染料敏化太阳能电池 (DSSC) 是一种有前途的光伏 (PV) 技术,适用于需要高美学特征和能量生产的应用,例如建筑一体化光伏 (BIPV)。在此背景下,由于通过分子工程开发了新的敏化剂,DSSC 具有波长选择性。染料研究的悠久历史为该技术提供了不同的颜色以达到全色光吸收。然而,近 45% 的阳光辐射位于近红外 (NIR) 区域,而人类视锥细胞对此区域不敏感。本综述为读者提供了有关如何选择性地利用该区域以基于 DSSC 技术开发无色透明 PV 的关键信息。除了选择性 NIR 吸收剂外,三联光阳极、对电极和氧化还原介质共同有助于实现高美学特征。本文结合 BIPV 应用讨论了所有组件的详细信息、相互作用以及实现无色透明 NIR-DSSC 的技术限制。
催化失活的 dCas9 与转录激活因子 (dCas9-VPR) 融合能够激活沉默基因。许多疾病基因都有对应基因,它们具有相似的功能,但在不同的细胞类型中表达。弥补缺陷基因缺失功能的一个有吸引力的选择是通过 dCas9-VPR 转录激活其功能等效的对应基因。这种方法的主要挑战包括 dCas9-VPR 的递送、激活效率、靶基因的长期表达以及体内的不良反应。使用表达分裂 dCas9-VPR 的双腺相关病毒载体,我们展示了在缺乏视紫红质的视网膜色素变性小鼠模型中有效转录激活和长期表达视锥细胞特异性 M-视蛋白 (Opn1mw)。治疗一年后,这种方法改善了视网膜功能,减轻了视网膜变性,没有明显的不良反应。我们的研究表明,dCas9-VPR 介导的功能等同基因的转录激活对于治疗遗传疾病具有巨大潜力。
视网膜色素变性 (RP) 是一组罕见的遗传性退行性眼病,影响着全球多达 150 万人。RP 是由影响视网膜的多个基因突变引起的,导致视力逐渐丧失,最终失明,症状通常在儿童时期显现,目前无法治愈。RP 的特征是双侧视杆感光细胞丧失,随后视锥感光细胞继发丧失,视网膜色素上皮 (RPE) 变性。RHO 介导的常染色体显性 RP 是由编码视紫红质的基因突变引起的,视紫红质是一种光敏 G 蛋白偶联受体,可启动视杆感光细胞中的光转导级联 (Zhen 等人,2023 年)。USH2A 基因突变是常染色体隐性 RP 和 Usher 综合征的主要原因。 USH2A 编码 usherin,这是一种跨膜蛋白,主要在视网膜的感光层、耳蜗的毛细胞和许多组织的基底膜中产生(Li et al. 2022)。
摘要:全色盲是一种常染色体隐性遗传病,患者视锥细胞会逐渐退化,导致色盲和视力下降,以及其他严重的眼部病变。它属于一类遗传性视网膜营养不良症,目前尚无治疗方法。尽管一些正在进行的基因治疗研究报告了功能改善,但仍应开展更多努力和研究以增强其临床应用。近年来,基因组编辑已成为个性化医疗最有前途的工具之一。在本研究中,我们旨在通过 CRISPR/Cas9 和 TALENs 技术纠正全色盲患者 hiPSC 中的纯合 PDE6C 致病变异。在这里,我们展示了 CRISPR/Cas9 的高基因编辑效率,但 TALENs 近似值不高。尽管少数经过编辑的克隆表现出杂合的靶向缺陷,但具有潜在恢复的野生型 PDE6C 蛋白的校正克隆的比例占所分析克隆总数的一半以上。此外,它们中没有一个出现脱靶畸变。这些结果对单核苷酸基因编辑的进展和未来治疗全色盲的策略的发展做出了重大贡献。
[图片来源:Eyesight] 视觉系统使人们能够从周围环境中获取信息。当眼睛的角膜和晶状体将周围环境的图像聚焦到眼后部的感光膜(称为视网膜)上时,视觉就开始了。眼睛的晶状体将光线聚焦到视网膜的感光细胞(也称为视杆细胞和视锥细胞)上,它们检测光子并通过产生神经冲动做出反应。这些信号由大脑的不同部分处理,从视网膜上游到大脑的中央神经节。刘 YO.、王 XL.、何 DH. 和程 YX。2021。背景:尽管在癌症治疗领域取得了巨大成就,但化疗和放疗仍然是癌症的主要治疗方式。然而,它们具有各种副作用,包括心脏细胞毒性、肾毒性、骨髓抑制、神经毒性、肝毒性、胃肠道毒性、粘膜炎和脱发,严重影响癌症患者的生活质量。植物具有极大的化学多样性和灵活的生物学特性,非常适合用作辅助疗法来减少癌症治疗的副作用。目的:本综述旨在全面总结植物化学物质改善癌症治疗副作用的分子机制及其潜在的临床应用。方法:我们从 PubMed、Science Direct、Web of Science 和 Google scholar 获取信息,并介绍了化疗药物和放射线引起毒副作用的分子机制。据此,我们总结了代表性植物化学物质在减少这些副作用方面的潜在机制。
