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      機(jī)械設(shè)備
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      2020-05

      Nature:2013,新年新科學(xué)

      發(fā)布時(shí)間: : 2020-05--21 瀏覽量 : 0
      Nauture版風(fēng)云榜如下:干細(xì)胞試驗(yàn),精神病診斷爭議,全球氣候評估,宇宙天體探索,飲食、微生物與癌癥,尋找暗物質(zhì)粒子,大型水下監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)第一階段建設(shè),神奇的材料硼化釤,法庭上基因?qū)@疇?,論文?shù)據(jù)免費(fèi)獲取及研究經(jīng)費(fèi)預(yù)算。 ? 其中與生物醫(yī)藥相關(guān)的是: 干細(xì)胞試驗(yàn) 利用人類胚胎干細(xì)胞(HESCs)開展的一項(xiàng)早期臨床實(shí)驗(yàn),應(yīng)該在今年會取得一些里程碑成果。在這項(xiàng)臨床實(shí)驗(yàn)中,美國的Advanced Cell Technology(ACT)生物技術(shù)公司將HESC源性的視網(wǎng)膜細(xì)胞注入到了大約三十多名患者的眼中,這些人罹患有兩種形式的不治性退行性失明眼疾。ACT公司是當(dāng)前唯一獲得FDA批準(zhǔn)進(jìn)行HESC治療測試的公司,今年FDA還有希望向其開放綠燈,允許其測試由患者成體細(xì)胞誘導(dǎo)生成的干細(xì)胞。 精神病診斷爭議 美國精神病學(xué)協(xié)會將在今年5月發(fā)布第五版《精神病診斷和統(tǒng)計(jì)手冊》(DSM-5),這是19年來首次對精神疾病診斷標(biāo)準(zhǔn)參考指南進(jìn)行重大更新。它將導(dǎo)致臨床和研究方案發(fā)生爭議性的改變,包括調(diào)整對自閉癥和嚴(yán)重抑郁癥的診斷。 飲食,微生物與癌癥 科學(xué)家們?nèi)找鎽岩桑何覀兡c道中的微生物王國可能是將飲食與癌癥等疾病聯(lián)系到一起的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。去年Science雜志(J. C. Arthur Et Al. Science 338, 120–123; 2012)上的一項(xiàng)研究證實(shí),在炎性腸病小鼠中,高于正常比例的大腸桿菌與結(jié)腸癌相關(guān)聯(lián)。今年更多的研究將闡析飲食對于腸道微生物組的影響,以及它們對于疾病風(fēng)險(xiǎn)的意義。同時(shí),今年FDA將確定是否批準(zhǔn)葛蘭素史克(GlaxoSmithKline)的黑色素治療藥物Trametinib,其有可能是通過抑制某一激酶信號途徑來調(diào)控細(xì)胞生長的一類新化合物中的首個(gè)獲批藥物。 法庭上的基因?qū)@疇? 2013年,美國最高法院將裁決一些具有科學(xué)影響的案件。它將重新審視基因是否可作為專利進(jìn)行申請這一問題,考慮美國鹽湖城Myriad Genetics公司所持有的專利的有效性。它還有可能針對孟山都種子公司的爭議做出裁決。此外,法院還將考慮品牌藥生產(chǎn)商是否應(yīng)向仿制藥生產(chǎn)商付費(fèi),延遲他們推出仿制藥。
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      2020-05

      2012年世界各國生物技術(shù)發(fā)展回顧

      發(fā)布時(shí)間: : 2020-05--21 瀏覽量 : 0
