berita

disusun |.li yan

sains, 27 sep 2024, volume 385 edisi 6716

"sains",27 september 2024, volume 385, edisi 6716

kimiakimia

ekstraksi dan penyimpanan litium bertenaga transpirasi matahari

ekstraksi dan penyimpanan litium yang digerakkan oleh transpirasi surya

▲ penulis: yan song, shiqi fang dkk.

▲ tautan:

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

▲ ringkasan:

terinspirasi oleh ekstraksi selektif spesies di alam selama transpirasi, kami melaporkan perangkat ekstraksi dan penyimpanan litium yang digerakkan oleh transpirasi surya (stles). perangkat ini dapat menggunakan sinar matahari alami untuk mengekstrak dan menyimpan litium dari air garam. secara khusus, perangkat ini menggunakan evaporator surya berlapis untuk menciptakan gradien tekanan guna mengekstrak litium dalam air garam dan mengumpulkannya di lapisan penyimpanan.

eksperimen jangka panjang, pengujian beberapa membran, dan evaluasi berbagai ukuran menunjukkan stabilitas, kompatibilitas, dan skalabilitas material. teknologi penambangan tenaga surya ini menawarkan jalur alternatif menuju ekstraksi sumber daya penting yang berkelanjutan.

▲ abstrak：

terinspirasi oleh kemampuan alam untuk mengekstraksi spesies secara selektif dalam transpirasi, kami melaporkan perangkat ekstraksi dan penyimpanan litium bertenaga transpirasi surya (stles) yang dapat mengekstraksi dan menyimpan litium dari air garam menggunakan sinar matahari alami. secara khusus, perangkat ini menggunakan evaporator transpirasi surya yang terstruktur secara hierarki untuk menciptakan gradien tekanan, yang memungkinkan ekstraksi litium dari air garam melalui membran dan penyimpanannya di lapisan penyimpanan vaskular. eksperimen jangka panjang, berbagai pengujian membran, dan penilaian ukuran berbeda menunjukkan stabilitas, kompatibilitas, dan skalabilitas stles. teknologi pertambangan bertenaga surya ini memberikan jalur pengembangan alternatif menuju ekstraksi sumber daya penting yang berkelanjutan.

biologibiologi

simbion usus auksotrofik yang diadaptasi oleh inang menginduksi defisiensi imun mukosa

komensal usus distrofi yang diadaptasi oleh inang menyebabkan defisiensi imun mukosa

▲ penulis: qiuhe lu, thomas ca hitch dkk.

▲ tautan:

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

▲ ringkasan:

di sini, kami menunjukkan skrining fungsional mikrobiota bakteri tikus dengan tingkat imunoglobulin a (iga) usus yang rendah. kami mengidentifikasi spesies yang disebuttomasiella imunofilabakteri gram negatif yang menginduksi dan mendegradasi iga di usus tikus. membawat. imunofilatikus-tikus tersebut rentan terhadap infeksi dan memiliki perbaikan mukosa yang buruk.t. imunofilaia memiliki cacat distrofi pada dinding sel bakteri gula amino asam n-asetilmuramat.

ini mengirimkan protease pendegradasi imunoglobulin ke dalam vesikel membran luar yang lebih disukai mendegradasi antibodi hewan pengerat dengan rantai ringan kappa daripada rantai ringan lambda. studi ini menunjukkan peran komensal dalam defisiensi imun, yang mungkin berdampak pada penyakit manusia.

▲ abstrak：

kami menunjukkan layar fungsional mikrobiota bakteri dari tikus dengan tingkat imunoglobulin a (iga) usus yang rendah; kami mengidentifikasi bakteri gram-negatif, diusulkan sebagai tomasiella imunofila, yang menginduksi dan menurunkan iga di usus tikus. tikus bersembunyi t. imunofila rentan terhadap infeksi dan menunjukkan perbaikan mukosa yang buruk.t. imunofila bersifat auksotrofik untuk gula amino dinding sel bakteri, asam n-asetilmuramat. ini mengirimkan protease pendegradasi imunoglobulin ke dalam vesikel membran luar yang secara istimewa mendegradasi antibodi hewan pengerat dengan rantai ringan kappa tetapi tidak dengan rantai ringan lambda. penelitian ini menunjukkan peran simbion dalam defisiensi imun, yang mungkin dapat diterapkan pada penyakit manusia.

regulasi sinaptik prefrontal terhadap tekanan tidur homeostatis terungkap melalui kemogenetika sinaptik

regulasi sinaptik prefrontal dari tekanan tidur homeostatis diungkapkan oleh kemogenetika sinaptik

▲ penulis: takeshi sawada, yusuke iino dkk.

