在本周的《裸体科学家》杂志上，一种更安全的检测唐氏综合症的方法，以及吞咽海绵如何揭示食道癌特征，还有一项发现可以延缓肥胖人群的糖尿病，以及纳米技术可以让你像蜘蛛侠一样爬墙!此外，我们还从南非听到为什么丛林肉产业是一个问题，以及一个新的脑膜炎疫苗项目如何保护数百万人。
在这一集里
唐氏筛查的DNA答案
科学家们发现了一种更简单、更安全的方法来筛查孕妇的孩子是否患有唐氏症和其他类似的遗传疾病。
目前，基因异常的诊断需要医生获得胎儿组织样本，要么从婴儿周围抽取羊水并分析其中包含的细胞，要么从胎盘组织中取出一小块被称为绒毛膜绒毛样本(CVS)。在这两种情况下，流产的风险都很小，而且这些形式的诊断也需要婴儿超过14周(CVS为12周)。
但现在，美国斯坦福大学的史蒂夫·奎克和他的同事们已经开发出一种技术，可以对母亲的血液样本进行同样的诊断。他们的方法是基于这样一个事实，即多年前发现的，即发育中的胎儿的DNA(以及较小程度的细胞)可以“溢出”到母亲的血液中，在那里它们可以被分析。
该研究小组在《美国国家科学院院刊》上发表文章，分析了18位准妈妈的血液，其中12位孕妇的婴儿患有唐氏综合症或另外两种疾病，即爱德华综合症和帕托综合症。当婴儿有一条染色体的额外拷贝时，这些情况就会发生。研究小组通过复制母亲血液中的DNA来诊断这种情况。利用人类基因组图谱，他们能够找出这些拷贝来自哪些染色体，并将它们加起来。
在正常怀孕中，婴儿和母亲都携带正确数量的染色体，所有染色体的DNA拷贝数应该是相同的;但如果婴儿携带额外的21号染色体，就像唐氏综合症一样，那么就会有太多来自21号染色体的DNA拷贝，从而改变医生对这个问题的看法。
利用这项技术，研究人员在他们研究的患者组中正确地识别出所有受影响的和正常的怀孕。除了侵入性更小，因此对母亲和婴儿更安全之外，这种方法还有另一个好处。
根据史蒂夫·奎克的说法，这项技术应该从怀孕5周开始就能起作用，这意味着如果父母选择终止妊娠，他们将在更早的阶段就知道，这样风险更低，过程也更简单。
绳子上的海绵可以检测癌症
食道癌，即食道或食道的癌症，在英国是一个日益严重的问题。不仅发病率急剧上升，而且生存率往往很低，主要是因为癌症直到很晚才被发现，而这一阶段更难治疗。
现在，剑桥大学的丽贝卡·菲茨杰拉德博士和她的团队开发了一种非常简单的新技术，可以帮助识别那些风险最大的人，从而为他们提供预防性治疗。
这一切都是为了检测一种叫做巴雷特食管的疾病。这是一种癌前状态，通常是由胃酸回流到食道引起的——你可能知道这是胃灼热，大约十分之一的人都有过这种经历。大约十分之一的人会患上巴雷特食管。
这种酸会导致食道细胞发生变化，变得更像胃细胞。这也增加了它们转化为癌症的可能性，大约百分之一的巴雷特食道患者会患上食道癌。
目前，医生使用一种叫做内窥镜的技术来寻找慢性胃灼热患者的巴雷特食管。这意味着你必须去医院，把望远镜放在你的食道里。这对NHS来说很昂贵，对人们来说也不方便、不舒服。但是菲茨杰拉德博士发明了一种简单的方法来解决这个问题。
在全科医生的手术中，病人只需吞下一根绳子上的小胶囊，然后在胃里膨胀成一个小海绵球。几分钟后，护士将海绵拉起来，从食道中取出细胞样本。然后在显微镜下检查这些食管是否有巴雷特食管的迹象。
一项关于这项技术的调查显示，相比于内窥镜检查，患者更喜欢将海绵挂在绳子上，正如前面提到的，它可以很容易地在全科医生的手术中完成。
如果发现巴雷特食道的迹象，那么患者可以接受预防性治疗，如射频消融，这可以清除危险细胞，防止食道癌的发展。也有研究发现阿司匹林和抗酸药物是否有助于预防这些人患食道癌。
虽然这项技术还需要更多的工作，但在未来五年左右的时间里，我们可以在全科医生的手术中看到它，希望它能对日益上升的食管癌发病率产生重大影响。
壁虎胶
人们一直被一种叫做壁虎的蜥蜴追逐昆虫猎物的能力所吸引——不仅在地面上，还能爬上墙壁，甚至越过天花板。许多科学家都试图模仿他们的能力，但到目前为止，他们还没有成功地达到同样的粘性水平。
如果你把两个原子靠得很近，它们就会通过所谓的引力相互吸引范德华力。这种力把蜡之类的材料粘在一起，但通常情况下，如果你把两个物体推在一起，它们不会粘在一起，因为它们的表面非常粗糙，只有很小的区域会接触。壁虎的脚上长着数以百万计的细小毛发，这些毛发在它们的末端分支成更细的毛发，从而绕过了这个问题。这些毛发是柔韧的，这意味着当壁虎把脚推到墙上时，大部分细小的毛发都在距离墙壁表面一个原子宽度的范围内，因此会粘在墙上。有了这样的脚，壁虎每平方厘米的“脚趾”可以承受大约10牛顿的重量，(10牛/厘米)2)。
科学家们一直在尝试用碳纳米管复制这一技术，因为碳纳米管可以像壁虎脚趾上的毛发一样又长又细。到目前为止，他们还没有取得太大的成功，但是现在，戴黎明和他在代顿大学的同事们已经使用了具有非常灵活的缠绕末端的碳纳米管。如果你把它们推到一种材料上，那么缠结的末端就会非常靠近表面，并通过范德堡效应粘在一起。如果你试着把它滑下来，管子的柔性末端会拖过材料，增加接触面积，从而增加粘性。
由这些纳米管制成的材料能够承受100牛(或10公斤)的力，但为了使其粘住，它确实需要每平方厘米施加大约50牛的力。这远远超过了真正壁虎脚的要求，会使蜘蛛侠服有点不切实际。
然而，它确实有一些其他的优点——纳米管可以导电，所以它可以代替焊料来制造良好的电接触，而且，不像许多胶水，它们不会受到空间真空的影响。
因此，就目前而言，它们可能更有用的是将宇宙飞船固定在一起，而不是让人们像他们最喜欢的织网超级英雄那样爬上建筑物!
