来源: 发布时间:2024-12-10
中国首个器官芯片国家标准正式发布
近日,我国首个器官芯片领域的国家标准《皮肤芯片通用技术要求》(GB/T 44831-2024)正式发布。这标志着我国在器官芯片标准化领域迈出了重要一步,对于推动相关领域的科学研究和产业应用的规范化、标准化发展具有重大意义。
皮肤芯片是使用体外微流控芯片生成的能够模拟皮肤的生化和生理特性、具有屏障结构和功能的微型细胞和组织培养器件。皮肤芯片能实现高通量和自动化的培养、检测,有望成为有效的毒理检测、药物筛选、化妆品评估工具,有望补充及部分取代现有的简单二维细胞培养实验、动物实验,乃至人工皮肤实验的标准,成为与皮肤相关体外评价的前沿和有力的评价标准和实验工具。
标准主要规定了皮肤芯片的相关术语定义、皮肤芯片的外观、细胞来源、组件性能、生物性能的技术要求,适用于以微流控芯片为载体的皮肤芯片产品的设计、生产和检测。标准的发布,将有效促进行业规范,赋能产业高质量发展。
皮肤芯片是人体器官芯片的一种。人体器官芯片是通过干细胞、生物材料、纳米加工等前沿技术的交叉集成,在体外构建的器官微生理系统,可模拟人体不同组织器官的主要结构功能特征和复杂的器官间联系,用以预测人体对药物或外界不同刺激产生的反应。
合成细胞国际联盟成立
10月23日至25日,首届合成细胞国际会议在深圳举办。这次会议是针对全球合成细胞领域在科技发展与国际合作方面的战略性研讨。会议联合了合成细胞欧洲联盟、美国构建合成细胞联盟、合成细胞亚洲联盟、合成细胞非洲联盟,邀请了来自包括2024年诺贝尔化学奖获得者大卫·贝克(David Baker)等在内的五大洲15个国家的37所大学和科研机构的合成生物学领域科学家代表,分享合成细胞领域发展现状、前沿科学问题、技术创新,探索潜在的国际合作机会。
会上宣布成立合成细胞国际联盟组织委员会,由中国、美国、法国、荷兰、德国、新加坡6国代表组成,这是对持续推动合成细胞领域全球合作做出的坚定承诺。
合成生物学是一门新兴前沿交叉学科,旨在理性设计和合成构造具有新功能的生物系统,其中,合成细胞是目前合成生物学最具挑战的命题之一。大卫·贝克在会上指出,人工设计蛋白是合成细胞的重要方向。经过亿万年的进化,生物大分子的结构极其复杂。而想要实现与真实生物大分子类似的生物学功能,一个思路是先理解它的工作原理,再借助人工智能简化设计;另外一个思路是利用人工智能,根据目标功能进行从头设计。目前,这两个思路各有优势,需要并行使用,双向迭代,以突破具有特定生物功能的复杂生物大分子设计。
与会代表一致认为,围绕自下而上“合成细胞”共同打造一个全球性的科学合作网络,不仅是促进知识共享、技术交流和人才培养的新机遇,更是推动全球科技深度互动与可持续发展的里程碑。此次会议的召开加深了各国科学家在合成细胞领域的相互交流,打开了解决跨学科科研难题的新思路。更重要的是,会议期间,建立了合成细胞国际联盟组织委员会,并达成共识。合成细胞国际会议将在各大洲轮流召开,将有力推动未来更多的国际合作项目和交流活动。
大科学装置“先进阿秒激光设施”(西安部分)启动建设
面向基础研究领域一系列重大科学问题的大科学装置——国家重大科技基础设施“先进阿秒激光设施”(西安部分),在2024年11月3日于西安举行的2024硬科技创新大会光子产业峰会上正式启动建设,建设周期5年。
