元素百科为您介绍迄今最清晰端粒酶结构图像问世。据英国《自然》杂志25日发表的一篇论文，美国科学家团队使用冷冻电镜技术，以迄今最高的分辨率确定了端粒酶的结构。鉴于端粒酶与癌症和老化关系密切，该发现代表着人类向开发端粒酶相关疗法迈出了重要一步。 时至今日，科学家并不能完全肯定衰老和癌症的真正起因，而端粒功能的发现，被认为是开拓了一条抗衰老与癌症新疗法之路。端粒是染色体末端的“帽子”结构，类似于鞋带上的塑料尖头，起着保护作用，可以防止染色体“磨损”。每一次细胞分裂，端粒都会变短，直至细胞停止分裂并死亡。而端粒酶可以通过向染色体末端添加DNA而避免这一点。学界认为，如果能合理运用提取生物端粒酶技术，将揭开人类衰老和罹患癌症等严重疾病的奥秘。以往电子显微镜的分辨能力可以展示微观世界的细节，但由于生物样品无法承受电子束的辐照损伤，一直很难获得关于生物样品的高分辨率信息。美国加州大学伯克利分校研究人员凯瑟林·科林斯及其同事决定利用更新的技术手段“揭秘”端粒酶。而冷冻电镜技术结合近几年的分辨率革命，被认为开启了解析生物分子结构的新纪元，这项技术的几位先驱也因此荣颁2017年诺贝尔化学奖。研究团队此次正是利用冷冻电镜技术，最终确定了人体端粒酶的结构，这也是迄今为止人类获得的分辨率最高的端粒酶图像。在论文随附的新闻与观点文章中，美国加州大学圣克鲁兹分校科学家迈克尔·斯通表示，以往端粒酶结构数据的缺乏，妨碍了临床调控端粒酶的进展，但现在，研究人员终于在亚纳米尺度上得到了该分子与其底物相结合的图像。

元素百科为您介绍新型纳米结构显著提升储能纤维性能。纤维状柔性超级电容器是一种新兴的一维储能器件。因其具有重量轻、体积小且具有很好的柔韧性和拉伸性，纤维状柔性超级电容器很适合用来驱动便携式微电机设备和可穿戴电子系统。与传统超级电容器类似，纤维状超级电容器按储能机理可分为双电层电容器和法拉第赝电容器两类。赝电容活性物质的理论能量密度值通常是双电层活性物质的数倍乃至数百倍，因而赝电容器有望作为高能量密度的储能器件。然而，金属氧化物等赝电容活性材料具有导电性差和机械强度低等缺点，导致其功率密度低和循环使用寿命短，从而限制了赝电容器的实际应用。如何在不损失功率密度和使用寿命的前提下提高能量密度成为了当前全球范围内备受关注的重要课题。 最近在《通讯-化学》上发表的一项研究“Carbonnanotubesandmanganeseoxidehybridnanostructuresashighperformancefibersupercapacitors”，由东京大学、北京科技大学、麻省理工学院等科研机构共同完成，采用电化学沉积法将纳米结构的二氧化锰（MnO2）生长到相互连接的碳纳米管（CNT）网络内部，制备了一种以金属镍（Ni）纤维作为集电体的高性能多孔纤维状同轴电极（Ni/CNT/MnO2）。二氧化锰长期以来一直作为制备赝电容超级电容器的活性材料，但其导电性差和机械强度低是其明显缺点。该课题组采用电化学方法将纳米结构的二氧化锰生长到相互连接的碳纳米管网络中，可以显著提升二氧化锰纳米结构的整体导电性和机械强度。在这些CNT/MnO2复合纳米结构中，CNT就像毛细血管将血液输送给组织细胞那样将电子传送给MnO2，从而可以实现快速充放电过程中的电子转移，并且其性能不受涂层厚度的限制。因而，CNT/MnO2复合纳米结构活性壳层的厚度可以达到大约150μm，而Ni/CNT/MnO2电极的比容量可以达到231mFcm-1。相比其他方法制备的纤维状电极，该Ni/CNT/MnO2电极在性能上实现了巨大飞跃。以Ni/CNT/MnO2同轴电极组装的对称型超级电容器的能量密度可以达到10.97μWhcm-1，仅3厘米长的该器件就可以点亮LED灯。这种制备方法同样可以拓展到其他CNT基的赝电容材料当中，比如CNT/TiO2、CNT/RuO2、CNT/PbO2、CNT/Ni(OH)2、CNT/Co(OH)2等。这些优秀的性能预示着这种新型复合纤维超级电容器作为可穿戴能量储存设备具有巨大应用潜力，为新型可穿戴储能设备打开了一扇全新的大门。

元素百科为您介绍陕西师大在气相毒品探测研究领域取得新进展。近年来，针对危险、有毒、有害化学品超灵敏探测的科学和技术研究受到各国政府的高度重视，特别是在美国国防高等研究计划署（DARPA）的电子狗鼻计划（ElectronicDog’sNoseProgram）、真鼻计划（RealNoseProgram）、从原子到产品计划（A2PProgram），以及美国国土安全局（DHS）的Cell-All计划推动下，相关研究得到了迅猛发展。据世界毒品与犯罪组织披露，在过去十年里，涉毒发病率、死亡率急剧增长，截至2017年，全球约2950万人吸毒成瘾，严重威胁着人类健康、家庭幸福和社会稳定。然而，到目前为止，毒品侦测主要还是依赖经过特殊训练的缉毒犬、缉毒警和卧底密报，露检率、误检率很高，而且效率低下。为此，急需发展原位、在线、快速、超灵敏毒品探测技术。 薄膜基荧光传感是继离子迁移谱之后，国际公认的新一代有望取代缉毒犬、嗅爆犬的微痕量探测技术。在过去的二十年里，陕西师范大学房喻教授研究组一直致力于荧光敏感薄膜创新制备、薄膜器件化、器件阵列构建和荧光传感器研究等工作，发展的超灵敏隐藏爆炸物荧光探测技术和设备已经实现了工业生产和规模销售。围绕毒品气相超灵敏探测，最近，房喻教授小组将基于毛细凝结的富集作用与分子激发态性质对微环境变化的敏感性结合，设计制备了一组荧光敏感薄膜材料，通过阵列化、逻辑门运算，以及传感响应动力学信息的挖掘，在自主搭建的系统上，实现了对冰毒、麻古、摇头丸、K粉、咖啡因、巴比妥等六种重要精神类毒品的超灵敏、高选择、快速检测，且样品无需任何前处理，实现了毒品探测技术的重要突破。相关工作近期在综合类顶级期刊《自然—通讯》上在线全文发表。论文第一作者为陕西师大化学化工学院2016级博士研究生刘科同学，通讯作者为房喻教授，陕西师大为唯一署名单位。