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基于HiBiT技术的活细胞mRNA翻译高通量监测系统开发及其在mRNA疗法优化中的应用
在生物医药领域,mRNA技术正从新冠疫苗向肿瘤疫苗、蛋白替代疗法等更广阔领域拓展。然而当前mRNA优化研究严重依赖GFP(绿色荧光蛋白)等报告基因,这些高度工程化的蛋白具有异常稳定的翻译特性,无法反映治疗性蛋白的真实表达规律。更棘手的是,现有翻译监测技术如多核糖体分析、Ribo-seq(核糖体测序)等存在操作复杂、无法实时监测等局限,严重制约了mRNA药物的开发效率。剑桥大学药理学系Camilla Ascanelli*、Elsa Lawrence等研究者突破性改造HiBiT技术——一种仅含11个氨基酸的纳米荧光素酶片段,将其作为蛋白标签与目标蛋白共表达。当与细胞中稳定表达的LgBiT大亚基结合
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-06-17
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RNA阴离子中鸟苷碱基与磷酸二酯基团裂解促进相互作用的本质偏好:基于碱基修饰与质谱技术的研究
在生命活动中,RNA不仅是遗传信息的载体,更是具有催化功能的核酶(Ribozyme)的主要执行者。其中,磷酸二酯键的断裂与连接是核酶最常见的催化反应,但关于其分子机制仍存在关键盲区。长期以来,研究者们注意到一个有趣现象:无论是碱性溶液中的RNA水解,还是气相中RNA阴离子(M-nH)n-的振动活化解离,鸟苷(G)的5'侧磷酸二酯键总是优先断裂。这种选择性裂解暗示着鸟苷碱基与相邻磷酸基团存在特殊相互作用,但其结构基础和化学本质始终未能阐明。因斯布鲁克大学的研究团队通过系统性的碱基工程和质谱技术,首次揭示了这一现象背后的分子机制。他们设计合成了一系列位点特异性修饰的RNA(包括1-脱氮鸟苷c1G、
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-06-17
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体细胞基因递送精准重现高风险肉瘤分子谱系的创新建模平台
肉瘤作为一类起源于间叶组织的恶性肿瘤,在儿童和青少年中发病率居高不下,其治疗进展数十年来停滞不前。这主要源于两大科学难题:一是超过50种分子亚型的高度异质性导致靶向治疗开发困难;二是传统建模方法如患者来源异种移植(PDX)模型获取困难,而常规基因工程小鼠模型(GEMM)存在胚胎致死、多灶性肿瘤发生等技术瓶颈。更棘手的是,约20%的肉瘤由SS18::SSX等染色质调控因子融合基因驱动,但现有模型难以模拟这类表观遗传重编程事件。德国癌症研究中心的Roland Imle、Ana Banito团队在《Nature Communications》发表突破性研究,通过优化肌肉电穿孔技术建立EPO-GEMM
来源:Nature Communications
时间:2025-06-17
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基于IC-Tagging纳米封装技术的口服多肽递送平台:AvPAL的体外稳定化及胃肠道抗性荧光素酶制剂开发
苯丙酮尿症(PKU)作为一种遗传性氨基酸代谢疾病,目前主要依靠严格限制苯丙氨酸(Phe)摄入的饮食疗法,但患者依从性差且易导致营养不良。虽然皮下注射聚乙二醇化蓝藻苯丙氨酸解氨酶(pegvaliase)已获批临床应用,但其免疫原性、频繁注射需求和高成本限制了普及。面对这一困境,开发口服酶制剂成为极具吸引力的替代方案,但胃肠道(GI)的酸性环境和蛋白酶严重制约了多肽药物的有效性。西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉大学的研究团队在《Materials Today Bio》发表研究,利用病毒来源的muNS-Mi蛋白自组装特性,建立了名为IC-Tagging的创新纳米封装平台。该系统通过"Intercoil"标
来源:Materials Today Bio
时间:2025-06-17
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近红外触发可控释放一氧化氮的槲皮素复合壳聚糖/透明质酸水凝胶:一种针对MRSA感染伤口修复的创新策略
皮肤作为人体最大的器官,承担着抵御病原微生物入侵的重要职责,但一旦受损,开放性伤口极易被细菌感染,尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等耐药菌,会显著延缓愈合进程并引发全身性感染风险。传统抗菌敷料如含抗生素或金属纳米颗粒的水凝胶,面临抗菌效率有限、生物毒性及耐药性等问题。光热疗法(PTT)虽能通过近红外(NIR)照射杀灭细菌,但单独应用存在热耐受菌残留、作用时间短等局限。一氧化氮(NO)作为浓度依赖性多功能分子,高浓度时可广谱抗菌,低浓度时则促进血管生成和胶原沉积,但其半衰期极短(1-5秒),如何实现精准控释成为关键挑战。为此,国内某研究团队在《International Journal
