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科研圈日报 | 天津理工大学发明入体式电池,可依靠人体内的氧发电
送交者: icemessenger[♂☆★★★SuperMod★★★☆♂] 于 2024-03-28 18:55 已读 3687 次 2 赞  

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· 电池化学
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天津理工大学发明入体式电池,可依靠人体内的氧发电


植入式医疗设备,如心脏起搏器和大脑中的神经刺激电极(脑起搏器),都需要使用电池供能。但是电池最终会耗尽电量,需要通过侵入性手术来更换。为了解决这些问题,天津理工大学刘喜正教授领衔的研究团队设计了一种可以依靠体内氧气运行的植入式电池,并在大鼠动物模型中完成了概念验证测试。




研究团队使用钠基合金和纳米多孔金制作了电极,能够与体内的氧气发生化学反应,从而产生电能。研究人员将电极包裹在一层柔软柔韧的多孔聚合物薄膜中,然后植入大鼠背部皮下并监测其输出电量。他们发现,在伤口愈合初期,输出电力不稳定;两周后,当伤口愈合,该电池可以产生 1.3 V ~ 1.4 V 的稳定电压,最大功率密度为 2.6 µW/cm。此外,研究小组发现电池具有良好的生物相容性,且无明显生物脏器毒性。大鼠在植入后恢复良好,4 周后背部的毛发完全再生,电池周围的血管也再生了。 6park.com

由于目前电池的输出功率还不足以为医疗设备供电,团队后续计划通过探索更有效的电极材料和优化电池结构和设计来提高电池的能量输出。此外,研究小组也在探索使用这种耗氧电池进行生物疗法的可能性,例如,在肿瘤组织周围植入该电池,通过竞争性消耗氧气以“饿死”癌细胞。相关论文于 3 月 27 日发表于Chem 。(Cell Press)


· 研究经费
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2024 年国自然预算经费增长 6.25%,增幅几乎为上一年 2 倍
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日前,国家自然科学基金委员会公布了《2024 年度部门预算》,2024 年度自然科学基金项目预算数达到 363 亿元,比 2023 年执行数增加 21 亿元,增幅 6.25%,几乎达到上一年预算增幅(3.6%)的 2 倍。根据基金委的预算报告,自然科学基金 2024 年预算占部门一般公共预算支出总额的 61.93%,主要用于面上项目、青年科学基金项目、地区科学基 金项目、国家杰出青年科学基金项目等 18 类项目资助经费支出和各类项目资助有关的评审活动、信息系统运行维护等方面的支出。2023 年 12 月,基金委取消了面上项目“2 年不中停 1 年”的限制。 6park.com

此外,基金委科技人才队伍建设 2024 年预算数为 24 亿元,比 2023 年执行数增加 14 亿元,增长 140%,主要原因是人才专项支出增加。(基金委)


· 黑洞照片
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银河系中心黑洞新照片发布,提示喷流存在


许多星系中心的超大质量黑洞会产生强大的喷流,将粒子喷射到数千光年的太空中。3 月 27 日,事件视界望远镜(EHT)发布了一张新的银河系中心黑洞——人马座 A*(Sgr A*)的新图像,是 EHT 2022 年发布 Sgr A* 首张照片后的又一观测成果。




新图像显示出朝向特定方向的光,揭示了黑洞周围的磁力线。尽管在这种放大的图像中喷流并不可见,但相关学者认为强磁场是发射喷流的必要因素。虽然以前从未看到来自 Sgr A* 的喷流,但这张新图像与 5300 万光年外 M87 星系中心黑洞有着惊人的相似之处,后者质量约为 Sgr A* 的 1600 倍,并向太空喷射出长达 5000 光年的喷流。因此,这种相似性表明 Sgr A* 也可能产生喷流。研究人员希望未来 EHT 的功能增强后,能够确定 Sgr A* 的喷流,近距离观察超大质量黑洞如何将粒子卷入这种高能“磁力喷泉”。(Science News)


· 学术传播
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在推特上分享论文并不会提升引用数


一项新研究显示,在社交平台 X(原名“推特”)上发布研究论文的信息可以提高参与度,但并不意味着这一举动会增加论文引用量。这项研究涉及 550 篇论文,在 11 名研究者拥有的近 230000 粉丝数的账户上进行。 6park.com

在这项为期十个月的实验中,研究人员每月随机选择一篇研究论文或综述发布在他们的实验账户上。同时,他们从同一版本的期刊中再随机选择四篇文章作为不发推的对照组。结果显示,尽管发布的论文在分享当天的下载率比对照组高出了近四倍,但三年后两组论文的引用率并没有表现出显著的差异。该研究还发现,在推特上分享的论文,一个月后和三年后的 Altmetric 分数显著更高,但 Altmetric 分数衡量的是公众关注度和讨论度,并不是评价论文学术价值的可靠指标。研究者表示,他们在推特改名前就完成了这项实验,当时还未出现大批科学家“出走”的情况。不过他们也指出,可能是实验账户粉丝数还不够多,所以无法检测到显著的统计学影响。 6park.com

论文的网络发布和被引用量之间虽然可能存在相关性,但是目前学界很少有研究去探讨它们是否存在因果关系。而这一研究发现与之前加拿大渥太华大学的一项研究结果相呼应,那项研究发现帖子和引用之间的相关性较低,并指出 X 上的很多计数都是由机器人“水军”产生的,而非人类用户。相关论文 3 月 20 日发表于《公共科学图书馆-综合》(PLOS ONE)。(Nature News)


· 科技考古
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4000 年前的人类牙齿揭示蛀牙越来越多的原因


近日,爱尔兰都柏林三一学院(Trinity College Dublin)的研究人员,从爱尔兰一处洞穴中发现的两颗距今 4000 年的牙齿中,发现了保存完好的微生物组。对其进行的遗传分析揭示了几千年中人类口腔微环境发生的巨大变化。  6park.com

这两颗牙齿属于同一男性个体,研究人员在其中发现了几种与牙龈疾病相关的细菌,包括福赛斯坦纳菌(Tannerella forsythia)等;并首次得到了高质量的变形链球菌(Streptococcus mutans)的古代基因组,这种细菌也是导致龋齿的罪魁祸首。虽然变形链球菌在现代人类的口腔中十分常见,但却很难在古代样本中被发现。造成这种情况的原因之一可能是该菌种的产酸特性。这种酸会腐蚀牙齿并导致蛀牙,但同时也会破坏细菌的 DNA 并阻止牙菌斑形成化石,而从前获得的大多数古代口腔微生物群系是正是从牙菌斑化石中提取得到的,因此这项直接针对牙齿进行分析的研究可以获得高质量的变形链球菌基因组。此外,该发现还提示了数千年来人类口腔微环境的变化:古代的饮食条件使当时的人类的口腔环境并不适合如变形链球菌这种喜糖细菌的生存。在人类开始大规模种植并食用谷物后,考古记录中发现的蛀牙数量有所增加;但直到最近几百年含糖食品被引入大众后,蛀牙的数量才显着增加。  6park.com

研究人员表示,他们的研究有助于深入了解人类饮食在几千年中的演变,特别是糖消耗量与人类饮食的关系。相关论文 3 月 27 日发表于《分子生物学与进化》(Molecular Biology and Evolution)。(Trinity College Dublin)


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