      美國 遺傳學(xué)研究精彩紛呈;細(xì)胞學(xué)研究成果豐碩;藥理學(xué)研究取得新成果;艾滋病研究與治療獲得突破性進(jìn)展;腫瘤學(xué)研究取得成效。 南加利福尼亞大學(xué)開發(fā)出一種繪制DNA之間接觸位點(diǎn)的新方法,并利用計(jì)算機(jī)模型繪制出一個(gè)細(xì)胞中完整DNA鏈——基因組的精確三維圖像;亞利桑那州立大學(xué)制造出一個(gè)能折疊成三維形狀并夾有一個(gè)特殊蛋白的TNA分子,他們認(rèn)為,結(jié)構(gòu)更簡單的TNA也具備RNA的某些功能,地球生命最初可能由幾種遺傳物質(zhì)混合組成;麻省總醫(yī)院文森特生育科研中心首次從育齡婦女的卵巢中分離出產(chǎn)生卵子的干細(xì)胞,并證明這些細(xì)胞能產(chǎn)生正常的卵母細(xì)胞,揭示人類也有類似老鼠等動物的卵原干細(xì)胞,或可成為無盡的卵子來源。 耶魯大學(xué)確認(rèn)了胚胎干細(xì)胞中控制人體發(fā)育的3種基因,即Nanog、Oct4和Sox2,詳細(xì)地揭示了它們是如何控制人體發(fā)育的,而其對人體的作用不同于實(shí)驗(yàn)鼠胚胎干細(xì)胞對鼠體的作用,凸顯了利用人體胚胎干細(xì)胞開展研究工作的重要性。 斯坦福大學(xué)經(jīng)過3年多嘗試,成功創(chuàng)建了相當(dāng)于1比特的基因物質(zhì),并將其命名為“重組酶可尋址數(shù)據(jù)”模塊(RAD)。他們還由此創(chuàng)建了一種新系統(tǒng),能夠重復(fù)編碼、擦寫和儲存活體細(xì)胞DNA中的數(shù)據(jù),且可重復(fù)切換而不使性能發(fā)生退化;該校醫(yī)學(xué)中心首次對來自一名男性的91個(gè)精子細(xì)胞的全部基因組進(jìn)行了測序,這也是第一次公布人類配子的全基因組序列,同時(shí)首次發(fā)現(xiàn)了來自同一個(gè)人不同精子的突變。 另外,美科學(xué)家還從6只獼猴的胚胎中提取出細(xì)胞并將其放入一個(gè)胚胎內(nèi),再將該胚胎移入一只代孕母猴的體內(nèi),經(jīng)多次流產(chǎn)后,母猴終于誕下健康的雄性雙胞胎。 斯坦福醫(yī)學(xué)院成功繞過干細(xì)胞階段,將老鼠皮膚細(xì)胞直接轉(zhuǎn)化成神經(jīng)前體細(xì)胞,得到的細(xì)胞能發(fā)育成三種腦細(xì)胞,而且能在實(shí)驗(yàn)室里大量培育;明尼蘇達(dá)大學(xué)用普通的啤酒酵母菌,成功復(fù)制了單細(xì)胞形成多細(xì)胞簇這一5億年前地球動植物出現(xiàn)的關(guān)鍵進(jìn)化過程。 馬薩諸塞州總醫(yī)院通過研究抑制細(xì)胞之間的通訊聯(lián)系,找到了一種能保護(hù)肝臟免受撲熱息痛等肝毒性藥物傷害的新方法,提高相關(guān)藥物的安全性;一種具有治療黑色素瘤皮膚癌功效的蛋白質(zhì)被發(fā)現(xiàn),這種蛋白質(zhì)可由人體合成,因此有望在此基礎(chǔ)上開發(fā)出促進(jìn)人體自身對抗黑色素瘤的新療法;男性避孕藥物JQ1已在老鼠實(shí)驗(yàn)中取得初步成功,該藥物作用于一種特殊的蛋白質(zhì),可以使雄性老鼠暫時(shí)不育同時(shí)不妨礙它們的性欲。 美科學(xué)家開發(fā)出一種實(shí)驗(yàn)性猿類免疫缺陷病毒(SIV)疫苗,可使接觸一次SIV的恒河猴感染病毒的幾率減少80%;他們還在感染人類免疫缺陷病毒(HIV)病患的血液中,確認(rèn)了新型的HIV抑制蛋白CXCL4或PF-4。這種蛋白質(zhì)可與HIV直接結(jié)合,使其無法依附或進(jìn)入人體細(xì)胞;研究還發(fā)現(xiàn),一種名為SAMHD1的蛋白質(zhì)能切斷病毒復(fù)制所需基本材料的供給。在有SAMHD1存在的地方,艾滋病病毒HIV-1幾乎無法復(fù)制,可以保護(hù)免疫細(xì)胞免受毒性最強(qiáng)的普通HIV-1感染;美、泰科學(xué)家找到了艾滋病病毒外殼上一個(gè)易被攻破的弱點(diǎn),只要這個(gè)部位沒有變異,注射疫苗可使感染艾滋病病毒的風(fēng)險(xiǎn)降低80%。 美國食品和藥物管理局(FDA)于7月16日批準(zhǔn)“特魯瓦達(dá)”(Truvada)作為艾滋病預(yù)防藥物,以幫助高危人群預(yù)防艾滋病病毒感染,這是FDA首次批準(zhǔn)艾滋病病毒預(yù)防藥物上市,可謂是抗擊艾滋病30年以來的里程碑事件。“特魯瓦達(dá)”屬于抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物,可通過抑制病毒逆轉(zhuǎn)錄酶,降低人體內(nèi)的病毒水平,在保持身體健康的同時(shí)降低病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)。 斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院發(fā)現(xiàn),一種尺寸約為人類紅血球1/60的金納米粒子能在腦部腫瘤“安家”,并可以3種不同的成像方式對其進(jìn)行觀察,精確顯示腫瘤的輪廓,可有效提升腫瘤手術(shù)切除精準(zhǔn)度。 美科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),利用納米粒子和交變磁場,能輕易破壞上皮組織的癌變腫瘤細(xì)胞,在半小時(shí)內(nèi)殺死位于小鼠頭部和頸部的癌變腫瘤細(xì)胞,而未損傷健康的細(xì)胞和組織。 加州大學(xué)圣迭戈分校設(shè)計(jì)并制造出一種新型微型馬達(dá),可在強(qiáng)酸環(huán)境中利用氫氣氣泡進(jìn)行驅(qū)動,無需額外燃料,以每秒鐘1000微米左右的速度行進(jìn),因而得名“微型火箭”。其可廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域;該校還開發(fā)出一種新型注射水凝膠,這種凝膠取自剝離于心肌細(xì)胞的結(jié)締組織,經(jīng)過清潔處理、冷凍干燥后研磨成粉狀,然后液化成一種可以很容易進(jìn)入心臟的注射液,一旦碰到體溫,注射液將變成半固體的多孔凝膠,形成一個(gè)支架,可安全高效地治療因心臟病發(fā)作而受損的組織。 麻省理工學(xué)院微芯片公司經(jīng)15年研究而成的無線遙控式藥物遞送微芯片在人體實(shí)驗(yàn)中首次獲得成功。給骨質(zhì)疏松患者植入該微芯片,一年后檢查發(fā)現(xiàn)療效和采用注射方式相同。 斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院開發(fā)出一種類似于太陽能電池系統(tǒng)的視網(wǎng)膜假體。該裝置有一對專門設(shè)計(jì)的配有微型攝像機(jī)和處理視覺數(shù)據(jù)流的微機(jī)的目鏡,生成的圖像會顯示在嵌入目鏡中的微型液晶顯示器上。顯示器能發(fā)出近紅外激光脈沖將播放圖像投射在光電硅芯片上,而芯片可通過手術(shù)植入視網(wǎng)膜下方,幫助那些因退行性眼病而失明的患者恢復(fù)視力。 英 國 基因領(lǐng)域研究成績斐然;英科學(xué)家因細(xì)胞研究獲諾貝爾獎(jiǎng);干細(xì)胞研究與實(shí)驗(yàn)新成果不斷;蛋白研究成熱點(diǎn)。 基因研究方面,4月,英科學(xué)家合成了一種名為XNA的物質(zhì),擁有DNA遺傳和進(jìn)化兩個(gè)關(guān)鍵特征,可在許多關(guān)鍵功能上替代DNA。這一成果對研究生命起源乃至“人造生命”具有重大意義;9月,英科學(xué)家參與完成了迄今最為詳細(xì)的人類基因組數(shù)據(jù)分析工作,證明人類80%的基因組是有功能的。而曾經(jīng)被誤斥為“垃圾”的DNA,在控制細(xì)胞、器官和其他組織的行為中發(fā)揮了關(guān)鍵性作用,控制疾病的基因開關(guān)多達(dá)400萬個(gè)。這一成果被認(rèn)為是人類基因組研究之后取得的又一重大進(jìn)展;9月17日,英政府就是否允許含有“3個(gè)父母”基因的人類胚胎技術(shù)用于臨床治療接受公眾咨詢。這種“三合一”人類胚胎技術(shù)由英紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)研發(fā),即利用三個(gè)父母的基因,通過將缺陷基因和健康基因進(jìn)行置換,培育出 “三合一”胚胎。目前這項(xiàng)技術(shù)還僅被允許用于技術(shù)試驗(yàn),不能將培育成功的胚胎植入人類子宮。該技術(shù)研究的重點(diǎn)是卵子細(xì)胞中的線粒體,目的是修復(fù)人類缺陷DNA,避免母體線粒體本身帶有的基因缺陷遺傳給后代。按照這種方式形成的嬰兒胚胎將擁有父母細(xì)胞核的主要遺傳物質(zhì)和來自另一名女子的健康線粒體基因;10月,有英科學(xué)家參與的“千人基因組計(jì)劃”發(fā)布最新成果,公布了高分辨率的人類基因組遺傳變異整合圖譜。這一圖譜將幫助科學(xué)家進(jìn)一步理解人類基因組的共同特征和地理差異,從而為推動基因組學(xué)在人類疾病與健康領(lǐng)域中的應(yīng)用以及個(gè)體化醫(yī)療時(shí)代的到來奠定基礎(chǔ)。 