高速：这种装置可按照事先制定的程序给不同深度的皮肤注射各种剂量的药物。

无尖装置：这张照片展示了这种装置的工作原理，其中包括对线圈和磁体的使用等。

　　北京时间5月30日消息，科学家研发出一种无需针头就能注射药物的新方法，可用一种高速高压喷射器将药物透过皮肤注入体内。这种方法有朝一日可能会终结今天打针会疼的时代。

　　科学家于5月26日揭开了这种无针注射器的神秘面纱。它和影片《星际迷航》中的注射装置很像，能按照事先制定的程序给不同深度的皮肤注射各种剂量的药物。对患有“针头恐惧症”的病人来说，由于这种创新性注射器不会让患者疼痛，将来可能大受欢迎。通常情况下，这类患者由于对针头有恐惧，甚至连疫苗都不打。

　　在大获成功的科幻影片系列《星际迷航》中，太空船医务官伦纳德-麦考伊用一种无针注射装置治疗伤员。研究人员表示他们研发了一种相似装置，它能创造出一种高速喷射、可穿透皮肤的药物。据说，科学家研究新型射流注射器已有一段时间，而这种装置正是它的具有代表性的改进版。

　　这些研究人员表示，这种技术有很多好处，例如大幅减少医生和护士使用针头注射器时不小心扎到他们自己的意外事故。另外，有些患者想方设法避开定期注射胰岛素等药物时所带来的不适，而一种无针注射装置有助于改善这种状况，让这类患者欣然接受药物注射。这个麻省理工学院研究小组的成员凯瑟琳-霍根表示：“如果你害怕针头，又不得不常常自我注射，那顺从就是个问题了。我们认为，这种无针注射技术可让针头恐惧症患者得到彻底解脱。”

　　过去几十年里，科学家研发了各种皮下注射器的替代品。例如尼古丁贴片，它可以将药物慢慢渗透进皮肤中。但它们只能释放小到足以穿过皮肤气孔的药物分子，对药物的使用限制很大。但由伊恩-亨特率领的这个麻省理工学院研究小组开发了一种射流注射系统，通过一种严格控制的方式给不同深度的皮肤注射各种剂量的药物。这种设计是建立在一种名为“洛伦兹力致动器”的机械装置基础上的。这种装置很小，但功能强大，外面缠绕着金属线圈，和存放药物的安瓿瓶内的一个活塞相连。通电时，这种无针注射器内的电流与磁体的磁场相互作用，产生强大助推力，推动活塞前进，以高压高速(几乎接近空气中的声速)将药物通过安瓿瓶喷嘴喷射出来，而这个喷嘴就和蚊子的尖喙一样宽。

　　研究人员在试验中发现，不同的皮肤类型需要各种相应的压力，才能将足够剂量的药物喷射到所需深度。霍根表示：“给小孩子注射疫苗时，不需太大压力，但如果是我的皮肤，就不同了。我们可以根据需要，决定无针注射器所需的压力。这就是这种新型装置的魅力所在。”《医学工程学与物理学》杂志报道了这项新研究的重大成果。(孝文)

　　心脏病困扰人类已久。但根据一项最新的科研研究结果，也许再等上几十年，未来医生要修复你受伤的心脏的时候，可以不再需要什么特殊的先进材料，你自己的皮肤便可拯救你的心脏。

　　《欧洲心脏杂志》最新发布的一篇文章详细地介绍了以色列一个科研小组的最新科研成果，他们首次成功将两名老年心脏病患者的皮肤细胞样本培育成为健康、活跃的心脏细胞。

　　研究组组长利奥尔·盖普斯坦说：“被培养出的心脏细胞相当活跃，相当于患者刚出生时的心脏细胞状态。”在实验中，在将昔日的皮肤细胞培养成心脏细胞后，科学家们将新生的心脏细胞和真正的心脏组织一起放在培养器皿中进行培育。大概在24至48小时后，新生的人造心脏组细胞便和真正的心脏组织样本融合在了一起，而且还相当有活力。随后，科学家们将这个培育的心脏组织植入健康白鼠的混合组织中，很快这个小白鼠的心脏就接受了这个新的组织，并和它建立了联系。

