多态性分析的分子技术。其以基因组DNA为模板,以单个人工合成的随机多态核苷酸序列(通常为10个碱基对)为引物,在热稳定的DNA聚合酶(Taq酶)作用下,进行PCR扩增。扩增产物经琼脂糖或聚丙烯酰胺电泳分离、溴化乙锭染色后,在紫外透视仪上检测多态性。扩增产物的多态性反映了基因组的多态性。RAPD技术是蝙蝠

细胞培养发展历史

1856年,实现红豆杉细胞培养生产紫杉醇的突破。 1885年,Roux温生理盐水培育鸡胚组织; 1887年,培养皿(英文:Petri dish)由在德国生物学家罗伯特·科赫手下工作的细菌学家朱利斯·理查德·佩特里(Julius Richard Petri,1852-1921)于1887年设计,故也称为“佩特里皿”。是一种用于细胞培养的实验室器皿,由一个平面圆盘状的底和一个盖组成,一般用玻璃或塑料制成。 1902年,植物细胞培养是在植物组织培养技术基础上发展起来的。1902年Haberlandt 确定了植物的单个细胞内存在其生命体的全部能力(全能性),使成为植物组织培养的开端。 其后,为了实现分裂组织的无限生长,对外植体的选择及培养基等方面进行了探索。 1906年,Beebe和Ewing用盖片悬滴培养法,以动物血清做培养基,培养狗淋巴细胞存活了72 小时。现代细胞培养是从Harrison(1907)和Carrel(1912)两人开始的。Harrison参考前人经验,创建了盖片覆盖凹窝玻璃悬滴培养法。 1907年,哈里森(Harrison)在无菌条件下用淋巴液作培养基,培养蛙胚神经组织存活数周,并观察到神经细胞突起的生长过程,由此创建了盖片覆盖凹窝玻璃悬滴培养法,奠定了动物组织体外培养的基础。 1910-1912年,Carrel采用无菌操作、更新培养基、传代,完善了悬滴培养法; 1912年,Haberlandt的学生Kotte和美国的Robins在根尖培养中获得了组织培养的成功。Kotte采用了无机盐、葡萄糖、蛋白胨、天冬酰胺,及添加各种氨基酸的培养基。 1915年,昆虫细胞培养的鼻祖是德国人forhardBendict(1878—1958),发表了有关昆虫细胞培养的第一篇文章。 1923年,Carral设计创立了卡氏瓶培养法,用此法可根据需要随时更换培养液,既有利于组织不断生长,又可以运用不同种类的营养液培养不同的细胞,极大地推动了当时组织培养研究。 在培养基方面,Earle在1948年设计了含有碳酸氢钠等盐类的Earle氏盐溶液,Hank’s在1949年设计了Hank’s氏盐溶液。 Earle、Dulbecco等于1943年创建单层细胞培养法,首建长期传代的L-细胞系;1948年Sanford创建单细胞分离培养法,获L-细胞纯系。 1948年,体外细胞毒性试验细胞毒性实验它是利用体外细胞培养的方法,测定细胞溶解,抵制细胞生长的毒性作用来评价生物材料的潜在细胞毒性。 1948年,RosenBluth等首次报道利用鼠成纤维细胞培养来筛选聚合物,开始了细胞毒性试验评价生物材料的生物相容性的研究与应用工作。 1950年,Enders及其同事发表了第一篇关于在培养细胞中生长病毒的报告,开拓了以动物病毒为研究对象的新领域。作为大规模细胞培养,Copsik等人成功的进行了有关仓鼠肾细胞(BHK)的悬浮培养。

干细胞研究现状及应用前景

干细胞研究现状及应用前景 在人类生命形成的开始,单个受精卵可以分裂发育形成不同的组织和器官,并通过进一步分裂分化,形成生命个体。在成体细胞中,大部分高度分化的细胞则失去了再分化的能力,而特定组织正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生,这种具有在分化能力的细胞,即为干细胞。干细胞(Stem Cells,SC)是一类具有自我更新能力的多向分化潜能细胞,在一定的条件下,它可以分化成多种功能的器官组织。 一、干细胞的研究现状 干细胞根据发育阶段,可分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞的分化和增殖是构成机体发育的基础,而成体干细胞的进一步分化则是机体组织和器官修复再生的基础。 1、胚胎干细胞(Embryonic Stem cell,ESC) 在受精卵发育成囊胚时,内细胞层(Inner Cell Mass)的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性,在体外培养条件下可以建立稳定的干细胞系,并保持高度未分化状态,可以分化形成成体的所有组织和器官,包括生殖细胞。 在1998年末,两个研究小组成功地培养出人类ESC,保持了ESC 分化为各种体细胞的全能性,这使得科学家利用人类ESC治疗各种疾病成为可能。随着ESC的研究日益深入,科学家对人类ESC的了解迈入到了一个新的阶段。目前,关于胚胎干细胞的研究大多以小鼠胚胎干细胞为基础的:德美医学小组成功地将由ESC培养出的神经

