科技新知

新型納米凝膠可阻斷癌細胞耐藥基因 對治療癌癥意義重大

在癌癥初期，化療通常能縮小腫瘤，但如果癌細胞產生了耐藥性，腫瘤還會再次長大。最近，美國麻省理工學院開發出一種新型納米凝膠，能幫助阻斷造成耐藥性的基因，然后再次進行化療，攻擊那些已被“解除武裝”的腫瘤。相關論文發表在近期美國《國家科學院學報》上。

這種材料由嵌在永凝膠中的金納米粒子構成，金納米粒子外面涂有一層DNA鏈，其序列與MRP1信使RNA（mRNA）的序列互補，mRNA負責把DNA指令傳遞到其他細胞。凝膠可以注射或植入腫瘤，植入后會覆蓋在腫瘤細胞外。這種局部注入的方式會保護粒子不被分解，還能長期緩釋藥物。

“在癌癥治療中，耐藥性是一個巨大障礙，也是化療在許多情況下效果不好的原因。”論文第一作者、MIT醫學工程與科學學院（IMES）博士后喬·康德說，“當我們使基因沉默后，細胞就失去耐藥性，此時釋放出藥物就能再次發揮功效。”

研究人員在人乳腺腫瘤的小鼠身上進行實驗，用納米凝膠來阻斷多藥耐藥蛋白MRP1基因，能使MRP1基因沉默長達兩周，并持續釋放化療藥物5-氟尿嘧啶，使腫瘤縮小了90%。

在感知MRP1蛋白和釋放5-氟尿嘧啶時，這種材料會發出不同波長的熒光，讓研究人員能看到細胞內部發生了什么。所以它還能用于診斷，如探測腫瘤細胞中特定的癌癥相關基因是否被激活。

3D直接打印石墨烯氣凝膠將廣泛應用于能量存儲

美國能源部所屬勞倫斯利福摩爾國家實驗室的研究人員，日前用3D打印技術將石墨烯氣凝膠微晶格直接打印出來。這種新型石墨烯氣凝膠將為能量存儲、傳感器、納米電子，以及催化和分選流程帶來巨大好處。相關成果發表在4月22日出版的《自然·通信》雜志上。

3D打印的石墨烯氣凝膠具有高比表面積、優良的電導率、質量輕、有機械剛性且抗超級壓力等特性。在打印過程中，石墨烯氧化物（G0）油墨均勻且具有高粘度，加載到注射器筒后，通過擠壓經過噴嘴最后形成3D結構。論文作者朱成（音）表示：“適應3D打印技術的氣凝膠，其力學性能和可壓縮性能都是此前工藝無法企及的，這讓復雜的氣凝膠體系結構更有能力適應廣闊的應用。”

德公司利用二氧化碳和水人工合成高效低成本“藍色燃油”

利用二氧化碳和水人工合成燃油并非新鮮事，但如何做到高效率、低成本是難點。德國一家公司在這方面取得了實質性進展，開發出一種“藍色燃油”。德國教研部長萬卡21日還象征性地給她的奧迪公車加了5升新技術合成的燃油。

該研發公司首席技術執行官克里斯蒂安介紹這種制造工藝主要分為三步：電解水蒸氣生成氫氣；將二氧化碳轉換為一氧化碳；用“費托合成法”將一氧化碳和氫氣合成碳氫化合物，從而制出柴油等燃油。“費托合成法”是以合成氣為原料在催化劑和適當反應條件下合成液態烴的工藝過程。

這種合成的“藍色燃油”不含硫和芳烴化合物，因而更環保，而且燃燒性能與普通柴油一樣高。這一創新使合成燃油有可能在不久的將來取代化石燃料。