6 有可能突变先出现,在这种情况下,旧大陆灵长类动物的三视蛋白嵌合体会像我下面讨论的新大陆猴一样发展,但后来又发生了一次基因复制,将两个视蛋白基因放在了同一个 X 染色体上。 7 一个随机过程还决定了细胞中表达给定 X 染色体的哪个视蛋白基因(Jacobs 2008;Neitz and Neitz 2011)。 8 吼猴是唯一已知的例外。它似乎独立经历了与旧大陆灵长类动物类似的过程(Jacobs 2002、2009)。 9 雄性拥有哪种等位基因似乎不会对色觉计算产生影响,尽管这确实会影响它们的一些辨别能力(Neitz and Neitz 2011,第 639 页)。 10 我将把“色彩视觉的新维度”这个短语视为“三色视觉”的替代品。一些作者不愿意将这两者等同起来,包括杰拉尔德·雅各布斯(个人通信),他进行了我下面讨论的一项实验。他指出,在他的小鼠实验中,色彩视觉的新维度局限于波长谱的一部分,而小鼠可能实际上是单色的。但是,新的视锥细胞类型仍然增加了波长谱那部分色彩视觉的维度,而不会改变所涉及的后马赛克电路;这种情况与全面的二色视觉转变为全面的三色视觉的情况没有太大区别,这就是我将要讨论的情况。
图 1. 生物启发式 2D 视觉系统。生物视觉神经网络的基本组成部分,a) 眼睛可实现生物视觉,b) 大脑中的视觉皮层可实现生物学习。c) 眼睛中的光感受器可实现光传导和适应。视杆细胞可实现暗视,而视锥细胞可实现明视。d) 突触增强或减弱以进行学习或遗忘,例如,当突触前神经元释放谷氨酸神经递质时,通过控制突触后神经元中的 AMPA 受体数量来实现学习或遗忘。e) 示意图和 f) 人工视觉系统的假彩色显微镜图像,该系统由集成有可编程背栅堆栈的 9×1 2D 光电晶体管阵列组成。该平台可实现光传导、视觉适应、突触可塑性、直接学习、无监督再学习以及利用遗忘在动态噪声下学习等功能。 g) 传输特性,即在黑暗环境中不同漏极偏压(𝑉𝑉 𝐷𝐷𝐷𝐷 )下源极至漏极电流(𝐼𝐼 𝐷𝐷𝐷 )随背栅极电压(𝑉𝑉 𝐵𝐵𝐵 )变化的特性,h) 在蓝色发光二极管(LED)不同照明水平下的光转导,i) 光增强引起的学习或设备电导(𝐺𝐺 )的增加,以及 j) 在代表性 2D 光电晶体管中,在 𝑉𝑉 𝐵𝐵𝐵𝐵 = 0 V 时测得的电抑制引起的遗忘或 𝐺𝐺 的减少。
脊椎动物的行为受光的强烈影响。由功能性视蛋白编码的光受体存在于脊椎动物的大脑和外周组织中。这种表达特征从鱼类到人类都存在,并且在昼行性脊椎动物中尤为突出。尽管视蛋白的广泛存在,但它们的非视觉功能在很大程度上仍然是个谜。考虑到视蛋白的数量之多,这一点就更加明显了。硬骨鱼类拥有大约 40 个视蛋白基因,从幼年发育阶段到成年期都存在。许多视蛋白已被证明具有光受体的功能。这就提出了一个问题:这么大的数量是否主要反映了功能冗余,或者更确切地说,最大限度地使硬骨鱼类能够最佳地利用水下存在的复杂光信息。我们重点研究了 tmt-opsin1b 和 tmt-opsin2,它们是具有祖先类型序列特征的 c-视蛋白,在几种脊椎动物门中都得到保守,在非视杆、非视锥、非视网膜神经节细胞的脑组织中表达部分相似,光谱灵敏度也相似。对单突变体的特征描述揭示了年龄和光依赖性行为变化,以及对前激素 sst1b 和电压门控钠通道亚基 scn12aa 水平的影响。在 tmt- opsin1b 突变体中,白天休息量受到的影响与眼睛、松果体和昼夜节律时钟无关。我们进一步研究了 tmt-opsin1b/2 双突变体的白天行为和分子变化,发现尽管它们具有相似的表达和光谱特征,但这些视蛋白在某种程度上以非加性方式相互作用。具体而言,双突变体以部分年龄依赖的方式补充单突变体中观察到的分子和行为表型。我们的工作为解开高度复杂的
图 1.1 环境、飞行员和飞机的相互作用 3 图 1.2 事故下滑道 5 图 1.3 黑洞错觉 6 图 1.4 精密进近航道指示灯 6 图 1.5 哈德逊河迫降 14 图 2.1 陨石坑阴影错觉 24 图 2.2 视觉系统的主要组成部分和路径 26 图 2.3 人眼的横截面示意图 29 图 2.4 三种视锥细胞的光感受器吸收曲线 38 图 2.5 跑道的缩短示例 44 图 2.6 从高处看视角几何 47 图 2.7 转盘错觉 49 图 2.8 横向和内侧视角示意图 50 图 2.9 前庭系统组件 53 图 3.1 正弦波光栅 64 图 3.2 对比敏感度函数 65 图 3.3有用视野 71 图 3.4 平均左转安全裕度研究数据 75 图 3.5 视觉敏锐度与眩光敏感度之间的关系 76 图 4.1 3 度下滑道的高度和距离 91 图 4.2 目视俯视和目视直进进近描述 93 图 4.3 着陆进近的三张照片 94 图 4.4 降落在阿尔伯克基国际机场 96 图 4.5 亚速尔群岛葡萄牙丰沙尔的夜间延时照片 99 图 4.6 降落在巴西圣保罗马特雷机场 100 图 4.7 降落在澳大利亚汉密尔顿岛大堡礁机场的最后进近 102 图 4.8 降落在亚速尔群岛葡萄牙圣乔治岛的短距离进近 103 图 4.9 降落在爱沙尼亚塔林机场 103 图 4.10在南极麦克默多站着陆的简短最后阶段 105 图 4.11 空中加油照片 109 图 5.1 张开角度 120 图 5.2 着陆期间的高度提示 123 图 5.3 视网膜图像扩展以估计接触时间 128