病毒也拥有CRISPR基因编辑系统，智能绷带促进伤口无痕修复 | 国际科研周报

来源：科技日报、环球科学、科研圈、高分子科技等

仿生策略构建自振荡湿度驱动器

来源：Angewandte Chemie International Edition

近日，发表于《应用化学国际版》（Angewandte Chemie International Edition）的一项研究，引入刚性框架材料（COFs）来模拟内骨骼，同时引入柔性聚合物链（PEG）来模拟肌肉组织，制备了“刚柔并济”的湿度响应薄膜驱动器（PEG-COF-x）。

研究人员发现PEG基团吸水溶胀使COF层间膨胀，脱水后使COF层收缩，引起材料的智能驱动响应。SEM电镜数据证明PEG-COF-x膜可在均匀水汽环境中产生弯曲运动。此外，得益于COFs对水汽的快速吸附和脱附行为，PEG-COF-x膜可以在水面上方进行自振荡。最后，研究人员将PEG-COF-x湿度驱动器与压电聚偏氟乙烯复合，实现了机械功到电能的高效转化。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202216318

病毒也拥有CRISPR基因编辑系统

来源：Cell

近日，发表于《细胞》（Cell）的一项研究发现，自然界中的一些病毒拥有CRISPR系统。

在细菌和古菌中，存在一套CRISPR基因编辑系统，能够捕获入侵病毒的基因组片段，并将序列存储在自己基因组中，再次遇到同样的病毒时，就可以识别并切割相应的DNA。目前已经发现6000多种病毒拥有该系统，且涵盖了目前已知的全部6种CRISPR-Cas类型。相比一般的CRISPR-Cas结构，病毒中的这些CRISPR系统显现出广泛的变化，研究人员推测，由于多种病毒可能同时攻击同一种细菌，从细菌宿主那里“偷”来CRISPR系统的噬菌体可以摧毁竞争对手，获得生存优势。

https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.10.020

智能绷带促进伤口无痕修复

来源：Nature Biotechnology

11月24日，发表于《自然·生物技术》（Nature Biotechnology）的一项研究，开发出一种无线智能绷带，通过监测伤口愈合过程并治疗伤口，以加速受伤组织修复。

智能绷带由电子层和水凝胶层组成。电子层仅厚100微米，由天线、微控制器、电刺激器、生物传感器等组成，它被安装在具有粘性、加热即可剥离的水凝胶层上。生物传感器能够通过皮肤的导电性和温度变化来监测伤口的愈合和感染情况。当监测到伤口愈合较慢时，智能绷带就会通过电刺激促进细胞抗炎和生长基因的激活，并促使更多抗炎巨噬细胞向伤口迁移，从而促进伤口的愈合。

https://www.nature.com/articles/s41587-022-01528-3

感染弓形虫的狼更可能成为狼群首领

来源：Communications Biology

11月24日，发表于《通讯·生物学》（Communications Biology）的一项研究发现，感染了弓形虫的狼，成为狼群领袖的可能性是未感染狼的46倍以上。

研究人员分析了26年间狼群的行为和分布数据，以及229头狼血样中的弓形虫抗体，在雌性和雄性中都确定了寄生虫感染和高风险行为之间的关联。相比未感染的狼，弓形虫阳性的狼从狼群中分散的可能性高11倍，成为狼群领袖的可能性高46倍。雄性在感染寄生虫后6个月里离开狼群的可能性达到50%，而未感染者的离开时间约为21个月后。他们推测，有类似机制驱动着在寄生虫检测阳性的狼身上观察到的冒险行为。

https://www.nature.com/articles/s42003-022-04122-0

可食用糖实现在曲面上打印

来源：Science

11月24日，发表于《科学》（Science）的一项研究，开发了一种新的转印方法，用普通的食糖就能将电路图案成功转印到非平整表面上。

研究人员将焦糖和玉米糖浆的混合物溶解在少量水中，然后将溶液倒在带有微图案的平整表面上。等到水分蒸发后，糖会变硬，可以以微图案的形式与下方的表面分离。随后，这样形式的糖就会被放在新的印刷表面上并融化。由于糖在融化时保持高黏度，所以微图案不会发生移位。待转印后，用水就能洗去糖的混合物。他们称这项新开发的技术为REFLEX。它能够在大头针、纤维等非传统表面上转印电路，具有极大的应用潜力。

