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理工
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高校科技成果盡在科轉(zhuǎn)云
西安交通大學
2021-04-10
江蘇科技大學蘇州
理工
學院
長江之濱、揚子江畔,坐落在美麗沙洲的江蘇科技大學蘇州理工學院正在蓬勃發(fā)展。一所享有國內(nèi)“造船工程師搖籃”美譽的江蘇科技大學和一座有著雄厚經(jīng)濟實力和高度重視教育的全國文明城市張家港市攜手校地聯(lián)姻,共繪高等教育藍圖。學校經(jīng)過十多年的辦學實踐與探索,形成了極富特色的發(fā)展思路和富有創(chuàng)新的市校合作辦學機制。一個充滿活力、契合地方經(jīng)濟社會發(fā)展的高等學府正在崛起。在這里,知識與能力、視野與素養(yǎng)是不變的追求,特色與品牌、開拓與創(chuàng)新是永恒的主題。 江蘇科技大學蘇州理工學院前身為江蘇科技大學南徐學院(成立于2002年),2012年6月,經(jīng)教育部和江蘇省教育廳批準,正式更名為江蘇科技大學蘇州理工學院,遷址江蘇省張家港市。江蘇科技大學蘇州理工學院是由張家港市人民政府投資建設(代表方:張家港市金城投資發(fā)展有限公司)和江蘇科技大學(負責辦學管理)合作創(chuàng)辦的全日制普通本科院校(獨立學院)。學院坐落在全國百強縣市前三甲、全國文明城市張家港市城北科教新城沙洲湖畔,占地約856畝,建設總投資11億元,總建筑面積約27萬平方米。校園環(huán)境優(yōu)美、學風濃郁,象征著熱情、友愛的香樟樹濃蔭遍布,伴隨著瑯瑯書聲蔚然成林。 學校的舉辦方——江蘇科技大學,是一所省部共建、以工為主、特色鮮明的普通高等學校,是江蘇省重點建設高校,教育部本科教學工作水平評估優(yōu)秀學校,教育部卓越工程師教育培養(yǎng)計劃高校。依托江蘇科技大學扎實的辦學力量,學校采取新機制新模式辦學,與江蘇科技大學張家港校區(qū)、張家港江蘇科技大學產(chǎn)業(yè)技術研究院協(xié)調(diào)發(fā)展,實行“三位一體”的管理模式。“根植張家港、面向全江蘇、服務長三角”,學校以辦好人民滿意的教育為宗旨,加快建成一所辦學聲譽好、人才培養(yǎng)質(zhì)量高、科技創(chuàng)新能力強、對地方有影響力的高水平、有特色的應用技術型大學。 學校設有船舶與建筑工程學院、機電與動力工程學院、電氣與信息工程學院、冶金與材料工程學院、商學院、公共教育學院等6個二級學院,擁有船舶與海洋工程、機械設計制造、電氣工程及自動化、冶金工程、財務管理等25個本科招生專業(yè)。學院對學習期滿、成績合格,符合條件的學生頒發(fā)江蘇科技大學蘇州理工學院畢業(yè)證書;符合學士學位授予條件的,授予江蘇科技大學蘇州理工學院學士學位證書。 學校始終堅持把人才培養(yǎng)作為根本任務,不斷深化人才培養(yǎng)模式改革,培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展?jié)撡|(zhì)、創(chuàng)新能力和國際化視野的綜合性應用型人才。學校面向全國招生,現(xiàn)有在校生6000余人,畢業(yè)生就業(yè)率每年保持在96%以上。學校堅持每年在新生中選拔組建“綜合改革實驗班”。“綜合改革實驗班”的招生以學生高考成績?yōu)橐罁?jù),進校后通過學生自主申請,結(jié)合數(shù)學、英語考試成績,綜合考評錄取。“綜合改革實驗班”設有工程技術、信息科學和商科3個大類以及國際合作班等類型。學生進入實驗班后按照學科大類進行培養(yǎng),滿足條件的優(yōu)先在學科大類中進行專業(yè)調(diào)整。