▲ tautan:

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

▲ ringkasan:

tidur diatur oleh proses homeostatis, namun dasar biologis untuk akumulasi tekanan tidur selama terjaga, pemicuan, dan pelepasan masih belum jelas. kami mengeksplorasi hubungan sebab akibat antara kekuatan sinaptik seluler dan kekuatan delta eeg yang mengindikasikan stres tidur makroskopis dengan mengembangkan kerangka teoritis dan alat molekuler untuk memanipulasi kekuatan sinaptik.

model matematika memperkirakan bahwa peningkatan kekuatan sinaptik mendorong "keadaan menurun" neuron dan meningkatkan kekuatan delta. alat molekuler kami, yang menginduksi pembesaran tulang belakang dendritik dan potensiasi sinaptik melalui translokasi protein kalirin-7 yang diinduksi secara kimia, menunjukkan bahwa potensiasi sinaptik neuron rangsang di korteks prefrontal meningkatkan jumlah tidur gerakan mata non-cepat dan kekuatan delta. dengan demikian, kekuatan sinaptik neuron rangsang di korteks prefrontal menentukan stres tidur pada mamalia.

▲ abstrak：

tidur diatur oleh proses homeostatis, namun dasar biologis dari tekanan tidur yang terakumulasi selama terjaga, memicu tidur, dan hilang selama tidur masih sulit dipahami. kami mengeksplorasi hubungan sebab akibat antara kekuatan sinaptik seluler dan kekuatan delta elektroensefalografi yang menunjukkan tekanan tidur tingkat makro dengan mengembangkan kerangka teoritis dan alat molekuler untuk memanipulasi kekuatan sinaptik. model matematika memperkirakan bahwa peningkatan kekuatan sinaptik mendorong “down state” neuron dan meningkatkan kekuatan delta. alat molekuler kami (translokasi kalirin-7 yang diinduksi secara kimia yang ditargetkan secara sinapsis, syncit-k), yang menginduksi pembesaran tulang belakang dendritik dan potensiasi sinaptik melalui translokasi protein kalirin-7 yang diinduksi secara kimia, menunjukkan bahwa potensiasi sinaptik dari neuron rangsang di korteks prefrontal ( pfc) meningkatkan jumlah tidur gerakan mata tidak cepat dan kekuatan delta. dengan demikian, kekuatan sinaptik neuron rangsang pfc menentukan tekanan tidur pada mamalia.

mutasi wilayah fleksibel protein rsv f dapat menstabilkan konformasi prefusi

desain mutasi untuk stabilitas konformasi protein rsv f sebelum fusi berdasarkan modifikasi wilayah fleksibel

▲ penulis: yu liang, shuai shao dkk.

▲ tautan:

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

▲ ringkasan:

kami mengusulkan strategi mutagenesis untuk mencegah protein rsv f berada dalam keadaan sebelum f dengan menghalangi perubahan lokal dalam struktur protein yang menyertai penataan ulang konformasi skala besar. kami menghasilkan serangkaian mutan dan menyaringnya secara in vitro untuk menilai potensinya membentuk pra-f yang stabil.

dalam percobaan pada hewan, imunogenisitas dari protein f mutan yang representatif menghasilkan tingkat antibodi penetral dan perlindungan terhadap cedera paru akibat rsv yang sebanding dengan ds-cav1 dari pra-f yang digunakan dalam vaksin berlisensi.

▲ abstrak：

kami menyajikan strategi mutagenesis untuk menahan protein rsv f dalam keadaan sebelum f dengan memblokir perubahan lokal dalam struktur protein yang menyertai penataan ulang konformasi skala besar. kami menghasilkan serangkaian mutan dan menyaringnya secara in vitro untuk menilai potensinya dalam membentuk pra-f yang stabil. pada hewan, imunogenisitas dari protein f mutan yang representatif, dengan konformasi yang dikonfirmasi oleh mikroskop cryo-elektron, menghasilkan tingkat antibodi penawar dan perlindungan terhadap kerusakan paru-paru akibat rsv yang sebanding dengan ds-cav1, pra-f yang digunakan. dalam vaksin berlisensi.

ilmu bumiilmu bumi

data keterikatan anjing laut biksu hawaii selama empat dekade mengungkapkan manfaat penghilangan sampah plastik

data keterikatan anjing laut biksu hawaii selama empat puluh tahun mengungkapkan manfaat menghilangkan sampah plastik

▲ penulis: jason d. baker, thea c. johanos dkk.

