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撰文 | 开阳  茴香  开水白菜
责编 | 攸淇
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受蟹眼启发,首款水陆两栖360度成像相机诞生
图片来源:pixabay
迄今为止,人类已从动物的眼睛中获得了许多灵感,开发了各种功能的相机。最近,美国和韩国的科研人员受招潮蟹眼睛的启发,设计了一种新的宽视场相机。此前,宽视场相机的视角宽度从未超过180度,且不能水陆兼用。研究人员在一个球形结构上集成了一个有分级折射率的微透镜阵列和一个灵活的光电二极管阵列。微透镜阵列具有平整的表面,使其在水中和空气中都能保持焦距,不会受折射率变化影响。这个新相机是世界上首个360度全景且水陆皆可成像的相机系统。研究人员表示,这种相机可让机器人和无人驾驶汽车更有效地检测周围的环境和进行导航。
► 文章链接:
https://www.nature.com/articles/s41928-022-00789-9
2
新柔性贴纸可提供连续48小时超声波成像
图片来源:pixabay
研究人员一直在努力开发柔性可穿戴的超声波设备,但很难使设备既能长时间附着在皮肤上又能实现高分辨率成像。近期,美国麻省理工学院的研究人员研发了一种新型柔性贴纸,这种贴纸可以连续48小时提供患者血管和内脏的实时高分辨率超声波成像。他们将产生和检测超声波的刚性器件和一种水凝胶柔性粘片结合,水凝胶可以牢牢附着在皮肤表面并传送超声波。这一柔性贴纸只有邮票大小,但仍然需要通过电线将数据传送给计算机处理。研究人员计划将进一步将设备小型化,并使之摆脱线缆变成完全便携的成像系统。
► 文章链接:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo2542
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用死蜘蛛制作的“傀儡抓手”
图片来源:Preston Innovation Laboratory / Rice University
蜘蛛没有像人类二头肌和三头肌那样的拮抗肌,只有可以将腿被动蜷缩起来的屈肌,再通过液压令它们向外伸展。但当蜘蛛死亡时,主动加压的液压系统就随之失效了,所以死掉的蜘蛛往往会蜷成一团。
科学家们利用这种生物特性,将死去的蜘蛛躯体制成了一种具有夹持功能的“亡灵傀儡”。研究人员将针头插入蜘蛛的液压腔中,用超级胶水将其密封,并将注射器连接到另一端,通过注射器吹出少量空气来控制蜘蛛腿伸展和缩回。数据显示,蜘蛛傀儡可以拾取超过自身体重130%的物体,并可持续开合1000次。傀儡表面的蜂蜡涂层可以减缓关节脱水,延长其使用周期。这种生物傀儡夹具可以用于微电子组装和捕获收集小型活体标本等。研究结果于近期发表在《先进科学》Advanced Science上。
► 文章链接:
https://doi.org/10.1002/advs.202201174
4
死后“复生”?科学家在猪死亡后恢复其重要器官功能
图片来源:pixabay
当哺乳动物脑死亡后,随着血液停止流动,体内的氧和营养也不再循环,最终导致细胞死亡和器官损伤。虽然现有的技术手段可以在哺乳动物死亡后保留及恢复部分组织与器官活性,但从整体来说,机体死亡几乎是不可逆的。8月3日,《自然》杂志中报告了一个系统,可以在猪死后1小时,恢复机体器官细胞的功能,并保存身体组织活性。
这一系统名为OrganEx,其前身BrainEx之前已被报道过可以在猪死亡后数小时恢复部分大脑功能。升级后的OrganEx与循环系统相连,可以泵入带有修复因子的支持液,抵消血流停止导致的破坏性代谢物积累和电解质失衡。研究人员在心跳停止1小时之后的猪身上测试了这一系统。与传统的恢复循环系统——ECMO(体外膜氧合系统)相比,OrganEx可以更好地保存组织完整性、减少细胞死亡,并恢复多个重要器官(如心脏、脑、肝脏和肾脏)中特定分子和细胞的活性。单核转录组学分析揭示了不同器官和细胞类型的特异性基因表达模式,反映了这些特定的分子和细胞修复过程。同时用OrganEx处理机体减少了器官出血和组织肿胀发生的几率。
虽然在OrganEx系统为机体 “复生” 的过程中并没有观察到脑电波活动的迹象,但这一技术或许能长时间保存机体活性,至少有望应用于更广范围的组织和器官移植中。
► 文章链接:
https://doi.org/10.1038/s41586-022-05016-1
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熊猫最后的欧洲近亲被发现
尼氏郊熊猫复原图
在距今大约600万年前的保加利亚森林湿地中,科学家们发现了一种新的熊猫物种化石,这是目前已知的最后一种和 “最进化的” 欧洲大熊猫。这两颗化石最初由古生物学家Ivan Nikolov编目,为了纪念他,这个新物种被命名为尼氏郊熊猫Agriarctos nikolovi
在中新世时期,该 “熊猫” 可能主要食用素食,但不是纯粹依靠竹子。作者指出,大熊猫是一个非常特殊的熊类群体,它们的进化与潮湿、有树林的栖息地有关,很可能是欧洲南部中新世末期的气候变化导致了干旱化,造成了他们的灭绝。此外,研究人员为这个群体的分布提出了两条潜在的途径:一种是两者的共同祖先走出亚洲,最终在欧洲形成A. nikolovi;另一种则是共同祖先在欧洲发展起来,然后一支前往亚洲,发展出了现代大熊猫的祖先。
► 文章链接:
https://doi.org/10.1080/02724634.2021.2054718
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新发现化石表明,蛇颈龙不仅仅是海洋动物
蛇颈龙是史前爬行动物,有小脑袋、长脖子和四个长脚蹼,自1823年首次发现以来,一直被广泛认为只生活在海洋里。然而,在摩洛哥的撒哈拉沙漠一处地点(曾经是1亿年前白垩纪的一条河流)发现的小型长颈龙化石,或将表明他们不止在海里,也能生活在河里。
其中的关键证据是化石牙齿显示出严重的磨损,类似在同一河床上发现的食鱼类棘龙的牙齿,意味着蛇颈龙和棘龙一样在捕食盔甲鱼,且在河里呆了很长时间。它们很有可能像白鲸一样能够同时忍受淡水和咸水,甚至可能是河流的永久居民,就像现代的河豚。这项新发现还扩大了摩洛哥白垩纪生物的多样性,正如作者所说:“河流里有这么多的食肉动物,这不是一个可以游泳的地方”。
图片及文章链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0195667122001744?via%3Dihub
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制版编辑 |姜丝鸭
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