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Bar-HRM 技术:精准解锁海洋哺乳动物物种鉴定难题,助力生物保护
目前,准确鉴定搁浅的海洋哺乳动物物种面临挑战,现有的鉴定方法高度依赖形态特征,但这些特征易受损或不完整。研究采用 DNA 条形码结合高分辨率熔解分析(Bar-HRM)的技术,在物种层面进行精准鉴定。利用线粒体 DNA,尤其是 D - loop 和细胞色素 b(cytochrome b)基因,通过 Bar-HRM 技术对泰国海域常见的 13 种海洋哺乳动物(n = 26)进行区分。结果表明,使用特定引物(MMCytb2 和 MMCytb3)的 Bar-HRM 技术,能为所有物种生成独特的标准化熔解曲线,成功率达 100.00%。在盲测中,使用 MMCytb2 和 MMCytb3 引物的 Bar-
来源:Marine Biology
时间:2025-04-25
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原子级剥离外延薄膜实现无制冷红外检测:开启下一代红外探测技术新征程
近期,超薄、单晶、自支撑复合氧化物体系取得突破,引发了行业对其在下一代商业设备应用潜力的关注。然而,在外延层和衬底之间插入人工释放层的高难度要求,阻碍了这些超薄复合氧化物薄膜的大规模生产。这里介绍一种无需人工释放层就能实现超薄薄膜原子级精度剥离的技术,有助于高通量制备可扩展的超薄自支撑钙钛矿体系。通过理论分析和实验验证,研究发现铅(Pb)在削弱界面作用中起关键作用。基于此,开发出一种通用的剥离策略,可制备多种厚度小于 10nm 的超薄钙钛矿薄膜。这些热释电(pyroelectric)薄膜展现出创纪录的 1.76×10−2C m−2K−1热释电系数,这得益于其极低的厚度和自支撑特性。此外,该方法
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仿生微结构工程化材料构建外血-视网膜屏障模型:一种用于年龄相关性黄斑变性研究的创新平台
研究背景与意义外血-视网膜屏障(oBRB)的破坏是年龄相关性黄斑变性(AMD)等致盲性疾病的共同病理特征。这一仅200-350微米厚的精密结构由视网膜色素上皮(RPE)、Bruch膜和脉络膜组成,其功能障碍直接影响光感受器存活。尽管全球有超过2亿患者,现有体外模型仍存在显著局限:二维内皮培养过于简化,而三维模型又面临尺寸非生理化、低通量等技术瓶颈。更棘手的是,RPE与脉络膜的交互机制尚未阐明,这极大阻碍了靶向治疗的发展。研究设计与技术方法研究团队通过创新性冻干技术(FD)开发了基于普鲁兰多糖-葡聚糖的双层微结构膜。该材料通过定向冷冻控制孔隙分布,形成适于RPE生长的无孔表面和脉络膜血管化的3D
来源:Biomaterials
时间:2025-04-24
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综述:纤维增生性疾病:3R 方法连接纤维化与肿瘤
软组织纤维增生性疾病现状与新分类的提出软组织纤维增生性疾病(FPCs)广泛累及众多器官,对人体健康危害极大,严重时甚至危及生命。这类疾病的一个显著特征,就是(肌)成纤维细胞和细胞外基质在体内异常积聚。当前,FPCs 的分类主要依据受影响的身体部位或器官来划分。这种分类方式虽然在一定程度上便于临床医生初步判断疾病发生的位置,但却存在明显的局限性。它极大地限制了科研人员对不同 FPCs 之间共性与差异的深入探究,同时也使得在将 FPCs 与其他医学领域,尤其是癌症领域进行对比研究时困难重重。不同器官的 FPCs 可能在细胞行为、分子机制等方面存在相似之处,但现有的分类方式难以引导研究者关注到这些潜
来源:TRENDS IN Molecular Medicine
时间:2025-04-24
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工程化改造成纤维细胞用于骨缺损修复:小分子重编程与球化技术的创新突破
骨疾病如同潜伏在人体中的 “暗箭”,悄无声息地给患者带来沉重打击,尤其是老年人,深受其害。许多老人因骨疾病行动不便,生活质量严重下降,甚至被残疾的阴影笼罩。在骨组织的修复与再生过程中,成骨细胞(Osteoblasts)本应是 “主力军”,它们负责产生细胞外基质蛋白、分泌调节内皮细胞功能的旁分泌因子,在骨形成中起着关键作用,是治疗骨疾病和构建活性材料的理想选择。然而,随着年龄的增长,成骨细胞及其前体干细胞却 “力不从心”,功能逐渐失调,数量也不断减少。同时,移植细胞还面临着缺氧、缺乏营养的困境,容易凋亡,导致细胞治疗效果大打折扣,还增加了排斥和炎症的风险。为了解决这些难题,昆明大学的研究人员挺身
来源:Bioactive Materials
时间:2025-04-24
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非侵入性瞬时胎儿低氧血症检测技术在大动物妊娠模型中的突破性研究
