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2016年10月7日

型錄 實驗室設備儀器之採購/應用/研究/分析/實例/示範/性能/規格

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綜合型錄 (多家廠牌/設備)
食品、生技、製藥  研究分析檢驗儀器設備_中文-全拓科技 2015/09/04
實驗室基礎 研究分析檢驗儀器設備_中文拓科技 2015/09/04
材料 研究分析檢驗儀器設備_中文-全拓科技 2015/09/04

水質&環境科學&實驗室設備
攪拌器STIRRER】 電磁加熱/電磁攪拌/直流攪拌/試管振盪/均質_中文 2016/04/01
【多參數水質檢測】 pH/ORP/ION/COND/RESI/SALT/TDS/DO_中文 2016/04/01

食品&生命科學&實驗室設備
【生科/醫藥/農科培養 研究分析檢驗儀器設備_中文 2016/04/01
【土壤蔬果檢測計】日本暢銷_小農夫用_土讓液/肥沃pH_蔬菜水果硝酸鹽_中文 2015/09/04
【食品品質管理檢測計】 HORIBA_LAQUA_TWIN_實際應用_中文_全拓科技 2015/09/04
農藥殘留分析套組】 PG Instrument_UV/VIS可見光光譜儀_中文 2015/09/04
【食品粉體粒徑食品/飲料粒徑測試_HORIBA_中文 2015/10/20
破碎機/恆溫振盪器/濃縮機/微生物/細菌監測生科培養_全拓 2015/09/09
【總氮/蛋白質含量分析】 DUMAS燃燒法_凱氏定氮法_蒸餾機_消化分解爐-全拓 2015/09/09
【液態氮桶】 生物樣本低溫儲存設備_中文-全拓科技 2015/09/04
【液態氮噴罐】小型液態氮罐_不銹鋼噴灌_cryo_diffusion_cryoskin2_中文 2016/02/23

材料&分析設備
【熱分析】 熱分析儀_NETZSCH_熱重_熱示差_熱傳導_熱膨脹_熱機械_中文 2015/09/04
【熱分析】 新型號_最新科技_節能窗U值_奈米鍍層熱傳導_中文 2016/10/07
熱傳導-石墨紙高溫機種1500 ℃氙氣燈源閃光法_中文 2015/09/04
【熱擴散-閃光法】閃光法熱擴散_比熱_熱膨脹密度_中文 2015/09/04
【SCHMIDT+HAENSCH】 旋光/折射/色度/密度/糖度_中文 2016/04/01
【SCHMIDT+HAENSCH】 線上監控型折射計_灰分/顏色/濁度/實驗室自動化 2016/10/07
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真空石墨爐】箱型高溫爐_中文 2016/07/07
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2011年10月18日

2011 諾貝爾獎

諾貝爾委員會在日前陸續公布了各獎項的得主。


其中,諾貝爾醫學獎的頒布,最為惹人注目。




2011年諾貝爾醫學獎的殊榮由三人共得。


Bruce Beutler 和 Jules Hoffmann 發現 TLR 
它是體內負責辨識微生物的受體蛋白,也是活化先天性免疫反應的第一步驟。

Ralph Steinman 則是發現了在免疫反應中極重要的 "樹突狀細胞"

它連接起先天及後天免疫反應,並擁有多種獨特的免疫功能,
現今更被運用在許多疾病的治療研究上。







遺憾的是,

Ralph Steinman 在公布諾貝爾獎得主的幾天前去世。
這特殊的情況打破了諾貝爾獎 "得頒給已去世的學者和人士" 的規定。


但委員會表示,在決定得主時並不知 Ralph Steinman 過世的消息,因此仍會頒獎給他。






今年的諾貝爾化學獎得主
頒給了發現 "準晶 quasicrystals" 的以色列科學家 Dan Shechtman





準晶 quasicrystals,
是一固體物質的原子排列依循一個數學規律,
但卻不重複排序,有點類似黃金比例的概念。


準晶的發現打破了一般認為固體物質是有對稱性及重複性的認知,因此引發了學術界許多爭議,
但最終 Dan Shechtman 仍證明了準晶的真實性。










時至今日,

已由自然界發現或從實驗室製備出許多準晶體,
這種新的原子排列順序可以改變物質的特性例如提高了鋼鐵的硬度。


可以想見未來材料發展技術將會更上層樓!!!





2009年12月9日

紙電池? 辦公室用紙也可以當作電池的材料

星期一,PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) 期刊上史丹佛學者發表用辦公用紙取代電池內部的新材料,這款紙電池可以讓40瓦的燈泡維持1個小時。

而它的祕訣就在於使用了奈米碳管以及奈米金屬薄膜。

相較於以前的電池中心軸用的是纖維素,當作傳導的媒介。這次新發明卻讓一般辦公室的紙加強附著力,關鍵在於紙張的結構,裡面密佈著百萬以上交叉孔洞,這個特性可以整個基材更緊密,增加的面積也可以讓墨水更容易附著。這次他們在紙張的兩旁黏附奈米碳管,緊密結合。

其中以紙當作主幹,兩邊的奈米碳管作為電極,浸泡在含有鋰離子的電解液中,在電解液中產生化學反應,進而造成電流,由包裹在奈米碳管的紙收集電流。相較於之前的金屬做為能量儲存裝置,奈米碳管的紙電池更輕巧,只有金屬電池的80%重,甚至可以彎、捲或摺起來 (如下圖:作者之一正在展示這種紙的彈性)。