實驗班在管理模式上借薦“書院制”的模式,單獨組班、集中管理,實施“雙導師制”。按照一年級進行通識教育,二年級大類培養(yǎng),三四年級完成相應專業(yè)培養(yǎng)的模式,利用學校優(yōu)質(zhì)教育教學資源,采用研究型教學模式和靈活的管理模式,強化教育、培養(yǎng)與督導,為學生繼續(xù)教育與留學深造提供良好的條件。 學校堅持“人才強校”戰(zhàn)略,建成了一支富有特色、專兼結(jié)合的具有較高水平的師資隊伍。目前,學校專任教師中1/5具有副教授以上職稱,1/3的教師具有博士學位。學院擁有研究生導師30余人,充分依托江蘇科技大學張家港校區(qū)和產(chǎn)業(yè)技術研究院開展研究生培養(yǎng)工作,現(xiàn)有碩士生約100人在校開展學習和科研工作。現(xiàn)有江蘇省有突出貢獻中青年專家1名,江蘇省高校“青藍工程”優(yōu)秀青年骨干教師4人。中船總公司優(yōu)秀青年科技工作者1人,江蘇省“雙創(chuàng)計劃-雙創(chuàng)博士”1人,江蘇省汽車工程學會首席專家1人,揚州市“綠揚金鳳計劃”創(chuàng)業(yè)領軍人才1人,泰州市“雙創(chuàng)”人才1人;入選張家港“港城英才計劃”及緊缺高層次人才10人。共有7位教師榮獲省級專業(yè)學科講課比賽二等獎及以上,其中一等獎2人;有9位教師榮獲校級講課比賽二等獎及以上,其中一等獎3人。 學校堅持以服務社會為導向,逐步形成了“立足張家港、服務長三角”的政、產(chǎn)、學、研社會服務體系。學校與張家港市人民政府以及眾多企事業(yè)單位開展了全面產(chǎn)學研合作。2012年6月,張家港市人民政府與江蘇科技大學簽署協(xié)議,共建江蘇科技大學蘇州理工學院和張家港江蘇科技大學產(chǎn)業(yè)技術研究院,張家港市人民政府計劃3年為研究院投入3000萬元專項經(jīng)費;2013年,學校與江蘇永鋼集團有限公司簽署校企戰(zhàn)略合作協(xié)議,設立400萬“永鋼獎學金”。截止目前,學校已與張家港共建省級研究生工作站16家,各類研發(fā)中心、工程技術中心11家,與20余家企業(yè)和行業(yè)協(xié)會簽署全面合作協(xié)議。 學校堅持走國際化辦學大路,廣泛開展國際交流與合作,先后與美、英、澳、韓、加、法等20多個國家的多所高校建立了友好合作關系,并與美國底特律大學、 倫敦商業(yè)研究學院、法蘭西商學院等高校聯(lián)合舉辦了合作項目。 學校遵循“以人為本、因材施教、終身教育”的育人理念,堅持打造“先進思想引領青年,高雅文化塑造青年,多元領域培養(yǎng)青年,優(yōu)質(zhì)平臺服務青年”的校園文化品牌活動,努力培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才。勵志教育、助學幫扶、獎學基金、創(chuàng)業(yè)扶持等完善的激勵政策為優(yōu)良學風建設形成了有力的支撐,高水平校園文化及科技活動為學生全面發(fā)展提供了良好的平臺。學生在校園文化藝術節(jié)、志愿服務以及各類省級以上學科競賽等活動中屢屢獲獎。豐富多彩的第二課堂、創(chuàng)業(yè)實踐等活動,讓廣大學子知識更加寬泛,能力不斷增強。學校團委被評為“江蘇省五四紅旗團委”。 徜徉在美麗的校園中,清婉的微風拂面,伴送著抑揚吟詠的樂聲;蒼勁雄厚的碑銘,鐫刻著船魂精神的生生不息;蔭蔭蓬勃的桂樹林,記載著科大蘇理工人不懈追求的執(zhí)著。站在新的歷史起點上,學校將立足當前、放眼未來,在與時俱進中搶抓新的發(fā)展機遇,在激烈競爭中提煉辦學特色,為創(chuàng)建高水平、有特色應用技術型大學而努力奮斗!
