超皮秒纹身原理（国际首例人造单染色体真核细胞）

1国际首例人造单染色体真核细胞创建成功

国际首例人造单染色体真核细胞创建成功 图片来源：科学网

中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所合成生物学重点实验室覃重军研究团队与合作者在国际上首次人工创建了单条染色体的真核细胞，该成果于北京时间2018年8月2日在国际知名学术期刊《自然》在线发表。这一成果在中科院B类先导专项“细胞命运可塑性的分子机制与调控”以及国家自然科学基金委和科技部等项目支持下，完全由中国科学家独立完成，是合成生物学具有里程碑意义的重大突破。

以覃重军研究组为主的研究团队完成了将单细胞真核生物¾酿酒酵母天然的十六条染色体人工创建为具有完整功能的单条染色体。该项工作表明，天然复杂的生命体系可以通过人工干预变简约，自然生命的界限可以被人为打破，甚至可以人工创造全新的自然界不存在的生命。

酿酒酵母是研究染色体异常的重要模型，1/3基因与具有23对染色体的人类基因同源。端粒是线型染色体末端的保护结构。随着细胞分裂次数的增加，端粒的长度逐渐缩短，当端粒变得不能再短时，细胞就会死亡。人类的过早衰老与染色体的端粒长度直接相关。此外，端粒的缩短还与许多疾病相关，包括基因突变，肿瘤形成等。与天然酵母的32个端粒相比，覃重军研究团队人工创造的单条线型染色体仅有2个端粒，为研究人类端粒功能及细胞衰老提供了很好的模型。

——科学网

2我国实现全球首次可定制石墨烯电子纹身

贴覆于人体与物体表面的定制化石墨烯纹身 图片来源：清华大学新闻网

近日，清华大学微纳电子系任天令教授团队在全球首次实现了可定制的石墨烯电子纹身，这种电子皮肤具有极高的灵敏度，可直接贴附于皮肤或其他衬底上，用于探测人的呼吸、心率、发声等，未来有望在运动、生物医疗等领域“大展拳脚”。

制作电子皮肤要求器件拥有良好的柔韧性、高灵敏度、贴合度和舒适度。石墨烯天生拥有出色的导电性和柔韧性，是制造电子皮肤的理想材料。任天令对记者解释说：“但将石墨烯更美观、稳定、可靠地贴合在皮肤表面，从而采集各种生理信号仍然是一个需要解决的关键问题。”为此，他们基于激光还原石墨烯，将石墨烯与纹身结合，让其模仿电子皮肤的功能，通过电阻变化对皮肤表面的微小形变等进行监测。

据悉，在图形化的过程中，该团队在国际上首创了湿法剥离氧化石墨烯的新工艺，去除石墨烯氧化物，只留石墨烯，使器件更美观，灵敏度更高，能耐受更高温度。而且，该项技术衬底超薄，没有穿戴不适感。此外，由于激光直写可编程的优势，石墨烯的图案可进行个性化设计，对于该产品未来的商业化也大有裨益。

——《科技日报》

3可注射纳米复合晶胶快速止血材料问世

一种具有血液触发形状记忆恢复的可注射纳米复合晶胶止血材料，近日由西安交通大学前沿科学技术研究院郭保林研究员课题组研制成功，其成果发表在最新出版的国际期刊《自然·通讯》上。

控制出血是全世界军事和民用创伤中心面对的一个重要问题，不可控的出血导致了超过30%的创伤死亡，其中超过一半是发生在紧急护理到来之前。虽然目前常用的止血剂在肢体表面创伤止血方面表现出优秀的性能，但它们通常对战场或日常生活中由枪支弹片或爆炸装置引起的深度创伤出血的止血效果较差。

西安交大科研人员以具有良好生物相容性和止血性能的天然产物壳聚糖为原料，通过一锅法反应在其主链上同时修饰双键和季铵盐基团。季铵盐化修饰既可以提高壳聚糖的水溶性又可提高其抗菌作用。将该聚合物溶液在冰冻状态下进行自由基聚合，制备成了具有贯穿多孔结构的晶胶。还引入了碳纳米管，其可以提高晶胶的力学性能、赋予晶胶良好的导电性以及出色的近红外触发响应性（例如止痛药物缓释、光热杀菌等）。研究证明，该止血材料在接触血液时快速吸收血液，其可以浓缩血液，加快凝血过程，同时膨胀后的晶胶可以作为物理屏障堵塞伤口，从而对不可压缩的深部创伤流血表现出很好的止血效果。

——《科技日报》

4复旦大学近红外荧光成像实现精准手术导航

复旦大学化学系教授张凡课题组与复旦大学附属妇产科医院教授徐丛剑团队合作，利用近红外探针实现近红外二区荧光成像导航卵巢癌实体瘤和转移灶的精准切除，这种方法有望在临床上用于腹腔恶性转移肿瘤的精准手术导航。近日，相关研究论文在线发表于《自然—通讯》。

手术切除通常是恶性肿瘤最常见和最有效的治疗方法之一。然而外科医生触诊和目视检查并不足以确保区分恶性和正常的组织类型，因此可能导致不完全切除或健康组织不必要切除。活体荧光成像技术由于其即时性、高分辨率、高特异性等检测优势，在精准手术导航技术领域有着较好的应用前景。

研究人员利用近红外二区荧光探针的深组织穿透和低自体荧光优势，结合化学自组装设计实现了探针在肿瘤内的长期稳定标记，极大地提高了光学成像的信噪比。初步实现了卵巢癌腹膜转移以及淋巴结转移肿瘤在荧光成像指导下的精准切除，为该技术的临床转化应用提供了可能。

——《中国科学报》

5中美学者揭示神经与肠道信号通路

肠道可不仅仅是一个精巧的消化系统，已有的科学研究表明，神经细胞与肠道之间可以相互作用，但它们之间具体如何相互作用，信号如何从一个组织传递到另一个组织，并系统调控机体整体的代谢水平和衰老进程，一直是个未解之谜。

日前，中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员田烨研究组与美国加州大学伯克利分校教授Andrew Dillin合作，在《细胞》杂志在线发表了一篇论文，揭示了一条神经细胞到肠道细胞的线粒体应激反应信号通路。

科研人员将研究的焦点集中在线粒体上。这个小东西不仅是细胞能量供给的中心，也是调控衰老进程以及影响神经退行性疾病的重要细胞器之一。

线粒体非常“聪明”，科学家已经发现，当其受到外界刺激发生功能损伤时，会启动一种线粒体未折叠蛋白反应，重建稳态平衡。这种反应事关生物体的天然免疫、干细胞维持、寿命调控等重要的生理过程。

有意思的是，在多细胞的机体里，这种反应还能在不同的组织之间传递，比如从神经细胞传递到肠道细胞，系统调节整个生物体的代谢水平，共同应对损伤。

——《中国科学报》

6利用光操纵细胞分裂首次成功

名古屋大学与日本国立遗传学研究所通过共同研究，开发出利用光自由操纵人类内源性蛋白定位技术，首次成功利用光操纵了细胞分裂（纺锤体）的排列。

纺锤体的排列决定细胞分裂的方向和子细胞的大小，能决定母细胞是分裂成两个相同的子细胞，还是两个不同的子细胞，在细胞分裂中起着重要作用。合理排列纺锤体是构成细胞的基础，但此前一直不清楚移动纺锤体的力是如何产生的。研发小组利用此次新开发的技术操纵多个候选因子的定位，确定了足以生成纺锤体牵引力的人类基因。

这一发现有望进一步理解细胞分裂在形成人类身体过程中发挥的作用，以及分裂失败与疾病之间的关系。

——《科技日报》