角质细胞移植到了小鼠体内,随后,密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术,使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。 2、成体干细胞(Adult stem cells,ASC) 成体干细胞存在于成年体的许多组织器官中,如表皮干细胞和造血干细胞,具有修复和再生能力。在特定的条件下,ASC或产生新的干细胞,或分化形成功能细胞,从而使组织和器官维持生长和衰退的动态平衡。最新研究表明,高度分化的神经组织仍包含神经干细胞,这证明了机体中成体干细胞普遍存在,关键在于如何寻找和分离特异性干细胞。 2.1造血干细胞(hematopoietic stem cell, HSC) 造血干细胞主要存在于骨髓、外周血、脐带血中,是体内各种血细胞的唯一来源,具有重要的临床价值。 20世纪50年代,临床上就开始应用骨髓移植来治疗血液系统疾病。八十年代末,外周血干细胞移植技术逐渐被推广使用,提高了治疗的效率并缩短了疗程。近年,脐血干细胞移植的成功,为造血干细胞移植技术注入了新的活力。与前两者相比,脐血干细胞无来源限制,对HLA配型要求不高,且不易受病毒和肿瘤的感染,在临床上具有明显的优势。随着脐血干细胞移植技术的不断完善,造血干细胞将成为治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法,为世界上更多的血液病和肿瘤患者带来希望。2.2间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC) 间充质干细胞主要来源于骨髓,在合适的条件下,MSC可以分化

简述干细胞的形态特征及其研究进展

简述干细胞的形态特征及其研究进展 干细胞是一类具有自我复制能力的原始的未分化细胞,是形成哺乳类各组织器官的原始的多潜能的细胞。在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。干细胞在形态上具有共性,通常呈圆形或椭圆形,细胞体积小,核相对较大,细胞核多为常染色质,并具有较高的端粒酶活性。根据它所处的发育阶段可以分为胚胎干细胞和成体干细胞。 胚胎干细胞的发育等级较高,是全能干细胞,而成体干细胞的发育等级较低,是多能干细胞或单能干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。 干细胞的形态特征: 干细胞具有自我更新复制的能力,能够产生高度分化的功能细胞。 1 胚胎干细胞:胚胎干细胞当受精卵分裂发育成囊胚时,内层细胞团的 细胞即为胚胎干细胞。具有全能性,可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。进一步说,胚胎干细胞是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性,能分化出成体动物的所有组织和器官,包括生殖细胞。 2 成体干细胞:成年动物的许多组织和器官,比如表皮和造血系统,具 有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下,成体干细胞或者产生新的干细胞,或者按一定的程序分化,形成新的功能细胞,从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。 3 造血干细胞:造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源,它主要存在 于骨髓、外周血、脐带血中。造血干细胞的移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法。 4 神经干细胞:理论上讲,任何一种中枢神经系统疾病都可归结为神经 干细胞功能的紊乱。脑和脊髓由于血脑屏障的存在使之在干细胞移植到中枢神经系统后不会产生免疫排斥反应。除此之外,神经干细胞的功能还可延伸到药物检测方面,对判断药物有效性、毒性有一定的作用。 5 肌肉干细胞:可发育分化为成肌细胞,可互相融合成为多核的肌纤维,形成骨骼肌最基本的结构。

干细胞治疗工作流程图

干细胞治疗工作流程 脐带血临床采集流程 干细胞是一种未分化的细胞,具有自我更新、分化、发育再生各种组织器官和人体的潜在功能。 脐带血广泛的应用前景备受关注,脐带血本属于废弃物,但是医学技术的进步使得它的价值得到了空前的提升。1989年,法国的鲁克罗曼教授用HLA 相合的同胞脐带血干细胞进行移植,成功地治疗了一例遗传性疾病—可尼贫血症,之后短短的15年的时间,医学界利用脐带血干细胞已成功治愈和改善了多种疾病,包括:血液系统疾病、免疫系统疾病、神经和血管系统疾病、脑部疾病、肿瘤、糖尿病等。现在在儿童的干细胞移植方面,由于可以存在1-2个HLA位点的不配型,免疫排斥反应小等原因,脐带血干细胞已成为治疗一些重大疾病的有效手段。同时,干细胞的进一步开发,还可用于抗衰老、器官修复、美容等保健领域。干细胞技术和临床应用的飞速发展,给人类的健康带来了新的希望和保障。但是作为采集脐带血最主要的工作人员,我们所需要的操作是非常简单的,但是对于术中操作之外,我们还是会遇到以下的问题。解决这些问题,我们才能放心的采集,存储,备用。但是真正合法,安全,便捷的让脐带血的干细胞移植到有需要的患者体,需要按以下流程操作: 脐带血采集条件: 以初产妇、年龄在45岁以或35岁以经产妇,身体健康者为宜。 脐带血安全流程

