uutiset

käännetty |. li yan

tiede, 27. syyskuuta 2024, osa 385, numero 6716

"tiede",27. syyskuuta 2024, osa 385, numero 6716

kemiallinenkemia

aurinkoenergialla toimiva litiumin talteenotto ja varastointi

auringon hengityksellä toimiva litiumin talteenotto ja varastointi

▲ kirjoittaja: yan song, shiqi fang et al.

▲ linkki:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adm7034

▲ yhteenveto:

raportoimme auringon haihduttamiseen perustuvasta litiumin erotus- ja varastointilaitteesta (stles). laite voi käyttää luonnollista auringonvaloa litiumin erottamiseen ja varastoimiseen suolavedestä. tarkemmin sanottuna laite käyttää kerrostettuja aurinkohaihduttimia painegradientin luomiseksi litiumin uuttamiseksi suolavedessä ja keräämiseksi varastokerrokseen.

pitkäaikaiset kokeet, useat kalvotestit ja erikokoiset arvioinnit osoittivat materiaalin stabiilisuuden, yhteensopivuuden ja skaalautuvuuden. tämä aurinkokaivosteknologia tarjoaa vaihtoehtoisen tien kriittisten resurssien kestävään louhintaan.

▲ abstrakti:

inspiroituneena luonnon kyvystä valikoivasti erottaa lajeja transpiraatiossa, raportoimme aurinkoenergialla toimivasta litiumin erotus- ja varastointilaitteesta (stles), joka voi erottaa ja varastoida litiumia suolavedestä luonnon auringonvalolla. tarkemmin sanottuna laitteessa käytetään hierarkkisesti rakennettua auringon transpiraatiohaihdutinta painegradientin luomiseksi, joka mahdollistaa litiumin uuttamisen suolavedestä kalvon läpi ja sen varastoinnin verisuonten varastokerrokseen. pitkäaikaiset kokeet, erilaiset kalvotestit ja erilaiset kokoarvioinnit osoittavat stles:n vakauden, yhteensopivuuden ja skaalautuvuuden. tämä aurinkovoimalla toimiva kaivostekniikka tarjoaa vaihtoehtoisen kehityspolun kriittisten resurssien kestävään louhintaan.

biologiabiologia

isäntään sopeutunut auksotrofinen suolen symbiontti indusoi limakalvon immuunikatoa

isäntään sopeutuneet dystrofiset suoliston kommensaalit aiheuttavat limakalvon immuunikatoa

▲ kirjoittaja: qiuhe lu, thomas ca hitch et al.

▲ linkki:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk2536

▲ yhteenveto:

tässä esittelemme hiirten bakteerimikrobiston toiminnallista seulontaa, joilla on alhainen suoliston immunoglobuliini a (iga) -taso. tunnistamme lajin nimeltätomasiella immunophilagram-negatiiviset bakteerit, jotka indusoivat ja hajottavat iga:ta hiiren suolistossa. kantaat. immunophilahiiret olivat herkkiä infektioille ja niillä oli huono limakalvon korjaus.t. immunophilasillä on dystrofinen vika bakteerin soluseinän aminosokerissa n-asetyylimuramiinihapossa.

se kuljettaa immunoglobuliinia hajottavia proteaaseja ulkokalvon vesikkeleihin, jotka hajottavat jyrsijän vasta-aineita ensisijaisesti kappa-kevyillä ketjuilla eikä lambda-kevyillä ketjuilla. tämä tutkimus osoittaa kommensaalien roolin immuunivajauksessa, jolla voi olla vaikutuksia ihmisen sairauksiin.

▲ abstrakti:

näytämme toiminnallisen näytön bakteerimikrobista hiiristä, joilla on alhainen suoliston immunoglobuliini a (iga) -taso; tunnistimme gramnegatiivisen bakteerin, jota ehdotettiin nimellä tomasiella immunophila, joka indusoi ja hajottaa iga:ta hiiren suolistossa. hiiret suojaavat t. immunophila ovat herkkiä infektioille ja niillä on huono limakalvon korjaus.t. immunophila on auksotrofinen bakteerin soluseinän aminosokerille n-asetyylimuramiinihappo. se kuljettaa immunoglobuliinia hajottavia proteaaseja ulkokalvon vesikkeleihin, jotka ensisijaisesti hajottavat jyrsijän vasta-aineita kappa-, mutta eivät lambda-kevytketjuilla. tämä työ osoittaa symbionttien roolin immuunivajauksessa, mikä saattaa olla sovellettavissa ihmisen sairauksiin.

homeostaattisen unipaineen prefrontaalinen synaptinen säätely paljastettiin synaptisen kemogenetiikan kautta

homeostaattisen unen paineen prefrontaalinen synaptinen säätely, joka paljastettiin synaptisella kemogenetiikkalla

▲ kirjoittaja: takeshi sawada, yusuke iino et al.