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-17
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综述:低分子量褐藻多糖硫酸酯:生产方法及其治疗应用
低分子量褐藻多糖硫酸酯:生产方法与治疗应用生产方法低分子量褐藻多糖硫酸酯(LMWF)作为褐藻多糖硫酸酯的降解产物,其生物活性显著优于高分子量形式。目前主要的生产方法包括酶解、光催化降解、自由基降解、酸水解、超声辅助降解、过氧化氢介导水解和热液降解等。酶解 是最受关注的方法,因其能实现可控的分子量降低并保持结构完整性。近年来,研究者从海洋细菌中分离出多种褐藻多糖硫酸酯酶,如GH107家族的endo-岩藻糖苷酶FWf3和FWf4,可特异性切割α-(1→4)-糖苷键,产生不同硫酸化模式的LMWF。来自Formosa haliotis的Fhf1酶能降解交替连接的α-(1,3)/α-(1,4)-L-岩藻
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-17
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仿生增强型I/II型胶原-透明质酸支架联合新型固定技术修复大尺寸关节软骨缺损的临床前研究
关节软骨缺损修复一直是骨科领域的重大挑战。软骨一旦损伤,极易引发骨关节炎(OA),全球约3.5亿人受此困扰,医疗成本高达发达国家GDP的1-2.5%。现有手术如骨髓刺激(BMS)或自体软骨移植仅适用于<6 mm的小缺损,而≥8 mm的大缺损修复效果差,患者常需二次手术。组织工程支架虽具潜力,但面临机械强度不足、固定困难等问题。为此,欧洲研究委员会(ERC)资助团队开发了仿生增强型I/II型胶原-透明质酸(CI/II-HyA)支架,结合3D打印聚己内酯(PCL)框架提升力学性能(压缩模量0.67 MPa,接近健康软骨的0.5–2.0 MPa),并设计新型骨锚定固定技术解决植入物移位难题。研究采用
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-06-17
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基于双智能弛豫传感系统与便携式NMR的精准疾病管理技术
当前,全球传染病防控面临严峻挑战。世界卫生组织2025年数据显示,SARS-CoV-2疫情已造成超7.75亿病例和700万死亡,直接经济损失逾3万亿美元。传统诊断方法如核酸检测(NAATs)虽特异性高,但依赖专业设备和人员;抗原快检虽便捷却灵敏度不足。更棘手的是,现有技术多为单一指标检测,无法同步反映病毒存在(抗原)和宿主免疫状态(抗体),导致临床决策信息碎片化。针对这一技术瓶颈,一支国际研究团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表创新成果。他们开发了基于时域微核磁共振(TD-μNMR)的双智能弛豫传感系统(DIS),通过工程化设计的Fe3O4(T2传感器)和M
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-06-17
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基于深度学习的VirulentHunter工具:突破同源限制的毒力因子预测与分类新方法
微生物致病性的核心在于毒力因子(Virulence Factors, VFs),这些由病原体分泌或表达的分子能帮助其定植宿主、逃避免疫并获取营养。尽管高通量测序技术极大拓展了微生物组研究的广度,但传统基于同源比对的VF识别方法(如VFDB、Victors数据库)存在明显局限——它们无法有效识别缺乏已知同源序列的新型VF。更关键的是,现有机器学习方法(如MP4、VF-Pred)多聚焦于VF的二元判别,忽视了对毒素、黏附素、分泌系统等功能类别的精细划分,而这恰恰是理解病原体-宿主互作机制的关键。针对这一双重挑战,华东师范大学等机构的研究团队开发了VirulentHunter。这项发表于《Brief
来源:Briefings in Bioinformatics
时间:2025-06-17
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基于DEM-CFD耦合与高速摄影技术的风送式施肥装置分配器设计与性能优化研究
在长江中下游和新疆等地的油菜小麦种植区,宽幅(4.8 m)高速(6-12 km h−1)播种同步条施作业对施肥均匀性提出了严苛要求。传统风送式施肥装置的分配器在高速作业中易因气流场不均和颗粒碰撞导致肥料行间质量差异显著,部分区域过度施肥引发环境污染,而颗粒滞留和破损则会堵塞管道,降低肥料利用率。尽管离心式、螺旋式等施肥装置已有优化研究,但针对风送式分配器结构适配性的系统分析仍属空白。为解决这一难题,华中农业大学联合多家单位的研究团队在《Computers and Electronics in Agriculture》发表论文,通过设计四种分配器(平顶式FT、平顶倒锥式ICFT、穹顶式DM、穹顶