▲ tautan:

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

▲ ringkasan:

alat penangkapan ikan yang terbengkalai dapat membahayakan spesies dan ekosistem laut. berbagai program pembersihan telah dilakukan untuk memitigasi kerusakan yang disebabkan oleh sampah plastik laut ini. namun sepengetahuan kami, manfaat upaya ini terhadap spesies dan ekosistem laut belum terbukti secara empiris.

kami memeriksa catatan keterikatan sampah laut anjing laut biksu hawaii selama 40 tahun sebelum dan sesudah upaya pembuangan sampah laut skala besar dimulai di kepulauan hawaii barat laut, menunjukkan bahwa tingkat keterikatan menurun secara signifikan di wilayah yang upaya pembuangan sampahnya paling terkonsentrasi. pemindahan alat penangkapan ikan yang terlantar dalam skala besar dan berkelanjutan memberikan manfaat bagi ekosistem laut dan berpotensi mengubah upaya restorasi ekologi.

▲ abstrak：

alat penangkapan ikan yang terbengkalai, hilang, atau dibuang menyebabkan kerusakan pada spesies dan ekosistem laut. untuk memitigasi kerusakan yang disebabkan oleh sampah plastik di lautan, berbagai program pembersihan telah dilakukan, meskipun sepengetahuan kami manfaat dari upaya tersebut terhadap spesies dan ekosistem laut belum terbukti secara empiris. kami memeriksa lebih dari 40 tahun catatan keterikatan sampah laut oleh anjing laut biarawan hawaii sebelum dan sesudah upaya pembuangan sampah laut skala besar dimulai di kepulauan hawaii barat laut, yang menunjukkan penurunan substansial dalam tingkat keterikatan di tempat di mana upaya pembuangan sampah paling terkonsentrasi. pemindahan alat penangkapan ikan yang terbengkalai, hilang, atau terbuang secara besar-besaran dan berkelanjutan memberikan manfaat yang berarti bagi ekosistem laut dan berpotensi menjadi transformasi dalam upaya restorasi.

penguburan kayu berusia 3775 tahun mendukung “penyimpanan kayu” sebagai metode penghilangan karbon yang tahan lama

penguburan kayu dari 3.775 tahun yang lalu membuktikan 'kuburan kayu' bisa menjadi metode penghilangan karbon yang tahan lama

▲ penulis: ning zeng, xinpeng zhao dkk.

▲ tautan:

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

▲ ringkasan:

fotosintesis terestrial menghilangkan enam kali jumlah karbon dioksida yang dihasilkan bahan bakar fosil setiap tahunnya. namun, melalui dekomposisi sebagian besar karbon dikembalikan ke atmosfer. kami menemukan batang kayu kuno berumur 3.775 tahun 2 meter di bawah tanah, dan kayu tersebut telah terawetkan jauh lebih lama dari yang diperkirakan. kayunya hampir terawetkan dengan sempurna, dengan kehilangan karbon kurang dari 5% dibandingkan dengan sampel modern. alasan kurangnya pembusukan mungkin karena rendahnya permeabilitas tanah liat padat di lokasi pemakaman.

pengamatan kami menunjukkan bahwa pendekatan rekayasa alam hibrida untuk menghilangkan karbon dapat dicapai dengan mengubur biomassa kayu di lingkungan anoksik serupa. kami memperkirakan bahwa dengan menggunakan teknologi yang ada, yang dioptimalkan dengan biaya rendah yaitu us$30 hingga us$100 per ton, potensi penyimpanan global dapat mencapai 10 miliar ton karbon dioksida per tahun.

▲ abstrak：

karbon dioksida (co2) yang dihilangkan setiap tahunnya enam kali lebih banyak melalui fotosintesis terestrial dibandingkan dengan emisi bahan bakar fosil. namun, sebagian besar karbon dikembalikan ke atmosfer melalui dekomposisi. kami menemukan batang kayu kuno berusia 3.775 tahun terkubur 2 meter di bawah tanah dan terawetkan jauh melampaui umur yang diperkirakan. kayu tersebut memiliki pengawetan yang hampir sempurna, dengan kehilangan karbon kurang dari 5% dibandingkan dengan sampel modern. kurangnya pembusukan kemungkinan besar disebabkan oleh rendahnya permeabilitas tanah liat padat di lokasi pemakaman. pengamatan kami menunjukkan pendekatan rekayasa alam hibrida untuk menghilangkan karbon dengan mengubur biomassa kayu di lingkungan anoksik serupa. kami memperkirakan potensi penyerapan global hingga 10 gigaton co2 per tahun dengan teknologi yang ada dengan biaya rendah sebesar $30 hingga $100 per ton setelah pengoptimalan.