　　当然，虽然这一研究成果相当振奋人心，但要真正将之用于临床拯救病人还需要很长时间。科学家们认为，即便要开始对人类的临床实验，至少还需等待10至15年的时间。不过，如果这项技术最终能被证明有效的话，那时的人类就再不必再单纯依赖机械设备或移植器官来拯救脆弱的心脏了。（耿海艳）

皮肤颜色各异的双胞胎姐妹

　　科学网(kexue.com)讯 大家都知道双胞胎长的样子都差不多，他们很那分辨，只有少数双胞胎张相有些差异。不过这也有例外，英国的一对双胞胎奇恩和雷米长相大不相同，令人吃惊的是她们一人是白色的皮肤，而另一人竟是黑色皮肤。

　　根据介绍，这对小双胞胎来自英国的达德利镇，与其他双胞胎不同，奇恩的肤色是黑的，长着一双棕色的眼睛，而雷米却是金发白肤，长着蓝眼珠。科学家表示这对黑白姐妹花出生的几率仅有百万分之一。

　　目前这对双胞胎姐妹已经7岁了，不过相反的肤色很少有人认为他们是双胞胎。根据遗传学家介绍，这样的情况发生主要原因是因为他们的父母双双含有黑人与白人的DNA，不过专家也做出了解释，就是这样黑白双胞胎的几率也极低。

　　对于这样的双胞胎，他们的母亲克里回忆说：“最早我看她们，长的还是很像的，不过眼睛颜色有些区别，皮肤的差别不是很大，但随着时间的推移，她们的差别越来越大了。不过她们还是双胞胎，依旧有心理感应，她们常常同时干一件事，甚至是打喷嚏。”

　　其实这不是英国第一次发生双色双胞胎案例，此前又有一对黑白双胞胎出现，英国爱丁堡大学的遗传学专家威尔逊博士解释道：“有一点你可以预测，两个纯种白人不可能生出黑白两色的双胞胎，就像两个纯种的非洲人一样，他们也不可能生出白皮肤的婴儿。但是，如果白人和黑人生育出的孩子，谁也不能预测他们到底会是什么颜色的皮肤。由于他们父母个贡献50%的基因，他们的下一代肯定会在父母两人的颜色之间，不过在往下一代就不好预测，他们不在是黑白基因各占50%。而现在孩子有许多是混血人种，这可能也意味着黑白双胞胎未来会变得更为常见。”

　　(科学网kexue.com 卡鲁)

　　相关阅读

　　细看双胞胎二三事 兴趣相同不可躲避的基因影响

　　加拿大连体双胞胎心灵感应 姐姐打针妹妹竟也哭

　　英国双胞胎也爱玩变脸 两人相貌迥异体型成倍数

　　声明：科学网(kexue.com)独家稿件，版权所有，转载请注明出处

乔治出生的时候前额有很大的血管瘤胎记

乔治的前额被植入扩张器，就像“小龙人”

如今和正常孩子没什么两样

　　英国一名小男孩出生时脑门正中央带有一大块红色胎记。为了去除这块可能使他一生受辱的标记，医生后来在他脑门皮肤下插入一对扩张器，它们逐渐膨胀后看上去像两个犄角，好似我国上世纪90年代经典儿童剧《小龙人》中的小主角。

　　据英国《每日邮报》网站9月21日报道，这名小男孩叫乔治·阿什曼，今年5岁，他前额中央的红色胎记是先天性的血管瘤。他的妈妈卡伦很担心这块胎记会令儿子一生受他人欺负和嘲笑。“当他一出生，我就想到了10年后的场景，乔治可能会是那种被欺负、且没有朋友和女友的男孩。”所以两年前，卡伦带他来到伦敦大奥蒙德街医院进行医治。