1、传染病检查:孕妇在产前要做好身体检查。这些检查包括:肝功能是否正常,有无梅毒螺旋体,艾滋病病毒(HIV )、乙型肝炎病毒(HBV )、丙型肝炎病毒(HCV)等病原体检测。如果其中有一样是阳性的话,就不要再进行采集了。 2、采集和储存的无菌观念:在自然分娩的情况下,一定要注意消毒。被厌氧菌和需氧菌污染,检测为阳性时都不能储存和使用。在脐血被采集后,应该尽快保存在2-8℃的恒温箱中,并远离辐射源,不要让X射线照到。这样的脐带血经科学实验证实,放置24小时或在-23℃以下48小时,其中的干细胞的活性是没有明显影响的,但最长不应该超过72小时。 采集流程 何种方法采集脐带血更好些呢?Solves[5]等证实了剖宫产情况下,以下两种采集方法体采集法对得到的脐带血除血细胞比容及血小板外,其他各项没有明显不同。 体采集法:产妇施行常规的子宫横切术,将胎儿取出后,立即用两把止血钳夹住脐带,将其与胎儿分离,然后用碘酒和70%酒精消毒脐带,做脐静脉穿刺后,脐带血通过重力的作用流人含抗凝剂的无菌采集袋,采集完将其放入4℃冰箱中保存。 体外采集法:同样对产妇行子宫横切术,待胎盘自然或人工剥离后,立即将其置于采集区,胎盘取出与进行采集之间时间尽可能缩短,将胎盘放在一个中间有孔的可供脐带自然垂下的采集台上,对脐带进行严格消毒后行脐静脉穿刺,血液在重力的作用下流人采集袋中,将其放人4℃冰箱保存。 脐带血贮存 因为脐血的采集、运输、储存和应用事实上有别于一般血液,国际上通行的管理法规都将血液和组织细胞分别管理,而我国目前的法规对脐血干细胞库

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智能材料的结构及应用 学院:班级: 姓名:学号: 摘要:材料的智能化代表了材料科学发展的最新方向,智能材料是一种能通过系统协调材料内部各种功能并对时间、地点和环境作出反应和发挥功能作用的材料。且能感知外部刺激,能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。本文旨在简要介绍智能材料的结构的基础之上,介绍一些它在当今社会不同领域的应用。 关键词:智能材料、结构、应用 材料的发展从之前的单一型、复合型和杂化型,发展为异种材料间的不分界的整体式融合型材料。而近几年所兴起的智能材料更是不同于以往的传统材料,它的仿生系统具有传感、处理和响应功能,而且与机敏材料相比更接近于生命系统。它能够根据外界环境条件的变化程度实现非线性响应从而达到最佳适应的效果。对于智能材料我结合自己听课的内容、书籍及网上资料的查阅写下对智能材料的认识。 智能材料不同于传统的结构材料和功能材料,它模糊了两者之间的界限并加上了信息科学的内容,实现了结构功能化功能智能化。一般来说智能材料由基体材料、敏感材料、驱动材料和信息处理器四部分构成。即: (1)基体材料:基体材料担负着承载的作用,一般宜选用轻质材料。一般基体材料首选高分子材料,因为其重量轻、耐腐蚀,尤其具有粘弹性的非线性特征。其次也可选用金属材料,以轻质有色合金为主。 (2)敏感材料:敏感材料担负着传感的任务,其主要作用是感知环境变化(包括压力、应力、温度、电磁场、PH值等)。常用敏感材料如形状记忆材料、压电材料、光纤材料、磁致伸缩材料、电致变色材料、电流变体、磁流变体和液晶材料等。 (3)驱动材料:因为在一定条件下驱动材料可产生较大的应变和应力,所以它担负着响应和控制的任务。常用有效驱动材料如形状记忆材料、压电材料、电流变体和磁致伸缩材料等。可以看出,这些材料既是驱动材料又是敏感材料,显然起到了身兼二职的作用,这也是智能材料设计时可采用的一种思路。 (4)其它功能材料:包括导电材料、磁性材料、光纤和半导体材料等。

8大成果揭露干细胞最新研究状况

8大成果揭露干细胞最新研究状况 导读:干细胞研究是一个永恒的话题,2015年国内外诸多新研究,为干细胞应用开辟了更为广阔的空间。2015上半年国内外干细胞研究成果 干细胞研究是一个永恒的话题,2015年国内外诸多新研究,为干细胞应用开辟了更为广阔的空间。2015上半年国内外干细胞研究成果盘点: 成果一:重编程干细胞或能预防辐射后癌变 简要:据美国科罗拉多大学(UC)癌症中心一项最新研究发现,一种叫做程序性平常化的保护程序就是其中一种,让被辐射破坏的干细胞分化为其他细胞,不再永生。相关论文发表在最近的《干细胞》杂志上。该研究显示,通过重编程这种保护程序,除去被辐射伤害的干细胞,就可能预防癌症的发生。 成果二:干细胞培养新方法筹建安全防护墙 简要:斯克里普斯研究所(TSRI)和加州大学(UC)圣迭戈医学院的