江蘇科技大學蘇州理工學院
2021-02-01
河北科技大學
理工
學院
河北科技大學理工學院坐落于河北省會石家莊市,是經(jīng)河北省人民政府批準、教育部首批確認、由河北科技大學舉辦的全日制本科層次獨立學院。學院成立于2001年,現(xiàn)設有招生專業(yè)62個,在校生13000余人,生源范圍遍布全國17個省、市、自治區(qū),是一所集工學、理學、醫(yī)學、文學、法學、經(jīng)濟學、管理學、藝術學等多學科為一體的綜合性大學。 學院始終堅持社會主義辦學方向,以立德樹人為根本任務,秉承"一切為了學生,經(jīng)過四年的培養(yǎng)與塑造,使每個學生都能走向成功"的辦學理念。2015年,學院被河北省教育廳遴選為"普通本科高校向應用技術類型高校轉(zhuǎn)型發(fā)展試點學校",加入河北省應用技術大學聯(lián)盟。 作為改革試點,學院以提升高等教育適應、支撐、引領經(jīng)濟社會發(fā)展能力為目標,把促進人的全面發(fā)展和滿足社會需要作為衡量人才培養(yǎng)的根本標準,以學生綜合素質(zhì)培養(yǎng)為核心、以服務區(qū)域經(jīng)濟為導向、以緊密對接職業(yè)需求為主線,將專業(yè)知識與實踐技能培養(yǎng)落實在各教育環(huán)節(jié),構(gòu)建了"四四制"人才培養(yǎng)體系。 學院以提升學生實踐能力為應用技術型人才的培養(yǎng)目標,秉持產(chǎn)教融合的理念,積極推進校企合作,共建校企聯(lián)合培養(yǎng)實踐教學基地,系統(tǒng)構(gòu)建學生就業(yè)體系,實現(xiàn)校企"雙主體"協(xié)同育人,提升學生綜合運用所學知識解決生產(chǎn)中實際問題的能力,以培養(yǎng)讓用人單位用得上、留得住的優(yōu)秀畢業(yè)生。 學院以提升學生創(chuàng)新意識、塑造創(chuàng)業(yè)精神、提升創(chuàng)業(yè)能力為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才的培養(yǎng)目標,構(gòu)建面向全體、結(jié)合專業(yè)、兼顧個性的"面、線、點"有機結(jié)合的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系,重視創(chuàng)業(yè)師資團隊建設,聘請校外企業(yè)家導師,推動專業(yè)教育與創(chuàng)新教育有機融合,建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心,打造創(chuàng)業(yè)孵化基地,積極為學生構(gòu)筑創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐平臺。 學院以提升學生的科學素養(yǎng)和研究能力為技術研究型人才的培養(yǎng)目標,積極倡導教學與科研融合,推進課程改革,開發(fā)專業(yè)創(chuàng)新課程,創(chuàng)造條件讓更多學生參與科學研究,為學生搭建了研究生貫通培養(yǎng)平臺,通過學習研究生基礎延伸課程和參加科研課題,夯實專業(yè)基礎、培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和良好的科學素養(yǎng)。近年來,眾多畢業(yè)生進入了國內(nèi)外知名大學繼續(xù)深造。 學院以提升學生全球化視野、國際競爭力為國際拓展型人才的培養(yǎng)目標,不斷拓展國際交流項目、拓寬國際化人才培養(yǎng)途徑。目前,學院已與境外多所大學建立了實質(zhì)性合作關系,通過師生交流、學分互認、課程互選模式,構(gòu)建中外本科雙學位聯(lián)合培養(yǎng)機制;積極舉辦海外游學、短期學分課程、境外實習實踐項目,構(gòu)建內(nèi)容豐富的國際交流教學平臺。 辦學以來,學院多次榮獲"全國先進獨立學院"、"河北省教育系統(tǒng)先進集體"、"河北省文明單位"等榮譽稱號。《光明日報》《中國教育報》《中國青年報》等多家權(quán)威媒體先后多次全方位報道學院的辦學成績。 "十四五"期間,學院將緊緊抓住轉(zhuǎn)型發(fā)展契機,在京津冀協(xié)同發(fā)展的機遇中奮發(fā)有為,努力建設成一所特色鮮明的應用技術型大學,為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)人才