　　医生去年在小乔治前额植入扩张器，目的是稍后将红色胎记切除，将两侧撑出来的皮肤组织凑到一起。“当我第一次看到被植入的扩张器时，我震惊得说不出话来，它们比我想象的还大，看上去就像一对犄角，我那可爱的拥有天使般面孔的小宝贝，如今看上去像魔鬼，”33岁的卡伦回忆说。

　　“小龙人”的生活持续了4个月，之后扩张器就被移除了，今年4月，小乔治很顺利地接受了皮肤移植手术，原来的胎记处只留下一道很小的伤痕。不过在这段时间里，当时年仅4岁的小乔治受到了不少奚落和嘲笑。“路人和在街角玩耍的孩子们都会对乔治指指点点。有一次，一名10多岁的少年从正面朝我们走来，正巧能看个仔细，随即发出厌恶的喊叫声，我听后泪流满面，我非常疼爱乔治，但是却没办法阻止别人的冷嘲热讽，我感觉所有人都排斥我们。”

　　“但令我非常骄傲的是，小乔治经受住了这一切，他表现得很勇敢，”卡伦表示。如今乔治已经开始上小学，也像其他孩子一样有了自己的好朋友。

做工精细的人工手

足可以假乱真

　　据外媒21日报道，在美国举办的假肢协会会议上，英国苏格兰一家义肢公司展出了目前世界上最逼真的仿生手，这种仿生手不仅外表看上去和人手极其相似，细节也非常出众，连手上的毫毛、斑点甚至指甲的修饰都没有漏掉。仿生手功能也很齐全，能做出拖拽、支撑等动作，甚至还可以打字。

　　这款产品名为“活皮肤”，由高质量的硅树脂制成，外表是手工绘制，力求与真手外形接近。产品包括手指的一部分、整根手指、手和手臂。根据每个人体态的不同，厂商会检查每个人的身体特征，专为其定制合适的假肢。

　　义肢公司的发言人丹尼-萨利文表示，他们已在100位残疾人身上安装了假肢，反应均良好。“客户们都比较满意，尤其是‘皮肤’的颜色方面。我们的目标就是越真越好。”萨利文还称自己的产品制作时间更短，“自动成像系统会帮助我们缩短肢体的制作过程，而且效果会更接近客户需求，还不容易出错。”萨利文说。

　　目前，这种逼真的仿生手还在试验阶段，该义肢公司希望，世界上能有越来越多的人不再有残缺的遗憾。

艺术家笔下的僵尸酷照

　　近日，德国一组科学家研发出了一种新型的生物识别扫描仪，这种扫描仪功能非常神奇，可以识别出哪些是活体组织，哪些是已经死亡的组织。其所具有的意义那是不言而喻的，可以为必须使用指纹激活或者人类虹膜识别的安全门提供新的技术屏障，就像类似电影《Zombie Brigade》中出现的“僵尸军团”那样，如果他们正在您家前门，同时具有使用人类特征识别才能通过的手段，那您就不用担心了，因为新型生物识别扫描仪可以将僵尸的皮肤识别出来。

　　当然，在现实生活中，我们不必去担心何时会出现“僵尸军团”，因为那只会在电影里出现，所以也就没有必要专门研发一个安全门去试图防止僵尸袭击。但是，这个新型的生物识别扫描仪真正具有现实意义的是：在那些需要指纹、虹膜或者其他人体特征识别才能进入的安全门、计算机或者汽车的情况下，这个生物扫描仪可以派上大用场，因为有些犯罪分子可以通过将使用者的断指来欺骗相关人体特征识别设备，从而进入安全设施或者登陆重要计算机。