▲ linkki:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adl3043

▲ yhteenveto:

unta säätelevät homeostaattiset prosessit, mutta valveillaolo- ja unenpaineen kertymisen, laukaisun ja hajoamisen biologinen perusta on edelleen epäselvä. tutkimme syy-yhteyttä solujen synaptisen voiman ja makroskooppista unen stressiä osoittavan eeg-deltavoiman välillä kehittämällä teoreettisen kehyksen ja molekyylityökalut synaptisen voiman manipuloimiseksi.

matemaattiset mallit ennustavat, että lisääntynyt synaptinen vahvuus edistää hermosolujen "alastilaa" ja lisää deltavoimaa. molekyylityökalumme, jotka indusoivat dendriittisen selkärangan laajentumista ja synaptista potentiaatiota kemiallisesti indusoidun kalirin-7-proteiinin translokaation kautta, osoittavat, että prefrontaalisen aivokuoren kiihottavien hermosolujen synaptinen voimistuminen lisää ei-nopeita silmän liikkeitä unen määrää ja deltavoimaa. siten prefrontaalisen aivokuoren eksitatoristen hermosolujen synaptinen vahvuus määrittää unistressin nisäkkäillä.

▲ abstrakti:

unta säätelevät homeostaattiset prosessit, mutta valveilla kertyneen, unen laukaisevan ja unen aikana haihtuvan unenpaineen biologinen perusta on edelleen vaikeaselkoinen. tutkimme syy-yhteyttä solujen synaptisen voiman ja elektroenkefalografian deltavoiman välillä, joka osoittaa makrotason unipaineen, kehittämällä teoreettisen kehyksen ja molekyylityökalun synaptisen voiman manipuloimiseksi. matemaattinen malli ennusti, että lisääntynyt synaptinen vahvuus edistää hermosolujen "alastilaa" ja nostaa deltavoimaa. molekyylityökalumme (synapseihin kohdistettu kalirin-7:n kemiallisesti indusoitu translokaatio, syncit-k), joka indusoi dendriittisen selkärangan laajentumista ja synaptista tehostumista kalirin-7-proteiinin kemiallisesti indusoidun translokaation kautta, osoitti, että eksitatoristen hermosolujen synaptinen tehostuminen prefrontaalissa aivokuoressa pfc) lisää nopeiden silmien liikkeiden unen määrää ja deltavoimaa. siten pfc-kiihottavien hermosolujen synaptinen vahvuus sanelee unipaineen nisäkkäillä.

rsv f-proteiinin joustavan alueen mutaatio voi stabiloida prefuusiokonformaation

mutaatiosuunnittelu rsv f -proteiinin konformationaalista stabiilisuutta varten ennen fuusiota, joka perustuu joustavan alueen modifikaatioon

▲ kirjoittaja: yu liang, shuai shao et al.

▲ linkki:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp2362

▲ yhteenveto:

ehdotamme mutageneesistrategiaa estämään rsv f -proteiinia olemasta pre-f-tilassaan estämällä paikalliset muutokset proteiinin rakenteessa, jotka liittyvät laajamittaisiin konformationaalisiin uudelleenjärjestelyihin. kehitimme sarjan mutantteja ja seuloimme ne in vitro arvioidaksemme niiden potentiaalia muodostaa stabiileja pre-f:itä.

eläinkokeissa edustavan mutantti-f-proteiinin immunogeenisyys sai aikaan neutraloivia vasta-ainetasoja ja suojan rsv:n aiheuttamaa keuhkovauriota vastaan, joka on verrattavissa lisensoiduissa rokotteissa käytetyn pre-f:n ds-cav1:een.

▲ abstrakti:

esitämme mutageneesistrategian rsv:n f-proteiinin pysäyttämiseksi sen pre-f-tilassa estämällä paikalliset muutokset proteiinin rakenteessa, jotka liittyvät laajamittaisiin konformaatioihin. loimme sarjan mutantteja ja seuloimme ne in vitro arvioidaksemme niiden potentiaalia muodostaa stabiili pre-f. eläimillä edustavan mutantti-f-proteiinin immunogeenisyys, jonka konformaatio vahvistettiin kryoelektronimikroskoopilla, sai aikaan neutraloivien vasta-aineiden tasot ja suojan rsv-indusoitua keuhkovauriota vastaan, jotka olivat verrattavissa ds-cav1:n, pre-f:n, tasoihin. lisensoidussa rokotteessa.

maantiedemaan tiede

neljän vuosikymmenen ajan havaijilaisten munkkihylkeiden takertumistiedot paljastavat muovijätteen poistamisen edut

neljänkymmenen vuoden havaijin munkkihylkeiden takertumistiedot paljastavat muovijätteen poistamisen edut

▲ kirjoittaja: jason d. baker, thea c. johanos et al.