研究人员带领的一项新研究表明,某些特定干细胞培养方法与DNA 突变增加有关。这项研究为研究人员指出了更安全和更可靠的干细胞培养方法,来治疗疾病和损伤。 成果三:碳纳米物质狙击肿瘤干细胞 简要:中科院高能物理研究所国家纳米科学中心纳米生物效应与安全性重点实验室和中国科学技术大学生命学院合作,研究发现金属富勒醇Gd@C82(OH)22碳纳米材料可高效抑制三阴性乳腺癌干细胞的自我更新能力,Gd@C82(OH)22通过调控肿瘤微环境阻断细胞从上皮样(EMT)到间质样(MET)的转换,实现高效清除肿瘤干细胞,终止肿瘤发生和转移。 成果四:干细胞首次被诱导成三维迷你肺 简要:美国科学家首次成功诱导干细胞发育成人体肺部类器官一个三维迷你肺,它能模拟人体肺部的复杂结构,有助于科学家们研究肺部疾病并找到新疗法。这一组织在实验室内发育成三维球形结构,最后,通过让其与肺部发育有关的蛋白质接触,这些结构最终发育成肺部组织。而且,得到的肺部类器官在实验室存活了100多天。 成果五:区域选择性多能干细胞被发现

干细胞研究进展综述

干细胞研究进展(综述) Advances in the research of stem cells(LR) 【摘要】:干细胞是人体及其各种组织细胞的最初来源,具有高度自我复制、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞技术是生物技术领域最具有发展前景和后劲的前沿技术,其已成为世界高新技术的新亮点,势将导致一场医学和生物学革命。干细胞研究正在向现代生命科学和医学的各个领域交叉渗透,干细胞技术也从一种实验室概念逐渐转变成能够看得见的现实。干细胞研究作为一门新兴学科已成为生命科学中的热点。本文对近几年来国内外对干细胞的研究现况作一综述。 【关键词】:干细胞因子帕金森病神经干细胞糖尿病 ABSTRACT:Stem cells are the body and cells of various tissues of origin, has high self replication, high proliferation and multilineage differentiation potential. Stem cell technology is the field of biotechnology has the most development prospect and potential of cutting-edge technology, it has become a new bright spot in the world of high-tech, will lead to a revolution in medicine and biology. The research of stem cell is to modern life science and medical fields intersection, stem cell technology from a laboratory concept gradually transformed to be able to see the reality. Stem cell research as a new discipline has become the hotspot of life science. Based on the domestic and abroad in recent years on stem cell research summarizes. Keywords:Stem cell factor Parkinson disease Neural stem cells Diabetes mellitus 干细胞技术最显著的特征就是能再造一种全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官。由此人们可以用自身或他人的干细胞和干细胞衍生组织、器官替代病变或衰老的组织、器官,并可以广泛涉及用于治疗传统医学方法难以医治的多种顽症。 干细胞研究是一门新兴的学科,干细胞生物学研究与应用几乎涉及所有的生命科学和生物 医学领域。 一、目前干细胞的主要研究热点

0713生态学一级学科简介

0713生态学一级学科简介 一级学科(中文)名称:生态学 (英文)名称: Ecological 一、学科概况 生态学的形成和发展经历了一个漫长的历史过程,而且是多元起 源的。概括地讲,大致可分出4个时期:生态学的萌芽时期;生态学 的建立时期;生态学的巩固时期;现代生态学时期。 1、生态学的萌芽时期(公元16世纪以前) 2、生态学的建立时期(公元17世纪至19世纪末) 进入17世纪之后,随着人类社会经济的发展,生态学做为一门 科学开始成长。进入19世纪之后,生态学得到很快发展并日趋成熟。 3、生态学的巩固时期(20世纪初至20世纪50年代) 20世纪初期,动、植物生态学并行发展,出版了不少生态学著 作与教科书。在动物生态学方面,关于生理生态学、动物行为学和动 物群落学等研究有了较大的进展。植物生态学在这一时期也得到重 要发展,出版的专著有《植物社会学》;《实用植物生态学》;植物生 态学》;《生物地理群落学与植物群落学》(1945)等。由于各地自然条 件、植物区系、植被性质及开发利用程度的差异,使植物生态学在研 究方法、研究重点上各地有所不同,在这一时期形成了几个著名的生 态学派,主要有:北欧学派(Uppsala学派);法瑞学派;英美学派; 苏联学派。 4、现代生态学时期(20世纪60年代开始) 20世纪60年代以来,由于工业的高度发展和人口的大量增长, 带来了许多全球性的问题(例如, 人口问题,环境问题,资源问题和 能源问题等),涉及到人类的生死存亡,造成对人类未来生活的威胁。