　　这听起来似乎很古怪，也许这种场景也应该出现在电影里，但是这确实有发生过真实的案例。在2005年3月，马来西亚吉隆坡的一位富豪具有一辆用主人指纹才能识别并开动的奔驰车，当盗贼准备偷窃这两奔驰车的时候，他们发现这辆车居然要使用主人的指纹的才能进入，所以，起初他们还把奔驰车的主人带在身边，到了后来，盗贼厌倦了奔驰车主人的存在，就使用车主人的断指进行启动汽车。

　　为了打击这种极为残忍的偷窃行为，德国汉堡的研究人员已经开发出一种人类皮肤识别系统，该系统能对人类皮肤的生命属性进行甄别，区分出哪些是活体细胞，哪些是已经死亡的细胞，这样如果使用断指欺骗过去的生物识别系统，那就已经失效了。

　　这种新型的生物皮肤识别技术的诀窍在于使用了活体组织的基本生命特征，这些生命特征具体类似手指这类的活体组织的毛细血管中具有微量的颜色变化，当手指头按在指纹识别器上的时候，识别器不仅要识别指纹的是否符合，还要扫描手指头的毛细血管的颜色变化，而这时候手指头由于被挤压，所以毛细血管就会中血液的流量就是出现细微的变化，从而影响到毛细血管的颜色微量变化，生物皮肤识别器就是通过这个原理对活体组织进行识别的。

　　研究人员Clarissa Hengfoss和她的同事通过这项研究也发现：一个具有生命活性的手指头按下生物识别器时，在识别器上550纳米波长的发光二极管照射下，出现吸收效果，而这时候，手指头由于按压充分接触识别器时，使得皮肤变得苍白，此时出现对1450纳米波长的吸收。相比之下，从三具尸体上使用的手指头进行试验时，并没有出现这种变化。该研究成果已经发表在《国际法医科学》期刊上。

　　而使用尸体上的手指头在挤压识别器时，压力指数和光谱的情况两者因素与活体组织并没有太大的区别。相关研究人员介绍说：我们希望这项新技术可以用到以后的生物扫描识别设备中，作为一个对活体组织细胞进行甄别的标准。

　　位于瑞士洛桑警察科学研究所研究人员马塞拉诺萨（Marcela Espinoza）认为：使用断指并不是唯一欺骗生物识别设备的唯一方法，也可以通过橡胶或有机硅塑料等材料进行复制假指纹。

　　研究甄别通过橡胶或有机硅塑料等材料制作的假指纹也是马塞拉诺萨的主要工作内容，这些使用不同类型的模具复制出来的扭曲的指纹旋涡在一定程度上可以以假乱真，而对这项伪造信息的甄别已经比较成熟了。但是，目前他还发现，使用指纹打印的照片或者直接复制指纹再制作磨具的方法会产生细小的沟状纹路，可以通过这个细微的痕迹来判断指纹的真假。据瑞士洛桑警察科学研究所研究人员介绍：我们打算研发一种算法，来检测这些伪造复制的指纹信息。

　　位于伦敦的英国国家物理实验室的生物识别技术专家托尼菲尔德（Tony Mansfield）认为：德国和瑞士警察科学院的研究人员，他们的工作都是局部性质的，目前国际标准组织正在起草安全生物识别技术的标准，通过制定标准的分析手段加强生物识别技术的反欺骗措施，这些新的路线要求将会反馈到相关研究人员的思想上，新研发的设备可以将伪造的信息以及已经死亡的组织细胞甄别出来。（Everett/编译）

神经元

　　据国外媒体报道，在过去的几年里，由于细胞重编取得了一系列进展，有关干细胞研究道德标准的辩论开始趋于缓和。该领域最近一次的重大突破是将成熟的人类皮肤细胞转换成神经元。

　　由斯坦福大学的马吕斯-温宁（Marius Wernig）带领的研究队伍早在2010年1月就已经使用啮齿类动物皮肤细胞实现了这一转换，但是今年5月他们在英国国际性科技期刊《自然》（Nature）上刊登了一篇论文，由此正式宣告实现人类皮肤细胞的成功转换。

