科学新闻

2016-07-23 02:34
中国科技教育 2016年4期
关键词:汗液引力波黑洞

新设备令健康管理毫不费力 Meghan Rosen

健康跟踪器得到了升级。

一种新型电子健康监视设备可感知一个人的体温,分析一滴汗液的化学成分,并且能将这些数据无线发送到智能手机上。

这个小装置或可帮助运动员立即测量它们的水合程度,或者给予科学家们一种简单且无创性的办法收集医学研究的数据。

研究人员此前制造出过汗液传感器,但是这个新的装置“呈现出一种完全不同的复杂性”,来自美国伊利诺伊州立大学的材料学家John Rogers说道。

此前的传感器只能够探测一种单一的化学成分。新型传感器可实时测量4种化学成分——葡萄糖、乳酸、钠及钾,Ali Javey和他的同事们将他们的研究成果发表于1月27日出版的《自然》杂志上。

传统的电子设备依靠“大脑”运行,这种大脑由布局在硅芯片上的微型电路组成。“但是硅芯片的问题在于它们太小且太僵硬”,来自加利福尼亚大学的电气工程师Javey说道。它们精于数据处理,但并不适合制造紧靠于皮肤上的传感器。因此,类似橡胶的可扭动、弯曲的电子装置便成为理想选择,但是它们没有硅基版本的处理能力。

因此科学家们具有代表性地使用了软性电子装置作为“感觉”,而让传统的电子装置进行“思考”,这二者间通过长线连接,来自韩国首尔国立大学的生物工程师Dae Hyeong Kim说道。Javey的团队将两种技术合并入一个单一的无线装置中。“这种集成水平实在令人惊讶。”

研究人员对志愿者身上的汗液传感器进行了测试。在测试中,12名志愿者将装置卷入发箍进行室外奔跑。其中6名奔跑者每隔5分钟喝1次水;另外6名根本就不喝水。经过大约一个半小时,未曾喝水的人身上的汗液传感器获取了脱水的迹象:钾浓度上升。

Javey表示,对这种装置稍作调整或可令其具有超越体育运动的用途:研究人员可能在某一天就能使用它在不采血的情况下诊断儿童铅中毒,或者甚至可能用它探测汗液中与抑郁症相关的分子状况。

王麒 译自 《科学新闻》(ScienceNews)2016年3月5日

The Cover封面故事

揭秘引力波:黑洞碰撞产生的涟漪会在时空中穿越,它们能够在地球上被观测到。那么这些引力波到底是什么?LIGO系统又是如何探测到它们的呢?

Features特写

来自于黑洞的引力波验证了爱因斯坦的预言:引力波,这种由爱因斯坦1个世纪前所预言的宇宙结构间的时空振动终于被检测出来,它为探索宇宙开辟了一条林阴大道。

News科学新闻

穴居人的DNA有可能会增加现代人的患病风险:穴居人的DNA可能曾经帮助过人类,但是现在它们或许是患病的原因。

采取极端措施将蝾螈目动物从两栖动物杀手中挽救回来:从致命的Bd真菌爆发中得到的经验正在帮助研究人员防止北美蝾螈天堂免受蝾螈壶菌(Bsal)的威胁。

早期手势锻炼有助于聋童的思维作业:从出生开始就受到手语训练的聋童,在执行需要全神贯注及冲动控制的任务时,会表现得更为出色。

电子烟与一系列疾病的多发相关:对于动物基因活性的研究与分析显示出,电子烟存在着非常广泛的潜在的健康新风险。从精子到心脏,从免疫力到心理健康,它几乎可以影响到每件事情。

巴比伦人运用几何学追踪木星的运动:远早于欧洲的天文学家,巴比伦人运用一个几何学增量追踪木星的运动。

浮游植物迅速从印度洋消失:最新的研究显示出,由于受到全球变暖的影响,在过去的16年中印度洋的浮游植物种群下降了30%。

记忆细胞提升了对抗血癌的策略:在记忆T细胞的帮助下,免疫治疗变得更为强大。

白尾鹿拥有它们自己的疟疾形态:长期被忽略的寄生虫出现在了美国东南部的白尾鹿身上。

对老鼠的研究为大脑对冲撞的反应提供了线索:对于老鼠的研究显示出,在头部发生碰撞后,大脑需要时间恢复功能。

移除“破损”细胞,使得老鼠活得更久且更加繁盛:老化细胞可促进老化,移除它们可令老鼠活得更久更健康。

没有Y染色体的雄性老鼠:研究人员绕开Y染色体制造出雄性老鼠。

新装备可毫不费力地跟踪健康:最新的一体式装备可探测并分析你的体温,以及汗液中的4种化学物质。

机器在战略博弈类竞技中取得胜利:计算机首次在战略博弈类项目围棋中战胜了一名人类职业选手。

The Cover封面故事

细胞来自于脂肪修复骨骼、软骨、肌肉,甚至心脏中:干细胞及其他脂肪的组成部分可被强制培养到骨骼、软骨、肌肉中,或者用来修复心脏。

Features特写

超微型引擎与热力学第二定律:汽车的发动机和电池能够工作是因为存在热力学第二定律,这在量子领域同样适用于超微型引擎,不过会产生一些曲化效果。

News科学新闻

在女性穴居人中发现人类DNA:人与穴居人间的异种交配比想象的要早,这在穴居人的染色体组中留下了痕迹。

反应堆数据暗示着存在第4种中微子:中国的一项核反应实验为一种第4类型的中微子提供了新的线索,又一个在物理学上允许的标准类型或许存在着。

特大质量黑洞引发引力波产生:这些引力波来自于2个黑洞,它们比任何已知位于星系核心之外的黑洞都大得多。它们形成的环境与银河系也大不相同。

水下电力电缆产生的磁性并没有对海洋生命产生影响:最新的研究显示出,横跨海床的传送电流的高压电缆没有对本地鱼类、蟹类造成负面影响。

FDA检测使用有争议除草剂食品的安全性:在富有争议及矛盾的研究中,FDA将对世界上最为广泛使用的除草剂——草甘膦进行食品安全性检测。

“自私”的DNA嘲笑遗传规则:R2d2是一种自私的DNA,它可以令科学家对适应和进化的认识产生偏斜。

复活节岛上的人们使用尖锐的石头作为工具而非武器:在复活节岛上,边沿锋利的石头工具是为了日常生计,而非战争。

铅的危害可持续一生,甚至更长:科学家认识到铅会对大脑产生毒害已经有几十年了,但是由于铅暴露遗留在儿童身上的标志却可延伸至成人期,并且有可能对后代产生影响。

最新的碳簇具有高存储能力:一种新的碳结构或可在蜂巢状细胞中存储气体或液体。

(王麒 编译)

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