河北科技大學理工學院
2021-02-01
微弧電泳復合處
理工
藝開發(fā)及裝備研制
開發(fā)的微弧電泳復合處理裝置由微弧氧化電源和微弧電泳處理線組成,該裝置結(jié)構(gòu)簡單,效果顯著,使用的電解液環(huán)保無污染,電量消耗低,是在計算機控制下能夠自動調(diào)節(jié)的表面處理設備。在國內(nèi)外,此技術應用產(chǎn)品屬于首創(chuàng),具有很高的技術含量及先進性。 創(chuàng) 新 點 1、微弧/電泳工藝的運用,使其兩種工藝的優(yōu)勢互補,開發(fā)的微弧電泳復合膜層的綜合使用性能
南京工業(yè)大學
2021-04-14
政策解讀|《
北京
市高校和科研機構(gòu)存量專利盤活工作實施方案》
進一步健全產(chǎn)學研專利協(xié)同創(chuàng)新和運用工作機制,推動企業(yè)與高校和科研機構(gòu)專利精準對接,引導培育更多符合產(chǎn)業(yè)實際需要的高價值專利。
北京市知識產(chǎn)權(quán)局知識產(chǎn)權(quán)運用促進處
2024-12-20
關于征集2025年度高校科技
成果
及大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)入庫項目的通知
關于征集2025年度高校科技成果及大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)入庫項目的通知。
中國高等教育學會
2025-01-23
光和熱響應的人
工大
環(huán)主體對客體分子的影響
變構(gòu)效應(allostery),是蛋白質(zhì)在外部刺激的條件下,構(gòu)象發(fā)生一定的變化,從而執(zhí)行相應的功能,以確保生命體的正常運行。為了模擬蛋白質(zhì)中復雜的變構(gòu)過程,設計和合成具有外部刺激響應并執(zhí)行特定功能的大環(huán)主體分子一直是超分子化學的重要目標。然而光致異構(gòu)的小分子,在大的環(huán)張力或者應力的條件下,一般會降低或者失去其異構(gòu)性能,因此構(gòu)筑光響應的剛性大環(huán)主體分子一直是超分子領域的一大難題。近來,劉育教授課題組與美國西北大學J.FraserStoddart課題組合作,設計并合成了一個具有光和熱響應的苯撐乙烯吡啶鹽大環(huán)主體分子。由于大環(huán)張力效應,苯撐乙烯吡啶鹽異構(gòu)反應的可逆性被進一步提高。在光照的條件下,該大環(huán)由(EE)-異構(gòu)體轉(zhuǎn)化成(EZ)-異構(gòu)體、在加熱的情況下,(EZ)-異構(gòu)體又能定量的轉(zhuǎn)化成(EE)-異構(gòu)體.得益于苯撐乙烯吡啶鹽大環(huán)主體的變構(gòu)效應,成功實現(xiàn)了對一系列富電子和缺電子芳香客體分子的光控可逆釋放與包結(jié)。利用光響應的主體來控制分子包結(jié),不僅為構(gòu)筑更高級的光響應超分子組裝體和分子機器提供了可能,也在活性中間體的穩(wěn)定,可控的藥物釋放以及污染物分離等方面中具有廣泛的應用前景。
南開大學
2021-04-10
光力學中的最新研究
成果
北京大學物理學院人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國家重點實驗室徐海潭研究員和耶魯大學Jack Harris教授研究組、芝加哥大學Aashish Clerk教授合作,在光力學研究中取得重要進展。成果以“Nonreciprocal control and cooling of phonon modes in an optomechanical system”為題發(fā)表在《自然》(Nature)上(https://www.nature.com/articles/s41586-019-1061-2)。