　　这项重大突破最惊人的一点就是，该转换绕开了“诱导多能干细胞（IPS cell）”。诱导多能干细胞于2007年首次诞生，这标志着干细胞科学研究进入一个新纪元，干细胞研究将不再自动关联到备受争议的胚细胞上。尽管这项技术从那以后得到改进，但是使用诱导多功能干细胞仍面临着诸多障碍。例如，一个主要弊端就是一些在重编细胞过程中起到重要作用的蛋白质可能造成肿瘤。

　　温宁的研究队伍公布的这项研究成果完全绕开了诱导多功能干细胞，取而代之的是对皮肤细胞中的四个基因进行操作，使其直接转变为带电的激活的神经元。虽然研究实现了该领域的重大突破，但在通向完全可靠的转换之路上该研究队伍仍旧面临着一些足以令人怯步的挑战。首先该转换的效率似乎相当低，只有约2%到4%的皮肤细胞成功转换为有功能的神经元，其次就是几乎所有的转换的细胞好像只对活跃于人体的约100个神经传导物质中的一个有反应。

　　由此不难看出，干细胞研究之路还很漫长，研究人员还要面临着各种各样的困难，但是上述研究成果已经在正确的道路上迈出了实质性的一步。（尚力）

　　科学网(kexue.com)讯 北京时间6月10日消息 众所周知，蛙类大都是都是农田里的捕虫能手，是人类的好朋友。虽然它们的外貌并不起眼，但科学家们近期发现的几种蛙类却有可能在不远的将来治疗数十种疾病。

　　据国外媒体报道，贝尔法斯特的女王大学（Queen's University in Belfast）的研究人员在研究两种蛙类时，无意中发现了一种或许能有助治疗包括癌症，糖尿病及中风在内达70多种疾病的方法。当他们在研究南美一种鲜为人知的蜡白猴子树蛙（Waxy Monkey Frog）时发现了其皮肤分泌物上一些具有特殊性能的成分。此外产于中国和越南的巨型火腹蟾蜍（Giant Fire-bellied Toad），也被发现皮肤的分泌物可以治疗一些疾病。

　　领导此项研究的肖（Shaw）教授说，“此项研究的目的是为了解开大自然未知的潜在能力——在这个目标下我们发现这两种蛙类的皮肤分泌物中某些成分可以缓解人类的疾病。我们完全相信自然界仍然可以帮助我们解决很多难题，这需要我们正确的提出问题并努力去找到方法。”

　　研究小组正在检测蜡白猴子树蛙和巨型火腹蟾蜍的皮肤分泌物。他们很快就发现了其皮肤分泌物中的蛋白质是其躲避捕食者的保护伞，同样也控制了血管的生长。

　　鉴于此，肖教授认为，一些蛋白质已经被发现有刺激或者抑制血管生长的能力。通过切断蜡白猴子树蛙血管的生长提取蛋白质可以有效的治疗癌症肿瘤。肿瘤通过血管提供的氧气和营养物质在体内长到一定的大小，而切断血管的生长就意味着肿瘤的增长速度变慢直至最后将肿瘤扼杀。

　　根据实验结果，研究小组提出可以让外科医生切除肿瘤，然后利用这些分泌物中的蛋白质控制身体内癌细胞的生长。虽然这种方法不能完全治愈癌症，但却可以抑制它的生长，这有助于患者过上相对正常的生活。

　　巨型火腹蟾蜍的分泌物具有的是相反的作用——它能刺激血管的生长。针对这样的情况，肖教授补充道，“这种促进血管迅速恢复的蛋白质也能用于治疗一些疾病，比如说伤口愈合，器官移植，糖尿病溃疡和中风或者心脏病造成的伤害。”

　　(科学网-kexue.com 姗姗)

