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8月12日《科学》杂志精选

发布时间:2011年9月9日

可伸缩的电子皮肤
一种超薄型的电子装置可像一个临时性的刺青一样附着于皮肤之上,它可测量心率和其他的生命体征,但却无需如今在医院中对病人进行监护的笨重的电极。该装置还可用作一种电子绷带以加速伤口的愈合、用于烧伤以及其他的皮肤疾病;它甚至还可为假肢装置(如人造下肢或上肢)带来触觉。目前医院监护中使用的复杂的接线极不方便,而且会令病人和医生都感到苦恼。例如,一名可能有心脏病的患者常常需要携带一个笨重的监控仪达一个月或更长时间,目的是为了捕捉到异常但却罕见的心脏异常事件。目前最好的电极是凝胶涂层粘合垫。许多人,特别是那些皮肤敏感的人会在使用凝胶涂层粘合垫后产生皮疹。由John Rogers和同事设计的这种电子皮肤位于一层橡胶样的聚酯之上,它具有的力学性质与自然皮肤的力学性质有着良好的匹配。该装置是通过纯粹的吸力而黏附在皮肤上的;被称作范德华力的微弱的力量是存在于相同物质分子间的引力,但它不会干扰正常的皮肤运动,因此它可像临时文身一样用于皮肤。该装置的中层是由感应器、电子原件、电源及发光元件所需要的金属、半导体和绝缘体成分组成的;该设计将所有这些必须的元件挤压到一个超薄层中,其厚度大约为人的一根头发。研究人员将这些电子皮肤在受试者身上进行了测试并发现,该装置可在上肢、颈部、前额、脸颊和下颚上工作长达24个小时,但它不会刺激皮肤。接下来,该研究团队用该装置来测量实验参与者的大腿肌肉和心脏产生的电活动,并发现该装置测得的信号与同时用常规笨重的电极、导电凝胶和胶带所测得的信号是吻合的。这些结果提示,电子皮肤有一天可取代常规的医院监护方法。

利他的黄蜂觊觎蜂后位置
像群居黄蜂Polistes dominulus(一种细腰亚目的黄蜂)这样的动物在一起工作并相互帮助的动机会是怎样的呢?到目前为止,研究人员假设,这种合作行为一定会给每个个体的相关亲族提供某种好处以使其辛勤的劳作变得有价值。但是,一项新的研究显示,这些群居性的昆虫并不是为了它们的亲族的裨益而服务于它们的蜂后的。相反,它们如果与群体的其他成员在一起而不是单打独斗的话,它们可获得直接的健康上的益处,以及有可能继承后位的机会。这些发现提示,个体的选择可能足以解释自然界许多例子的群居行为。Ellouise Leadbeater及其同事解释说,每年春天,雌性的Polistes黄蜂(或称雌性创建者)开始自己建造蜂巢或是一群共同雌性创建者一同建造蜂巢。在共同创建的蜂巢中,许多黄蜂之间是完全没有亲族关系的,这使得人们不清楚它们为什么要帮助这个群体。因此,这些研究人员在西班牙开展了一项大型的实地研究:他们检测的是来自228个不同黄蜂巢中的1113个雌性创建者的繁殖成效,其中包括处于支配地位的蜂后及处于从属地位的工蜂。他们发现,这些共同雌性创建者(从属于蜂后)通常会比单独的雌性创建者(即选择自己建造蜂巢者)产下更多的后裔。他们说,某些共同雌性创建者的后裔来自那些被偷偷放入蜂后巢的蜂卵。据Leadbeater及其团队披露,即使是那些处于从属地位的共同雌性创建者(即那些不继承蜂后位置者)的后裔数目也会等于或超过那些单独的雌性创建者所产的后裔数目。

如何消灭结核菌
抗结核病药物吡嗪酰胺(或称PZA)扮演着一个独特的显著缩短疗程的角色,尽管研究人员从来不知道其原委。一项新的研究终于找到了PZA在结核分枝杆菌(即该病的致病菌)上的标靶,并提出了该药究竟是如何消灭这些细菌的。Wanliang Shi及其同事发现,当PZA水解成为吡嗪酸(或称POA)之后,它会将核糖体蛋白RpsA作为其标靶,而RpsA会参与蛋白质的翻译过程。这种反式翻译过程对细菌在应激情况下(如饥饿、酸性pH值和缺氧等情况下)处理受损mRNA上的停止运作的核糖体是至关重要的。研究人员提示,PZA能够抑制这一过程可能是其成功治疗结核病的秘密。这种特别的抗结核药物是结核病疗法中唯一无法替换的药物,因为它能杀灭那些其他药物无法消灭的持久性的细菌。因此,目前抗结核病的所有候选药物都将与PZA合并使用以取得最佳的疗效。
(转自:科学网)