巨噬细胞是脂肪-糖尿病的关键
科学家们发现了导致肥胖者患上糖尿病的细胞罪魁祸首。
在本周的《细胞代谢》杂志上，加州大学圣地亚哥分校的研究员David Patsouris和他的同事发现，愤怒的免疫细胞可能是罪魁祸首。具有讽刺意味的是，参与其中的细胞是巨噬细胞，希腊语的意思是“巨食者”。这些是寿命很长的细胞，它们的工作是吞噬和分解受损的传染性物质。但在肥胖个体中，在这种情况下，老鼠吃了相当于啮齿动物的垃圾食品，一群细胞进入身体周围的肌肉和脂肪组织，干扰身体对葡萄糖的处理和对糖调节激素胰岛素的敏感性。
现在，在一系列优雅的实验中，研究小组已经确定了一种化学标记CD11c，它就存在于这些错误的巨噬细胞表面。这使得研究人员能够选择性地用白喉细菌产生的毒素杀死这些细胞。当这种情况发生在肥胖小鼠身上时，这些动物的胰岛素和血糖水平立即得到显著改善，炎症标志物也显著减少。
研究小组说，这表明，同样的把戏可能在人类身上起作用，通过使用他们已经确定的标记物来靶向这些细胞群，用药物来关闭或使细胞失效。
cd11c阳性巨噬细胞究竟是如何以这种方式改变代谢的，目前仍是一个谜，但研究人员渴望全力以赴解决这个问题。
男性秃顶基因被发现
对于头顶头发稀疏的听众来说，这是一个好消息——本周发表在《自然遗传学》上的两篇论文揭示了导致男性型秃顶的基因变异，大约三分之一的男性在45岁之前会受到影响。这是典型的脱发模式，鬓角处的头发开始稀疏。十分之八的病例被认为是遗传性的。
研究人员早就知道，在X染色体上——女性的性染色体上，一定有一种基因与脱发有关。这是认为秃顶遗传自母亲一方的观点的基础。但证据指向了其他基因的作用，这些基因直到现在还不为人所知。
第一篇论文是由麦吉尔大学、伦敦国王学院和葛兰素史克公司的科学家发表的，他们描述了高加索男性的两种基因变异，如果这两种基因变异同时发现，男性秃顶的风险会增加七倍。为了找到它们，研究人员扫描了1125名男性的基因组，这些男性已经被评估为男性型秃顶。
研究小组在20号染色体上发现了两个以前未知的基因变异，它们大大增加了男性型秃顶的风险。然后，他们在另外1650名男性身上证实了这些发现。令人惊讶的是，科学家们发现，七分之一的男性同时携带这两种秃顶变异。
波恩大学和杜塞尔多夫大学的另一组科学家对300名脱发男性进行了类似的研究，并确定了X染色体上包含雄激素受体的基因组区域，雄激素受体与男性性激素结合。先前的研究已经表明这种基因在秃顶中起作用。但这项研究也揭示了20号染色体上的相同区域，这也是之前提到的研究小组发现的。
一种与秃顶有关的基因不在X染色体上，只能从母亲那里遗传，这一发现可能解释了父亲和儿子脱发模式的相似性。
遗憾的是，尽管研究人员称他们的发现是一项科学突破，但他们警告称，这并不意味着治疗或治愈男性型秃顶的方法即将问世。但他们表示，能够预测某人是否可能脱发可能会导致有效的预防策略。
圆柱形太阳能电池
目前，虽然太阳能电池是清洁和环保的，但它们产生的电力仍然比煤炭等化石燃料产生的电力贵3-4倍。部分问题是制造成本高，但另一个不太为人所知的问题是安装成本。因为传统的太阳能电池又大又平，它们在大风中就像一个巨大的帆，所以它们需要用螺栓牢牢地固定住。就材料和时间而言，这是非常昂贵的，特别是如果你将它们安装在现有的屋顶上，在许多情况下，这种安装比太阳能电池本身更昂贵。
一家名为Solyndra的公司正在开始大规模生产一种太阳能电池，这种电池可能会解决这个问题。他们正在使用薄膜铜铟镓硒化电池，这种电池只使用非常薄的半导体层，比传统电池使用更少的材料，这应该会使电池本身更便宜。他们不是把太阳能电池做成平板，而是把它们做成直径约3厘米的管子。这意味着它们可以接收来自任何方向的光，如果你把屋顶漆成白色，它们也可以接收来自底部的反射光!更重要的是，这意味着风可以在它们之间移动，从而消除了传统电池片的“帆”效应。这意味着你不必把它们固定在一个平坦的工业屋顶上，使它们的电力成本与化石燃料工厂的电力成本具有竞争力。
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