上述问题的控制和解决,都要以生态学原理为基础,因而引起社会上对生态学的兴趣与关心。 从上面的叙述中不难看出,随着科学的发展,与人类生存密切相关的许多环境问题都成为生态学学科发展中的前沿热点问题,生态学越来越融合于环境科学之中。特别是以人类生存环境为中心的生态学研究,更显得突出。 值得特别提出的是21世纪的生态学,一个突出的特点就是更加紧密地结合社会和生产中的实际问题,不断突破其初始时期以生物为中心的学科界限,未来的环境是以人类为主体的,向解决社会当前面临的社会问题发展,并在实现社会的可持续发展中起着越来越重的作用。 如果说21世纪前生态学和生态学工作者主要是指出问题和提出哪些该做哪些不该做,到了21世纪生态学则是转变到对解决问题途径的探索。当代生态学研究愈来愈注意与群众相结合,与社会发展和生产实际的需要相结合,并成为政府决策和行动的基础。当生态学介入生产和社会问题时,特别是涉及到可持续发展的问题时,就不可避免地与政策、经济、法律以及美学、道德、伦理等方面,甚至进入哲学领域的更深层次的思考。 二、学科内涵 生态学诞生于19世纪后半叶,学科主要任务是研究生物与其生存环境的相互关系,重点探讨环境对生物的影响,生物对环境的适应以及两者协同进化的规律,学科的核心理论是,自然界中的任何生物间及其生物的集合体间与其周围环境存在相互依存、相互制约、协同进化的关系并形成结构和功能相统一的各类生态系统,对人类而言,这些生态系统都具有服务功能。关于生态学基本理论常因生命层次的不同而异,从系统的层面上,通用的理论主要是相生相克理论、系统开放理论、等级系统理论、生态平衡与耐受极限理论等。目前,生态

诱导性多功能干细胞——产生,发展,应用及展望

诱导性多功能干细胞 ——产生,发展,应用及展望 张博文,杨星九,李玖一,白末* 摘要:在胚胎干细胞研究因伦理道德和免疫排斥问题而受阻的时候,诱导性多功能干细胞(induced pluripotent stem cell,以下简称iPS细胞)的横空出世为干细胞研究指明了一条新的方向。近几年来iPS细胞研究取得了许多突破性的进展,其广泛的应用前景更向人们昭示着一个新的时代的到来。本文主要从iPS细胞的发展历程入手,综述了iPS细胞的理论及应用研究的关键进展,并对之后的研究进行了展望。 关键词:诱导性多功能干细胞,胚胎干细胞,病毒,癌变,细胞治疗 Abstract:When the embryonic stem cell research was blocked by ethical issues and immune rejection, induced pluripotent stem cell (hereinafter referred to as iPS cells), turned out for stem cell research indicated a new direction. iPS cells’ research in recent years has made many breakthroughs, prospects for its wide application to remind people of a new era. This article summarizes the theory and application of iPS cells, and the key to progress in the study, from the iPS cells to start the development process, and discussed the study in the future. Key words:induced pluripotent stem cell, embryonic stem cell, virus, Canceration, cell therapy IPS细胞是通过向体细胞中导入诱导基因,使体细胞重编程获得具有胚胎干细胞样特性的多能干细胞。iPS细胞的产生可谓干细胞领域的新里程碑。近几年,iPS细胞的研究突飞猛进,本文中结合最新的研究结果,综述了iPS细胞的产生背景、发展历程及其应用前景,并对今后iPS的研究发展进行了客观的展望。 1产生背景 干细胞(stem cells, SC)是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,医学界称为“万用细胞”。其中胚胎干细胞(Embrtibuc stem cell)更是具有全部的全能性,能够分化成人体内的所有细胞,具有非常广阔的应用前景。 早在上个世纪,人类就已经开始针对干细胞进行研究,试图通过各种不同的方法得到多能干细胞,其中突出的方法有胚胎干细胞(ES细胞)直接植入法;体细胞核转移 ----------------------------------------- *张博文,杨星九,李玖一:资料查阅与论文编写白末:资料查阅与论文整合