該工作提出了基于光力相互作用的非互易聲子耦合新原理,實現(xiàn)了非互易的聲子傳遞和新型光力制冷方法。 學諧振子在現(xiàn)代科技和生活中具有廣泛的應用,大到引力波探測裝置,小到我們身邊的手機,涉及傳感、變頻、濾波等重要器件。一般的諧振子器件是互易的,即器件內(nèi)部或者兩個器件之間的聲子傳遞和方向無關。而非互易的諧振子器件對于全雙工聲子信號收發(fā)、聲子隔離等有著非常關鍵的作用,甚至還可以用來對熱能進行單向傳遞,使冷的物體更冷,熱的物體更熱。圖a,基于光力相互作用的非互易聲子耦合機制。b,通過控制激光相位,聲子隔離度±30分貝連續(xù)可調(diào)。 光力學是光學和力學相結(jié)合的新興科研領域。光力相互作用可以用于光學和力學模式的精密調(diào)控和測量,有著重要的物理意義和實際應用。這個工作中的光力學系統(tǒng)由超高品質(zhì)因子的氮化硅納米薄膜和高精細度光學腔構(gòu)成。激光將聲子從納米薄膜的一個諧振模式轉(zhuǎn)化為光子,再變回另一個諧振模式中的聲子。多束激光的物理效應互相干涉,使聲子傳遞增強或者減弱。通過控制激光相位,實現(xiàn)了聲子隔離度在±30分貝范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)(如圖所示)。在徐海潭等人之前的工作(Nature 537,80 (2016))中,他們通過拓撲操作實現(xiàn)了瞬態(tài)的非互易聲子傳遞,而在最新的工作中,他們通過光力相互作用產(chǎn)生了聲子模式間靜態(tài)的非互易耦合,從而實現(xiàn)了穩(wěn)定的非互易聲子傳遞。 進一步地,徐海潭等人實現(xiàn)了用非互易相互作用來調(diào)控并觀測諧振子的熱力學漲落。當聲子傳遞是雙向的時候,兩個諧振模式通過交換熱聲子,對應的溫度會互相接近。而當聲子傳遞是單向的時候,被隔離的諧振模式把熱聲子傳遞給另一個諧振模式,這使得被隔離模式的熱聲子數(shù)減少,因此降低溫度,而另一個模式則升高溫度。從而通過非互易聲子傳遞實現(xiàn)了一種新型的光力制冷技術。該研究中所包含的創(chuàng)新方法也可以推廣應用于其他電子、力學和光學等系統(tǒng)。 研究工作得到北京大學人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國家重點實驗室、教育部納光電子前沿科學中心和量子材料協(xié)同中心的支持。
北京大學
2021-04-11
對大腦遺忘機制的研究
成果
記憶是大腦最重要的功能之一,也是人類研究最多的腦功能之一。記憶隨時在發(fā)生,而遺忘如影隨形。 海馬體位于大腦丘腦和內(nèi)側(cè)顳葉之間,是負責記憶的編碼和存儲的一個重要腦區(qū)。在這里,記憶信息被編碼于一些神經(jīng)元中,稱之為記憶印跡細胞。隨著科學研究的發(fā)展,科研人員發(fā)現(xiàn)印跡細胞的重新激活是記憶提取的“發(fā)動機”,印跡細胞間的突觸聯(lián)系是儲存記憶的“倉庫”。 海馬腦區(qū)中記憶是如何隨著時間而消退的呢?這個問題在科學界一直沒有得到充分的研究。經(jīng)過3年多的努力,浙江大學醫(yī)學院谷巖研究員課題組和王朗副研究員課題組首次發(fā)現(xiàn),用于免疫的小膠質(zhì)細胞通過清除突觸而引起記憶遺忘,并且進一步發(fā)現(xiàn)補體信號通路參與了小膠質(zhì)細胞介導的遺忘,并且依賴于記憶印跡細胞的活動。 這項研究,北京時間2月7日在國際頂級期刊《科學》在線發(fā)表。論文共同第一作者為醫(yī)學院2016級博士生王超和2017級博士生岳惠敏,論文通訊作者為谷巖研究員和王朗副研究員。 遺忘被“遺忘”了 記憶與遺忘就像是一個硬幣的兩個面,不可分割。但是長期以來,科研人員對人腦記憶的產(chǎn)生、儲存、調(diào)取始終表現(xiàn)出濃厚的興趣,研究也比較深入,但對于遺忘這一現(xiàn)象關注的就不是很多。就算是討論記憶丟失的原因,也多是從記憶存儲和調(diào)取過程中出現(xiàn)問題這個角度來考慮。 遺忘被“遺忘”了。不過,谷巖倒是對這個問題很好奇,他開玩笑說:“我自己記性差,所以對遺忘方面的研究很感興趣。” 