• 机器学习助力糖尿病精准检测：混合特征提取与选择技术的突破

  在全球范围内，糖尿病（Diabetes Mellitus，DM）已成为严重的公共健康挑战。据世界卫生组织（WHO）数据，2019 年非传染性疾病（NCDs）占全球死亡人数的 74%，其中糖尿病导致约 160 万人死亡，是第九大死因。预计到 2035 年，近 5.92 亿人可能受糖尿病影响，且 90% 为 2 型糖尿病。印度糖尿病患病率全球第二，大量未确诊病例使得早期检测需求极为迫切。当前，利用机器学习技术检测糖尿病的研究虽多，但存在诸多问题。如使用 PIMA 印第安糖尿病数据集（PIMA Indian Diabetes Dataset，PIDD）的研究，受样本量小和类别不平衡影响，模型泛化性和

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-02-07

• 用于测试新算法的逼真二维多偏移距、多频率合成探地雷达数据集：填补行业空白，推动地下成像技术发展

  在地球科学的众多领域，如地质勘探、考古发掘、环境监测以及土木工程建设等工作中，准确探测地下结构和物质分布情况至关重要。探地雷达（Ground Penetrating Radar，GPR）作为一种高效的非侵入式地球物理探测方法，被广泛应用。多偏移距（Multi-offset，MO）GPR 技术更是凭借其独特优势，能通过多个波前对地下每个点进行成像，相比传统的共偏移距（Common-offset，CO）应用，在提升地下成像质量、获取更精确的地下电磁波速度场信息、改善反射剖面信噪比等方面表现出色。此外，它还为诸如预叠深度偏移（Pre-stack Depth Migration）、振幅随偏移距变化分析

  来源：Scientific Data

  时间：2025-02-07

• SEED-Selection技术实现多基因位点编辑T细胞的高效富集：推动复杂细胞疗法临床生产的突破

  在癌症免疫治疗领域，工程化T细胞疗法已经展现出革命性的潜力，特别是表达合成免疫受体（如CAR-T）的疗法在血液肿瘤治疗中取得显著成效。然而，当前技术面临两大瓶颈：一是多基因编辑时产生的细胞群体高度异质，含有大量部分编辑细胞；二是自体疗法个性化生产流程复杂昂贵。这些问题严重制约着细胞疗法的广泛应用和疗效提升。美国加州大学旧金山分校和格拉德斯通基因组免疫学研究所的研究团队在《Nature Biotechnology》发表研究，开发出名为SEED-Selection的创新技术。该技术通过合成外显子表达干扰器（SEED）将转基因整合与内源蛋白表达缺失耦合，建立了一步式无标记富集系统。研究团队使用CRI

  来源：Nature Biotechnology

  时间：2025-02-06

• smol-seq 技术：开启代谢物精准量化的新时代

  在生命科学和健康医学领域，代谢物（metabolites）就像隐藏在身体里的 “小秘密”，却有着大作用。它们是反映我们身体健康状况的关键生物标志物，一旦其调控水平出现差错，就可能引发各种疾病，像常见的糖尿病、苯丙酮尿症等。然而，想要精准地量化这些代谢物，可谓困难重重。代谢物在生物化学层面具有高度的多样性，无法像核酸那样，利用类似聚合酶链式反应（PCR）的技术进行简单扩增，这使得代谢组学（metabolomics）面临巨大挑战 —— 如何快速、高效地对从组织、血浆到单细胞等各种样本中不同类别的代谢物进行量化。为了解开这个难题，来自加拿大多伦多大学唐纳利中心（The Donnelly Centre

  来源：Nature Biotechnology

  时间：2025-02-05

• NAPTUNE：超灵敏核酸和蛋白质生物标志物检测的创新突破

  在现代医学中，疾病的早期诊断对治疗和预后至关重要，其中核酸和蛋白质生物标志物的检测是关键一环。传统的检测方法，像聚合酶链反应（PCR）和定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）在核酸检测方面虽有重要作用，但操作复杂、耗时久，从样本处理到出结果往往需要 4 - 6 小时 ，并且对专业设备和操作人员的要求较高。免疫方法在检测蛋白质标记时也面临类似困境，这使得临床和现场检测需求难以满足。为了突破这些瓶颈，研究人员开启了新的探索。浙江大学医学院附属儿童医院等机构的研究人员开展了关于 NAPTUNE（Nucleic acids and Protein Biomarkers Testing via Ultr

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-05

• 基于IROA TruQuant工作流的非靶向代谢组学离子抑制校正与标准化方法突破

  代谢组学作为连接基因组学与表型的桥梁，在疾病机制研究和生物标志物发现中具有不可替代的价值。然而，质谱分析中普遍存在的离子抑制效应(ion suppression)如同笼罩在数据质量上的阴云——不同代谢物可能因共洗脱物竞争电离而出现1%-90%的信号抑制，导致定量失真。更棘手的是，这种效应会因色谱系统(离子色谱IC、亲水相互作用色谱HILIC、反相色谱RPLC)、电离模式(正/负离子)甚至离子源清洁程度产生难以预测的变异，使得跨平台数据比对成为代谢组学标准化进程中的"阿喀琉斯之踵"。美国德克萨斯大学MD安德森癌症中心的Philip L. Lorenzi团队联合IROA Technologies公

