以蜥蜴肺为例的人造肺组织。免费技术图书馆新闻

仿照轻蜥蜴的人工肺组织

09.01.2022

与具有复杂树状结构的人肺不同，浅棕色蜥蜴的发育要简单得多。它们可以成为制造人工肺的合适模型，由美国普林斯顿大学的科学家开发。

在鸟类和哺乳动物中，由于无休止的分支和复杂的生化信号，肺发育成非常复杂的结构。棕色 anole 的肺是以更简单的方式形成的：就像一个软球从网中挤出来一样，就像在一个普通的抗压玩具中一样。

蜥蜴的肺开始发育成一个中空的、细长的膜，周围有一层均匀的平滑肌。在发育过程中，肺细胞会分泌液体，在此过程中，内膜会像气球一样缓慢膨胀和变薄。这会对平滑肌施加压力，使其收缩并扩散成纤维束，最终形成蜂窝状网状结构。

流体压力继续将弹性膜通过强韧网格中的间隙向外推动。结果是覆盖肺部的充满液体的“灯泡”。这些凸起产生了一个大的表面积，在该表面积上发生了气体交换。这就是全部。

整个过程不到两天，在孵化的第一周内完成。在孵化的蜥蜴中，空气进入肺部上部，在腔体周围循环，然后返回。

对于生物工程师来说，这种肺形成的速度和便利性为肺组织设计创造了新的范例。该研究还为更详细地研究爬行动物发育开辟了新途径。

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控制和操纵光信号的新方法 05.05.2024

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Primium Seneca 键盘 05.05.2024

键盘是我们日常计算机工作中不可或缺的一部分。然而，用户面临的主要问题之一是噪音，尤其是对于高端型号。但随着 Norbauer & Co 推出的新型 Seneca 键盘，这种情况可能会改变。 Seneca 不仅仅是一个键盘，它是五年开发工作的成果，创造了理想的设备。这款键盘的每个方面，从声学特性到机械特性，都经过仔细考虑和平衡。 Seneca 的主要特点之一是其静音稳定器，它解决了许多键盘常见的噪音问题。此外，键盘支持各种键宽，方便任何用户使用。尽管 Seneca 尚未上市，但预计将于夏末发布。 Norbauer & Co 的 Seneca 代表了键盘设计的新标准。她 ... >>

世界最高天文台落成 04.05.2024

探索太空及其奥秘是一项吸引世界各地天文学家关注的任务。在高山的新鲜空气中，远离城市的光污染，恒星和行星更加清晰地揭示它们的秘密。随着世界最高天文台——东京大学阿塔卡马天文台的落成，天文学史上翻开了新的一页。阿塔卡马天文台位于海拔5640米，为天文学家研究太空开辟了新的机遇。该地点已成为地面望远镜的最高位置，为研究人员提供了研究宇宙中红外波的独特工具。虽然海拔高，天空更晴朗，大气干扰也更少，但在高山上建设天文台却面临着巨大的困难和挑战。然而，尽管困难重重，新天文台为天文学家开辟了广阔的研究前景。 ... >>

利用气流控制物体 04.05.2024

机器人技术的发展不断为我们在各种物体的自动化和控制领域开辟新的前景。最近，芬兰科学家提出了一种利用气流控制人形机器人的创新方法。这种方法有望彻底改变物体的操纵方式，并为机器人领域开辟新的视野。利用气流控制物体的想法并不新鲜，但直到最近，实施这些概念仍然是一个挑战。芬兰研究人员开发了一种创新方法，允许机器人使用特殊的空气喷射作为“空气手指”来操纵物体。气流控制算法由专家团队开发，基于对气流中物体运动的深入研究。使用特殊电机执行的空气喷射控制系统使您无需借助物理手段即可引导物体 ... >>

纯种狗生病的频率并不比纯种狗高 03.05.2024

照顾宠物的健康是每个狗主人生活的重要方面。然而，人们普遍认为纯种狗比混种狗更容易感染疾病。德克萨斯兽医和生物医学科学学院的研究人员领导的新研究为这个问题带来了新的视角。狗老化项目 (DAP) 对 27 多只伴侣犬进行的一项研究发现，纯种狗和混血狗患各种疾病的可能性通常相同。尽管某些品种可能更容易感染某些疾病，但两组之间的总体诊断率实际上相同。狗衰老项目的首席兽医基思·克里维博士指出，有几种众所周知的疾病在某些狗品种中更为常见，这支持了纯种狗更容易患病的观点。 ... >>

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活细胞计算器 18.05.2013

利用模拟计算电路，麻省理工学院的科学家们创造了一个活的计算器，可以计算对数和提取平方根。

最初的计算器是基于合成的，即在实验室中创建的活细胞，其中基因被用作计算机的元素。这些基因以模拟方式进行数学计算，即在使用天然生化功能进行计数的过程中将它们组合和分离。由于使用了已经存在的细胞机制，活体计算器比试图灌输外星“非活体”数字计算方案的混合体更有效。

使用实时计算器进行模拟计算应该特别有用，例如，用于创建检测某些分子阈值浓度的数字模拟系统。换句话说，基于新技术，可以创造出高效的疾病早期检测方法。

一个活的计算器的创建始于科学家发现模拟晶体管电路与细胞内发生的化学过程电路之间的相似性。 2011 年，他们甚至设法使用只有 8 个晶体管的电子电路来模拟 DNA 和蛋白质之间的生物相互作用。

在这项新工作中，科学家们做了相反的事情：他们将模拟电子电路转移到活细胞中。生物学中的模拟计算比数字计算更有效，尤其是在不需要高精度计算的情况下。活细胞中的模拟电路使用自然连续计算功能，在自然条件下确保细胞的生命活动。例如，活细胞中的葡萄糖水平类似于电子电路中的电流或电压。

麻省理工学院创建的实时计算器工作非常简单。为了创建一个模拟电路，该电路能够增加或相乘并计算一个单元中两个或多个连接的总数，研究人员使用了两个电路的组合，每个电路响应不同的因素。在一个方案中，糖（阿拉伯糖）作用于激活编码绿色荧光蛋白（GFP）的基因的转录因子。在第二种方案中，AHL 信号分子还包括产生 GFP 的基因。因此，通过测量 GFP 的总量，可以计算出阿拉伯糖和 AHL 的总量。

通过这种方式，您可以创建可以进行除法、求平方根和执行其他计算的实时模拟电路。到目前为止，这项工作只是漫长旅程的开始，但在未来，生活模拟计算机将开辟全新的可能性。特别是基因表达测量、分子传感和活细胞控制的准确性将大大提高。

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