若有膠帶黏在這種紙上,撕掉膠帶後,奈米碳管也不會被撕掉,這完全是原本塑膠薄膜無法做到,而且紙張上添加的奈米銀管還可以讓傳導性能更好、更容易釋放能量。

以後這個奈米紙電池可以用在鋰電池,用它傳導的特性收集電流或是應用在電動車上。下一步科學家該做的就只有將它量化,不過相信這應該不會很困難,畢竟現在印刷、紙張製造已經高度發展。

「在我們日常生活中的影印紙就可以用來解決未來儲能最好的方法。」作者之一Liangbing Hu這麼說

他也們告訴記者這項技術將繼續改善,並且靈活地應用在不同的表面上,例如:牆。

左上圖是紙張的電顯圖。右上圖是在紙張上增加奈米碳管的圖。

2009年12月1日

相信嗎?我們也可以用皮膚聽聲音

加拿大的研究員說皮膚上的感覺可決定聽覺其中一個感知方式

研究發現特定聲音會影響聽到什麼?這篇Nature研究指出聲音、視覺並不是唯一影響聽覺的因素。專家說這項研究將可幫助於某些重聽的人。

早先,我們已經知道視覺也會增加或改變一個人究竟聽到什麼。但在溫哥華的英屬哥倫比亞大學她們希望了解觸覺感知是否改變聽覺。

他們在受測者背後的頸間發出兩種類似音,並進行比較,如:pa、ta和ba、da。他們發現ba、da這些非氣音和pa、ta氣音聽起來是相同的,說明人們會利用發出的音波去辨別到底對方說了甚麼。

專家說這項研究將為如何建立聽覺增添一筆有力證據,未來將聽力受損的人提供另一個發展的方向,尤其是實驗主持人Bryan Gick博士未來將提供相關研究給未來聽力重建。他說:「未來我們將根據目前已知所有影響聽覺因子,利用氣壓裝置在受測者頸後製造氣波,來驗證效果。」

生醫研究中心主任兼重聽慈善團體的Ralph Holme博士說:我們現在已經知道視覺是其中一個因素,例如:唇語。不過有些子音,如:p、b、t、d卻很難用唇語判讀。他說若人的皮膚能了解子音的差別一定會很有趣。

早期的交談

「若有其他的實驗可說明皮膚如何真實的感應,將有利於未來聽覺的修復工作。」

英國國家聽力醫學中心小兒家醫科的首席科學家Deborah James博士繼續說著,若微弱的音波和聽覺有關,那幼兒很可能是藉此來辨別字的頭音和尾音。

「我們已致力於聽力障礙的嬰兒在視覺和聽覺認知的發展,或許我們可由此觀察父母在早期嬰兒發育時是如何使用音波呼喚孩子。」

http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/8374910.stm

2009年11月24日

2009 諾貝爾生醫學獎 - 從尾端開始,淺談端粒 (telomere)

  在接近今年尾聲的十月,終於頒發了今年度的諾貝爾獎的得主,其中生醫學獎共有三位得主共同分享。包括了加洲大學的Elizabeth H. Blackburn、約翰霍普金斯醫學院的Carol W. Greider(有趣的是Elizabeth和Carol則是師徒關係,而Elizabeth又是另一個英國諾貝爾獎得主的學生)以及當年和Elizabeth合作的哈佛大學醫學院的Jack W. Szostak。

從左到右就是Carol、Elizabeth和Jack



  但深入了解她們的研究過程可以發現,當中的Elizabeth的貢獻應該是最重要的。她在post-doc時代從鞭毛蟲的實驗裡,研究rDNA的尾端repeat sequence並且定序這些片段(那時候只是1978年而已!),之後又和Jack合作證實telomere在不同物種間確實存在著保護DNA尾端的理論,甚至之後在1984年的聖誕節晚上和當時還只是她的研究生Carol攜手找到了telomerase,並在隔天的春天證實了它的存在以及提出之後我們現在熟知的理論。

以下的連結簡單介紹telomere的重要性、功能以及發現的歷史:

簡報連結



  當然她們三位的貢獻並不限於此,這三位大師們在陸續幾年也有和其他人共同找出telomere與老化、癌症,甚至於幹細胞有關的研究。

  而那時距離Waston和Click發現雙螺旋體的DNA才不到三十年,現在我們甚至可以用體細胞複製出一頭羊,甚至用我們的幹細胞回春。

  我想哪一天電影絕地再生 (The island) 的電影情節可能不會只是電影情節。



前言:
2009 諾貝爾獎goes to...

2009年11月20日

電腦斷層掃描:有心臟病的木乃伊!!



木乃伊的詛咒是真的嗎!?

最近從木乃伊的電腦斷層掃描告訴我們:埃及人可能從古代開始就開始有了動脈硬化的毛病。也就是說致病因子,如:速食、抽菸或是膽固醇搞不好跟心血管疾病無關。

這次有22具木乃伊做過斷層掃描,其中心臟或動脈有問題的就佔了16具,而當中又有9具患有動脈硬化症(atherosclerosis)。「這些病可能還比摩西還要早」聖魯克的中部醫學中心的藍道醫生這麼說。藍道的研究團隊在17號將結果發表在美國心臟協會及Journal of the American Medical Association。

藍道說:「雖然也有人對其他知名的木乃伊做過X-Ray檢查,不過卻沒有人將一批2000多年的屍體送到現代的掃描機裡」,這些木乃伊都是從開羅的古文物博物館運來,由博物館的館員從中挑選較完整的木乃伊,預估都有2000~3500年以上的年紀。從它們的CT scan (電腦斷層掃描) 就可以看出動脈裡的脂肪、膽固醇、鈣質以及其他的物質。

