1月24日外媒科學網站摘要：癌細胞如何"毒害"免疫系統
1月24日（星期五）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
癌細胞用受污染線粒體“毒害”免疫系統
研究表明，癌細胞利用有缺陷的線粒體“毒害”免疫細胞，從而削弱身體的防禦機制，幫助腫瘤逃避清除。
這項研究發表在最新一期的《自然》（Nature）雜誌上，提供了迄今爲止最有力的證據，證明線粒體——這一爲細胞提供能量的亞細胞結構——不僅能夠在細胞和動物模型中遷移，也能在人類體內實現遷移。
日本岡山大學的研究團隊從多位癌症患者身上提取了樣本，分別分析了癌細胞與腫瘤浸潤淋巴細胞（TIL）的線粒體。TIL是一種能夠識別並攻擊腫瘤的免疫細胞。
研究發現，部分患者體內，腫瘤細胞與TIL細胞中都攜帶相同突變的線粒體，這表明癌細胞的線粒體可能遷移到免疫細胞中。研究人員將癌細胞進行基因工程改造，使其線粒體攜帶熒光蛋白標記。當這些細胞與TIL細胞共同培養後，僅24小時，TIL細胞內就出現了熒光標記的線粒體。15天后，某些TIL細胞的線粒體幾乎完全被癌細胞的線粒體取代。
實驗顯示，吸收了癌細胞線粒體的TIL細胞分裂能力顯著下降，並更容易進入細胞“自殺”狀態。在癌症小鼠模型中，吸收外源線粒體的TIL細胞表現出T細胞衰竭的跡象，失去了對癌症的攻擊能力。
《科學》網站（www.science.org）
一種常見除草劑可能對嬰兒有危害
一項大規模研究表明，美國農村地區常用的一種除草劑可能影響新生兒健康，使嬰兒出生體重減輕，妊娠時間縮短。這些變化雖然在平均值上較小，但可能增加學習障礙和感染的風險，估計每年爲美國帶來超過10億美元的額外醫療成本。
草甘膦是最常見的除草劑之一，每年約有12.7萬噸被噴灑在美國農田上。爲了評估其對嬰兒健康的影響，美國俄勒岡大學的研究團隊分析了1990年至2013年間，美國農村縣超過1000萬新生兒的妊娠時長和出生體重數據。他們將這些數據與美國地質調查局（USGS）公佈的草甘膦噴灑量進行了對比。
研究顯示，1990年至1996年，不同縣之間新生兒出生體重和妊娠時間沒有顯著差異。然而，隨着轉基因作物的引入和草甘膦使用量的增加，這種趨勢發生了變化。到2005年，種植轉基因玉米、大豆和棉花爲主的縣，新生兒出生體重平均比其他縣低約30克，妊娠期也提前了約1.5天。
研究團隊通過大量數據分析，排除了其它除草劑和農用化學品的影響，也考慮了失業等社會經濟因素的作用。結果表明，草甘膦是導致這些變化的主要因素。
類似研究還發現，在草甘膦使用量更高的國家，這種影響可能更加嚴重。例如，2023年的兩項研究表明，巴西農業地區的嬰兒死亡率和兒童癌症發病率更高，巴西的草甘膦使用量是美國的兩倍。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、生物打印功能性人類心臟組織取得突破
愛爾蘭高威大學（University of Galway）的研究團隊開發了一種創新的生物打印方法，能夠根據細胞產生的力量動態調整組織形狀。這一技術模仿了器官發育過程中生物組織的形狀變化，爲實現功能性生物打印器官邁出了重要一步，未來在疾病建模、藥物篩選和再生醫學領域有着廣泛應用。這項研究已發表在《高級功能材料》（Advanced Functional Materials）雜誌上。
傳統生物打印通常直接重建器官的最終形態，如心臟的四腔結構，但忽視了器官在胚胎髮育過程中經歷的動態形狀變化。例如，心臟最初呈簡單的管狀結構，通過一系列彎曲和扭曲，逐步形成成熟的形態。這些形狀變形對於心臟細胞的發育和功能成熟至關重要。
高威大學的研究團隊認識到這一點，開發了一種包含形狀動態變形的生物打印技術。他們利用嵌入式生物打印技術，設計出一種可編程的4D組織打印平臺。在細胞產生力量的作用下，這些組織可以進行可預測的形狀變化，從而顯著提升生物打印心臟組織的結構和功能成熟度。
