摻鉍超寬帶紅外發光晶體研究進展

2020-11-27 澎湃新聞

摻鉍超寬帶紅外發光晶體研究進展

2020-11-03 15:42 來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

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摻鉍超寬帶紅外發光晶體研究進展

鉍（Bi）摻雜材料在1000-1700 nm可在寬帶近紅外（NIR）發光。因其在現代光纖通信系統的雷射器和寬帶光放大器等領域的潛在應用，Bi激活的近紅外發光玻璃及其相關器件備受關注。與玻璃系統相比，摻鉍晶體作為增益介質通常具有更規則的晶體結構，可以產生更強的近紅外信號，所以開發這類材料是非常有必要的。華南理工大學彭明營教授與團隊成員李瑗媛、熊普先發表綜述文章，首次將摻Bi近紅外晶體的最新進展歸納為滷素和氧化物兩大類。然後通過比較這些已知Bi基近紅外晶體的取代位、配位環境、發射和激發發光峰、發射中心物種和衰減時間，討論了如何設計摻Bi近紅外晶體。最後，提出了鉍摻雜近紅外晶體面臨的主要挑戰和發展前景。希望本綜述能為Bi摻雜近紅外發光晶體的進一步開發提供啟示，並開發其潛在的應用前景。

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吲哚碳化聚合物點通過調節表面態提高全色發射

碳化聚合物點（CPD）是效果很好的成像探針，有巨大的潛力豐富無金屬螢光材料，但目前的策略一直致力於實現在單一反應體系中發射全色光的產品。建立一種有效和穩健的合成方法來解鎖特定CPD發光中心的色障仍然是一個挑戰。西南大學黃承志教授、陳久存副教授，吉林大學朱守俊教授及團隊成員發表最新研究，報導了在吲哚體系中利用吡啶和醯胺的表面態工程來製備可分辨的全色發光CPD的調色板。結構分析表明，陽離子聚合和氧化反應可能有助於形成最終CPD主要骨架和發射中心，發射的氧和氮基中心由交聯的聚合物結構固定。本研究對CPD的能量吸收和光致發光機理提供了有價值的見解，並將額外的反應物（苯並雜環）引入到CPD的研究中。

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四倍體裂胸魚基因組對早期再二倍化和高原適應的啟示

裂腹魚亞科（Schizothoracinae）的全基因組複製（WGD）被認為在青藏高原物種形成和環境適應中起著重要作用。西藏自治區農牧科學院水產科學研究所劉海平博士團隊發表最新研究，給出了異齒裂腹魚（Schizothorax O'connori），一種青藏高原特有魚的基因組，顯示該物種是一個年輕的四倍體，最近的WGD晚於∼1.23mya。研究者發現，轉座子爆發引起的重複基因組間的大量插入可以誘導相鄰序列的突變，改變相鄰基因的表達，這代表了WGD後多倍體基因組中早期的再二倍化過程。在WGD後，轉座子爆發導致了多倍體基因組的大量插入，改變了相鄰基因的表達，代表了WGD後多倍體基因組的早期再二倍化過程。同時，研究者發現許多參與DNA修復和葉酸運輸/代謝的基因經歷了自然選擇，可能與該物種的環境適應有關。因此，異齒裂腹魚基因組可以作為研究多倍體基因組早期再二倍化的年輕四倍體模型，為研究青藏高原特有魚類的環境適應性提供了寶貴的遺傳資源。

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下丘腦和細胞特異性轉錄組揭示瘦素誘導的雌性小鼠典型青春期轉變中的動態神經肽重塑

流行病學和全基因組關聯研究（GWAS）顯示，兒童期肥胖與青春期進展高度相關。過早月經初潮與一系列疾病有關，包括乳腺癌、心血管疾病、II型糖尿病和肥胖症。脂肪細胞荷爾蒙瘦素通過大腦的直接作用向神經內分泌生殖軸發出儲存脂肪數量的信號。利用小鼠遺傳學，目前已經確定下丘腦腹側乳頭體前核（PMV）和弓狀核（Arc）中的刺鼠相關蛋白（AgRP）神經元是青春期成熟過程中瘦素作用的主要靶點。然而，瘦素作用的分子機制仍不清楚。通過大量RNA測序、TRAP測序和已發表的資料庫的重疊分析，美國密西根大學Carol F. Elias及合作者評估了瘦素刺激和典型青春期發育過程中PMV和Arc轉錄程序的變化。研究結果表明，瘦素誘導的雌性小鼠典型的青春期成熟是由動態的軀體樹突重塑和細胞外空間組織構成的。

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訓練提高海馬7α-羥化神經甾體水平並隨脊髓密度增加，增強遠距離空間記憶

神經活性類固醇，即神經類固醇，在大腦中局部合成，影響包括認知和行為在內的生物功能。這些神經類固醇是由膽固醇通過一系列細胞色素P450酶合成的，其中P450羥化酶成員細胞色素P450-7B1（CYP7B1）催化形成7α-羥基化神經類固醇、7α-羥基孕烯醇酮（7α-OH-Preg）和7α-羥基脫氫表雄酮（7α-OH-DHEA）。日本東京大學深田吉孝（Yoshitaka Fukada）教授、清水貴美子（Kimiko Shimizu）副教授及團隊成員發表最新研究，展示了在完成空間學習任務後，這些神經類固醇在小鼠海馬中的出現。CYP7B1缺乏可損害遠距離空間記憶，但近期記憶基本未受影響。CYP7B1基因缺陷小鼠海馬樹突棘密度降低，訓練後不再增加。此外，腦室內長期給予7α-OH-Preg和7α-OH-DHEA的混合物可以挽救CYP7B1基因缺陷小鼠惡化的遠程記憶能力。結論：7-α羥基化的神經類固醇是維持空間記憶所必需的物質，提示這些神經類固醇可能通過誘導突觸重構來維持海馬功能。

原標題：《摻鉍超寬帶紅外發光晶體研究進展 | iScience一周編輯精選 2020年第28期》

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