近日,特拉维夫大学宣布该学校实验室3D打印出了一颗“心脏”,该心脏不仅具有外形,还有细胞、血管和其他支撑结构,甚至可以像心脏一样收缩,但长度只有2.5厘米。该实验团队负责人说:“与过去相比,这项研究成果的突破点在于,这不仅是一个外观打印的心脏,而且是世界上第一个利用患者自己的细胞和生物材料3D打印出的三维血管化的工程心脏,也就是具有血管组织的三维人造心脏。”而在此之前,科学家只成功打印出没有血管的简单组织。
负责人补充道:“打印心脏的原料是从病人身上提取而来,我们从网膜组织中提取细胞,对其进行编辑,使之成为干细胞,再将其转化为心肌细胞和内皮细胞。另外,提取非细胞组织,转变为一种‘个人特有的凝胶’来充当打印‘墨水’,这些由糖和蛋白质构成的材料能够用于3D打印复杂的组织模型。随后利用组织工程学的原理,在支架中填充细胞,以此让细胞得以更好地再生。”他说,该实验中使用的“打印原料”和“黏合胶水”来源于患者自身,对于成功构建组织和器官至关重要,这意味着由此打印出的心脏移植进本人身体后不会产生排异反应。而目前心脏移植术后的死亡率居高不下,主要与排异反应有关。
如此看来,若特拉维夫大学的技术手段能在未来的人体试验阶段被证明有效,并在一定程度上解决排异问题,那确实将会是一个很大的突破。
心脏体积大、细胞种类繁多,全体心肌细胞需要几乎同时收缩,才具有功能。心脏的跳动是因为心肌细胞都被紧密地连在一起,细胞产生的电信号使大批心肌细胞共同收缩。而且为使两个心房和两个心室协同收缩,心脏本身还有一套特殊的传导系统。虽然在体外生产几千万个心肌细胞并不困难,但是即便心脏被3D打印出来了,能不能跳是一回事,到底怎么跳则是另一回事。以临床病症为例,心室纤颤就是因为心肌细胞不能同步跳动。一旦跳动不同步,心脏就会瞬间失去泵血功能,导致病人死亡。
特拉维夫大学此次打印出的心脏,还未能使大批细胞同步跳动并产生足够的力量。该负责人对此次实验的一些遗憾也并不讳言,“受限于我们3D打印机精度的问题,目前还不能打印出心脏上的所有血管,而且该心脏也不具有泵血功能”。3D打印出的这颗心脏,距离应用于动物实验,也长路漫漫。
那么,为何特拉维夫大学团队打印出的心脏不能整齐地跳动?3D打印一个心脏到底难在哪里?答案与地球重力有关。“3D打印的黏附力不足以支撑心脏或肾脏这种大器官,地球重力会造成细胞间的撕裂”,哈佛大学一位研究员说,“生物3D打印的核心问题就是要解决生物材料和重力对3D打印细胞的影响”。
生物3D打印小型器官模型是可行的,一旦打印真实尺寸的器官模型,由于细胞间的支撑力和黏合力有限,可能出现两个后果:一是下层细胞因受到上层细胞越来越大的压力而垮塌:一是即便没有垮塌,在转移过程中,上层细胞也会因无法承受下层细胞的重量而产生撕裂。
总而言之,由于重力的存在,3D打印心脏的细胞间缺乏紧密联系,这会影响心脏的跳动,该心脏也就无法具有正常的泵血功能。但是,即便重力问题解决了,心脏可以整齐跳动了,3D打印心脏仍有难题未能克服——只有血液源源不断供给,打印的器官或组织才能长时间存活。如何建立血管网络,还没有明确的答案,________________。心脏本身需要全身血液的10%左右来供养,一旦离开血液,所有器官都只能在4℃低温的状态下“熬着”。如果打印细胞需要37℃体温,几乎没有时间完成打印,因为先打上的细胞在打印还没完成时就会因缺氧而死去。这一切都还有待进一步研究。
关于这颗3D打印心脏,下列说法错误的是:
具有血管组织
理论上不会产生排异反应
心肌细胞和内皮细胞来源于患者
“黏合胶水”由编辑成的干细胞转化而来
有一个小孩,在上中学时,父母曾为他选择文学这条路。只上了一个学期,老师就在他的评语中写下了这样的结论:“该生用功,但做事过分拘礼和死板。这样的人即使有着完善的品德,也决不能在文学上有所成就。”后来,一位化学老师了解到他的这个特点后,就建议他改学化学,因为化学实验需要的正是一丝不苟,改学化学后,他好像找到了自己的人生舞台,成绩在同学中遥遥领先。后来,他荣获了诺贝尔化学奖,他的名字叫奥托•瓦拉赫。
