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太空级 Spectralon® 反射材料
Labsphere 的太空级 Spectralon 已通过国家实验室（如喷气推进实验室、戈达德太空飞行中心、TRW 和 CSEM）的广泛测试，包括紫外线照射、质子轰击、原子氧照射、a-莱曼辐射、排气和静电荷测试。这些测试促成了严格的制造工艺的开发，可消除导致紫外线降解的潜在污染物。
高效无外源DNA Cas9的优化
面对人口快速增长、气候变化和疾病，精准工程对作物性状改良的进步至关重要。为此，使用 RNA 引导的 Cas9 的靶向双链断裂技术已被广泛用于植物基因组编辑。通过农杆菌或粒子轰击递送编码 Cas9 和向导 RNA (gRNA) 的质粒很常见，但需要优化表达，并且通常会导致质粒 DNA 随机整合到植物基因组中。最近的进展描述了通过将 Cas9 和 gRNA 作为预组装的核糖核蛋白 (RNP) 递送到各种植物组织中进行基因编辑，但在产生再生植物方面效率中等。在本报告中，我们描述了小麦中 Cas9-RNP 介导基因编辑的重大改进。我们证明，原生质体中的 Cas9-RNP 检测是一种快速有效的工具，可用于合理选择可再生未成熟胚胎 (IE) 中用于基因编辑的最佳 gRNA，并且高温处理可提高两种组织类型的基因编辑率。我们还表明，在金粒子轰击的小麦 IE 中，Cas9 介导的编辑至少持续 14 天。本研究中再生的编辑小麦植株在没有外源 DNA 和选择的情况下以高比率恢复。通过这种方法，我们敲除了一组三个同源基因和两个致病效应易感基因，从而设计出对相应基因的不敏感性
SAT 模拟考试 #4
地球大气层受到来自几个来源的宇宙尘埃的轰击：短周期彗星 (SPC)、小行星带粒子 (AST)、哈雷彗星 (HTC) 和奥尔特云彗星 (OCC)。一些尘埃物质在大气中蒸发，这一过程称为烧蚀，粒子移动得越快，烧蚀率就越高。天体物理学家 Juan Diego Carrillo-Sánchez 领导的团队计算了尘埃中元素（如铁和钾）的平均烧蚀率，并表明移动较慢的 SPC 或 AST 尘埃中的物质的烧蚀率低于移动较快的 HTC 或 OCC 尘埃中的相同物质。例如，AST 尘埃中铁的平均烧蚀率为 28%，而空白的平均烧蚀率为
钨及合金作为面向等离子体材料的增材制造进展与挑战
摘要：钨 (W) 和钨合金被视为面向等离子体的部件 (PFC) 的主要候选材料，这些部件必须在温度、中子通量、等离子体效应和辐照轰击等恶劣环境下工作。由于这些技术固有的问题，这些材料很难使用增材制造 (AM) 方法生产。本文回顾了将 AM 技术应用于 W 基 PFC 应用的进展，并讨论了所选制造方法中的技术问题。具体而言，我们重点关注激光粉末床熔合 (LPBF)、电子束熔化 (EBM) 和直接能量沉积 (DED) 在 W 材料中的最新发展和应用，因为它们能够保留 W 作为潜在 PFC 的特性。此外，我们还调查了有关辐照对 W 和 W 合金的影响的现有文献，并讨论了其中这些问题的可能解决方案。最后，本文确定并概述了未来增材制造 W 研究中可能存在的差距。
模拟辐射屏蔽材料对火星宇航员的保护效果
火星表面受到来自太阳和宇宙的高能带电粒子的轰击，与地球相比，几乎没有任何防护。由于航天机构正在计划对这颗红色星球进行载人飞行，因此人们主要担心的是电离辐射对宇航员健康的影响。将暴露量保持在可接受的辐射剂量以下对机组人员的健康至关重要。在这项研究中，我们的目标是了解火星的辐射环境，并描述保护宇航员免受宇宙辐射有害影响的主要策略。具体来说，我们使用 Geant4 数值模型研究了火星辐射场中各种材料的屏蔽特性，并通过 MSL RAD 的现场仪器测量验证了该模型的准确性。我们的结果表明，复合材料（如塑料、橡胶或合成纤维）对宇宙射线具有类似的响应，是最好的屏蔽材料。火星风化层具有中间行为，因此可以作为额外的实用选择。我们表明，最广泛使用的铝与其他低原子序数材料结合使用时可能会有所帮助。
微粒介导的 CRISPR DNA 递送用于杨树基因组编辑
