1月24日外媒科学网站摘要：癌细胞如何"毒害"免疫系统

1月24日（星期五）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：
《自然》网站（www.nature.com）
癌细胞用受污染线粒体“毒害”免疫系统
研究表明，癌细胞利用有缺陷的线粒体“毒害”免疫细胞，从而削弱身体的防御机制，帮助肿瘤逃避清除。
这项研究发表在最新一期的《自然》（Nature）杂志上，提供了迄今为止最有力的证据，证明线粒体——这一为细胞提供能量的亚细胞结构——不仅能够在细胞和动物模型中迁移，也能在人类体内实现迁移。
日本冈山大学的研究团队从多位癌症患者身上提取了样本，分别分析了癌细胞与肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）的线粒体。TIL是一种能够识别并攻击肿瘤的免疫细胞。
研究发现，部分患者体内，肿瘤细胞与TIL细胞中都携带相同突变的线粒体，这表明癌细胞的线粒体可能迁移到免疫细胞中。研究人员将癌细胞进行基因工程改造，使其线粒体携带荧光蛋白标记。当这些细胞与TIL细胞共同培养后，仅24小时，TIL细胞内就出现了荧光标记的线粒体。15天后，某些TIL细胞的线粒体几乎完全被癌细胞的线粒体取代。
实验显示，吸收了癌细胞线粒体的TIL细胞分裂能力显著下降，并更容易进入细胞“自杀”状态。在癌症小鼠模型中，吸收外源线粒体的TIL细胞表现出T细胞衰竭的迹象，失去了对癌症的攻击能力。
《科学》网站（www.science.org）
一种常见除草剂可能对婴儿有危害
一项大规模研究表明，美国农村地区常用的一种除草剂可能影响新生儿健康，使婴儿出生体重减轻，妊娠时间缩短。这些变化虽然在平均值上较小，但可能增加学习障碍和感染的风险，估计每年为美国带来超过10亿美元的额外医疗成本。
草甘膦是最常见的除草剂之一，每年约有12.7万吨被喷洒在美国农田上。为了评估其对婴儿健康的影响，美国俄勒冈大学的研究团队分析了1990年至2013年间，美国农村县超过1000万新生儿的妊娠时长和出生体重数据。他们将这些数据与美国地质调查局（USGS）公布的草甘膦喷洒量进行了对比。
研究显示，1990年至1996年，不同县之间新生儿出生体重和妊娠时间没有显著差异。然而，随着转基因作物的引入和草甘膦使用量的增加，这种趋势发生了变化。到2005年，种植转基因玉米、大豆和棉花为主的县，新生儿出生体重平均比其他县低约30克，妊娠期也提前了约1.5天。
研究团队通过大量数据分析，排除了其它除草剂和农用化学品的影响，也考虑了失业等社会经济因素的作用。结果表明，草甘膦是导致这些变化的主要因素。
类似研究还发现，在草甘膦使用量更高的国家，这种影响可能更加严重。例如，2023年的两项研究表明，巴西农业地区的婴儿死亡率和儿童癌症发病率更高，巴西的草甘膦使用量是美国的两倍。
《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）
1、生物打印功能性人类心脏组织取得突破
爱尔兰高威大学（University of Galway）的研究团队开发了一种创新的生物打印方法，能够根据细胞产生的力量动态调整组织形状。这一技术模仿了器官发育过程中生物组织的形状变化，为实现功能性生物打印器官迈出了重要一步，未来在疾病建模、药物筛选和再生医学领域有着广泛应用。这项研究已发表在《高级功能材料》（Advanced Functional Materials）杂志上。
传统生物打印通常直接重建器官的最终形态，如心脏的四腔结构，但忽视了器官在胚胎发育过程中经历的动态形状变化。例如，心脏最初呈简单的管状结构，通过一系列弯曲和扭曲，逐步形成成熟的形态。这些形状变形对于心脏细胞的发育和功能成熟至关重要。