胎儿缺氧监测的困境与突破在产科临床中,胎心监护(CTG)作为电子胎儿监测(EFM)的核心手段已沿用半个世纪,但其高假阳性率导致剖宫产率激增而新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)发生率未降的困境。传统CTG通过解读胎心率(FHR)曲线间接推测胎儿缺氧状况,这种"代偿性诊断"存在显著局限性:一方面无法直接量化胎儿血氧水平,另一方面解读结果受观察者主观影响大。这种技术瓶颈促使科学家探索更精准的胎儿氧合监测方法。加州大学戴维斯分校的Weitai Qian团队在《npj Biomedical Innovations》发表的研究,开发了革命性的经腹胎儿血氧监测(TFO)技术。该系统突破性地采用多探测器硅光电传感
来源:npj Biomedical Innovations
时间:2025-04-24
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创新方法精准定位低序列复杂性蛋白结构域中关键区域,解锁细胞奥秘
研究背景多数蛋白质通过独特构象发挥功能,其三维结构由氨基酸线性序列编码。但几十年前发现,部分蛋白质序列无法折叠成稳定结构,如 Gal4 和 VP16 转录因子的激活域。后来研究表明,真核生物蛋白质组中存在大量低序列复杂性蛋白结构域(LCD),也被称为内在无序结构域(IDR)或朊病毒样结构域(PLD)。大部分 LCD 要么无法折叠成稳定三维结构,要么仅在与其他有序大分子相互作用时才折叠。LCD 的生物学功能引起了广泛关注。研究发现,一些 LCD 可通过自缔合发生相分离,如核孔蛋白富含苯丙氨酸 - 甘氨酸的 LCD 和 FUS RNA 结合蛋白富含酪氨酸 - 甘氨酸的 LCD 能相分离形成水凝胶状
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-04-24
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蕨类植物比较转录组学揭示次生细胞壁进化关键创新与分化路径
蕨类植物作为理解植物演化的关键类群,其庞大而复杂的基因组长期阻碍遗传探索——目前仅有少数基因组被测序且转录组数据稀缺。最新研究通过对22种代表性蕨类多器官开展大规模RNA测序,成功构建覆盖所有主要分支的高质量转录组,并据此绘制时间校准系统发育树,揭示大量全基因组复制(WGD)事件。研究发现蕨类遗传学具有鲜明独特性:半数鉴定出的基因家族为蕨类特有。通过生化与免疫学手段解析蕨类细胞壁组成,意外检测到木质素丁香基单元(syringyl unit, S单元)的存在,并发现其独立于其他植物谱系的演化证据。更引人注目的是,细胞壁中一种特殊糖类的发现,暗示蕨类可能通过基因复制和亚功能化(sub-functi
来源:Nature Plants
时间:2025-04-24
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基于多功能线性离子阱的低样本量靶向蛋白质组学快速检测方法开发:开启精准蛋白分析新征程
在生命科学的探索旅程中,蛋白质组学如同神秘的宝藏地图,指引着科学家们深入了解细胞的奥秘。随着研究的深入,对有限细胞群体的研究变得愈发重要,然而这也带来了一系列棘手的问题。在单细胞和低样本量蛋白质组学研究领域,一方面,大多数单细胞方法依赖串联质谱标签(TMT)结合数据依赖采集(DDA)来增强信号,但这种方式存在一定局限性;另一方面,数据非依赖采集(DIA)虽被证明是测量低样本量的有效手段,却几乎都需要高精度质量仪器。同时,像三重四极杆这类仪器,虽在定量灵敏度方面表现出色,但仅局限于靶向蛋白质组学研究。在此背景下,为了突破这些困境,来自美国俄亥俄州立大学综合癌症中心佩洛托尼亚免疫肿瘤研究所(Pel
来源:Nature Communications
时间:2025-04-24
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光合活性材料实现双重碳封存:应对气候变化的创新策略
在全球气候变化的大背景下,二氧化碳(CO2 )排放过量导致的温室效应愈发严重,成为了全人类面临的重大挑战。传统的工业碳封存技术,通常需要特定的极端条件和大量的能源消耗,而且还必须靠近大型排放源,成本高昂且实施难度大。而自然生态系统虽然能够有效地进行碳封存,像森林通过树木的光合作用吸收CO2 ,水生系统和湿地也有着各自的碳固定方式,它们仅依靠阳光和常见的小分子就能在自然环境下运作,成本低且环保。但自然碳封存的速度相对较慢,并且在自然环境之外控制这些生态系统十分困难。为了找到更高效、便捷且可持续的碳封存方法,来自瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研
来源:Nature Communications
时间:2025-04-24