《自然》《科学》一周(7.9-7.15)材料科学前沿要闻

1. 用于高产率环境稳定单分子层器件的金属纳米粒子接触 材料名称:金属纳米粒子 研究团队:瑞士 IBM 苏黎世实验室 Gabriel Puebla-Hellmann 研究组 原标题:Metallic nanoparticle contacts for high-yield, ambient-stable molecular-monolayer devices 想要实现用于电子应用、光发射或感测的分子的固有功能,需要与这些分子的可靠电接触。自组装的由单层(SAM)组成的夹层结构是有利于技术应用的,但是需要非破坏性的顶部接触制造方法。已有的各种方法,包含从直接金属蒸发到聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)或石墨烯夹层到金属转移印刷。然而,在不损害薄膜完整性、内在功能或大规模制造兼容性的情况下,尚不可能制造基于 SAM 的器件。Puebla-Hellmann 等人开发了一种基于 SAM 的器件的顶部接触方法,通过利用金属纳米粒子可以为各个分子提供可靠的电接触这一事实,同时解决了所有问题。该制造步骤首先包括将一层金属纳米颗粒直接共形和非破坏性地沉积在 SAM 上(其本身横向约束在介电基质中的圆形孔内,直径范围为 60 纳米至 70 微米),然后通过直接金属蒸发对顶部接触进行加固。该方法能够制造数千个相同的、环境稳定的金属-分子-金属器件。SAM 组成的系统变化表明,固有的分子特性不受纳米颗粒层和后来的顶部金属化的影响。Puebla-Hellmann 等人提出的这一概念通常针对配有两个锚定基团的密集分子层,并为分子化合物大规模整合到固态器件提供了一条途径(可以缩小到单分子水平)。(Nature DOI: 10.1038/s41586-018-0275-z)

干细胞特性及最新研究进展(精)

第26卷第3期2012年6月 白城师范学院学报 Journal of Baicheng Normal University Vol.26,No.3June ,2012 干细胞特性及最新研究进展 刘 惠 (白城医学高等专科学校,吉林白城137000 摘要:干细胞是人体的种子细胞,是构成人体各种组织细胞的最初来源,在一定条件 下, 它能分化演变成多种可利用的功能细胞.干细胞是一种具有自我更新,高度繁殖和多向分化潜能的细胞群体.近年来干细胞研究已经渗透到现代生命科学及医学的多个方向,该技术也实现了由实验室向临床应用的转化.干细胞疗法逐渐成为治疗多种疾病的新途径,具有重要的理论研究意义和临床应用价值.本文阐述了干细胞的特性及其在临床上的发展及应用. 关键词:干细胞;干细胞疗法;临床应用 中图分类号:Q813文献标识码:A 文章编号:1673-3118(201203-0032-03收稿日期:2011-12-14 作者简介:刘惠(1970———,女,白城医学高等专科学校讲师,研究方向:组织胚胎学.

干细胞从被发现至今,各国的科学家对其研究 的热情丝毫未减.从早期的干细胞调节机制研究到如何获取这类“全能”细胞,再到近些年对其临床应用的各项探索,相关研究推进了干细胞技术的不断进步,也为医疗应用带来了曙光. 1干细胞的分类 干细胞(stem cells ,SC 是人体的种子细胞,是 构成人体各种组织细胞的最初来源, 是一类具有自我复制能力的多潜能细胞群体,在一定条件下,它 可以分化成多种功能细胞.对于哺乳动物来说,根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embry-onic stem cell ,ES 细胞和成体干细胞(somatic stem cell .1.1 胚胎干细胞 胚胎干细胞(embryonic stem cell ,ES 细胞,亦作胚性干细胞,取自囊胚里的内细胞团,是从胚泡(早期胚胎阶段未分化的内部细胞团中得到的干细胞.它们是万能的,可以发育成为身体内200多种细胞类型中的任何一种. 开发和利用ES 细胞是目前生物工程领域主要研究的核心问题之一,并在诸多方面取得了良好的成绩.例如:德国和美国某医学研究小组, 在2010年成功的向试验小鼠体内移植了神经胶质 细胞,该细胞是由小鼠的胚胎干细胞培养的.此实验之后,密苏里的研究者通过实验小鼠的胚细胞移植技术,成功恢复了一只瘫痪的猫的部分肢体活动能力.随着胚胎干细胞的研究进展的日益深入,生命科学领域的研究人员对人体胚胎干细胞的了解与应用进入到一个崭新的水平.1998年,人类的胚胎干细胞就已经成功的培养

