元素百科为您介绍“超高分辨率荧光显微镜”可观测生物矿化过程的蛋白图像。近日，记者从中科院化学所获悉，该所胶体、界面与化学热力学重点实验室李峻柏课题组利用其开发的“超高分辨率荧光显微镜”，观测到生物矿化过程中参与结晶的蛋白质分布信息。论文在《德国应用化学》上刊发。 超高分辨率荧光显微镜可检测纳米图像信息“超高分辨率荧光显微镜”可以超越远场光学显微镜的分辨率极限，直接检测到几十纳米的精细结构。而与能达到相同或更高分辨率的X光显微镜、各类电子显微镜及原子力显微镜相比，超高分辨荧光成像能在常温常压和基本不损伤生物样本活性的条件下，获得其纳米尺度的图像信息。超高分辨率荧光显微镜的应用研究人员介绍，“超高分辨率荧光显微镜”又称为随机光学重建显微镜（STORM），可达到或好于50纳米分辨率。在前期研究中，李峻柏课题组在超高分辨图像采集和数据分析方面发展了实时单分子定位的程序包SNSMIL，该程序包可广泛应用于高背景成像的数据分析。他们利用STORM观测到方解石中生物矿化过程中参与结晶的蛋白质分布信息，为研究蛋白质诱导生物矿化的机理提供了数据。

元素百科为您介绍中科院成功制备出世界上首例反芳香性二元稀土。近日，中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室孙忠明课题组在稀土分子合金的研究中取得新进展，相关成果已经发表在《德国应用化学》上，同时美国《化学与工程新闻》也对该成果予以了报道，并以《稀土合金使芳香性理论迈上新台阶》为标题，认为该项工作成功地拓展了芳香性这个化学核心的概念。 制备反芳香性二元稀土的意义谈及团队研究工作的核心意义，中科院长春应用化学研究所研究员孙忠明告诉《中国科学报》记者，研究的最大价值在于团队成功制备出了世界上首例反芳香性二元稀土——主族金属分子合金化合物。“在我国，稀土元素具有得天独厚的资源优势，利用稀土和（半）金属构成的分子合金团簇，可以任意组装成各种物理性质和化学性质可调节的新型功能材料。”孙忠明表示，这将极利于把我国稀土资源优势转化为经济优势。稀土元素与主族金属元素形成的“金属-金属键”是孙忠明团队需要攻克的难题。他告诉记者，在二元、三元甚至多元分子合金中，能够稳定成键的团簇所包含的原子个数和稀土的配位模式应具有一定规律。如何去发现这些合成规律，是团队需要去着力解决的。考虑到稀土元素特殊而丰富的电子排布，可能对重主族金属元素产生特殊的诱导效应，导致价电子重排，形成具有独特物理性质的化合物，团队便利用理论化学对合成结果进行了辅助分析，从而真正获得了对稀土——主族金属成键的本质特征和电子特性的认知。此外，在实验过程中，如何攻克稀土分子合金的合成技术和合成条件又成为了摆在团队前行中的一道屏障。孙忠明解释：“大部分分子合金带有负电荷，所以极易被氧化，其合成条件将是非常苛刻的。”而要想非常好地开展这方面的工作，则需要团队同时具备高温无机固体化学和金属有机化学的合成背景，并掌握熟练的绝水绝氧操作技巧。最终，孙忠明团队通过搭建合金前体化合物制备和稀土（过渡）金属有机化合物制备的两条操作技术路线，成功解决了稀土分子合金的合成技术和条件上的关键问题。反芳香性二元稀土未来发展对于未来，孙忠明给予了展望。他指出目前团队的研究还处于起步阶段。在此次研究的基础上，团队将继续朝着分子合金的设计、合成及“金属-金属键”本质研究的目标前进。他们希望能够合成出具有特殊光、电、磁和化学性质的分子合金化合物，并通过澄清其几何结构，成功地确定出这种分子合金化合物的稳定性以及力学特性，使分子合金化合物成为有效的基本材料“建筑”的单元，从而定向组装出具有特定组分、特定功能及特定尺寸的新型功能材料。孙忠明最大的心愿是：未来，通过他们的研究工作，能够让分子合金组装材料，成为材料科学领域一个大放异彩的“新星”，发挥出举足轻重的科学价值。

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。