藍道是在2008年拜訪加州大學教授及開羅的醫學學院兩組研究團隊後,引發這次進一步探究。他們注意到在Merenptah的陵墓墓碑上曾提及法老罹患過動脈硬化,因為好奇這項傳言是否所實。因此他招集一組團隊,由埃及的國家銀行及美國中部心臟協會贊助,用科學方式了解心血管疾病是否在古文明或貴族間已經流行。

當他們把木乃伊帶回Orlando州進行詳細檢查後,結果出爐了! 8具年紀在45歲左右的木乃伊,就有7個具有動脈阻塞的問題,其中最老的還是瑞依夫人(Lady Rai,Amrose Nefertari王后的保姆),她大約死於西元前1500年,年約30歲左右,但死因仍不明。

「過去我們普遍認為這應該是現代文明病」其中一位參與者這麼說,這項結論卻跟心臟科醫師所持的論點大相逕庭,「目前我們也分成兩派,爭論動脈硬化是否跟活的長久有關」。

不過,這項研究並不代表現代致病因子跟心臟疾病無關。另一個未參與的科學家認為這些木乃伊們可能以前都過著高鹽 (大概是跟埃及地區食物保存有關) 或者他們可能養尊處優慣了,飲食上不加克制,所以才會出現跟現代人相同的病徵。

他在會場也說:「這個結果並不能告訴你真相。病人也不能因為它已經行之有年,就不再預防!」

文章出處:
http://www.wired.com/wiredscience/2009/11/mummy-heart-disease-ct-scan/#Replay

2009年10月13日

母親遺傳的癌症




BBC新聞今天有一篇報導
,在近期的PNAS期刊裡提到母親可以將癌症傳給未出生的小孩,尤其是在白血病和黑色素瘤上。

實際上,由母親遺傳給小孩在臨床上發生機率很少,因為理論上小孩的免疫系統應該會阻礙癌症的發生,不過英國科學家卻發現白血病的母親傳給小孩的實例。

人們對於癌症是否傳染給小孩已爭議了百年,根據目前的理論,癌細胞要從胎盤進入到胎兒的血管會被胎兒的免液系統所辨識而破壞。

目前已有17個從母親傳染給小孩的實例,這次英國學家是以日本一位患有白血病的母親作為研究對向,結果她的胎兒也同樣獲得白血病。結果顯示,兩人帶有相同的癌症基因。不過,他們卻發現孩子的基因來源卻不是來自於母親。

接著他們開始檢察為何癌細胞可以讓胎兒的免疫系統失效?

他們發現癌細胞少掉某個分子辨識的DNA,若沒有這個分子辨識記號,胎兒的免疫系統就不會把癌細胞當作外來侵入者,因此不會發動攻擊癌細胞。

主要研究者Mel Greaves認為母系的癌細胞可通過免疫系統的檢查哨,經由胎盤,擴散至胎兒身上,他說:「我們很高興終於可以解決懸疑已久的疑問,不過實際上這種母傳子的機率是微乎其微。

英國臨床癌症領導研究專家Peter Johnson也說:「這項研究證實癌細胞必須躲過免疫系統才得以生長,但若我們能改變對應的免疫系統,就有希望治療這類的癌症。」

他繼續說,「不過有孕的婦女若擔心這治療是否會影響胎兒應該尋求專家的建議。」

2009年10月8日

2009 諾貝爾獎 goes to.....




學術界這禮拜的大事莫過於今年的諾貝爾獎。

稍微整理了一下包括物理、化學、生醫學三個科學領域的得獎範疇:
  • 物理獎三位得主:
提出光纖作為現代通訊的基本理論,將125 um大的小管子傳送到全球的華裔科學家Charles K. Kao 高錕。



發明「電子眼睛」的CCD (Charge-Coupled Device) 電荷耦合元件將光學訊號轉換成電子訊號,廣泛應用在相機、手機上兩位貝爾實驗室的Willard S. Boyle、George E. Smith



英文整理報導


  • 化學獎三位得主
Venkatraman Ramakrishnan、Thomas A. Steitz、Ada E. Yonath感謝他們對細胞內蛋白質製造場所-Ribosome核醣體結構、功能卓越貢獻,他們利用結晶結構說明核醣體複合體是如何生成蛋白質。



英文整理報導

  • 生醫獎三位得主
Elizabeth H. Blackburn、Carol W. Greider、Jack W. Szostak。感謝她們(其中兩位是女性)讓人類了解當基因重組時telomerase 端粒脢的作用以及telomeres如何保護染色體,以及telomerase基因缺陷時造成複製老化、癌症的研究。



英文整理報導

有關於諾貝爾得主的背景以及他們的研究貢獻可直接到Nobelprize.org了解

2009年10月1日

蝴蝶用觸角當作牠們的GPS




先前都大家都以為蝴蝶是用牠的腦部找到牠們遷移的方向,現在科學家才知道牠們是利用觸角找到方向。

每年秋天,蝴蝶會利用太陽確認方位,並遷移2000英哩到南方過冬。不過,太陽一天當中位置都不一樣,因此科學家之前都認為蝴蝶的腦中可能存在著一個「太陽的指南針」,因此牠們必須用這個24小時的指針飛對方向。現在科學家中於找到這個特殊裝置,結果卻不是他們預期。

「我們之前都認為控制過程都是在腦部,無論你問所有參與類似計畫的人,他們都會說:『當然,在腦中啊!』」作者這麼說。

他們團隊針對以往認為作為香味感應器的觸角,發現背後竟有我們都不知道的真相:當他們將觸角拔除,在模擬遷移的實驗裡,蝴蝶的飛行方向變得混亂。

「這真的很了不起」作者這麼說。移除觸角的蝴蝶雖然可以直線飛行,但在一個族群大家方向卻都不一致,相較之下,保留觸角的蝴蝶卻都一致往西南方遷移。「失去觸角的蝴蝶就像失去太陽的指引,一天當中牠們就失去方向了。」