高威大学的研究团队认识到这一点，开发了一种包含形状动态变形的生物打印技术。他们利用嵌入式生物打印技术，设计出一种可编程的4D组织打印平台。在细胞产生力量的作用下，这些组织可以进行可预测的形状变化，从而显著提升生物打印心脏组织的结构和功能成熟度。
研究显示，允许生物打印的心脏组织自由变形后，其跳动频率和强度都显著提高。这种技术使实验室生成的心脏组织更接近真实成人心脏的结构和功能，为生物打印器官的进一步发展奠定了基础。
2、科学家利用“分层”晶体推动能源创新
美国密苏里大学的科学家们正致力于研究卤化物钙钛矿，这种材料有望推动节能光电子技术进入新时代。卤化物钙钛矿凭借其超薄晶体结构，在将阳光转化为能量方面表现出惊人的效率。这一特性将使未来的太阳能电池板更高效、更经济，同时为家庭供电或制造亮度更高、寿命更长、能耗更低的LED灯提供可能。
研究团队通过化学气相沉积法制造这种材料，这种方法具有高度可扩展性，适合大规模生产太阳能电池。他们利用超快激光光谱学深入探索了卤化物钙钛矿的基本光学特性，并采用“冰光刻”技术优化材料性能。冰光刻法通过将材料冷却至极低温（通常低于-150°C或-238°F），结合电子束制造出具备独特功能的纳米级图案。
通过这种方法，研究人员能够在超薄薄膜上设计复杂的图案，为光电子设备的开发奠定基础。这些图案相当于为光学电子学构建了新的“基础层”，为未来更高效的能源转换设备和光电子技术开辟了广阔的前景。
《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）
1、创新生物工艺将二氧化碳和电力转化为高蛋白食物
中国《环境科学与生态技术》（Environmental Science & Technology）杂志近日发表了一项突破性研究，介绍了一种创新的生物工艺。该技术能够将二氧化碳（CO₂）和电能转化为单细胞蛋白（SCP），这是一种可持续、营养丰富的食物替代品。由西安交通大学和中国科学院天津工业生物技术研究所的研究人员联合开发的这一系统，通过利用醋酸盐作为关键中间体，将厌氧和好氧微生物过程结合起来。
该工艺依赖两个相互连接的反应器。首先，通过微生物电合成（MES），将CO₂转化为乙酸盐；接着，利用好氧细菌——如产碱杆菌（Alcaligenes）——将乙酸盐转化为SCP。研究人员通过在反应器之间循环培养基，成功实现了17.4克/升的细胞干重，且蛋白质含量高达74%，超过传统蛋白质来源如鱼粉和豆粕的水平。
这一工艺显著减少了pH值调整需求，降低了废水排放，缓解了产物抑制问题，大大提升了可持续性与效率。这一突破为全球粮食安全和气候变化挑战提供了新的解决方案。所生产的SCP富含必需氨基酸，既可作为优质动物饲料补充剂，也有潜力成为人类营养的重要候选产品。
2、超薄超材料突破将重塑光学技术
左旋和右旋圆偏振光是一种电磁波在传播过程中以顺时针或逆时针方式旋转的光，广泛应用于医学成像和高级通信技术。然而，目前产生这种光通常需要大型复杂的光学系统，难以集成到小型设备中。
为了突破这一瓶颈，新加坡科技与设计大学（SUTD）的研究团队开发了一种革命性的超表面材料。这种超薄材料具有自然界中未发现的独特性能，可能取代传统笨重的光学设备。研究成果已发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。
该超表面表现出特殊的手性特性，与传统材料截然不同。研究团队证明，非线性超表面结合手性和旋转对称性两种几何特性，使得从任意光激发中产生圆偏振光成为可能。更令人瞩目的是，这一过程仅需依赖一个厚度仅为一微米的超薄层，相比传统笨重的光学装置，具有极大优势。
通过数学建模，研究团队阐明了堆叠层结构如何产生超表面的手性响应。仅两层堆叠即可实现最大化手性效果。这一发现为光学设备的微型化开辟了新路径，并在手性传感、新型材料设计以及生物分子圆二色性光谱学等领域展现出巨大潜力，对医学、量子物理等多个学科具有深远影响。（刘春）