如何算出記憶保留了多少?課題組在小鼠記憶遺忘實驗中用的是經(jīng)典的條件恐懼記憶行為學模型。科研人員通過在一個場景中給小鼠施加電擊刺激,使其建立對這個環(huán)境的記憶。在35天后,讓受過電擊的小鼠再次重返這一場景中,看小鼠是否會回想起電擊的痛苦進而表現(xiàn)出害怕。 “這個行為學范式本來是用來檢測恐懼行為的記憶的,但換一個角度看就是遺忘”,谷巖介紹,正常的小鼠對于環(huán)境總是充滿好奇四處活動,但是如果留有恐懼記憶,它就會因為害怕而呆在那里不動(即freezing狀態(tài)),“我們就通過計算單位時間內(nèi)小鼠處于靜止不動的時間,來衡量小鼠記憶保留的情況。”圖1. 記憶的遺忘隨著時間而逐漸發(fā)生。研究人員發(fā)現(xiàn),訓練35天后,小鼠freezing的時間顯著低于5天時的檢測結(jié)果,表明時間越久,記憶的遺忘越顯著。 像“探案”一樣做研究 從小鼠的實驗中,研究人員發(fā)現(xiàn),記憶隨著時間的推移而消退。記憶在海馬中提取的主要途徑,是通過編碼這些記憶信息的記憶印跡細胞的激活。通過標記記憶印跡細胞,研究人員發(fā)現(xiàn),遺忘的同時伴隨著印跡細胞的激活率的下降。那么是什么導致了印跡細胞激活率的下降?研究人員關注到大腦中的另一種細胞——小膠質(zhì)細胞。 小膠質(zhì)細胞約占大腦細胞總數(shù)的10-15%左右。此前科學家已經(jīng)明確,小膠質(zhì)細胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的主要免疫細胞。當大腦受傷感染,細菌進入皮層后,小膠質(zhì)細胞作為重要的“防衛(wèi)兵”負責“抵御殺敵”。越來越多的研究表明,小膠質(zhì)細胞不僅參與神經(jīng)系統(tǒng)的免疫調(diào)控,而且對于神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、神經(jīng)元活動以及神經(jīng)環(huán)路功能都有重要的調(diào)節(jié)作用。 研究人員特異性地清除了腦內(nèi)的小膠質(zhì)細胞,發(fā)現(xiàn)不僅遺忘被抑制了,同時印跡細胞的重新激活率的下降也被抑制了。“這個發(fā)現(xiàn)其實非常偶然,我們將清除小膠質(zhì)細胞的小鼠進行了一系列的實驗,包括記憶的形成和提取、焦慮等,但結(jié)果對記憶遺忘的影響非常顯著。”去除小膠質(zhì)細胞的小鼠的恐懼反應要比對照組更加明顯,處于靜止狀態(tài)的時間是對照小鼠的2倍 多。為此,課題組繼續(xù)深入開展實驗,并發(fā)現(xiàn)當清除小膠質(zhì)細胞時,記憶印跡細胞的激活不再出現(xiàn)明顯的下降。圖2. 清除小膠質(zhì)細胞抑制了遺忘。A-B:用CSF-1抑制劑PLX3397(PLX)特異性清除小膠質(zhì)細胞后,小鼠的遺忘被抑制了。C-D:PLX抑制了伴隨遺忘的印跡細胞激活率的下降。 既然小膠質(zhì)細胞確實影響了記憶印跡細胞的激活,并導致了遺忘,那么它們又是如何引起了印跡細胞激活率的下降呢?是不是通過破壞記憶印跡細胞之間的信息傳遞呢?此前的研究表明,小膠質(zhì)細胞能夠清除嬰幼兒大腦發(fā)育中過多的突觸,并調(diào)節(jié)神經(jīng)元之間突觸連接的動態(tài)變化。那么在成年的大腦中,小膠質(zhì)細胞是否也具有同樣的功能呢? 因此研究人員繼續(xù)破案,通過免疫染色和高分辨率成像,他們發(fā)現(xiàn)海馬的小膠質(zhì)細胞“肚子”里,存在著突觸特異性的成分,如位于突觸前的synaptophysin分子和位于突觸后的PSD95分子,并且與小膠質(zhì)細胞中的溶酶體共定位(共定位:兩個蛋白位于同一空間位置的細胞學佐證),表明成年海馬中的小膠質(zhì)細胞仍然具有“吃掉”突觸結(jié)構(gòu)的能力。當抑制小鼠的小膠質(zhì)細胞吞噬作用時,記憶的遺忘被顯著阻斷。這些結(jié)果表明小膠質(zhì)細胞通過“吃掉”突觸而介導了遺忘。圖3. 