他們接著檢視失去觸角蝴蝶腦中的分子變化,結果發現控制生物體內的日週期 (circadian rhythm) 分子變化並不因觸角的有無而有所影響。因此,這提高了GPS存在於觸角的可能性。


科學家簡單用了一個實驗證實,他們將蝴蝶一半觸角塗上黑色珐瑯質,以阻絕陽光;另一方面,他們用透光的塗料,作為對照組。結果,塗佈黑色塗料的蝴蝶繼續往北飛;另外一組就正常往南方飛,以佐證牠們的日週期是正常運作。

作者說,他們的結果應該讓一向以為是由大腦來控制蝴蝶行為的科學家嚇了一大跳,因為這不僅顛覆了以往的認知,而且很有可能存在其他類似行為的昆蟲中,例如:蜜蜂或螞蟻,牠們也是利用類似觸角的方式來找到太陽。就像蝴蝶一樣,蜜蜂用太陽為指引,找尋花蜜或者和其他同類互動。而且牠們還可以利用觸角的日週期分子變化,校正太陽的時間。

有昆蟲專家對這樣研究大感有趣,不過事實上了解昆蟲的靈銳銳角後,她們並不十分意外觸角還可用做計時器。

而且人類的主要感知區域是在大腦,但昆蟲不是,牠們可以用腳來嚐味道、用觸角來聞香味,搞不好牠們的胃還有更神奇的功能。就因為它們的神經系統異於人類,所以之前我們很有可能都找錯方向。這也就是為什麼此團隊可以做出這麼有趣的實驗,因為他們有異於常人的敏銳度!

2009年9月24日

由蜘蛛生產的黃金般布綢

蜘蛛絲是世界上最強韌的纖維之一,甚至比鋼還強。如果你不信,儘管問蜘蛛人,他已經從1962年開始用蜘蛛絲在紐約市晃。

今天在《連線》裡介紹到一款稀有黃金絲綢布料,竟是靠一百萬隻蜘蛛,耗時四年,再借由70個人力所完成。
目前正在紐約的自然歷史博物館展出。



為了生產這款稀有的金蜈蜙蜘蛛 (golden orb spider),70個人從馬達加斯加的telephone poles特地去收集野生蜘蛛,同時又有另一組人馬將這些蜘蛛的吐出物萃取出至少80英呎的絲,今天這些野生蜘蛛展示的最後完成品才只有11英呎乘上4英呎大小。

圖片來自:http://album.udn.com/chouhwa/photo/3660486?o=odr#photoanc
計畫主持人兼蜘蛛專家 Simon Peers 說:「蜘蛛絲非常的具有彈性,但同時和鋼鐵或防彈纖維 (Kevlar) 相比又十分強韌」,他繼續說:「目前科技已經走向複製蜘蛛絲可伸縮的特性,並應用在工業上。但事實上至今還沒有人可以百分之百製造出這種蜘蛛絲。」

當初 Peers 是受到法國一位傳教士 Jacob Paul Camboué 1880 1890 年代在馬達加斯加和蜘蛛共處所得到的靈感。Camboué 在不傷害蜘蛛的情況下,製造出一套小型手動機器可成功從 24 隻蜘蛛身上取出蜘蛛絲。

Simon 2000 年左右也開始想要做出這個 24 隻蜘蛛絲的機器」另一個計畫主持人 Nicholas Godley 這麼說。「一開始,我們兩人只收集了 20 隻蜘蛛,但是後來你看,當我們把蜘蛛放進這個機器裡,漂亮的絲綢就跑出來。」

不過,若要做出還可以看的布料或展示品,他們就必須好好重審這個計畫。Godley 說:「約一盎司重的一萬四千隻蜘蛛竟可以生產出2.6磅的蜘蛛絲! (註:1磅等於16盎司),你看,這是不是很瘋狂?」


圖片來自於德國科學家將金屬原料加入蜘蛛絲,可增加其強度。

研究者一直對蜘蛛絲的特性十分有興趣,因為它比鋼或防彈纖維強韌,也比較有彈性,可以拉長40% 卻不會斷裂。可惜的是,蜘蛛絲很難量產。不像蠶一樣可以群聚生長,一旦蜘蛛住在一起,就會互相咬斷對方的頭。

為了收集足夠量的蜘蛛絲,Peers Godley 雇用 12 個人仔細使用這台機器並幫他們收集、萃取。「我們必須找到有人願意和蜘蛛一起工作,因為牠們可是會咬人」Godley 說。

計畫末期時, GodleyPeers 總計用了一百萬隻母金蜈蜙蜘蛛,這類的蜘蛛主要分布在馬達加斯加,以盛產黃金色的絲著名。因為只能在雨季生產,所以生產季節只有在10月到6月之間。




當 12 位人員再用手動機器取出蜘蛛絲,喂入 96 條紗規格。不過,若這些母蜘蛛出奶,他們就把牠們放回野外。Godley說大概一個禮拜左右,他們又可以繼續吐絲,「一個禮拜後我們就繼續工作,繼續雇用這些蜘蛛吐絲,牠們就像永遠不斷製造的禮物的機器一樣。」

當然,花個四年做出一塊布料對科學家而言根本不夠有效去研究蜘蛛絲的特性,也沒法讓製造商願意將它作為鋼或防彈纖維的替代物。不過已經有一些團體已經將蜘蛛的基因送入大腸桿菌(甚至
牛或羊中)來生產絲綢。目前,這個方式只得到階段性的成功而已。

一部分原因是因為在實驗室裡,蜘蛛胃中一個特殊腺體會製造出液狀的蛋白,之後牠們會用蜘蛛的吐絲器用物理力量將這個蛋白分子的結構重組,轉換成固態的絲。

「每次我們說到蜘蛛紡紗,就是說牠們如何利用物理力量將液體變成固體」另一個沒有參與這項計畫的亞克朗大學蜘蛛專家Todd Blackledge這麼說,「每一年我們都越來越接近量產的階段,但事實上我們一直還未到那步。」

照現在看來,我們還是好好欣賞這一百萬蜘蛛為我們編織這款雅緻、令人讚嘆的黃金布吧!

