1965 年,英特尔联合创始人戈登·E·摩尔 (Gordon E. Moore) 发现,单个微芯片上的晶体管数量大约每两年翻一番,而计算机成本在此期间大约下降一半;这被称为“摩尔定律”。计算能力的提升是第四次工业革命及其推动的所有社会变革的基石。尽管逻辑告诉我们多年来我们已经接近物理尺寸的极限,但工程师们仍在继续寻找看似不可能的方法将更多的晶体管封装到芯片上。科学和社会如何才能延续这些令人欣喜的进步浪潮?也许生物学可以提供解决方案。从一开始,计算机就是为模拟人脑而设计的。数学家约翰·冯·诺依曼是计算机时代的先驱。他未完成的著作《计算机与大脑》于 1958 年首次出版,讨论了当时的大脑和计算机之间的重要区别,并提出了未来研究的方向。这极大地影响了一代又一代创新者的努力,他们让计算机越来越像大脑。在他们引人入胜的文章中,Smirnova 等人 (1) 现在建议做完全相反的事情:让大脑培养更像计算机。2022 年 6 月,美国能源部橡树岭国家实验室的惠普企业前沿 (OLCF-5) 超级计算机超过了单个人脑的估计计算能力 (1 exaFLOPS)。然而,效率却存在巨大差异:人脑重约 1.4 公斤,功耗为 20 W,而企业前沿占用 680 平方米
摘要:胶体纳米晶体 (NC) 的自组装在固态材料的多尺度工程中具有巨大前景,通过这种技术,原子工程 NC 构件被排列成具有协同物理和化学性质的长程有序结构 超晶格 (SL)。迄今为止,报告主要集中在球形 NC 的单组分和二元系统上,产生的 SL 与已知的原子晶格同构。通过组合各种形状的 NC,可以预期获得远远超出已知晶格范围的更大结构空间。本文报道了空间稳定的 CsPbBr 3 纳米立方体 (5.3 纳米) 与圆盘状 LaF 3 NC (直径 9.2 - 28.4 纳米,厚度 1.6 纳米) 共组装成二元 SL 的过程,产生了具有 AB、AB 2 、AB 4 和 AB 6 化学计量的六柱状结构,这在之前和我们的参考实验中均未观察到,参考实验中使用由球体和圆盘组成的 NC 系统。本文使用填充密度计算合理化了立方体形状的这种惊人效果。此外,在尺寸相当的纳米立方体(8.6 纳米)和纳米盘(6.5 纳米、9.0 纳米、12.5 纳米)系统中,还观察到了其他非柱状结构,例如 ReO 3 型 SL,其特征是盘和立方体的紧密混合和面对面排列,纳米立方体的面心立方或简单立方亚晶格,以及每个晶格位置有两个或三个盘。层状和 ReO 3 型 SL 采用大型 8.6 纳米 CsPbBr 3 NC,表现出集体超快光发射 超荧光 的特征,源自激发态发射偶极子的相干耦合。关键词:胶体纳米晶体、纳米晶体形状、自组装、二元超晶格、电子显微镜、卤化铅钙钛矿、超荧光 I
居住的记忆T细胞(T RM细胞)已成为黑色素瘤和其他实体瘤抗肿瘤免疫的有趣研究主题。在抗肿瘤免疫的初始阶段,它们保持免疫平衡,并防止肿瘤细胞和原发性黑色素瘤形成的挑战。在转移性环境中,它们是免疫检查点抑制(ICI)的主要靶细胞群体,因为它们高表达抑制性检查点分子,例如PD-1,CTLA-4或LAG-3。一旦用ICI治疗黑色素瘤患者,居住在肿瘤中的T RM细胞就会重新激活并扩展。肿瘤杀死是通过分泌效应子分子(例如ifng g)来实现的。但是,还观察到脱靶效应。免疫相关的不良事件,例如影响皮肤等屏障器官的不良事件,可以通过ICI诱导的T RM细胞介导。因此,对这种记忆T细胞类型的详细理解是必须更好地指导和改善免疫疗法方案。