在小膠質(zhì)細胞中發(fā)現(xiàn)了突觸特異性成分,如突觸前蛋白synaptophysin(Syn,A)和突觸后蛋白PSD95(B),并且與小膠質(zhì)細胞的溶酶體標記物Lamp1共標。 遺忘的機制始于分子的“導航” 研究人員發(fā)現(xiàn),記憶在印跡細胞組成的這條“公路”上激活傳遞,這其中記憶印跡細胞之間的突觸不僅是公路間相聯(lián)系的“橋梁”,而且也是儲存記憶的“倉庫”。小膠質(zhì)細胞就像是“拆遷隊”, 把“橋梁”給拆掉了,儲存在其中的記憶信息也就無法繼續(xù)傳遞下去,最終導致了記憶遺忘。 那么具體是什么分子機制讓本來是大腦“防衛(wèi)兵”的小膠質(zhì)細胞“兼職”成為了“拆遷隊”了呢?研究人員通過高分辨率顯微鏡發(fā)現(xiàn)補體分子C1q不僅與印跡細胞的一些樹突棘共定位,還與PSD95一起存在于小膠質(zhì)細胞溶酶體中,這提示補體信號通路可能介導了小膠質(zhì)細胞對記憶印跡細胞突觸的清除。 研究人員通過對比,發(fā)現(xiàn)在印跡細胞中阻斷補體信號通路可以十分有效地抑制記憶的遺忘和印跡細胞激活率的下降。而C1q-補體信號通路就像是獵人的小狗,尋找并在記憶印跡細胞的一些突觸做上標記,這樣小膠質(zhì)細胞就像有了導航圖一般,可以瞄準目標展開攻擊,一吃一個準。 “復習不易忘”有了科學依據(jù) 生活中的一個常識,學習了一個新知識,假如總是復習,就不容易遺忘,而不去復習的話很快就會忘記。 研究人員通過實驗證明了這一點。課題組特異性地在記憶痕跡細胞中導入了藥理遺傳學受體,通過注射藥物CNO后,可以選擇性抑制記憶印跡細胞的活動,讓它們沒有那么興奮。這個時候研究人員發(fā)現(xiàn),記憶的遺忘被加速了,就像不復習就容易遺忘。而這種加速的遺忘也可以被清除小膠質(zhì)細胞或者阻斷補體通路所抑制。 從另一個角度來看,復習就是讓記憶印跡細胞和相應的突觸聯(lián)系更加活躍,好像把突觸這座橋梁用鋼筋混凝土加固了一樣。而如果不復習,“橋”就會年久失修,就會被小膠質(zhì)細胞這個“拆遷隊”識別并拆除。 小膠質(zhì)細胞的突觸清除可能是介導遺忘的一種普遍機制 海馬的齒狀回可以不斷產(chǎn)生新生的神經(jīng)元,稱之為神經(jīng)發(fā)生(neurogenesis)。根據(jù)此前《科學》雜志報道,齒狀回中持續(xù)產(chǎn)生的新生神經(jīng)元的整合會導致海馬神經(jīng)環(huán)路中大量突觸的重組與替換,從而導致先前建立的記憶被遺忘,尤其是在嬰兒期。為了找出小膠質(zhì)細胞介導的遺忘和神經(jīng)發(fā)生介導的遺忘之間的關系,研究人員同時操縱了海馬神經(jīng)發(fā)生和小膠質(zhì)細胞,發(fā)現(xiàn)小膠質(zhì)細胞介導的突觸清除既參與了神經(jīng)發(fā)生引起的遺忘,也參與了和神經(jīng)發(fā)生無關的遺忘。因此,小膠質(zhì)細胞的突觸吞噬作用可能是在有神經(jīng)發(fā)生的大腦區(qū)域,或缺乏神經(jīng)發(fā)生的哺乳動物大腦中介導遺忘的一種更為普遍的機制。 谷巖表示,隨著研究的深入,未來可能對疾病導致的記憶損傷和記憶丟失有更清楚的理解。從長遠來看,這項工作也為研究長期記憶的鞏固和不良記憶的消除提供了前瞻性的基礎鋪墊。
浙江大學
2021-04-10
角膜基質(zhì)誘導再生重大
成果
眼角膜作為視覺成像系統(tǒng)中一個至關重要的組織,是眼睛最前面的凸形高度透明物質(zhì),可以保護眼內(nèi)的微結(jié)構(gòu)及組織,并為眼睛提供大部分屈光力。但是角膜損傷、感染及一些先天性因素導致角膜疾病成為全球第二大致盲疾病。同種異體角膜、人工角膜及人的羊膜移植是三類臨床上應用最廣泛的角膜疾病治療方法,但是這些方法都會存在一定的問題或缺陷。因此,利用先進的生物制造工程的方法(Biofabrication)開發(fā)出一種治療性的角膜支架,用于替代受疾病影響的角膜組織或誘導角膜組織自身再生,是至關重要的。目前,角膜組織誘導再生的難點在于角膜基質(zhì)層,該層組織是角膜的主要組成部分,具有多層正交定向的納米纖維板層組成的復雜結(jié)構(gòu),利用傳統(tǒng)的生物工程的方法很難真實地模擬基質(zhì)層的結(jié)構(gòu)。