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多重数字 PCR 检测技术:精准量化嵌合抗原受体阳性 T 细胞与总 T 细胞的创新突破
引言嵌合抗原受体 - T 细胞(CAR-T)治疗已彻底改变了儿科和成人 B 细胞恶性肿瘤的治疗方式,并且在众多其他血液和实体肿瘤的早期临床试验中也在进行评估。CAR-T 细胞在患者体内的持久性是影响短期疗效和长期生存的关键因素之一 。数字 PCR(dPCR)作为一种灵敏且操作简便的方法,在监测 CAR-T 细胞持久性方面备受青睐,它能适用于任何 CAR-T 构建体。然而,传统的 dPCR 对 CAR-T 细胞的定量方式,如以每微升拷贝数(copies/μL)或占总核细胞的百分比表示,并不能体现 CAR-T 细胞占总 T 细胞的比例。虽然流式细胞术可弥补这一不足,但许多 CAR 检测试剂灵敏度低
来源:Molecular Therapy Oncology
时间:2025-04-24
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创新优化多特异性 CAR-T 与 SARS-CoV-2 特异性 T 细胞,开启通用型过继细胞治疗新篇章
引言嵌合抗原受体修饰 T(CAR-T)细胞和病毒特异性 T(VST)细胞是常见的细胞疗法。CAR-T 已用于治疗 B 系急性淋巴细胞白血病、淋巴瘤和骨髓瘤等;VST 可用于治疗 Epstein-Barr 病毒(EBV)相关的移植后淋巴增殖性疾病,也在研究用于 SARS-CoV-2 感染的治疗 。然而,它们存在及时可用性、可负担性、质量可变性和体内持久性等方面的局限。为解决这些问题,研究开发了低免疫原性的 CAR-T 和 VST,通过多靶点设计和优化基因编辑技术,提升其治疗效果。结果多特异性 CAR-T 和 VST 的生成:开展了双特异性 CAR-T(靶向 CD19 和 CD22)的临床试验,生
来源:Molecular Therapy Methods & Clinical Development
时间:2025-04-24
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大语言模型与物理模型协同进化:推动先进电池研究的创新力量
研究背景大语言模型(LLMs)的发展为科研带来新契机,其在多领域广泛应用,如自然语言处理、医学、化学、能源存储和转换材料等。以 Transformer 为基础的模型因能实现模态交互且易于预训练,成为常用类型,OpenAI 的 GPT - 4 更是其中先进代表,具备处理多模态信息的能力。借助 LLMs,自主大规模科学信息精炼技术兴起,可构建特定研究领域数据集,形成潜在专家咨询系统,推动化学研究自动化,诸多研究团队已取得成果,像 Ceder 团队的无机粉末合成平台、Gabe 团队的 Coscientist 系统、Jensen 团队的分子自动合成研究等。然而,LLMs 在科研应用中存在局限。其逻辑处
来源:Cell Reports Physical Science
时间:2025-04-24
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揭秘细菌全基因组测序:优化方法解锁精准诊疗新密码
在微生物的神秘世界里,准确识别和了解细菌对于人类健康和生物安全意义重大。全基因组测序(Whole-genome sequencing,WGS)就像一把神奇的钥匙,能够打开细菌遗传信息的宝库,帮助人们快速精准地识别医院感染病原体、监测公共卫生事件、追踪疾病传播路径,甚至在防范生物恐怖威胁方面也发挥着关键作用。然而,传统的细菌基因组测序方法却存在诸多 “烦恼”。它依赖复杂的试剂盒从液体培养物中提取 DNA,不仅操作繁琐、耗费时间,而且难以满足在突发感染事件中快速检测的需求。此外,测序数据的质量也深受 DNA 提取和文库制备方法的影响,一旦前期准备工作没做好,后续的测序结果就可能大打折扣,无法准确反
来源:BMC Genomics
时间:2025-04-24
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近红外双效荧光染料的创新合成与光学探秘:开启生命科学研究新视野
在这项研究中,研究人员通过茚满酮衍生物与苯并 [cd] 吲哚 - 2 (1H) - 酮的缩合反应,随后进行氟硼配位反应,合成了两种新型的在茚满酮单元上具有不同取代基的 N,O - 螯合氟硼烷荧光染料 TN - 1 和 TN - 2。为提高染料的溶解性,又通过 TN - 2 茚满酮单元活性位点与苯甲醛衍生物的另一种缩合反应,设计并合成了 TN - 2 - H 和 TN - 2 - M。研究人员讨论了这些化合物在不同溶剂和固态下的光学性质。在甲苯中,最大荧光发射波长为 654nm,荧光量子产率(FQY)为 12%;在固态下,最大荧光发射波长达到 737nm,荧光量子产率为 3.15% 。所有化合物