“先进阿秒激光设施”(西安部分)将建设当前最先进的、应用终端覆盖全面的、以阿秒时间分辨能力和高度时空相干性为主要特点的综合性超快电子动力学研究设施。这一大科学装置建成后将利用阿秒激光,结合其超短脉宽和高空间分辨率,通过时间分辨的光谱、电子能谱测量及成像等技术手段,面向基础研究领域的一系列重大科学问题,对包括高速光电器件、超导材料、光伏发电、光合作用等过程中的深层次超快动力学过程展开探索。
据了解,“先进阿秒激光设施”(西安部分)项目得到国家发展和改革委员会、中国科学院和陕西省的大力支持,也被列为西安区域科技创新中心的核心建设内容。
作为光子科技前沿突破的“必要条件”和众多战略性新兴产业持续发展的“动力源”,“先进阿秒激光设施”(西安部分)将发挥强大的虹吸、撬动和衍生作用,不断探索“前沿基础研究—应用基础研究—产业技术研究—产业转化”的全链条创新模式,加快培育新质生产力,更好地支撑国家和区域经济社会高质量发展,为中国早日建成科技强国、实现高水平科技自立自强作出更大贡献。
中外专家合作首次绘成第一代Ia型超新星演化图谱
中外科学家协力,首次绘制出第一代恒星产生的Ia型超新星在宇宙学尺度的演化图谱,为探索第一代恒星的物理性质提供了新的研究思路。相关研究成果近日在国际天文期刊《天体物理学杂志》上发表。
Ia型超新星作为宇宙学标准烛光,在测量宇宙距离和研究宇宙演化中扮演着重要角色。然而,关于第一代恒星是否能产生Ia型超新星的问题,一直存在争议。中外科学家合作通过数值模拟和计算,发现第一代恒星中,有一部分中小质量恒星具备产生Ia型超新星的必要条件。
研究结果表明,第一代恒星产生的Ia型超新星的数目,与星族Ⅲ恒星的形成历史及初始质量函数密切相关。这类恒星以几乎没有金属污染的形式诞生,其主要成分为氢、氦和极少量的锂。在研究模型中,星族Ⅲ恒星产生的Ia型超新星数目与星族Ⅰ、Ⅱ恒星在高红移处产生的Ia型超新星数目相当,这意味着它们有望被性能强大的詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)发现。
研究人员通过进一步计算可被JWST探测的星族ⅢIa型超新星的数目,认为在理想情况下,在红移为4之内有望发现1颗第一代恒星产生的Ia型超新星。这一成果,不仅提出了探索第一代恒星的新思路,也为JWST空间望远镜的观测计划提供了理论预言和指导。这一研究成果的发表,也标志着第一代恒星和Ia型超新星研究领域取得重要进展。
首个灵长类脑发育多组学数据库出炉
中国科学家合作构建了一个人类和非人灵长类大脑多组学时空图谱数据库——MAPbrain,首次实现了聚焦于灵长类脑发育多组学数据的收录和整合,揭示了基因表达调控随脑发育成熟的时空动态变化。相关论文近日发表于《核酸研究》。
伴随着对脑发育研究的深入,促进个体在不同生命阶段实现健康的脑发育与认知发展,已成为全球科学家关注的重要问题。近年来,大量与脑发育相关的多组学数据层出不穷,但仍然缺乏一个综合性的整合脑发育生物学多组学数据的专门数据资源库,限制了研究人员从多维度全面揭示脑发育过程及其影响因素的能力。
MAPbrain整合了来自人类和5种非人灵长类动物的3类组学数据,涵盖了6个物种,收集了2100多万个细胞,并鉴定了161种细胞类型,覆盖灵长类大脑的38个脑区和436个亚区,跨越了164个不同的发育时间点。用户可以通过这个数据库实现对所收录数据的交互式访问,并能够在跨物种、跨脑区及跨发育阶段进行数据比较。同时,MAPbrain支持用户对转录组学和表观遗传组学数据的联动搜索和比较。