2009年9月17日

注射基因治療猴子的色盲



昨天在Nature的首頁新聞大大展示了新科技的進展 - 用基因療法治療色盲,而這兩隻猴子已經從實驗中證實這個療法幫助他們成功喝到葡萄汁,目前還沒有任何副作用。

在男性身上約12人當中就有1人可能就有色盲,其中又以男性發生比例較女性高(19:1),主要原因就是問題發生在X染色體隱性基因上,因為紅綠辨色須要X染色體的opsin基因,這個基因產物是對紅綠色高度敏感的蛋白,女性必須兩條X染色體皆含有隱性基因才有機會得到色盲,而男性因為缺乏其中一條X染色體,所以色盲比較較高。

色盲實驗
在這次的實驗裡,他們找了一對天生就有色盲問題的兩隻松鼠猴 (Saimiri sciureus) - Dalton (為了紀念1794年第一位敘述自己色盲問題的化學家Dalton) 和Sam。



他們在Dalton和Sam的視網膜的後方,用病毒載體的方式注入帶有人類的紅色偵測L-opsin基因,
(在不同波長底下,辨色細胞會釋放出三種opsin蛋白S、M、L,並產生不同顏色的組合)

一開始,這兩隻猴子表現並沒有甚麼差異,他們可以從電腦螢幕中灰色的點中找出藍色和黃色,得到葡萄汁喝,但卻無法找出紅色或黃色。

二十週後,結果讓人很驚訝的是他們可以看出紅綠(以下的影片)。雖然還沒做過掃描和解剖,但目前他們都很健康。



重新分配新的神經迴路
作者之一華盛頓大學的眼科醫師 Neiz 認為這兩隻猴子的腦部並沒有發展出新的神經迴路,而是重新分配原來的神經迴路。

約翰霍普金斯大學的辨色遺傳學之父 Jeremy Nathans 認為這個很酷,他說這讓腦中的迴路有更高的可塑性。不過Neiz仍警告若要在色盲的人身上進行類似的實驗仍有許多事該做,而目前治療色盲的基因療法也仍在動物實驗階段。

除了治療以外
不過另一位羅徹斯特大學的色彩科學研究員 David Williams 卻開始想像這項療程未來的可看性,他說以後我們不只能治療疾病,也許還有更多可能性,例如讓正常人的眼睛能有夜視功能。

在此同時,Dalton和Sam 還留在 Neiz 的實驗室,繼續喝著葡萄汁,不過不能和外界交談 (至少不能跟我們交談)。「有人可能會懷疑到底顏色對他們而言是什麼,還有到底是如何改變,在某種程度,這很難回答」 Neiz說。

他繼續說:「就像你出去,望著彩虹、秋天落葉或海面上的夕陽,你不可能說『我看到顏色了!』,那是更深的感覺,這個感覺是演化遺傳而來,這些猴子也是,我想這兩隻猴子必定會覺得『歐,哇!』」

延伸閱讀:
Gene therapy for red–green colour blindness in adult
primates.

Monkey Magic:互用DNA可預防疾病

2009年9月9日

Google的演算法則PageRank來預測物種的滅亡速度 (續)



上一篇提到了有關Google的PageRank演算法則,我再來深入補充一下PageRank的演算模式。

根據安德森的《免費》這本熱門書解釋到PageRank當初是用來針對學術性論文的研究,早期用來計算一位作者的名聲,而一位作者的名聲足以影響作者的教職任期、經期補助等,背後的模式就在於有多少作者在文章引用他的文章來計算,就像每年每個期刊都有個SCI點數,用來衡量每個期刊的影響力。

PageRank接著卻被Google所套用,若要衡量每個網站的影響力,則一個網頁裡導入較多連結,會比連結少的網頁還來的有分量。

接著,Google不斷調整PageRank的演算法,例如PageRank出現一些垃圾連結,他們就調整演算法,消弭這個情形,並讓搜尋結果與使用者心中的目標更相關,這需要記憶網路上整個連結架構,並進行遞迴分析。

現在PageRank又更進一步,反過來又為學者所用,用在衡量生物鏈各個物種之間的相關連程度,以了解牠們在生物鏈中的重要程度,是否關係到整個生態系。

因此,某個關鍵字的重要性、排名(物種的重要性,在生態鏈的地位)=關鍵字的價值(物種的連結價值)*PageRank搜尋結果的流量(食物鏈的流量線)。

延伸閱讀:
克里斯.安德森:《免費》揭開零定價的獲利祕密
Google對PageRank的說明

2009年9月8日

Google的演算法則PageRank來預測物種的滅亡速度


我們都知道要查詢自己的文章在Google關鍵字排名或重要性,可以利用PageRank這個軟體(從一分排到十分,其中十分最代表你是最重要的網站)來偵測。
PageRank在wiki中的解釋


