《科普课堂》第五十七期

科普新闻

神舟十五号航天员乘组首次出舱活动圆满完成

据中国载人航天工程办公室消息，北京时间2023年2月10日0时16分，经过约7小时的出舱活动，神舟十五号航天员费俊龙、张陆、邓清明密切协同，圆满完成出舱活动全部既定任务。目前，航天员费俊龙、航天员张陆已安全返回问天实验舱，出舱活动取得圆满成功。

我国基本建成世界第一大教育教学资源库

记者从教育部获悉：我国已基本建成世界第一大教育教学资源库。目前，国家中小学智慧教育平台现有资源4.4万条，国家职业教育智慧教育平台接入国家级、省级专业教学资源库1173个，国家高等教育智慧教育平台汇集优质慕课、虚拟仿真实验2.7万门。

肽基3D打印墨水推动再生医学进步

如何使用像果冻一样柔软的材料来构建用于容纳细胞的复杂结构？美国莱斯大学研究人员找到了答案。他们使用自组装多肽墨水，通过3D打印制造出精细的结构。这一成果有望推动再生医学和医学研究总体上产生巨大飞跃。

中外天文学家发现恒星形成反馈的特殊结构

记者从中科院国家天文台获悉，利用30米毫米波望远镜（IRAM）和麦克斯韦望远镜（JCMT）的观测数据，中外天文学家在金牛座分子云中，发现了一个分子气泡与外向流共存的特殊结构。这一恒星形成反馈的特殊结构，可能来源于金牛座T型双星。相关研究成果在线发表于《天体物理学杂志》。

科普前沿

模拟细胞膜门控机制，新生物传感器创建芯片上的“感觉器官”

美国康奈尔大学工程学院开发出一种能模拟细胞膜的特性并提供电子读数的合成生物传感器。该研究近日发表在美国化学会《ACS合成生物学》杂志上，其有助于更好地了解细胞生物学、开发新药以及在芯片上创建“感觉器官”。

细胞膜内的蛋白质是细胞功能的“守门人”，具有许多重要功能，包括与环境交流、催化化学反应以及跨膜移动化合物和离子。当膜蛋白受体被激活时，带电离子穿过膜通道，触发细胞功能。例如，当来自神经的信号指示带电的钙离子通道打开时，大脑神经元或肌肉细胞就会放电。

该研究使用合成生物学方法重建细胞膜及其嵌入的蛋白质，创造了一种生物传感器。它以一种柔软且易于使用的导电聚合物为起点，在支撑物之上充当电路并由计算机监控。形成膜的一层脂质分子位于聚合物的顶部，目标蛋白质位于脂质内。这个导电传感平台可以在蛋白质被激活时进行电子读数，能够测试分子是否以及如何与细胞膜中的蛋白质发生反应。

在概念验证研究中，研究人员创建的无细胞传感平台将模型蛋白质直接合成到人造膜中。由于传感器的组件是透明的，研究人员可使用光学技术，例如在激活时发出荧光的工程蛋白质，通过显微镜研究基本原理，并观察细胞过程中的蛋白质本身发生了什么。他们还可记录电子活动，通过巧妙的电路设计了解蛋白质的功能。

研究人员称，这是利用跨膜蛋白的无细胞合成生物传感器的第一个范例。他们将不必在细胞中生长蛋白质，然后再将它们嵌入膜平台。相反，他们可直接从DNA进行合成。

有了这样的系统，对与疾病有关的特定蛋白质感兴趣的药物化学家，可以将潜在的治疗分子流过该蛋白质以观察它的反应；希望创建环境传感器的科学家也可在平台上放置敏感蛋白质，对化学物质或污染物进行检测。

总编辑：张杰

值班副总编辑：邓晴风

责任编辑：江逸 蒋煜

编辑：杨雪霜

来源：科普中国 科技日报