https://www.science.org/doi/10.1126/science.add7023

制备高效吸波导热多功能弹性材料

来源：Small

11月27日，发表于Small的一项研究，制备了一种在厚度方向导热通路贯穿、在水平方向电磁隔离、具有取向结构的碳纤维弹性体复合材料，用于高效热管理和电磁波吸收。

研究人员提出了一种新的结构设计思路，并利用它制备了一种同时具有高面外热导率和优秀吸波性能的弹性材料。该弹性体在垂直方向具有贯穿厚度的碳纤维阵列以提高面外热导率，在水平方向构建NiCo2O4磁性隔离网络以提高阻抗匹配和吸波性能，并以有机硅胶为聚合物基体提供充分的柔弹性。此外，取向结构NiCO@CFs弹性体的导热和电磁波吸收性能还可以通过改变取向角度来调控。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202205716

AI算法可即时预测材料结构与特性

来源：Nature Computational Science

11月28日，发表于《自然·计算科学》（Nature Computational Science）的一项研究，开发了一种人工智能（AI）算法，可几乎即时地预测任何材料的结构和动态特性。

该算法被称为M3GNet，用于开发Matterverse.ai数据库，该数据库包含超过3100万种尚未合成的材料，其特性由机器学习算法预测。团队使用了过去十年在材料项目中收集的巨大的材料能量、力和应力数据库。最终Matterverse.ai通过对无机晶体结构数据库中的5000多个结构原型进行组合元素替换而生成，然后使用M3GNet IAP获得平衡晶体结构，用于属性预测。在现存数据库的3100万种材料中，预计有超过100万种材料具有潜在的稳定性。

https://www.nature.com/articles/s43588-022-00349-3

孕期高脂饮食可能令雄性后代更容易抑郁

来源：Nature Metabolism

11月28日，发表于《自然·代谢》（Nature Metabolism）的一项研究发现，孕期高脂饮食可能会影响胎盘和胎儿大脑，令雄性后代神经系统疾病易感性升高，例如更容易抑郁。

研究团队发现，怀孕小鼠的高脂肪饮食会增加胎盘及胎儿大脑中的内毒素水平，触发雄性胎儿大脑中的小胶质细胞过度消耗5-羟色胺，导致抑郁样行为。低5-羟色胺的影响会一直持续到后代成年，可能还会导致雄性小鼠的行为变化，如缺少奖赏效应等。这一研究结果也同样适用于人类，对于人类胎儿大脑和胎盘组织的分析显示，孕妇血脂水平也同样会影响男胎脑内 5-羟色胺水平。

https://www.nature.com/articles/s42255-022-00693-8

新技术无需刺破手指即可检测血糖水平

来源：Science Reports

11月29日，发表于《科学报告》（Science Reports）的一项研究，报告了一种无需抽血即可测量血糖水平的新方法。

研究团队提出了一种基于电磁的传感器，可植入手腕皮下，且能跟踪由于血糖水平变化引起的介电常数的微小变化。传感器大约是棉签头的五分之一，可测量间质液中葡萄糖浓度的变化，间质液是填充细胞之间空间的液体。这种可植入式传感器可替代基于酶或光学的葡萄糖传感器，不仅克服了现有连续血糖监测系统寿命短等缺点，而且提高了血糖预测的准确性。这项技术让糖尿病患者在使用血糖仪时不用再遭受频频刺破手指的痛苦。

https://www.nature.com/articles/s41598-022-25161-x

水母游泳方式启发水下航行器设计

来源：PNAS

11月29日，发表于发表在《美国科学院院刊》（PNAS）的研究发现，两种不同的喷射器组合方式使双小水母能根据需要以最大速度或者最优能耗进行运动。这一发现可能会为水下航行器的设计提供参考，帮助建造更强大的航行器。

研究人员用视频记录和计算机模型分析了水母的游泳模式。他们发现，这两种不同的游泳模式适合不同的情况。同步脉冲使双小水母非常快速地向前推进。异步脉冲时则移动得更慢，但更稳定，模拟实验表明，这是一种更节能的游泳方式。由于这种水母有时每天行驶数百米，异步脉冲可能更适合日常使用。

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2202494119

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