現在電腦生物學家拿Google的這個小軟體來幫助他們的實驗,他們拿來為即將滅種的重要物種排序,了解物種在食物鏈的重要程度。

在此之前,生物學家早就知道一些重要的物種若滅絕了,可能會造成整個生物系統崩解,但生物網的複雜程度可能讓事情變得更難解。那時他們著重在食物鏈的堅固程度以及目前消失的物種,但卻沒有人注意到生物滅種的順序

這次他們將PageRank軟體修改後,用來找出哪個物種若滅種會造成生物食物鏈中最嚴重的滅亡。

「若我們找出失去哪個物種會最快破壞整個生態系,那我們就可以了解此物種的重要性」 加州大學聖巴巴拉的生態學家說。

Google的解決辦法不只用來說明物種之間的關聯程度,還可以說明他們的相對地位。因為在Google的PageRank裡,你若是被重要的網站引用或連結,代表你也是個重要的網站。生物學家也用類似的概念,不過卻是反過來,若某物種可以為重要的物種所用(食用),代表這個物種很重要

舉例來說,草很重要,因為羚羊會去吃;而羚羊很重要因為牠是獅子的食物。

當生物學家拿Google的PageRank來檢視12個生物鏈時,他們發覺新方法真的比舊方式好,每次都呈現最好的結果或者十分接近。(在這裡最好的結果指的是拿最少物種就可以預測整個生態系統的滅亡)

不過,食物鏈是只有單一方向,和網路上的雙向連結不太一樣,科學家必須將終點最一些修正,例如:很少有物種會去吃獅子,但這並不太表獅子在整個食物鏈中不重要。(最後他們將程式內加入「root node」,這個概念是來自於即使每個物種都會透過排泄物和最終在土壤中腐蝕回饋給大自然)

利用這個新方式,物種的重要程度可以從有多少線路通向他們來判斷。但在這之前我們都低估了食物鏈中低階物種的重要性,若有很多動物會吃他們,或者它們有很多食物的選擇,代表這個物種可能越重要。

在此之前,人們只專注在某一物種上,不過從這個網絡,我們會發現物種並非獨立於生態系中,事實上他們是和其他物種緊密連結。

之後,生態保育學家可對整個生態系統有更廣泛的認識,讓人們用這個網路系統開始注重或思考保育的重要性。

延伸閱讀:
PageRank的深入說明
Googling Food Webs: Can an Eigenvector Measure Species' Importance for Coextinctions?

2009年9月2日

延伸文章 Monkey Magic:Q & A

延伸上一次提到的用基因治療方式來治療粒線體有缺陷的遺傳問題
請見:
Monkey Magic:DNA互用可預防疾病

粒線體是什麼?
這是細胞中的能量製造廠,有的會稱它為動力工廠或電池。

粒線體DNA是什麼?
在細胞核中我們具有46條染色體,其他一半是來自母親,另一半是來自於父親。除此之外另有小量的DNA,包含37個基因分佈在粒線體,完全由母親那方遺傳下來。

什麼是粒線體疾病?
是發生在粒線體DNA突變的疾病,有的症狀較輕微,有的較嚴重,例如像癲癬、癌症、糖尿病、失聰、失明等。

粒線體疾病可能有多常見?
可能200新生兒中就有1個潛在危機。但若是遺傳性、較為嚴重的疾病就較少見,大約6500的人當中會出現1個。它們可已經由母親遺傳給下一代,而且有時可能發生在未發病的母親身上。

該如何預防?
無法預防,而且多數無法治療。所以治療多著重在減輕症狀。

目前研究著重在哪?
科學家利用一隻猴子的卵子的細胞核染色體將它殖入另外隻移除粒線體的猴子的卵子。

卵受精之後呢?
成功率相當高,超過90%的 「修正」 的卵可受精,超過60%以上可以被送入子宮。四隻小猴子都非常健康,而且都有兩個媽媽。

這將會如何改善有遺傳疾病可能性的母親?
若母親在懷孕之前,就可以知道她的粒腺體有問題,可能會造成她的孩子異常,就可以利用這個基因療法在受孕之前進行改正。

那生下的孩子的基因組會怎樣?
超過99%的DNA會來自原先的父母,但少於1%可能來自於卵子捐贈者,以生物學的角度來看,到時候可能在會有三個父母。

但可能會出現什麼阻礙?科學家必須要持續長年觀察這些猴子的生長情況,確保他們都健康。他們也需要在實驗室密切觀察這些卵子,確保它們都正常。還有捐贈卵子跟道德因素都有可能阻礙研究。

英國有類似胚胎研究的許可嗎?
類似的胚胎必須經過Human Fertilisation and Embryology Authority (HFEA)的認證,不過它們不能保留14天以上或植入母體中。法律上禁止臨床研究,但去年政府開始讓步,若英國議會投票通過即給予它們自我規範的權力,已有許多科學希望能立即進行表決。

在美國又是如何?目前聯邦政府並未贊助一些特定的胚胎研究,因此目前他們只能靠私人或州立資金贊助。而美國FDA目前必須繼續改進,目前任合程序上的禁令都可能延遲臨床上的應用。

英國有沒有任何類似的研究?是的,University of Newcasttle upon Tyne(紐卡索大學)利用在2005年研發的技術也可以創造出3個父母,已經接獲HFEA認證,並在去年第一次獲得成功,不過那一次他們並沒有在靈長類上嚐試。

Newcasttle大學和Oergon大學的研究有何不同?Oergon大學是在受精前進行修正;但Newcasttle大學是修正受精後的受精卵,就目前發表的研究。似乎Oergon大學的技術較為有效,不過目前它們都尚未在人體胚胎上進行。

