2010年6月8日

一月紀聞國內篇 --2010.6(486)

長生不老基因新進展
5/2 陽明大學蔡亭芬副教授帶領的研究團隊,在去年發現決定壽命長短的關鍵基因Cisd2後,於近日發表進一步的成果,證實Cisd2基因表現增加,確實能延長小黑鼠的壽命。

去年蔡亭芬團隊所發表的成果,為抑制小黑鼠Cisd2表現,證明當這個基因無法正常運作時,小黑鼠會快速老化。今年的研究則是反其道而行,以基因轉殖技術,將小黑鼠體內的Cisd2蛋白表現量提高五成,結果發現有八成的小黑鼠可以存活至出生後36個月,而且這些長壽的小黑鼠並未表現出老態,表示牠們的壽命還可能被延長更久。小黑鼠的平均壽命為26個月,相當於人類的78歲;而活到36個月的小黑鼠,換算成人類年齡的話,相當於110歲,也就是這些老鼠的壽命至少增加了1.4倍。

這批長壽基因被活化的小黑鼠最後到底能活多久,還有待觀察,但值得注意的是,這些小鼠們不僅不見老態,肌肉、神經功能仍都良好,同時有很旺盛的好奇心、敢冒險、活動力充沛,真的可說是長生不老而不光只是壽命延長而已。未來將進一步利用人類白血球進行實驗,以確認Cisd2基因是否在人類細胞上也具有延年益壽的功能,或許在未來,長生不老將不再只是夢想。

中研院跨國團隊 發現暗物質分布
4/29 中研院天文研究所參與的跨國團隊,利用位在夏威夷的超廣角望遠鏡,首度發現了暗物質(dark matter)在宇宙分布的形狀。暗物質是物理學家從觀測宇宙得到的數據中,所推斷出的物質,其特性是不會發射任何光及電磁輻射。由於無法被可見光所探測,使得暗物質的存在尚未得到明確的證據,截至目前為止,科學家只有從天體間的重力影響、背景輻射及相關理論模型推斷暗物質的存在。

中研院跨國團隊成員岡部信広(Nobuhiro Okabe)表示,他們運用超廣角望遠鏡觀察、拍攝了25個大質量星系團,藉由重力透鏡來測量這些星系團內暗物質的空間分布。星系團是研究暗物質分布的理想場域,因為它可能具有大量的暗物質。

中研院表示,在詳細分析星系圖像中的重力透鏡效應後,可以取得明確的證據,顯示暗物質在這些星系團的分布並非呈現簡單的球狀輪廓,而是扁平橢圓的形狀,而橢圓形的長軸與短軸比例相當於2:1。此發現是天文學史上,首度成功偵測出暗物質分布的研究,而結果也顯示,暗物質分布的扁平化程度,與過去科學家提出的暗物質分布模型一致。這項成果已登於天文期刊《皇家天文學會月報》(MonthlyNotices of the Royal AstronomicalSociety)的網路版。

解開葡萄球菌抗藥機制
4/29 具抗藥性的細菌是造成醫院院內感染的一大主因,其中又以葡萄球菌為最,其抗藥性幾乎已達到百藥不侵的程度,但過去對它的機制並不是太理解。中研院王惠鈞研究團隊近日發現葡萄球菌抗藥性的源頭,就是其基因調控因子TcaR 蛋白。TcaR 蛋白在接觸到抗生素後會與之結合,進而對細菌發出警告訊號,使細菌合成生物膜(biofilm)以抵擋抗生素破壞細菌結構。

這次研究一共使用了6 種醫院常使用的抗生素進行測試,其中以卡那黴素(kanamycin)最能引起細菌製造生物膜,進而產生抗藥性。研究發表在《美國科學院院刊》(PNAS)。

新式染料太陽電池
5/5 由中央大學吳春桂參與的跨國團隊,研發出第三代太陽能電池——染料敏化太陽能電池(dye-sensitized solar cell, DSC)使用的「釕錯合物」染料,吸光效能領先全球,讓發電效率創新紀錄達11.5%。染料敏化太陽能電池的原理,是將半導體粉末(如二氧化鈦,TiO2)浸泡在特殊的化學溶液,讓粉末表面吸附染料分子,再將這些粉末塗布在電池的陽極上做為感光層,並在感光層與陰極之間加上一層電解質幫助導電,一旦吸光便能產生電流。這種電池具有製造成本低、透光性佳、可繞曲性、具備良好光電轉換效能等優點,未來極有可能成為環保能源的主力。

更快更早偵測癌細胞
5/10 中山大學周明奇團隊,成功開發出新型閃爍晶體,將可應用在生醫科技的正子斷層顯影術(positron emission tomography,PET),縮短檢查腫瘤的時間。

閃爍晶體在正子斷層儀器中,是用來轉換光電訊號的關鍵零件,靈敏度越高越能偵測微小的物件。周明奇表示,過去的PET 只能偵測到1公分的癌細胞,掃描時間需40分鐘;而使用新型閃爍晶體的PET,偵測可下探到大小僅4 毫米的癌細胞,時間也縮短到25~30分鐘內,讓癌症檢查變得更有效率。閃爍晶體也能用來偵測高能量射線,周明奇團隊未來還有望與歐洲粒子加速器計畫(Super B)合作。

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