前沿发现与创新
新型合成皮肤或解蚊子吸血之谜
蚊子一只接一只地被手持真空吸尘器捕获,然后释放到一个透明塑料盒中。在适应新环境片刻后,蚊子闻到血腥味便蜂拥而至。但是,它们并没有找到可大快朵颐的生物,而是扑向一小块透明合成皮肤下流淌着鲜红色血液的血管,然后开始进食——这是美国杜兰大学和莱斯大学正开展的一项新研究的内容。
近日发表在《生物工程和生物技术前沿》上的这项研究或解开蚊子吸血之谜,可以回答哪种驱虫剂最有效。
杜兰大学公共卫生和热带医学学院负责每周培育1000多只蚊子,并使用3D打印机制作水凝胶。莱斯大学的生物工程师负责开发水凝胶材料和机器学习软件,该软件可分析喂食蚊子的视频并识别模式。研究发现,无论蚊子属于哪个种类,水凝胶为实验创造了一个优秀环境。测试中,避蚊胺和由柠檬桉树油制成的植物性驱虫剂都能有效驱除蚊子,蚊子则热切地扑到水凝胶假皮肤上。
蚊子是疟疾、登革热、寨卡和黄热病等致命疾病的传播媒介,据世界卫生组织称,蚊子传播的疾病每年导致大约725000人死亡。
通过有效生产具有不同血管模式的水凝胶,人类研究疾病传播机制和测试新型驱虫剂的能力将呈指数级增长。研究人员表示,如果能以更精细的方式研究该过程,就有可能成功阻断疾病传播。
(据《科技日报》)
你蒸发了多少汗?隐汗传感器知道
人体出汗是正常的生理现象,常见的方式是分泌可见的汗液,而以蒸汽的形式从人体排出的汗,叫作“隐汗”。当核心体温超过阈值时,人体便会通过隐汗方式将热量传递给周围环境。
近日,湘潭大学材料科学与工程学院教授王秀锋课题组采用聚丙烯酸钠复合二维过渡金属碳化合物构筑了传感层,结合聚二甲基硅氧烷包覆纳米氧化物的超疏水织物,开发出高灵敏度、快速响应、可连续监测且具有超疏水性的隐汗传感器。相关研究成果在线发表于《美国化学会-纳米》。
隐汗流失率能有效评估人体皮肤屏障功能(皮炎和伤口愈合等)和神经系统活动(交感神经兴奋带来的情绪刺激和心理变化等)。但由于患者难以长时间佩戴使用,且无法完成长时间连续测量,过去的隐汗监测方法并不适用。
此次开发的新型隐汗传感器大小同相机内存卡一般,小巧便携,其镂空基底赋予了器件良好的柔性与透气性,织物能让隐汗蒸汽渗透,同时避免外部液滴和内部显汗干扰。它与无线通信和供电模块集成后,形成一个隐汗检测平台,可以持续监测人体体热状态与皮肤屏障功能,并评估用户心理活动和环境舒适度。
(据《中国科学报》)