多久後,三個父母的小孩才會出生在世上?雖然兩個團隊都對人體上的試驗具有信心,但至少是幾年後。

這算是複製嗎?不,卵子仍然有受精。複製是將一個卵子的細胞核殖入另一個沒有細胞核的卵中。

是否會牽涉到其他道德問題?
當然,因為這項技術是利用配子基因改造,若有一點小差異就會一直存在小孩當中,所以這可能引起道德爭議。

用iPhone來定位新流感疫情



目前在美國有個Ph.D學生和他的朋友一同開發iPhone APP,這個程式簡單來說就是用類似Google Map的方式來定位豬流感發生的區域。

這項新服務是根據這個HealthMap (流行病網頁服務),你可以從中找出全世界已經爆發的疫情地區(它是根據世衛、ProMed mail、Google News)。不過昨天發布的新版本是可以用手機隨時追蹤,大家也可以隨時提供新訊息,這跟當初八八水災在台灣發生,鄉民成立的莫拉克颱風災情地圖很像。

提供這項服務的是在MIT Media Lab博士班學生及Health Map的建立者Clark Freifeld,他說:「我們希望的是若你現在正在醫院接受治療,你可以把它寫下來並訊息回傳到資訊中心。」

Freifeld雖然不知道會有多少人用Outbreaks Near Me,但至少他可以提供使用者一個選擇。



不過,我們可相信網友提供的訊息嗎?Freifeld說一旦人們提供有用的訊息後,他們就允許進入這個系統了。過了一段時間,這些認證過的網友就會成為重要的疫情情報站。

有位昨天才裝了App的Brownstein說從這幾天發佈這個App後,他已經可以在學校內接受到關於新流感的訊息。

「我們甚至還沒回到公司,就已經掌握了一些有用的消息」 他說。

當然,Outbreaks Near Me並沒辦法取代現有的消息掌握工具,如:Google News、世界衛生組織(WHO)。不過,這個服務可以搶先在正式官方消息發布之前得到第一手消息。(就像人們之前流傳的小道消息一樣)

「我們讓人們得到任何公共衛生的消息並讓他們同樣可以和其他人分享最新消息」 Freifeld說。

現在人們可以自行決定它們是否要參與大眾或者他們願意讓專業的來。

照片提供:
1.
tukatuka/Flickr
2. Screenshot, Alexis Madrigal/Wired.com.

2009年8月31日

實驗證實:還是在地球生小孩比較好!



在模擬太空零重力狀態中生小鼠的實驗中證實:還是在地球生小孩比較好!
根據日本生物學家說法,雖然重力不影響受精,但卻會阻礙細胞發展。 這項研究發表在PLoS ONE期刊中,並為 「重力如何影響細胞發育」 再多添一筆紀錄。

其實這並不是第一糟科學家研究重力對生命的影響,之前他們也曾在
青蛙蠑螈海膽,跟不怎麼成功的身上進行研究。

相較之下,哺乳類的研究就較少,因為哺乳類的胚胎較其他物種敏感且複雜。這次研究員將老鼠的卵子和精子受精,儲存在一個叫 「
three-dimensional clinostat」 (3D迴轉器)裡,可用來模擬無重力狀態,因為它在旋轉時,重力會分散在各個方向。 (培養方式如圖)



在二氧化碳培養箱內如何培養低重力狀態細胞


接著,受精就發生了,這代表微重力狀態並不影響精子。但在下一個階段,受精卵卻開始出現問題,它們無法正常的分裂和成熟。 有的仍然成功的送入母體中,並正常的被生下。不過,低重力缺陷的小鼠數量卻較少,約是16%:37%。這也反映了地球獨特的重力狀態確實影響生物體的細胞發育。

用3D影像系統來觀察正常狀態(1G)ICM blastocyte的分佈位置



用3D影像系統來觀察在低重力狀態(µG)ICM blastocyte的分佈位置



作者提到:「若是在其他星球或其他星球上要維持生命的延續,了解重力是如何影響生命是十分關鍵」

延伸閱讀:

原文:Detrimental Effects of Microgravity on Mouse Preimplantation Development In Vitro

2009年8月27日

Monkey Magic:互用DNA可預防疾病



















這隻小猴子是從一個母親的細胞核DNA和另一個母親的粒腺體DNA共同創造出來。

12年前桃莉羊的出現為人類不孕症找了新的解藥方法,但經過幾年的道德因素大力阻撓下,人類基因組複製也一波三折延宕數年。

在本週的Nature的期刊上,研究員宣稱他們已經找出治療粒腺體異常的基因工程方法。

和桃莉羊不同的是,這項研究是特別針對粒腺體。而粒線體的DNA都是由母親那方所遺傳下來,因此精子的粒腺體並不會遺傳給下一代。


成功的關鍵


這項新技術是利用恆河獼猴(rhesus macaque),成功讓15個胚胎送入9個代理孕母,其中三個成功在母體內懷孕,並且生出四個後代 (其中兩個是雙胞胎)。現在小猴子們都生長的很好,而且成功率相當接近人體體外受精(IVF)。

其中成功的關鍵在於他們將未受孕母親的細胞核DNA送入另一個已經將粒腺體DNA移除的母親的卵子內


潛在的粒腺體遺傳疾病未來可能可以應用在人類身上

It is estimated that every 30 minutes a child is born with this devastating disease and I believe we could prevent that.- Dr Shoukhrat Mitalipov, Oregon Health and Science University

目前每200人之中約有1個人有潛在的俗稱「細胞內的工廠」粒腺體病變,而這項新成果的突破將有效預防粒腺體引起的疾病。如:貧血、老人癡呆、高血壓、粒腺體肌病變、第二型糖尿病、Leigh syndrome。