动物生态学的研究现状与前沿

动物生态学的研究现状与前沿 生命科学学院生态学陈** 摘要:动物生态学是一门研究动物与其生存环境相互作用关系的生态学分支学科,在生态学上占有十分重要的位置。本文通过总结近年来有关动物生态学的研究,了解动物生态学的热点问题以及一些核心技术的应用,对动物生态学的研究现状和前沿进行综述,以期开展更深入的学习与研究。 关键词:动物生态学研究现状前沿 1前言 动物生态学研究可追溯至公元16世纪,至20世纪初,已成为一门年轻的科学。动物生态学作为生态学发展的基石,对生态学新理论的发展和构建作出了重要贡献。自从80年代以来,生态学的发展陆续出现了若干新的热点,如系统生态学、全球生态学、景观生态学、环境生态学、生物多样性、恢复生态学、保护生物学等。动物生态学在异质种群理论、种群生存理论、行为生态学发展起到关键作用,对生态学新理论的发展作出了重要贡献[1]。 到了90年代,我国动物生态学的发展主要受到三个方面的推动。[1]一是异质 种群理论和种群生存力理论的影响,国内学者将此理论用于动物种群的研究。二是随着分子生物学、行为学的渗透,动物行为生态成为研究的热点之一, 涉及到交配行为、婚配体制、化学通讯、繁殖投资策略等。同时运用分子标记技术,研究动物种群的迁徙,物种遗传多样性、功能基因及其生态适应等。三是1992年我国加入《生物多样性》公约后,生物多样性成为我国生态学研究的一个热点,动物生态学的研究也因此得到了推动,主要在遗传多样性、入侵物种、关键种与功能群、濒危机制研究方面得到更多的发展。 另外,随着人们对生物系统了解的不断深入,生态学研究进入了以整合和协作为特征的新时代,生态学的分支学科迅速与生物学、物理学、数学及社会科学等学科相结合[2]。 2动物生态学研究进展 我国近年来动物生态学研究主要包括了陆生动物以及水生动物等方面,不同区域物种的研究采用的方法和研究的方向不同,目前动物生态学研究侧重于陆生动物的研究。

干细胞研究发展历程.

1950:将骨髓细胞移植到遭受致死剂量辐射的动物,发现能够挽救生命,重建骨髓造血免疫系统 1960:真正认识和了解人和哺乳动物干细胞始于20世纪60年代 1961:Till 和Mc Culloch 提出多能干细胞概念 1967:多纳尔–托马斯完成第一例骨髓移植,后于1990年获得诺贝尔医学和生理学奖 1980:造血干细胞移植成为治疗多种疾病的重要手段 1981:Evans等首次成功建立小鼠胚胎干细胞系 1981:胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)的分离和培养首先在小鼠中获得成功 1988:美国科学家James Thomson分离出人类胚胎干细胞 1998:美国两个科研小组分别报告从胚胎和生殖脊成功建立人类胚胎干细胞系,使人类胚胎干细胞能在体外生长和增殖 同年,美国科学家在《美国科学院院刊》上报告:小鼠肌肉组织的成体干细胞可以“横向分化为血液细胞”。此后,世界各国科学家相继证实,包括人类的成体干细胞具有可塑性,从而掀起了全球成体干细胞研究高潮。干细胞研究进展被《科学》杂志评选为该年度世界十大科学成就之首。人类ES (hES)细胞建系获得成功,由此推动了干细胞研究的兴起。 2000: 日本把以干细胞工程为核心技术的再生医疗列为“千年世纪工程”之一,当年投资108亿日元;同年,全世界有10622例造血干细胞移植。 成体干细胞移植使糖尿病大鼠恢复正常 神经干细胞能够进入脑组织并修复脑损伤 角膜干细胞有助于恢复视力 发现成人骨髓干细胞形成肝细胞 成人骨髓干细胞可以在合适的条件下转化为神经细胞 成人骨髓干细胞可以在体外大规模培养 证实成人骨髓干细胞可以形成多种类型组织

《自然》《科学》一周(10.8-10.14)材料科学前沿要闻

1. 由熵驱动的手性单壁碳纳米管的稳定性 材料名称:单壁碳纳米管(SWCNT) 研究团队:法国艾克斯马赛大学 Christophe Bichara 研究组 原标题:Entropy-driven stability of chiral single-walled carbon nanotubes 单壁碳纳米管是空心圆柱的,其可以在边界处催化剂的作用下,通过碳结合而生长达到厘米级长度。其表现出半导体或金属特性,取决于生长过程中形成的手性指数。Magnin 等人为了支持选择性合成,开发了一个热力学模型,该模型将管-催化剂的界面能量、温度与碳纳米管手性联系了起来。并表明了纳米管可以生长手性,因为它们的纳米尺寸边缘的结构熵,从而解释了实验观察到的手性分布的温度演变。通过界面能量考虑催化剂的化学性质,Magnin 等人构建了结构图谱和相图,用于指导催化剂和实验参数的理性选择,以实现更好的选择性。 (Science DOI: https://https://www.wendangku.net/doc/d91662602.html,/10.1126/science.aat6228)