来源:Journal of Fluorescence
时间:2025-04-24
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载去铁胺脱钙骨 / 甲基丙烯酸明胶促进骨修复:创新材料带来新希望
在医学领域,骨骼因创伤、感染、肿瘤以及骨质疏松等原因出现的骨缺损问题,一直是困扰医生和患者的难题。骨头虽有一定的自我修复能力,但一旦缺损超过临界值,就难以自行愈合,往往需要借助手术干预。目前,临床常用的治疗方法包括自体骨移植、异体骨移植以及使用人工骨修复材料。然而,这些方法都存在各自的弊端。自体骨移植受限于供体数量,获取过程还会给患者带来额外创伤和感染风险;异体骨移植虽然来源相对丰富,但却伴随着疾病传播和免疫排斥的隐患,这些问题都可能导致修复失败。因此,寻找一种更理想的骨修复材料迫在眉睫。为了解决这一难题,遵义医科大学第二附属医院和广东省科学院生物与医学工程研究所的研究人员展开了深入研究。他们
来源:Scientific Reports
时间:2025-04-24
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基于BERT集成与MobileNetV2的安卓恶意软件检测MBR框架创新研究
随着安卓设备在全球市场的持续扩张,其开放生态正面临日益复杂的恶意软件威胁。传统检测方法如签名匹配和动态分析存在代码覆盖率低、资源消耗大等局限,而零日攻击和代码混淆技术更让现有防御体系捉襟见肘。在此背景下,University of Jeddah领衔的国际团队在《Scientific Reports》发表研究,通过创新性融合自然语言处理与计算机视觉技术,构建了兼具高精度与高效率的检测框架。研究团队采用静态分析方法,从329项权限中筛选出100个高价值特征,通过ZAT工具实现矩阵转换,结合PCA聚类和孤立森林算法预处理数据。核心模型MBR整合MobileNetV2的视觉特征提取能力与BERT的上下
来源:Scientific Reports
时间:2025-04-24
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探秘微藻甲基化组:解锁微藻生物技术新密码
在神奇的微观世界里,微藻这种小小的光合真核生物,虽然体型微小,却在地球的生态系统中发挥着巨大的作用。它们广泛分布在陆地和水生生态系统中,为全球贡献了超过 40% 的初级生产力,是地球上氧气和二氧化碳循环的重要参与者。不仅如此,部分微藻还能将碳固定到脂质生物分子中,这一特性让它们成为生物经济中生产生物燃料和生物产品的理想原料。像微绿球藻属(Microchloropsis)的物种,因其能大量生产三酰甘油和多不饱和脂肪酸,备受工业界关注。而且它们基因组相对较小且简单,为合成生物学和生物工程提供了绝佳的模型系统。然而,在微藻生物技术蓬勃发展的背后,却隐藏着一些棘手的问题。尽管生物工程策略不断发展和应用
来源:Communications Biology
时间:2025-04-24
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巧用 LDpred2 技术构建甲基化评分:探索精神分裂症新视角
在生命科学和健康医学领域,DNA 甲基化研究一直是热门话题。DNA 甲基化就像细胞中的 “小卫士”,它能在不改变 DNA 序列的情况下,影响基因的表达,进而对各种生物过程产生作用。在复杂精神障碍方面,比如精神分裂症,研究 DNA 甲基化与疾病之间的关系,有助于揭示疾病的发病机制,找到潜在的治疗靶点。以往,在甲基化组关联研究(MWAS)中构建甲基化评分(MS)时,常用的修剪和阈值(P + T)方法存在一定局限性。而在多基因风险评分(PRS)领域,已经有许多先进方法,如基于贝叶斯回归、正则化线性回归等技术的方法,表现优于 P + T 方法,但这些方法在 MS 构建中的应用还未得到充分探索。其中,R
来源:BMC Research Notes
时间:2025-04-24
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综述:推进精准耳医学:利用动物模型洞察疾病并推动治疗创新
听力损失现状与研究意义听力障碍是全球最常见的感觉缺陷之一,影响着约 4.66 亿人(占世界人口的 5%)。先天性听力损失影响约五百分之一的儿童,年龄相关性听力损失则困扰着近三分之二的 70 岁以上老人。其成因复杂,涉及多达 1000 种不同基因,目前尚无治愈感音神经性听力损失的方法。当前临床治疗手段,如助听器和人工耳蜗,虽有帮助,但无法恢复正常听力或解决根本病因。因此,深入了解疾病机制,开发更有效的治疗方法迫在眉睫。内耳结构与听力形成机制内耳作为将头部和身体运动以及声波转化为电信号并传递给大脑的感觉器官,由前庭和耳蜗组成。前庭负责检测平衡相关运动,耳蜗则专注于声音检测。在耳蜗的核心部位是柯蒂氏
来源:Mammalian Genome
时间:2025-04-24