研究是由俄勒岡國家基礎研究中心(Oregon National Primate Research Center)的Shoukhrat Mitalipov團隊所發表,他們其實在2007就已經成功複製恆河獼猴的胚胎,並用做胚胎幹細胞的來源。

至於何時可應用在人類體上,Mitalipov提到雖然人類的基因組成比較複雜,但他相信這個新技術並不是不可能,也許兩三年後他們就可以在人類身上試用

Mito和Tracker




現在圖片上看到的這兩隻雙胞胎小猴子,一個叫Mito,另一個叫Tracker。他們是從MitoTracker粒腺體的染劑所命名。(註:Mito即是mitochondria的縮寫,Tracker是追蹤者的意思)。


道德上的爭議

不過一些道德上的爭議可能會延宕人體應用,包括Mitalipov在內,一些團體擔心這是否會造成基因組上永久性的改變,並將其帶給下一代。有人也認為粒腺體和細胞核的DNA來源不同,可能會造成潛在排斥的可能性。此外。取出的卵子後續處理問體跟細胞核融合技術的處理方法和標準都有可能延緩人體應用的進度。

The fact that treatment effects would persist for generations means ethical debate is needed, as well as more safety tests .

- Dr Helen Wallace, GeneWatch

而且以後小孩是不是除了爸媽以外,還會多了一個媽媽,也說不定。

不過,國家醫藥研究機構的Robin Lovell-Badge博士認為這根本不需要擔心,他說:“這就跟改造我們腸道裡的細菌一樣,我想搞不好根本沒有人會在乎","可是,細胞核內基因組就是完全另外一件事了,除非我們有很好的原因。因為改造它會非常難"

而一些研究粒線體疾病的團體卻已經開始摩拳擦掌,邁阿密大學細胞生物學家兼任賓州醫藥科學諮詢的粒腺體疾病協會會員Carlos Moraes也說:「雖然投入的經費很高,又充滿了危險,但總是優點蓋過缺點。」

延伸閱讀:
在本週,日本幹細胞研究的法規也將鬆綁。

2009年8月25日

口香糖有多甜?人工舌頭「看的到」



若要偵測甜品,包括:啤酒、蛋糕、餅乾或口香糖裡的甜度差異,新發明的人工舌頭可能會比人類的舌頭更靈敏。

每個偵測片大概一個名片大小,只須要將boric acid的衍生物和甜品直接混合,再測量pH的變化就即可 (就像上面的圖)。

這項研究是由伊利諾大學的化學家Kenneth Suslick在今年八月Washington D. C舉辦的美國化學年會提出,他指出目前這個偵測片已經在80次試驗後可以百分之百找出14種天然或人工的甜味劑。

他們的工作就是把香味或味道的化學特性轉換成可見的圖片,這也是首遭將電子偵測片實際應用,簡單用顏色來區分出甜味的來源。

若根據Suslick的說法,以後在食品王國裡,人工智慧最終可能會取代人類的舌頭,像一般的例行性的品管工作。這個新方法可能會帶來重大的改進,畢竟大家都希望能夠有個已知的標準。

不過一些重要的東西機器就無法辦到 ,例如:「發明新菜單」 將無法取代人類的味蕾!

2009年8月22日

「人工合成」的生命

近三十年來,科學家就希望能夠「改造」微生物,讓他們可以幫人類清理污染、生產藥劑或生質燃料。

近期Science其中一篇文章提到了在美國J Craig Venter Institute裡研究生物合成的科學家,他們已經成功克服將新合成的基因送入新的細菌當中。

這也許聽起來沒什麼,不過,這個困難之處在於他們是橫跨"原核"的Mycoplasma mycoides和"真核"的yeast之間。關鍵在於這兩種物種之間會用不同修飾方式,保護他們的基因,例如:防止細菌的基因被殖入yeast之中。

「現在我們知道該怎麼做了?」— Dr. Sanjay Vashee。

簡單來說,他們就是將細菌的某段基因送入yeast中,然後在yeast中進行修飾,然後再殖入其他細菌,之後他們會讓這個新物種進行多次細胞分裂,以確定物種的穩定。

訣竅在於他們破壞細菌中的restriction enzyme

(細菌用來保護自己的免疫系統,用來防止外來DNA,如病毒virus的殖入,細菌的restriction enzyme可將外來DNA分解,但它們可以將自己的DNA用甲基化的方式保護)。

未來,他們將這項技術合成新的物種,可以執行特殊功能,例如:分解特殊材料,以製造生物燃料。目前,仍有其他物種也正在「改造」,如:目前知道最小基因體的M. genitalium

不過,有部份評論對這項研究持保留態度,保守派擔心未來這個技術可能會被誤用。



人工合成的歷史
2002 小兒痲痹的病毒可在實驗室裡製造
2007 其他物種的基因可被送入另外物種中
2008 人工合成的基因研究被發表

2009年8月20日

日本新發展出 「潛水稻米」,可以在洪水下生長

耐洪水的稻米可以在亞洲或非洲生存,成長高度是一般的40%以上。- 發表在這期的Nature期刊

作者之一的日本名古屋大學的Motoyaki Ashikari說:"影響真的很驚人!","因為通常沒有人會在雨季時種稻,一般的稻米若淹在水裡就會死掉。"

有趣的是他們將這些水稻取名為"snorkle" gene (中文譯成潛水基因),因為它們可以在4公尺水裡生長。這三位科學家是在抗洪水的稻上發現,並已經將這段基因殖入高收成的稻米中。

這些超級稻米會在植物的節間如同中空的管子般竄出來,避免淹死。當大水一來,它們甚至可以一天就長高25cm以上,真的是名副其實的「超級稻米」。

有興趣的可以看看這個稻米的生長速率及高度:
http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8210482.stm

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