國內外最新科技發現和創新技術成果薈萃

◎ 本刊綜合報道

“人工視覺腦”植入助盲人重現視覺

據最新一期《臨床研究》期刊發表的研究摘要，美國和西班牙研究人員使用硬連線的假體成功地為一位失明16年的盲人女性創造了一種“人工視覺腦”，使其能夠看到字母、辨別物體的邊緣，甚至可以在實驗中玩簡單的電子游戲。研究表明，測試對象被植入了6個月的植入物，她的大腦活動沒有受到干擾，也沒有引發其他并發癥。該研究進一步推動了科學家的一個長期夢想，即通過將信息直接發送到大腦的視覺皮層，讓盲人獲得基本視覺。在實驗中，一位神經外科醫生將微電極陣列植入到失明患者戈麥斯的視覺皮層中，然后將植入物與安裝在一副眼鏡中央的攝像機配對。經過一段時間的訓練，戈麥斯能夠破譯從相機直接輸入她大腦的視覺信息。微電極陣列是通過“微型顱骨切開術”植入的，研究人員表示，這個過程“很簡單，并且遵循標準的神經外科手術”。主要研究人員之一、西班牙米格爾·埃爾南德斯大學的愛德華·多費爾南德斯說：“這些結果令人興奮，其證明了安全性和有效性，展示了這一類型設備在為失去視力的人恢復功能性視覺方面的潛力。”

通用磷光體可用作傳感器基礎

據俄羅斯西伯利亞聯邦大學新聞服務處介紹，由中國和俄羅斯學者們組成的研究團隊開發出一種通用磷光體，可作為各個領域（從醫學到農業）所用的傳感器的基礎。能夠將自己吸收的能量轉化為光輻射（發光）的物質被稱為磷光體。“目前具有這種輻射的儀器，比如鹵素燈、激光二極管和超連續譜激光器，它們體積大、耗能大、效率低。而基于帶有發光二極管的磷光體的紅外燈體積小、效率高，但其熱穩定性問題尚未解決。”西伯利亞聯邦大學工程物理和無線電電子研究所固體物理和納米技術基礎系副教授馬克西姆·莫洛基耶夫解釋說。他是這項工作的參與者。據莫洛基耶夫介紹，他們與中國華南理工大學一起，開發出一種新的獨一無二的磷光體，結合了上述優點，而且還具有良好的熱穩定性。研究人員認為，這種磷光體在醫學中可用來監測患者的健康狀況和分析產品質量，在農業中可用于培育植物和制造生物傳感器。

新技術為RNA治療創造新靶點

據日前發表在《自然·生物技術》雜志上的論文，美國研究人員設計的一種新方法，可選擇性開啟靶細胞（包括人類細胞）的基因療法。他們的技術可檢測細胞中特定的信使RNA（mRNA）序列，并觸發從轉基因或人工基因中產生特定蛋白質。美國麻省理工學院和哈佛大學研究人員開發的新技術稱為eToeholds，是內置于RNA中的小型多功能設備，當存在細胞特異性或病毒RNA時，才能表達連接的蛋白質編碼序列。研究人員使用這一技術找到了可檢測人類和酵母細胞內各種不同觸發因素的立足點。研究表明，他們可從寨卡病毒和新冠病毒中檢測到編碼病毒基因的mRNA。他們還設計了可檢測人類細胞中自然產生蛋白質的mRNA的立足點分子，這有助于揭示細胞狀態。研究人員可通過eToeholds檢測酪氨酸酶mRNA的立足點來識別癌細胞。這種靶標可使研究人員通過設計系統來識別癌細胞并在這些細胞內產生有毒蛋白質，在此過程中殺死它們，從而可能創造出新療法來摧毀腫瘤。