　　声明：科学网(kexue.com)独家稿件，版权所有，转载请注明出处。

皱纹：面部线条揭示了女性的骨质正处于危险状况

　　科学网(kexue.com)讯 北京时间6月8日消息，随着年龄的增长看着自己脸上皱纹越来越多真是糟糕透了，而皱纹也许能够反映出更多健康方面的问题。近日科学家警告称，对于中年女性来讲，脸上皱纹突然增加可能反应其更容易患上骨质疏松。

　　据国外媒体报道，这种情况会增加她们患骨质疏松的几率和疼痛感，随着年纪的增长也更容易受伤骨折。但现在有了好消息，诊断骨质疏松会变得像观看人脸的情况一样简单。

　　美国耶鲁大学医学院的研究人员对114位年龄在50岁左右，未曾使用肉毒杆菌毒素或化妆品抚平皱纹的女性进行了调查。研究人员记录了11处这些女性面部及脖子部位的皱纹，并测量了皱纹的深度。研究人员还指出这些女性的前额和脸颊部皮肤比较紧，并用X光测量了这些部位的骨头的密度。

　　研究发现，那些皱纹最深的部位也是骨头最疏松的地方，此项研究的结果在波士顿举行的内分泌学会年会上发表。研究显示年纪越大的女性不管是外在还是内在都变得越来越差，这不是个容易解决的问题。

　　一位性激素专家人员鲁布娜•帕尔表示，“在研究这些女性志愿者时我们发现越来越稀疏的骨质加深恶化了皮肤的皱纹。骨质疏松导致的皱纹加深取决于人的年龄或者骨头密度。虽然骨头与皮肤的连接方式仍不是很清楚，但他们有着共同的构造——胶原蛋白。”

　　帕尔补充道：“随着年龄的增长，胶原蛋白发生改变，皮肤也随之老化，这包括加深的皮肤皱纹以及松弛的肌肤。他们也导致了骨质的下降。最后我们想知道是否皮肤皱纹越深的女性是否越容易骨折，尤其是臀部，这是上了年纪的人的最常受伤的身体部位。”

　　(科学网-kexue.com 姗姗)

　　声明：科学网(kexue.com)独家稿件，版权所有，转载请注明出处。

一照镜子心率就显示在镜面上

摄像头能通过捕捉皮肤反射光线的变化获取血液流动的讯息，再通过软件分析将心率数据展现到镜子上

　　据美国《大众科学》杂志6月4日报道，美国一名大学生开发出一款“魔镜”：不仅能照出你的模样，还能测出你的心率。

　　传统的心率测量计需要给病人带上很不舒服的胸带，这对烧伤病人和新生婴儿来说尤其不方便。2009年，麻省理工大学电气和医药工程专业的亚裔研究生付明哲(音译)思考起这样一个问题：能不能发明某种设备既能帮医生在患者不用胸带情况下给其测心率，还能让普通人随时了解自身心血管健康状况。

　　经过付明哲的反复试验并多番测试效果后，一个全新的“镜面心率测量仪”在麻省理工学院的媒体实验室中诞生了：这个双向镜后放置了一个配有摄像头的监控器，监控器与一台笔记本电脑相连，只要人站在镜子前，他的心率就会显示在镜面上。
 

　　该设备的奥秘在于一款可以将电脑摄像头变成心率测量仪的软件，其应用原理是血液可以吸收光线。心脏跳动时血液会通过血管，通过血管的血液量越大，被血液吸收的光线也越多，人皮肤表面反射的光线就越少。付明哲和其伙伴开发软件时发明了一种特殊的算法，可以让摄像头从所有光线中分辨出与那些心跳有关的反射光线，还能捕捉到这些反射光线所发生的极微小的变化，并通过代码直接转化为心率数值。

　　付明哲计划在今年毕业之后将这款仪器推向市场，目前正对其做进一步改良，使它不仅能测心率还可以用来测量诸如呼吸频率和血氧饱和浓度在内的多个人体重要指标。“使用者到时候会说，镜子里看到的不仅仅是我的外表，还能反映出身体内部的健康状况。”