目前，CRISPR/Cas9 的使用是植物（包括生物量作物杨树）精确基因组工程的首选方法。在杨树中传递 CRISPR/Cas9 及其成分的最常用方法是通过农杆菌介导的转化，除了所需的基因编辑事件外，还会导致稳定的 T-DNA 整合。在这里，我们探索了通过 DNA 包被的微粒轰击将基因编辑试剂传递到模型树 Populus tremula x P. alba 中，以评估其开发无转基因、基因编辑树的潜力，以及其在特定靶位整合供体 DNA 的潜力。使用优化的转化方法，有利于再生暂时表达所传递供体 DNA 上基因的植物，我们再生了不含 Cas9 和抗生素抗性编码转基因的基因编辑植物。此外，我们报告了供体 DNA 片段在 Cas9 诱导的双链断裂处频繁整合，为靶向基因插入提供了机会。
离子束蚀刻 Scia Systems Coat 200
离子束蚀刻 (IBE) 通过定向和精确控制的离子能量轰击蚀刻目标，去除材料。IBE 也称为“离子束铣削”。IBE 源从惰性气体（通常是氩气）产生等离子体。一组电偏置网格确定离子束能量和离子束内的离子角发散。离子束撞击基材，通过物理溅射去除材料。离子束蚀刻具有其他等离子体工艺所不具备的定向灵活性。虽然 IBE 的蚀刻速率通常低于反应离子蚀刻 (RIE)，但 IBE 可为需要精确轮廓控制的应用提供高精度（高各向异性）。此外，离子束蚀刻可用于去除 RIE 可能无法成功的材料。离子束可以蚀刻与 RIE 不兼容的合金和复合材料。离子束蚀刻有许多应用，包括磁传感器的纳米加工、MEMS 设备以及表面声波 (SAW) 和体声波 (BAW) 滤波器的修整。一种较新的应用是制造高性能非易失性存储器，特别是“自旋转移扭矩” MRAM（磁阻随机存取存储器）。
CRISPR 核糖核蛋白介导的植物基因工程
CRISPR 衍生的生物技术彻底改变了基因工程领域，并已广泛应用于基础植物研究和作物改良。常用的农杆菌或粒子轰击介导的转化方法用于传递质粒编码的 CRISPR 试剂，可导致外源重组 DNA 的整合和潜在的脱靶诱变。编辑效率也高度依赖于表达盒及其基因组插入位点的设计。使用 CRISPR 核糖核蛋白 (RNP) 进行基因工程已成为一种有吸引力的方法，具有许多优势：无 DNA/转基因编辑、最小的脱靶效应、由于 RNP 快速降解而降低毒性以及能够在保持高编辑效率的同时滴定其剂量。尽管 RNP 介导的基因工程已在许多植物物种中得到证实，但其编辑效率仍然不高，并且由于植物再生和选择的困难，其在许多物种中的应用受到限制。在这篇综述中，我们总结了 RNP 介导的植物基因工程的当前发展和挑战，并提供了未来的研究方向，以扩大该技术的使用。
植物基因组工程中用于基因传递的有前景的纳米载体
摘要：高效的基因传递系统对于植物基因工程至关重要。传统的传递方法已被广泛使用，例如农杆菌介导的转化、聚乙二醇 (PEG) 介导的传递、基因枪轰击和病毒转染。然而，这些技术的基因型依赖性和其他缺点限制了基因工程的应用，特别是许多农作物的基因组编辑。迫切需要开发新的基因传递载体或方法。最近，纳米材料如介孔二氧化硅颗粒 (MSN)、AuNP、碳纳米管 (CNT) 和层状双氢氧化物 (LDH) 已成为将基因组工程工具 (DNA、RNA、蛋白质和 RNP) 高效地以物种独立的方式传递给植物的有前途的载体。已经报道了一些令人兴奋的结果，例如成功将货物基因传递到植物中以及产生基因组稳定的转基因棉花和玉米植物，这为植物基因组工程提供了一些新的常规方法。因此，本文综述了纳米材料在植物遗传转化中的应用进展，并讨论了不同方法的优势和局限性，强调了纳米材料在植物基因组编辑中的优势和潜在的广泛应用，为纳米材料在植物基因工程和作物育种中的应用提供指导。
由 CRISPR 介导的高效靶向诱变...
CRISPR-Cas 基因组编辑技术的最新进展使得在农作物中进行定点诱变和精确基因替换成为可能。CRISPR-Cas9 和 CRISPR-Cas12a 是两种主要且应用广泛的基因组编辑系统。然而，当 CRISPR-Cas12a 编辑机制从转基因中表达时，一些染色体靶标在玉米和大豆等重要作物中的编辑频率较低。本文，我们报告了一种有效的方法，即通过粒子轰击将 Cas12a-gRNA 核糖核蛋白复合物 (RNP) 递送到优良玉米品种的未成熟玉米胚中，直接生成基因组编辑系。通过将 Cas12a RNP 基因枪递送到未成熟胚中，在再生过程中未经任何选择，获得了约 7% 频率的基因组编辑系。令人惊讶的是，当 Cas12a RNP 与 PMI 选择标记基因盒共同递送并用甘露糖选择诱导愈伤组织培养物时，基因编辑率平均提高到 60%，在某些实验中甚至高达 100%。我们还表明，使用活性更高的 Cas12a 突变体可提高更难处理的靶序列的编辑效率。本文描述的进展为玉米的遗传改良提供了有用的工具。