2. 亚微米级结构的钙钛矿发光二极管 材料名称:钙钛矿发光二极管 研究团队:西北工业大学黄维和南京工业大学王建浦研究组 原标题:Perovskite light-emitting diodes based on spontaneously formed submicrometre-scale structures 发光二极管(LED)能够将电转换为光,广泛用于现代社会中如照明、平板显示器、医疗设备和许多其他情况。通常,LED 的效率受到非辐射复合(电荷载流子由此重新组合而不释放光子)和光陷的限制。在诸如有机 LED 的平面 LED 中,从发射器产生的光的大约 70%至 80%被捕获在装置中,为提高效率留下了很大的机会。研究人员们用了许多方法,包括使用衍射光栅、低折射率网格和屈曲图案,来提取被陷在 LED 中的光。然而,这些方法通常涉及复杂的制造工艺并且可能使发光光谱和出光方向发生改变。Cao 等人展示了高效和高亮度电致发光的溶液加工的钙钛矿,其自发形成亚微米级结构,可以有效地从器件中提取光并保持与波长和视角无关的电致发光。这种钙钛矿仅需要在钙钛矿前体溶液中引入氨基酸添加剂便可形成。此外,添加剂可有效钝化钙钛矿表面缺陷并减少非辐射复合。钙钛矿 LED 具有峰值 20.7%的外量子效率(电流密度为 18 mA·cm-2),能量转换效率为 12%(在 100 mA·cm-2的高电流密度下),该值与性能最佳的有机 LED 相接近。 (Nature DOI: https://https://www.wendangku.net/doc/d91662602.html,/10.1038/s41586-018-0576-2)

干细胞研究的历史、现状与未来

干细胞研究的历史、进展与未来 中国科学技术大学生命科学学院2004级胡文宝 干细胞是尚未分化发育的,能生成各种器官组织的全能细胞。它是具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体,即这些细胞可以通过细胞维持自身细胞群大小,同时又可以进一步分化成为各种不同的组织细胞,从而构成机体各种复杂的组织和器官。干细胞可以来自胚胎、胎儿或成体。根据其来源不同,干细胞可分胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞的分化和增殖构成动物发育的基础,即由单个受精卵发育成为具有各种组织器官的个体,成体干细胞的进一步分化则是成年动物体内组织和器官修复再生的基础。 干细胞研究的历史: 1959年,美国首次报道了通过体外受精(IVF)动物。 60年代,几个近亲种系的小鼠睾丸畸胎瘤的研究表明其来源于胚胎生殖细胞(embryonic germ cells, EG细胞),此工作确立了胚胎癌细胞(embryonic carcinoma cells, EC细胞)是一种干细胞。 1968年,Edwards 和Bavister 在体外获得了第一个人卵子。 70年代,EC细胞注入小鼠胚泡产生杂合小鼠。培养的SC细胞作为胚胎发育的模型,虽然其染色体的数目属于异常。 1978年,第一个试管婴儿,Louise Brown 在英国诞生。 1981年,Evan, Kaufman 和Martin从小鼠胚泡内细胞群分离出小鼠ES细胞。他们建立了小鼠ES细胞体外培养条件。由这些细胞产生的细胞系有正常的二倍型,像原生殖细胞一样产生三个胚层的衍生物。将ES细胞注入上鼠,能诱导形成畸胎瘤。 1984—1988年,Anderews 等人从人睾丸畸胎瘤细胞系Tera-2中产生出多能的、可鉴定的(克隆化的)细胞,称之为胚胎癌细胞(embryonic carcinoma cells, EC细胞)。克隆的人EC细胞在视黄酸的作用下分化形成神经元样细胞和其他类型的细胞。 1989年,Pera 等分离了一个人EC细胞系,此细胞系能产生出三个胚层的组织。这些细胞是非整倍体的(比正常细胞染色体多或少),他们在体外的分化潜能是有限的。 1994年,通过体外授精和病人捐献的人胚泡处于2-原核期。胚泡内细胞群在培养中得以保存其周边有滋养层细胞聚集,ES样细胞位于中央。 1998年,Thomoson等从治疗不育症的夫妇捐献的正常人胚泡中分离得到内细胞群。细胞经培养可多次传代,保持正常核型,具有高水平的端粒酶活性,表达人ES细胞而灵长类ES细胞的特征。当将几种非克隆化细胞系的细胞注入免疫缺陷小鼠内后可形成畸胎瘤。畸胎瘤含有来源于原始胚层的多种细胞类型,这证明了人ES细胞的多能性。 2000年,由Pera、 Trounson 和 Bongso 领导的新加坡和澳大利亚科学家从治疗不育症的夫妇捐赠的胚泡内细胞群中分离得到人ES细胞,这些细胞体外增殖,保持正常的核型,自发分化形成来源于三个胚层的体细胞系。将其注入免疫缺陷小鼠错开内产生畸胎瘤。 2003,建立了人类皮肤细胞与兔子卵细胞种间融合的方法,为人胚胎干细胞研究提供了新的途径。 2004年,Massachusetts Advanced Cell Technology 报道克隆小鼠的干细胞可以通过形成细小血管的心肌细胞修复心衰小鼠的心肌损伤。这种克隆细胞比来源于骨髓的成体干细胞修复作用更快、更有效,可以取代40%的瘢痕组织和恢复心肌功能。这是首次显示克隆干细胞在活体动物体内修复受损组织。 干细胞研究的进展: 1.干细胞的来源 胚胎干细胞主要来源于胚胎组织,而用于治疗的应该是人的胚胎干胚胎干细胞,由于人

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