阿爾茨海默癥等病早期標志物確定

據日前發表在《科學轉化醫學》雜志上的論文，美國南卡羅來納醫科大學和哈佛醫學院貝斯以色列女執事醫療中心的研究人員發現，cis P-tau是一種有毒的、不可降解的腦蛋白，是血管性癡呆（VAD）和阿爾茨海默癥（AD）的早期標志物。這項新的研究為新的潛在免疫療法打開了大門，通過免疫療法使這種蛋白質沉默，可改善臨床前模型中的癡呆癥狀。研究確定了導致這種有毒蛋白質積累的分子機制。同時表明，針對cis P-tau的單克隆抗體（mAb），能夠預防AD和VAD臨床前模型中的疾病病理和記憶喪失。此外，這種治療甚至能夠逆轉類似AD的臨床前模型中的認知損害。癡呆癥涵蓋了占病例60%到80%的阿爾茨海默癥，最常見的是血管性癡呆。目前，尚無有效的治療阿爾茨海默癥的方法。然而，大多數患者都與血管機制有關，這表明認知功能和健康腦血管系統之間存在更廣泛的關系。更好地理解這種關系可以為發現新的治療靶點提供一個平臺。研究人員表示，這兩種疾病可能不是受高水平cis P-tau影響的唯一疾病。這種有毒蛋白可能還會引起其他含有血管成分的大腦疾病，但要建立其聯系尚需進一步研究。

嵌合外泌體為腫瘤免疫治療帶來新思路

日前從中科院過程工程所獲悉，該所研究人員創建了一種嵌合外泌體，實現了淋巴結和腫瘤組織的雙重靶向，以此激活了淋巴結內免疫應答，并改善了腫瘤免疫微環境。該雙效協同機制在多種動物模型上顯著抑制了腫瘤進展，為腫瘤免疫治療帶來新思路。相關成果在線發表于《科學·轉化醫學》。外泌體是細胞分泌的一種囊泡型天然生物顆粒，在體內具有獨特的轉運路徑和生物學功能，以此創建的新劑型有望在體內復雜環境下實現精準遞送和預期療效，在腫瘤個體化治療領域應用前景廣闊。“現有的大部分腫瘤免疫治療側重于提升體內免疫細胞功能和數量，但通常難以克服實體腫瘤部位的免疫抑制微環境，使得瘤內浸潤的免疫細胞難以有效發揮其抗腫瘤功能。”中科院過程工程所研究員馬光輝說。為此，研究人員結合十余年顆粒劑型、疫苗遞送和腫瘤免疫的研究經驗，提出了淋巴結-腫瘤雙靶向型外泌體用于雙效協同腫瘤免疫治療的新策略。研究團隊選擇了具有強吞噬能力的巨噬細胞對腫瘤細胞核進行攝取，經過體外免疫馴化后形成免疫激活型巨噬—腫瘤雜合細胞。該細胞分泌的巨噬—腫瘤嵌合外泌體能夠繼承兩種來源細胞的功能，雙重靶向到淋巴結和腫瘤組織，同時實現淋巴結內免疫應答激活和腫瘤免疫微環境改善。

這種化合物幫助我們成為最聰明的動物

與其他動物相比，人腦具有更強的優越性。但從演化角度來講，造成這種現象的底層改變究竟是什么？為揭開其中秘密，耶魯大學科學家嘗試將人腦發育的時間撥回前額皮質即將出現的那一刻——妊娠中期，揭示了這個讓人類智力走上動物界頂端，又讓人類迷失的腦區發育的秘密。在人類胚胎發育4-5個月后，大腦前額皮質中的第一個神經束開始出現，隨后神經元開始迅速大量形成，構成完整的前額皮質。據研究發現，無論在人、獼猴還是小鼠胚胎中，化合物維甲酸在神經元形成中具有關鍵的調控作用。維甲酸是維生素A在人體內的一種代謝產物。此前的研究證實，這種化合物在細胞的增殖、分化和器官形成中具有關鍵作用。研究發現，在這一時期的人腦中，至少有5個基因會受到維甲酸的調控，其中一種是促進神經突觸形成和功能實現的基因CBLN2。人和其他動物在表達CBLN2基因時，存在一個細微但影響巨大的差異。例如，在小鼠中，CBLN2基因的表達會受到一些稱作增強子的DNA序列調控。當增強子單獨結合維甲酸時，就能增強基因表達，但同時結合SOX5蛋白和維甲酸時，基因的表達就會被抑制。在人體內，增強子中結合SOX5蛋白的序列直接丟失了，只能與維甲酸結合，這意味著在人的前額皮質中CBLN2基因表達要么不表達，要么表達水平很高。