細(xì)胞研究方面,英科學(xué)家約翰·格登因“發(fā)現(xiàn)成熟細(xì)胞可被重新編程為多功能的干細(xì)胞(IPS細(xì)胞)”而和日科學(xué)家一同獲得2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng);首次用皮膚細(xì)胞制造出大腦皮層細(xì)胞,與胚胎干細(xì)胞制造出的神經(jīng)細(xì)胞一模一樣;發(fā)現(xiàn)控制細(xì)胞自噬過程的關(guān)鍵分子開關(guān);采用源于人體皮膚細(xì)胞的干細(xì)胞,首次在體外成功培育出人造功能性血管;開發(fā)出新方法,可以無需借助病毒為載體,生產(chǎn)IPS細(xì)胞;完成首例通過移植干細(xì)胞成功恢復(fù)聽力的動物實(shí)驗(yàn),為干細(xì)胞在內(nèi)耳和大腦之間重建連接提供了首個(gè)證據(jù)。 蛋白研究方面,發(fā)現(xiàn)一種細(xì)胞信號通路的重要“剎車”蛋白EIF3a,或可成為下一代抗癌藥物全新的靶標(biāo)蛋白,為抗癌藥物的研發(fā)提供了新思路;在人體腦脊髓液中發(fā)現(xiàn)7種可作為檢測阿爾茨海默病標(biāo)記的蛋白,可幫助科學(xué)家們開發(fā)出新的阿爾茨海默病診斷方法;確認(rèn)一種名為血影斑蛋白的多功能蛋白對于軸突的生長不可或缺,為研究神經(jīng)退行性疾病開辟了一條新路;發(fā)現(xiàn)T—Bet蛋白在維持腸道免疫系統(tǒng)與腸內(nèi)菌群微妙平衡時(shí)起到重要作用,有助于研發(fā)炎癥性腸病治療新法;發(fā)現(xiàn)一種癌癥轉(zhuǎn)移所需的關(guān)鍵蛋白——Cdc42蛋白,以此蛋白為靶點(diǎn)或可有效阻止癌細(xì)胞擴(kuò)散。 法 國 法英合成可阻止瘧原蟲生長的物質(zhì);法權(quán)威機(jī)構(gòu)否定轉(zhuǎn)基因玉米致癌論;法語音應(yīng)急過敏治療注射器在美上市。 法國家科研中心和巴斯德研究所聯(lián)合倫敦皇家學(xué)院的研究人員成功合成兩種新的化合物BIX-01294和TM2-115,能夠抑制惡性瘧原蟲生長所需的一種蛋白酶的活性,快速阻止瘧原蟲生長。 10月22日,法生物技術(shù)最高委員會和國家衛(wèi)生安全署先后否定了關(guān)于美國孟山都公司NK603轉(zhuǎn)基因玉米致癌的研究結(jié)論,同時(shí)建議對轉(zhuǎn)基因作物的長期影響進(jìn)行研究,以加深人們對轉(zhuǎn)基因作物的認(rèn)識。兩家機(jī)構(gòu)當(dāng)天均表示,此前法國卡昂大學(xué)研究人員質(zhì)疑轉(zhuǎn)基因玉米安全的研究存在諸多不足,其報(bào)告中陳述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析不足以支持喂食NK603轉(zhuǎn)基因玉米會毒害實(shí)驗(yàn)對象的結(jié)論,無法推翻“這種玉米無害”的早先評估結(jié)果。 8月,法制藥企業(yè)賽諾菲-安萬特集團(tuán)發(fā)表公報(bào)說,美國食品和藥物管理局已批準(zhǔn)該集團(tuán)生產(chǎn)的腎上腺素注射器Auvi-Q用于易發(fā)過敏或有過敏史人群發(fā)生致命性過敏反應(yīng)時(shí)的應(yīng)急治療。這一注射器的一大特點(diǎn)是能“說話”,即有語音提示和圖形,可指導(dǎo)人們正確使用。其目前只在美國獲準(zhǔn)上市,用于對堅(jiān)果、貝類、奶制品和藥物等產(chǎn)生過敏反應(yīng)人群的應(yīng)急治療。 8月,法、澳、英三國研究人員發(fā)現(xiàn)一種新的分子Liminib,不僅可以遏制癌細(xì)胞增殖,還能抑制其流動性,防止癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移形成新的病灶。這種分子對LIM激酶具有抑制作用。而LIM激酶能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架的活性,在癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮重要作用。 11月,法衛(wèi)生部長表示,將推廣艾滋病病毒快速檢測,并發(fā)起鼓勵(lì)人們使用避孕套的運(yùn)動。