▲ linkki:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado2834

▲ yhteenveto:

hylätyt pyydykset voivat vahingoittaa meren lajeja ja ekosysteemejä. erilaisia ​​puhdistusohjelmia on perustettu tämän meren muovijätteen aiheuttamien vahinkojen lieventämiseksi. mutta tietojemme mukaan näiden ponnistelujen hyötyjä meren lajeille ja ekosysteemeille ei ole vielä todistettu empiirisesti.

tutkimme havaijin munkkihyljeen meriroskien sotkeutumistietoja yli 40 vuoden ajalta ennen ja sen jälkeen, kun havaijin luoteissaarilla aloitettiin laajamittainen meriroskan poisto, mikä osoitti, että takertumisaste laski merkittävästi sinne, missä roskat poistotyöt olivat keskittyneimmät. laajamittainen, jatkuva hylättyjen pyydysten poistaminen hyödyttää meren ekosysteemejä ja voi muuttaa ekologisia ennallistamistoimia.

▲ abstrakti:

hylätyt, kadonneet tai muuten pois heitetyistä pyydyksistä aiheutuu vahinkoa meren lajeille ja ekosysteemeille. tämän valtameren muovijätteen aiheuttaman tuhon lieventämiseksi on perustettu erilaisia ​​puhdistusohjelmia, vaikka tietojemme mukaan tällaisten toimien hyötyjä meren lajeille ja ekosysteemeille ei ole vielä empiirisesti osoitettu. tutkimme yli 40 vuoden havaijinmunkkihyljeen meriroskien sotkeutumistietoja ennen ja sen jälkeen, kun havaijin luoteissaarilla aloitettiin laajamittainen meriroskan poisto, mikä osoitti, että sotkeutumisaste on vähentynyt merkittävästi siellä, missä roskat poistotyöt olivat keskittyneitä. laajamittainen ja jatkuva hylättyjen, kadonneiden tai muuten pois heitettyjen pyydysten poistaminen hyödyttää merkittävästi meren ekosysteemejä, ja sillä on potentiaalia muuttaa ennallistamispyrkimyksiä.

3775 vuotta vanha puuhautaus tukee "puuholvia" kestävänä hiilenpoistomenetelmänä

puuhautaus 3 775 vuoden takaa todistaa, että "puuhaudat" voivat olla pitkäkestoinen hiilenpoistomenetelmä

▲ kirjoittaja: ning zeng, xinpeng zhao et al.

▲ linkki:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adm8133

▲ yhteenveto:

maanpäällinen fotosynteesi poistaa vuosittain kuusi kertaa enemmän fossiilisten polttoaineiden hiilidioksidipäästöjä. hajoamisen kautta suurin osa hiilestä palautuu kuitenkin takaisin ilmakehään. löysimme 3 775 vuotta vanhan muinaisen hirren 2 metriä maan alta, ja se on säilynyt odotettua kauemmin. puu on lähes täydellisesti säilynyt, ja sen hiilihäviö on alle 5 % nykyaikaisiin näytteisiin verrattuna. syynä sen lahoamattomuuteen voi olla hautauspaikan tiheän savimaan alhainen läpäisevyys.

havaintomme viittaavat siihen, että hybridi-luonnollinen lähestymistapa hiilenpoistoon voitaisiin saavuttaa hautaamalla puubiomassaa samanlaiseen hapettomaan ympäristöön. arvioimme, että käyttämällä olemassa olevaa teknologiaa, joka on optimoitu alhaisilla kustannuksilla 30–100 dollaria tonnilta, globaali varastointipotentiaali voisi saavuttaa 10 miljardia tonnia hiilidioksidia vuodessa.

▲ abstrakti:

maan fotosynteesin seurauksena hiilidioksidia (co2) poistuu vuosittain kuusi kertaa enemmän kuin fossiilisten polttoaineiden päästöjä. hiili palautuu kuitenkin pääosin ilmakehään hajoamalla. löysimme 3775 vuotta vanhan muinaisen puuhirren, joka oli haudattu 2 metriä maan alle ja joka säilyi kauas odotetun käyttöikänsä jälkeen. puulla oli lähes täydellinen säilyvyys, hiilihäviö alle 5 % verrattuna nykyaikaiseen näytteeseen. lahoamisen puute johtuu todennäköisesti hautauspaikan tiiviin savimaan alhaisesta läpäisevyydestä. havaintomme ehdottaa hybridi-luonnonteknistä lähestymistapaa hiilen poistoon hautaamalla puubiomassaa samanlaisiin hapettomiin ympäristöihin. arvioimme maailmanlaajuisen sitomispotentiaalin jopa 10 gigatonnia co2:ta vuodessa olemassa olevalla teknologialla alhaisella hinnalla 30–100 dollaria tonnilta optimoinnin jälkeen.