研究综述:五月周

研究综述:五月周


流氓抗体导致长期新冠病毒

尽管世界卫生组织在一年多前就宣布 COVID-19 大流行已经结束,但长期感染新冠病毒的病例在既往感染者和新感染者中仍然存在。长期新冠病毒的症状包括慢性疼痛和严重的脑雾,并且在初次感染后持续至少三个月。

对于导致这种疾病的原因仍然存在几种假设,例如病毒的残留副本。然而,这项研究表明,这可能是患者自身防御的结果;免疫系统。免疫反应的一部分涉及细胞释放特定的蛋白质和抗体,这些蛋白质和抗体与病原体(在本例中为 SARS-CoV-2 病毒)结合,以防止它们造成损害。虽然之前认为错误地攻击宿主自身免疫系统而产生的抗体与长期新冠病毒之间可能存在相关性,但这项新研究似乎表明了因果关系。

“这项研究表明,这可能是患者自身防御的结果;免疫系统”

从长期患有新冠肺炎 (COVID-19) 的患者和已完全康复的新冠肺炎 (COVID-19) 感染患者(对照组)的血液样本中提取了抗体。当将样本注射到小鼠体内时,含有长期新冠患者蛋白质的小鼠表现出比对照组更高的疼痛敏感性。注射另一组样本的小鼠在半小时内行走的距离比对照组少 40%。这表明,长期新冠患者体内的抗体可能是导致疼痛症状的原因——它们可能是过度热情的免疫反应的一部分,其中健康组织也成为了目标。

这一点很重要,原因有几个:更好的理解有助于为长期新冠患者提供更好的治疗,并且可以制定诸如防止长期新冠患者献血等法规。

新方程预测动物拍动翅膀的速度

哥本哈根的研究人员开发了一种新公式,可以准确预测动物拍打翅膀的速度,无论物种或大小如何,这是我们对动物飞行理解的突破。该方程将翅膀的拍动频率与体重和翅膀面积联系起来,可以适用于任何动物的飞行方式,其背后的物理学家表示,它与昆虫、蝙蝠、扑动机器人以及鸟类和鲸鱼的生物数据相匹配。

该研究的负责人蒂娜·赫克舍尔 (Tina Hecksher) 对“数据与预测的吻合程度如何,并不断扩大数据集以包括其他飞行动物,以了解这种普遍性能走多远”表示惊讶,并评论道,“当我们看到甚至游泳/潜水动物遵循同样的路线,我们认为这可能会引起更广泛的受众的兴趣”。

这一发展是动物飞行普遍模式长期研究的一部分。 1990年,英国生物学家科林·詹姆斯·彭尼库克(Colin James Pennycuick)将振翅频率与鸟类的体重和翅膀表达联系起来,创建了一个方程来准确计算鸟类振翅的速度。

然而,这个新模型的独特之处在于,与之前的研究不同,它能够预测跨物种的翅膀拍动。之前所有像彭尼库克这样的研究都纯粹是经验性的,并不是为了研究所有动物飞行的一般原理。赫克舍尔将此归功于该研究的跨学科性质,声称“该公式是根据物理原理从理论上推导出来的”,以及“这种方法在生物学家中不太常见……它需要物理学和大量经验数据的结合”达到这个结果”。

研究发现极端冲击使金属在加热时变得更坚固

我们对金属的传统理解是,加热它们会使它们变软,从而可以操纵它们并改变形状。然而,冶金学家 Christopher Schuh 的研究发现,金属在加热过程中快速变形时实际上会变得更硬。

“当使用微粒时,结果清楚地表明了‘越热越强’的效应”

在这项研究中,舒使用激光束以极高的速度将蓝宝石微粒推向不同金属片。观察这些碰撞时发现,温度越高,粒子从金属上反弹的速度就越快。这表明样品的硬度随着热量的增加而增加,而不是减少。

研究人员在实验中测试铜时发现,当温度提高157°C时,铜样品的强度提高了约30%。在 177 °C 时,样品的硬度进一步增加,几乎与钢一样硬。这个结果本质上是违反直觉的,因为铜在低应变率下是一种软金属,这意味着通常预计它在较高温度下会变得更软。

舒将这一令人困惑的结果归因于金属在受到微粒撞击时变形的方式,这种效应被称为阻力强化。在较高温度下,金属晶格的振动变得更快,从而限制了在较低温度下出现变形的机会。由于所用颗粒的尺寸,这些结果以前从未见过;之前的撞击实验使用了更大的粒子,这意味着存在很大的冲击波破坏结果。当使用微粒时,结果清楚地表明“越热越强”效应。

这一发现可以应用于开发极端条件下的材料,例如保护航天器免受陨石伤害的防护罩或用于高速加工实践(例如喷砂)的设备。

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