而男同性戀者和來自高危國家的人群則為快速檢測的重點(diǎn)對象。 9月,《柳葉刀》雜志刊登報(bào)告說,二期臨床試驗(yàn)結(jié)果表明,法國疫苗生產(chǎn)商賽諾菲-巴斯德公司研發(fā)的登革熱疫苗對3種登革熱病毒株有預(yù)防效果,安全有效。報(bào)告還指出,該公司研發(fā)的“CYD-TDV”活性減毒疫苗有助于實(shí)現(xiàn)世衛(wèi)組織提出的到2020年將登革熱死亡率降低50%的目標(biāo)。 4月,法、意研究人員發(fā)現(xiàn)了與導(dǎo)致結(jié)核病的結(jié)核桿菌毒性相關(guān)的蛋白質(zhì)PE/PPE蛋白,并成功培育出其活性減毒突變體,有望在未來研發(fā)出比卡介苗更有效的結(jié)核病疫苗。 5月,法、德研究人員通過動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),特定基因SHANK2變異后,會導(dǎo)致大腦某些區(qū)域連接神經(jīng)元的神經(jīng)突觸數(shù)量減少,從而引發(fā)自閉癥。該研究結(jié)果有助于更好地了解與自閉癥相關(guān)的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制。 德 國 在干細(xì)胞重新編程和轉(zhuǎn)化,以及癌癥治療方法等方面研究取得重要進(jìn)展。 干細(xì)胞研究方面,德馬普學(xué)會分子細(xì)胞生物和遺傳學(xué)研究所成功實(shí)現(xiàn)了直接對實(shí)驗(yàn)鼠發(fā)育中的大腦組織干細(xì)胞進(jìn)行重新編程。該成果將有望為開展腦功能和神經(jīng)細(xì)胞特定行為研究提供新的方法;德波恩大學(xué)眼科醫(yī)院和美國斯克里普斯研究所利用皮膚干細(xì)胞重新編程,再生出新的健康視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞,并以此來替代已病變壞死的細(xì)胞,研發(fā)出一種再生醫(yī)學(xué)治療方法,有望治療老年性黃斑退化癥。 馬普學(xué)會分子生物醫(yī)學(xué)研究所的科學(xué)家通過一種新的組合生長因子Brn4,首次實(shí)現(xiàn)將白鼠皮膚細(xì)胞直接轉(zhuǎn)化成神經(jīng)干細(xì)胞;波恩大學(xué)和康奈爾大學(xué)則發(fā)現(xiàn),幼年實(shí)驗(yàn)鼠在被誘發(fā)心肌梗死后,其體內(nèi)心臟干細(xì)胞可為心肌組織修復(fù)再生提供新細(xì)胞。 癌癥研究方面,馬普學(xué)會分子遺傳學(xué)研究所確定了64種與伴侶蛋白Hsp90發(fā)生交互作用的蛋白激酶。這些蛋白激酶參與細(xì)胞內(nèi)不同信號傳導(dǎo)通路的活動,包括對形成腫瘤起重要作用的信號傳導(dǎo)通路。關(guān)閉Hsp90可對蛋白激酶的活性施加影響;德波鴻大學(xué)通過對TFAP2E基因進(jìn)行特定修改,成功用于判斷腸癌化療效果。甲基化TFAP2E可用于確定腫瘤化療藥物“5氟尿嘧啶”的化療效果。 德維爾茨堡大學(xué)與亥姆霍茲傳染病研究中心發(fā)現(xiàn)一種新的癌癥治療方法,即在關(guān)閉癌細(xì)胞內(nèi)部的能量監(jiān)控機(jī)制后,癌細(xì)胞將無視內(nèi)部的新陳代謝需要繼續(xù)分裂繁殖,最終因缺乏足夠能量供應(yīng)而死亡;德馬克斯—德爾布呂克分子醫(yī)學(xué)中心(MDC)和柏林夏里特醫(yī)科大學(xué)則 發(fā)現(xiàn)了腦干細(xì)胞對抗腦部腫瘤的新機(jī)制?!爸舅帷懓贰睍l繁激活腫瘤細(xì)胞辣椒素受體離子通道(TRPV1),而過度激活離子通道將導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡。 馬普學(xué)會分子生理研究所成功研發(fā)出有12個(gè)中間步驟的級聯(lián)反應(yīng),創(chuàng)下了目前所知世界最長合成級聯(lián)新紀(jì)錄,并合成了生物活性物質(zhì)Controcountine;德國IBIDI公司則成功開發(fā)出一款觀察活體細(xì)胞
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