这个故事主要告诉我们:
父母不应该过早代替孩子选择人生道路
教师对孩子的成功具有决定性的作用
人在本质上只有特点而没有优缺点之分
善于利用“缺点”就有可能获得成功
如图,某三角形展览馆由36个正三角形展室组成,每两个相邻展室(指有公共边的小三角形)都有门相通,若某参观者不愿意返回已参观过的展室(通过每个房间至多一次),那么他至多能参观多少个展室:
33
32
31
30
关于3D打印技术,下列说法正确的是:
该技术的思想起源于英国
该技术尚不能打印建筑,骨骼等庞大或特殊的物品
打印所使用的材料可为金属粉末、陶瓷粉末、塑料等
打印的过程通常是进行预先切片,然后进行三维设计,再打印成品
维生素D是人体必需的脂溶性维生素。人通过暴露于阳光下、膳食摄入和维生素D补充等途径补充维生素D。不断有研究提示,补充维生素D可降低癌症发生风险、保护血管、预防糖尿病、保护肝肾。但最近的一项包括2.6万人的随机对照实验显示,补充维生素D在降低心血管事件发生率、死亡率,以及预防癌症、降低癌症死亡率方面,与安慰剂无异。因此,有研究者认为,补充维生素D不会产生积极作用。
以下各项如果为真,哪项最能支持该研究者的观点?
维生素D可直接影响人类229个基因的活性,缺乏维生素D会增加患上各种免疫性疾病的风险
针对大量研究的综述显示,身体中维生素D水平不佳的人群的死亡率会增加
补充维生素D的价值视情况而定,体重指数低的人补充维生素D,对自身免疫性疾病有预防作用
研究显示,口服维生素D和钙补充剂会使轻度和中度动脉粥样硬化患者的全因死亡风险增加38%
西太平洋是全球海山系统分布最为集中的海域,人类对此处海山的认识却非常有限。西太平洋的马里亚纳海沟是板块俯冲地带,海底地质运动非常活跃,海山火山岩的物质组成及成因等是海洋地质科学家感兴趣的问题;西太平洋的暖池和北赤道流等对中国气候有重要影响,是物理海洋科学家关注的重点区域;这里还有全球海洋生物多样性最高的珊瑚礁大三角区,是开展海洋生物起源与进化研究的热点区域。因此,海洋科学家可以在此开展海山的水文物理、化学及生源要素、地形地貌和底质环境及生物生态等多学科协同探测与研究。
这段文字主要介绍了:( )
在西太平洋开展科学研究的重要价值
人们对西太平洋海山系统的认识
西太平洋区域所蕴含的海洋资源
西太平洋对中国气候和地质的影响
A、B、C、D为四位漂亮女生,她们喜欢穿漂亮衣服,某天,她们穿的衣服颜色各不相同,有黄色、绿色、蓝色和红色四种,在问到她们各自衣服的颜色时。
A说:“B的衣服不是黄色的。”
B说:“C的衣服是绿色的。”
C说:“D的衣服不是蓝色的。”
D说:“A、B、C三人中有一个人的衣服是绿色的,而且只有这个人说的是实话。”
如果D说的是实话,那么以下说法中正确的是:
C的衣服是蓝色的,D的衣服是绿色的
B的衣服是蓝色的,C的衣服是红色的
A的衣服是绿色的,B的衣服是红色的
D的衣服是绿色的,A的衣服是红色的
中国古代地名中的“阴”“阳”往往体现了该地与相邻山、水的关系。以下都表示“阴”的方位是:
山之南、水之北
山之北、水之北
山之南、水之南
山之北、水之南
科学家重建地球地质历史上的大气成分面临的难题之一就是——缺少可用样品。近年来,不少人开始关注琥珀,他们认为相比其他有机材料,琥珀在长久的地质年代内,所保存的化学和同位素信息几乎不会改变,因此可以用于揭示不同年代的全球大气成分。
以下哪项如果为真,最能质疑上述结论:
由于琥珀内部常保留着生物的形体,故能反映当时生态环境与生物的关系
琥珀主要诞生于约四千万至六千万年前的始新世纪,其他年份并没有形成琥珀
琥珀是由松柏科植物的树脂经压力和热力作用形成,由于时间漫长,数量极少
琥珀的硬度较低,如果因搬运、储存不当而造成损害,会影响同位素检测的准确性
某训练基地的一块三角形场地的面积是1920平方米。已知该三角形场地的三边长度之比是5:12:13,则其周长是:
218米
240米
306米
360米