元素百科为您介绍德国科学家发现糖尿病再生医学疗法。近日，发表于国际杂志Nature上的一项研究报告中，来自德国慕尼黑理工大学和德国糖尿病研究中心的科学家们通过研究发现，标志物Flattop可以将胰岛素β细胞再细分为维持葡萄糖代谢的细胞以及成熟的细胞，这些成熟的β细胞会发生频繁分裂并且适应不同的代谢改变，该研究或为后期科学家们开发再生糖尿病疗法提供新的希望。 胰腺β细胞代谢机理当机体中葡萄糖水平升高时，胰腺β细胞就可以产生代谢激素胰岛素，从而维持机体的葡萄糖水平，如果β细胞被破坏或失去正常功能，就会引发严重疾病的发生，比如糖尿病；然而所有的β细胞并不都是一样的，研究者认为β细胞存在着不同的亚群，但截止到目前为止，其背后隐藏的分子机制研究者并不清楚。本文研究中，研究者Lickert及其同事通过研究开始寻找可以对β细胞再进行细分的分子标志物，最后他们发现了这种名为Flattop的特殊蛋白分子标志物，Flattop在大约80%的β细胞中都存在，这些β细胞可以高效地确定环境中葡萄糖的浓度并且分泌适量的胰岛素来平衡机体血糖，同时这些细胞还表现出了成熟β细胞的代谢特性。研究者指出，不含有Flattop蛋白的β细胞往往会发生高比率地增殖，在我们的实验模型中，相比含有Flattop蛋白细胞而言，这些β细胞的增殖效率是前者的4倍。有假设认为不含有Flattop的活性分裂细胞可以作为代谢活性细胞的前体，为了验证该假设，研究人员绘制了单一β细胞的命运图谱，这种所谓的谱系追踪技术就可以帮助解释增殖性的祖细胞如何发育成为具有代谢特性的成熟β细胞；当研究者将这些细胞置于人工微型的迷你器官样3D环境中时，利用遗传分析结果发现，在没有Flattop的β细胞中，感知环境的主要基因开始表达了，而含有Flattop的细胞则开始启动经典的代谢程序了。胰腺β细胞未来可治疗糖尿病研究者Lickert说道，我们的研究结果表明，Flattop阴性的细胞是一类不成熟的β细胞储备库，其可以持续自我更新并且补充成熟的β细胞；文章中研究者将β细胞分为这两类细胞对于后期理解β细胞发挥作用的信号通路提供了一定基础，同时也为开发再生糖尿病疗法带来帮助。β细胞的异质性已经被研究了50多年了，本文的研究对于深入理解β细胞的行为作用机制非常关键。未来研究者将重点关注两个方面的研究，第一就是开发再生医学疗法来再生内源性的β细胞从而替换糖尿病患者机体中异常或者缺失的β细胞；第二就是在细胞培养液中由干细胞培养出功能性的β细胞来用作细胞替代疗法，进而更加高效地治疗糖尿病。

元素百科为您介绍《自然》：纳米科学又有不少新进展。近期，纳米科学又有不少有趣的新进展。英国《自然》杂志13日在线发表瑞士洛桑联邦理工大学的研究报告称，依靠一种“纳米窟窿膜”，咸水和淡水之间的“渗透能”也可以发电。研究人员制造了一种二硫化钼纳米膜，只有三个原子厚，这种膜上的纳米洞大小适中，恰好能让咸水中的阳离子通过，拦截了大多数的阴离子。如果膜的一边是咸水，一边是淡水，阴阳离子就会分开，形成电势，从而发电。 地杆菌制成纳米导电线科学家还让一种古老的微生物吐出了纳米电路。地杆菌生活在土壤里，它能分泌一种能导电的蛋白质，靠这个本事吃土壤里的铁和其他金属，因此颇受环境修复工作者青睐。前几年，科学家用地杆菌的导电蛋白质，制成了纳米级的电线。而最近一篇论文宣称：美国科学家修改了地杆菌的基因，让它分泌出更多色氨酸。色氨酸是一种让你在大餐后昏昏欲睡的物质，在纳米尺度下导电良好。纳米导电线导电性更强新版地杆菌吐出的电线，不仅导电性比过去提高了2000倍，而且直径只有1.5纳米，是最细的纳米导电线之一。这种电线非常结实，以至于需要花好几个月才能降解。科学家还准备让地杆菌生产纳米晶体管和电容，最后装配出一套纳米电路。最华丽的纳米作品，或许是11日《自然》官网报道的梵高名画。在硬币大小的几个玻璃皿中，梵高作品《星空》的局部被再现，涂抹的痕迹酷似油画颜料。这项技术叫“DNA折纸”，由加州理工大学发明。原理是先用DNA长链折叠成想要的形状，用DNA短链的“铆钉”衔接，然后在盐水中加热，让适当的组件自己挂到DNA的钩子上。如果将荧光分子组装到合适位置，就能映出一副《星空》的明暗轮廓。以前，DNA折纸术被用来绘制笑脸图案，甚至还画过一张西半球的地图，在纽约现代艺术博物馆里展出。这次组装《星空》的程序，前所未有的复杂，也能用来组装复杂的纳米装置。

元素百科为您介绍加拿大研究人员开发出DNA纳米机器能快速检测各种物质。据最新一期《自然—通信》杂志报道，加拿大研究人员开创了一种利用DNA（脱氧核糖核酸）作为微观机器引擎的新方法，可用来检测病毒、细菌、可卡因乃至金属等物质。加拿大生物分析化学和生物接口领域研究主席、麦克马斯特大学生物接口研究所所长约翰·布伦南表示，这一全新平台可适应多种用途，DNA纳米结构具有很强的适应性，因此可检测各种目标物。 编程DNA材料塑造成圆状物DNA是最出名的遗传物质，也是一种非常适合编程的分子，在工程合成领域具有重要应用。新方法可将分别编程的DNA材料塑造成一对互锁的圆状物。第一个圆状物直到被第二个圆状物释放时才能激活，这就像自行车车轮被上了一把锁。当充当锁具的第二个圆状物追踪到目标物质的迹象时，其就会打开并释放第一个DNA圆，从而迅速复制并创建诸如颜色改变这样的信号。布伦南表示，该方法的关键在于，其可被任何需要检测的物质选择性触发。研究人员目前已设计出针对某把钥匙的“锁”，所有的部件均由DNA制成，最终这把“钥匙”则由研究人员针对如何构建物质来定义。DNA纳米机器灵感来源参与该项研究的加拿大核酸领域研究主席李应福解释说，DNA纳米机器的想法来自大自然，生物利用各种纳米级分子机器来实现重要的细胞功能。这是研究人员首次设计出一个基于DNA的纳米机器，它能实现对一个细菌病原体的超灵敏检测。目前，研究人员正将DNA纳米机器进一步发展成用户友好的检测工具，使其能快速检测各种物质，并在一年内开展临床试验。