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-06-17
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基于多生长阶段堆叠集成学习的苹果单株产量精准预测方法研究
苹果作为全球重要的经济作物,其产量预测对果园管理和市场调控至关重要。然而,传统基于机器视觉的产量估算方法易受果实遮挡影响,而单一生长阶段的机器学习模型存在过拟合和泛化性差的问题。更关键的是,现有研究多忽略多生长阶段光谱信息的整合价值。针对这些瓶颈,新疆阿克苏地区的研究团队创新性地将无人机遥感技术与多阶段机器学习融合,为苹果单株产量预测开辟了新路径。研究团队在2023年4月至10月期间,利用无人机采集了新疆阿克苏富士苹果树四个关键生长阶段(花期、果实形成期、膨大期和成熟期)的高光谱图像,提取13种植被指数。通过随机森林(RF)、支持向量回归(SVR)、偏最小二乘回归(PLS)和岭回归(RR)构建
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-06-17
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基于分数阶Adadelta-CSA特征选择与SpikeGoogle-DenseNet混合模型的癫痫发作检测新方法
癫痫作为全球三大神经系统疾病之一,每年影响超过4000万患者,其发作时异常的神经元放电可通过脑电图(EEG)捕捉。然而传统EEG分析依赖医师经验,存在耗时长、误诊率高等问题。尽管深度学习(DL)技术为癫痫检测带来新机遇,但现有方法仍面临特征冗余、模型泛化性不足等挑战,特别是缺乏能同时处理EEG时序特征与空间特征的混合架构。为解决这些问题,国内研究人员在《Computational Biology and Chemistry》发表研究,创新性地将分数阶微积分引入Adadelta-CSA算法形成FrAdadelta-CSA特征选择器,并首次融合SpikeGoogle的脉冲神经元特性与DenseNe
来源:Computational Biology and Chemistry
时间:2025-06-17
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猪圆环病毒2型与3型多重定量PCR检测技术的建立及其在养猪生产各阶段感染率监测中的应用
猪圆环病毒2型(PCV2)和3型(PCV3)这对"养猪业隐形杀手"正引发行业高度关注,它们与生长迟缓和繁殖障碍的关联性已获证实。科研团队巧妙设计出能同时捕捉两种病毒的多重实时荧光定量PCR(qPCR)检测体系,其灵敏度堪称病毒界的"高精度雷达"——PCV2检测下限达4.32×101拷贝/µL,PCV3更是灵敏至1.01×101拷贝/µL,变异系数始终控制在1%以内,标准曲线相关系数R2全部突破0.990。在对1241份样本的"病毒普查"中,PCV3展现出惊人的传播力:16.84%(209例)的检出率远超PCV2的0.73%(9例),还有0.24%(3例)样本上演了"双重感染"的戏码。有趣的是,
来源:Archives of Virology
时间:2025-06-17
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中国偏头痛初级医疗服务质量评估:基于未告知标准化患者方法的实证研究
偏头痛作为全球第二大致残性疾病,在中国影响着近9%的人口,每年造成331伤残调整寿命年(DALYs)/10万人和33.7亿元经济损失。尽管偏头痛诊断主要依赖病史采集而非高端设备,但中国基层普遍存在诊断率低(13.8%)、预防用药率仅2.7%的问题。传统评估方法受回忆偏倚等局限,亟需客观评价工具。为此,贵州医科大学联合多机构在"中国初级医疗质量队列(ACACIA)"框架下,采用未告知标准化患者(USP)这一"金标准"方法,于2021-2023年通过两阶段概率比例抽样,对7省份196家机构进行隐蔽评估。研究团队培训10名标准化患者模拟24岁女性偏头痛病例,基于中国偏头痛诊疗指南和中医头痛指南(NG
来源:The Lancet Regional Health - Western Pacific
时间:2025-06-17
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高分辨率精子呼吸测量技术揭示公牛生育力新指标:线粒体备用呼吸容量(SCR)的关键作用
在畜牧业中,传统精液评估方法对公牛生育力的预测价值有限。这项突破性研究采用高分辨率呼吸测量技术(O2k),对冷冻复苏的安格斯公牛精子进行线粒体功能检测,发现了一个革命性指标——备用呼吸容量(Spare Respiratory Capacity, SCR)。研究团队对比了8头高生育力和9头低生育力公牛的精子样本,在非获能条件下将精子浓度调整为20×106/mL,并在环境温度下保存24小时。通过计算机辅助精液分析(CASA)和O2k同步检测,发现精子运动学参数随时间变化显著,但无法区分生育力差异。而SCR指标在生育力高的公牛中持续保持优势(P<0.05)。研究人员构建的多重线性回归模型包含四个关键