纖維板層之間分布著角膜基質(zhì)細胞,這種細胞在體外培養(yǎng)及角膜組織損傷時很容易轉(zhuǎn)化為角膜成纖維細胞及肌成纖維細胞,導致角膜出現(xiàn)瘢痕。因此,制備能夠模擬天然角膜基質(zhì)結(jié)構(gòu)的支架,同時保持角膜基質(zhì)細胞的表型,誘導角膜基質(zhì)的再生,是一個重大的挑戰(zhàn)。針對這一難題,彌勝利和孫偉課題組提出了使用近場靜電紡絲技術制備網(wǎng)格狀的亞微米纖維支架,并和水凝膠技術結(jié)合,制備了纖維水凝膠復合支架,用于模擬正交定向的角膜基質(zhì)板層結(jié)構(gòu)和板層之間起連接作用的糖蛋白。課題組提出了一種最優(yōu)的拓撲結(jié)構(gòu)及化學因子的組合,可以抑制角膜基質(zhì)細胞的成纖維分化,保持其表型,并最終實現(xiàn)角膜基質(zhì)的誘導再生。圖1:(a)近場靜電紡絲技術制備的具有不同纖維間距的PECL網(wǎng)格狀亞微米纖維支架在不同放大倍數(shù)下的SEM圖片;(b)接種在100um網(wǎng)格狀纖維支架上的角膜緣基質(zhì)干細胞進行細胞骨架及細胞核染色,細胞可以在支架上沿著纖維方向生長;(c)5% GelMA水凝膠內(nèi)封裝的角膜緣基質(zhì)干細胞進行活死染色圖片;(d)5% GelMA水凝膠內(nèi)封裝的角膜緣基質(zhì)干細胞進行細胞骨架及細胞核染色圖片;(e)纖維水凝膠復合支架的SEM圖片。目前近場靜電紡絲技術應用最廣泛的材料是PCL,但是由于PCL是疏水材料,不利于細胞的粘附,因此該研究利用PEG作為引發(fā)劑,合成了PEG和PCL的共聚物PECL,顯著提高了PCL的親水性。課題組首次利用近場靜電紡絲技術成功制備了正交定向的PECL亞微米纖維支架 (圖1a),角膜緣基質(zhì)干細胞可以在支架表面黏附并沿著纖維方向鋪展及生長 (圖1b)。研究通過將MA修飾到明膠大分子鏈上合成了GelMA,探究出最優(yōu)的MA修飾度及GelMA濃度,可以使封裝在GelMA水凝膠內(nèi)的角膜緣基質(zhì)干細胞保持高的細胞活性(圖1c)并能鋪展開(圖1d)。課題組采用模具灌注的方式制備了纖維水凝膠復合支架 (圖1e),通過研究不同纖維間距的網(wǎng)格狀支架對纖維水凝膠復合支架理化性能的影響,找出了最優(yōu)的拓撲結(jié)構(gòu)可以使纖維水凝膠在力學性能、透光度和溶脹性方面最接近于天然的角膜組織。研究將角膜緣基質(zhì)干細胞接種在2D的細胞培養(yǎng)皿、3D的GelMA水凝膠及最優(yōu)的纖維水凝膠復合支架內(nèi),并研究角膜緣基質(zhì)干細胞在含血清及不含血清的培養(yǎng)基中的分化及角膜基質(zhì)細胞表型的維持。研究表明,這種最優(yōu)的纖維水凝膠的拓撲結(jié)構(gòu)及無血清培養(yǎng)基可以抑制角膜基質(zhì)細胞向成纖維細胞分化。圖2 大鼠角膜基質(zhì)內(nèi)板層移植實驗及評估:(a)5種支架移植后裂隙燈觀察圖片;(b)支架移植后OCT觀察圖片,標尺是1000um;(c)術后不同時間段中央角膜的厚度;(d)術后1個月和3個月免疫熒光染色圖片觀察組織誘導再生情況,標尺是100um;(e)術后1個月和3個月HE染色圖片觀察組織誘導再生情況,標尺是100um。最后,研究使用大鼠進行角膜內(nèi)的板層移植實驗,分別進行了3D GelMA水凝膠、含化學因子3D GelMA、最優(yōu)纖維水凝膠支架及含化學因子最優(yōu)纖維水凝膠支架的移植,對照組為自體角膜移植(圖2a)。術后通過OCT、免疫熒光染色及HE染色進行3個月的研究觀察(圖2b-e)發(fā)現(xiàn)相比于其他的支架,含化學因子的最優(yōu)纖維水凝膠支架的移植可以最好地實現(xiàn)角膜基質(zhì)的誘導再生。?論文鏈接:https://doi.org/10.1038/s41467-020-14887-9
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2021-04-10
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