1 瑞士苏黎世大学医院 (USZ) 耳鼻咽喉头颈外科系内耳干细胞实验室 2 瑞士苏黎世大学 (UZH) 3 瑞士苏黎世功能基因组学中心(苏黎世联邦理工学院和苏黎世大学) 4 瑞士伯尔尼大学生物医学研究系再生神经科学项目 5 美国马萨诸塞州波士顿马萨诸塞眼耳医院 6 美国马萨诸塞州波士顿哈佛医学院 7 美国马萨诸塞州剑桥哈佛干细胞研究所 8 荷兰莱顿大学医学中心耳鼻咽喉和头颈外科系莱顿耳生物学 9 荷兰莱顿大学医学中心诺和诺德基金会干细胞医学中心 (reNEW) 10 美国马萨诸塞州波士顿波士顿儿童医院耳鼻咽喉科 11 波士顿儿童医院 FM 柯比神经生物学中心美国马萨诸塞州波士顿 12 波士顿儿童医院整形与口腔外科部;美国马萨诸塞州波士顿
除了免疫检查点抑制剂的快速发展,自组装免疫治疗药物的研发也呈现井喷态势。根据免疫靶点,传统肿瘤免疫治疗药物分为五类,即免疫检查点抑制剂、直接免疫调节剂、过继细胞治疗、溶瘤病毒和癌症疫苗。此外,精准度和环境敏感性更高的自组装药物的出现为肿瘤免疫治疗提供了一种很有前景的创新途径。尽管肿瘤免疫治疗药物研发进展迅速,但所有候选药物都需要进行临床前安全性和有效性评估,而常规评估主要采用二维细胞系和动物模型,这种方法可能不适合免疫治疗药物。而患者来源的异种移植和类器官模型保留了肿瘤病理异质性和免疫性。
最近的研究表明,代谢重编程通过色氨酸分解代谢的犬尿氨酸途径 (KP) 在癌症相关药物耐药性中发挥着关键作用。该途径由吲哚胺 2,3-双加氧酶 1 (IDO1) 驱动,通过营造免疫抑制环境促进免疫逃避并促进肿瘤进展。在 IDO1 抑制剂与免疫检查点抑制剂 (ICI) 联合使用的 III 期研究中,联合疗法无效。在这篇综述中,我们回顾了当前的进展,探索了未来的方向,并强调了在适当的患者群体中双重抑制 KP 限速酶 IDO1 和色氨酸 2,3-双加氧酶-2 (TDO2) 的重要性。我们认为双重抑制可以最大限度地发挥 KP 抑制的治疗潜力。此外,我们还深入研究了癌症中复杂的细胞相互作用以及肿瘤微环境 (TME) 内的代谢依赖性。我们将讨论临床前研究、最近的临床试验和有前景的治疗组合的见解,以阐明和促进 KP 研究癌症相关结果的明确方向。
了解纳米级物质和过程的物理和化学对于所有科学学科都至关重要。先进材料和纳米技术都是跨学科研究领域,有机会跨不同研究领域进行合作并分享知识、工具和技术。先进材料和纳米技术国际跨学科硕士课程经过精心设计,为探索这些研究领域快速扩展的科学视野提供了途径,预计未来几十年将取得巨大进步。该课程的核心课程为该研究领域奠定了坚实的基础。随后,学生可以利用大量的选修课和在参与部门进行最后一年项目的选择。
微纳器件与技术研究是信息科学与生命科学交叉领域的重要前沿,在神经科学和医学应用领域具有重要的战略意义和良好的应用前景(Liu et al.,2020)。随着微纳加工技术的快速进步,创新的智能化、微型化、集成化器件不断涌现,在检测和调控方面具有独特的优势。值得注意的是,将微纳器件与神经科学和临床医学相结合,可以解决科学前沿问题并培育新的研究热点。癫痫是一种主要的神经系统疾病,影响着全球超过六千万人,严重影响他们的健康和生活质量(Bernhardt et al.,2019)。研究相关神经回路内神经活动的变化对阐明癫痫的发病机制和治疗方法至关重要。可植入微电极阵列能够高质量地记录信号和解码神经信息,在脑机接口方面具有巨大的应用潜力(Wang 等人,2024 年)。Han 等人设计并制造了一种可植入微电极阵列,专门用于癫痫大鼠基底神经节纹状体区域的电生理信号检测和分析。对癫痫发作期间纹状体的电生理数据的分析为了解颞叶癫痫发作初期和潜伏期期间纹状体神经活动的动态过程提供了宝贵的见解。这一理解有助于揭示癫痫的神经机制,同时促进相关治疗方法的进步。疼痛是一种情绪和不愉快的感官体验,会对生活和工作的各个方面产生重大的生理和心理影响。纳米技术的最新进展为利用各种纳米材料和靶向表面的创新止痛策略铺平了道路