来源:Journal of Animal Science
时间:2025-06-17
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通过微胶囊化技术提升生防真菌Akanthomyces lecanii孢子的耐热性研究
在农业可持续发展需求日益迫切的背景下,生物防治技术因其环境友好特性备受关注。昆虫病原真菌Akanthomyces lecanii(原分类名Verticillium lecanii)作为四大商业化生防真菌之一,能通过体壁侵染半翅目等害虫,但其孢子在聚合物挤出加工(150°C高温)中易失活的问题严重制约了其在缓释型生物农药载体中的应用。Bangor大学和Makerere大学的Paul W. Baker团队创新性地采用微胶囊化技术,通过优化冻干微珠的基质组成,成功实现了孢子耐热性的显著提升。研究团队采用冻干微珠封装技术(结合SEM观察)、热耐受性测试(甘油浸渍法)、孢子活力测定(平板计数法)等核心方
来源:FEMS Microbiology Letters
时间:2025-06-17
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综述:通过低温电子显微镜数据处理技术阐明双链DNA病毒支架蛋白结构
引言病毒为完成生命周期必须将其结构蛋白组装成具有感染性的颗粒。在双链DNA(dsDNA)病毒中,这一过程通常分为两步:首先形成空的前体衣壳(procapsid),随后基因组DNA通过位于特殊顶点的门户蛋白复合体(portal protein complex)被主动泵入。与许多RNA病毒依赖基因组中的包装信号不同,dsDNA病毒的高效组装离不开支架蛋白(scaffolding protein)的催化——这种蛋白直接与主要衣壳蛋白(MCP)相互作用,确保前体衣壳的尺寸精确且结构完整。支架蛋白可以是独立编码的蛋白质,也可以是MCP的N端延伸区域(称为δ结构域)。两者均表现出显著的结构相似性:既含有预
来源:Current Opinion in Structural Biology
时间:2025-06-17
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轴向光镊技术应用力与作用范围的增强研究
在单分子生物物理研究领域,光镊技术(optical tweezers)已成为探究蛋白质相互作用和核酸力学特性的重要工具。传统横向光镊虽能施加较大作用力,但其几何构型在模拟生理环境时存在局限性。相比之下,轴向光镊(axial optical tweezers)因其与生物分子自然伸展方向的一致性,特别适合进行蛋白结合力(rupture force)测量等生物力学实验。然而该技术长期面临两大瓶颈:一是作用力强度显著弱于横向光镊,需依赖高功率激光维持线性恢复力;二是作用范围受限,难以在深部样品中实施有效操控。针对这些挑战,发表在《Biophysical Reports》的研究通过系统性分析光学像差(a
来源:Biophysical Reports
时间:2025-06-17
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高压均质技术增强金黄突变型蛋白核小球藻生物质粉风味特性的代谢组学与感官分析
研究背景与意义随着全球蛋白质需求激增,微藻因其高蛋白含量(如蛋白核小球藻Auxenochlorella pyrenoidosa蛋白达51–58% DW)成为替代蛋白热点。然而,微藻的细胞壁结构限制营养释放,且天然风味(如草腥味)阻碍食品应用。高压均质(High-Pressure Homogenization, HPH)虽能破碎细胞,但其对风味的影响机制尚不明确。金黄突变株CX41(由ARTP诱变获得)虽营养更优,但如何通过HPH进一步提升其风味特性,成为亟待解决的科学问题。研究方法与技术中国科学院相关团队采用HPH处理50%湿重浓度的CX41生物质(950 bar单次通过),结合电子舌、感官评
来源:Algal Research
时间:2025-06-17
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高效提取高抗氧化活性Caulerpa lentillifera多糖的创新方法及其稳定性评价
在功能性食品和医药领域,藻类多糖因其独特的生物活性备受关注。Caulerpa lentillifera(俗称海葡萄)作为富含硫酸化多糖的绿藻,具有抗糖尿病、抗氧化等多种潜在功效。然而传统提取方法面临两大瓶颈:高温水提导致活性成分降解,乙醇沉淀工艺成本高昂(占总成本65%)。更棘手的是,现有技术制备的多糖产品稳定性差,严重制约工业化应用。针对这些行业痛点,泰国农业大学的研究团队在《Algal Research》发表创新研究,提出"挤压-喷雾干燥"联用新工艺。该研究首先比较了新鲜藻体挤压法与传统90℃水提法的差异,随后系统评估喷雾干燥与乙醇沉淀对产品特性的影响,最终通过加速实验测定产品稳定性。关键
来源:Algal Research
时间:2025-06-17