研究顯示，允許生物打印的心臟組織自由變形後，其跳動頻率和強度都顯著提高。這種技術使實驗室生成的心臟組織更接近真實成人心臟的結構和功能，爲生物打印器官的進一步發展奠定了基礎。
2、科學家利用“分層”晶體推動能源創新
美國密蘇里大學的科學家們正致力於研究鹵化物鈣鈦礦，這種材料有望推動節能光電子技術進入新時代。鹵化物鈣鈦礦憑藉其超薄晶體結構，在將陽光轉化爲能量方面表現出驚人的效率。這一特性將使未來的太陽能電池板更高效、更經濟，同時爲家庭供電或製造亮度更高、壽命更長、能耗更低的LED燈提供可能。
研究團隊通過化學氣相沉積法制造這種材料，這種方法具有高度可擴展性，適合大規模生產太陽能電池。他們利用超快激光光譜學深入探索了鹵化物鈣鈦礦的基本光學特性，並採用“冰光刻”技術優化材料性能。冰光刻法通過將材料冷卻至極低溫（通常低於-150°C或-238°F），結合電子束製造出具備獨特功能的納米級圖案。
通過這種方法，研究人員能夠在超薄薄膜上設計複雜的圖案，爲光電子設備的開發奠定基礎。這些圖案相當於爲光學電子學構建了新的“基礎層”，爲未來更高效的能源轉換設備和光電子技術開闢了廣闊的前景。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、創新生物工藝將二氧化碳和電力轉化爲高蛋白食物
中國《環境科學與生態技術》（Environmental Science & Technology）雜誌近日發表了一項突破性研究，介紹了一種創新的生物工藝。該技術能夠將二氧化碳（CO₂）和電能轉化爲單細胞蛋白（SCP），這是一種可持續、營養豐富的食物替代品。由西安交通大學和中國科學院天津工業生物技術研究所的研究人員聯合開發的這一系統，通過利用醋酸鹽作爲關鍵中間體，將厭氧和好氧微生物過程結合起來。
該工藝依賴兩個相互連接的反應器。首先，通過微生物電合成（MES），將CO₂轉化爲乙酸鹽；接着，利用好氧細菌——如產鹼桿菌（Alcaligenes）——將乙酸鹽轉化爲SCP。研究人員通過在反應器之間循環培養基，成功實現了17.4克/升的細胞乾重，且蛋白質含量高達74%，超過傳統蛋白質來源如魚粉和豆粕的水平。
這一工藝顯著減少了pH值調整需求，降低了廢水排放，緩解了產物抑制問題，大大提升了可持續性與效率。這一突破爲全球糧食安全和氣候變化挑戰提供了新的解決方案。所生產的SCP富含必需氨基酸，既可作爲優質動物飼料補充劑，也有潛力成爲人類營養的重要候選產品。
2、超薄超材料突破將重塑光學技術
左旋和右旋圓偏振光是一種電磁波在傳播過程中以順時針或逆時針方式旋轉的光，廣泛應用於醫學成像和高級通信技術。然而，目前產生這種光通常需要大型複雜的光學系統，難以集成到小型設備中。
爲了突破這一瓶頸，新加坡科技與設計大學（SUTD）的研究團隊開發了一種革命性的超表面材料。這種超薄材料具有自然界中未發現的獨特性能，可能取代傳統笨重的光學設備。研究成果已發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。
該超表面表現出特殊的手性特性，與傳統材料截然不同。研究團隊證明，非線性超表面結合手性和旋轉對稱性兩種幾何特性，使得從任意光激發中產生圓偏振光成爲可能。更令人矚目的是，這一過程僅需依賴一個厚度僅爲一微米的超薄層，相比傳統笨重的光學裝置，具有極大優勢。
通過數學建模，研究團隊闡明瞭堆疊層結構如何產生超表面的手性響應。僅兩層堆疊即可實現最大化手性效果。這一發現爲光學設備的微型化開闢了新路徑，並在手性傳感、新型材料設計以及生物分子圓二色性光譜學等領域展現出巨大潛力，對醫學、量子物理等多個學科具有深遠影響。（劉春）