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-05

• 布里渊光散射显微技术揭示苹果果实角质层微力学特性及其化学组分调控机制

  植物表皮角质层作为覆盖所有气生器官的天然聚合物屏障，其力学性能直接影响果实抗裂性、水分保持和病原防御能力。然而，传统接触式测量技术如原子力显微镜(AFM)易受蜡质污染干扰，且难以解析微米级力学异质性。苹果果实发育过程中，角质层需承受表面积扩张带来的机械应力，但其微观力学响应机制尚不明确。德国汉诺威莱布尼兹大学(Leibniz University Hannover)的Timm Landes团队创新性地采用布里渊光散射显微技术(Brillouin light scattering microscopy, BLS)，实现了对完整角质层三维力学特性的非接触式成像，相关成果发表于《Communicat

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-05

• 综述：公众对医疗专业人员传达遗传性基因风险的观点：一项混合方法系统评价

  Abstract遗传检测技术的革新显著提升了遗传性疾病风险个体的识别能力，为早期干预（early intervention）和预防措施（preventive measures）奠定基础。然而，有效的级联咨询（cascade counseling）和检测依赖于成功的家族内部沟通。这项混合方法系统评价（mixed-method systematic review）基于PRISMA指南，纳入9项西方国家的定性定量研究，探讨公众对医疗专业人员（HCPs）传达遗传风险信息的偏好与观点。医疗专业主导沟通的优越性研究显示，公众普遍青睐由HCPs主导的正式沟通方式，如标准化信函。此类方式因信息清晰性（clar

  来源：European Journal of Human Genetics

  时间：2025-02-05

• 光学广角核磁共振显微镜：融合光学与磁共振技术，开启微观成像新征程

  光学广角核磁共振显微镜的研究背景显微镜技术在科学研究中至关重要，它能够帮助人们详细观察和理解微小结构或过程。在众多显微镜技术中，光学、红外和电子显微镜借助相机实现了显著的发展。相机的应用使得这些显微镜在检测速度和通量方面得到极大提升，通过并行测量，其检测效率远超传统扫描方法。然而，在核磁共振 / 成像（NMR/MRI）技术领域，相机的应用却面临困境。由于 NMR 信号本质上是一种磁信号，相机无法直接检测，这严重阻碍了其在 NMR/MRI 技术中的应用。在本研究中，科研人员另辟蹊径，使用金刚石中的氮空位（NV）中心作为微型传感器，成功解决了这一难题。NV 中心具备独特的量子特性，能够将局部 NM

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-04

• 解析电力系统转型中关键材料约束：子技术市场份额的关键作用

  在全球努力应对气候变化的当下，电力系统的低碳转型成为关键一环。随着可再生能源和低碳技术的大力推广，太阳能光伏（PV）、风电等非化石燃料发电方式逐渐兴起。然而，这一转型过程并非一帆风顺，关键材料的约束问题日益凸显。这些关键材料不仅经济重要性高，而且供应风险大，比如铜在任何发电系统中都难以替代，电力系统对它们的额外需求，加剧了原本就因人口增长、技术和经济发展而面临的材料供应压力，严重制约着电力系统向净零的转型。目前，已有不少研究聚焦于量化特定可再生能源技术的关键材料需求，也对全球或主要经济体在发电系统转型过程中的材料需求进行了分析。但这些研究大多只是识别出材料约束和供应风险，却很少深入探究缓解关键

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-04

• 大角度洛伦兹四维扫描透射电镜技术实现纳米尺度磁化、应变与结构同步成像

  在磁性材料研究领域，原子尺度的微小变化可能引发磁性能的显著改变。应变作为重要调控手段，能够改变磁各向异性，实现磁性的精细调控。然而，当应变在纳米尺度呈现复杂分布时，如何直接建立结构变化与磁行为的关联成为重大挑战。传统洛伦兹电子显微镜受限于光学系统，要么牺牲空间分辨率获取磁场信息，要么无法同时获得结构信息，这种"信息割裂"严重制约了纳米磁学的发展。来自德国卡尔斯鲁厄理工学院（Karlsruhe Institute of Technology，INT研究所）的Sangjun Kang等研究人员在《Nature Communications》发表突破性成果，开发出大角度洛伦兹四维扫描透射电镜技术（L

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-04

• 重力驱动微滤技术揭示卵巢癌与结直肠癌循环肿瘤细胞簇的意外高发性及其临床意义

  癌症转移是导致患者死亡的主要原因，而循环肿瘤细胞(CTCs)作为癌症转移的"种子"，在血液中的存在与不良预后密切相关。传统观点认为CTCs主要以单细胞(scCTCs)形式存在，但近年研究发现，循环肿瘤细胞簇(cCTCs)虽然数量更少，却具有比单细胞高23-50倍的转移潜能。然而由于cCTCs的脆弱性和稀有性（每毫升血液仅1-10个CTC，其中仅3%为簇状），其分离和检测面临巨大技术挑战。现有技术如Cluster-chip和Parsortix系统存在处理时间长（需4小时处理7.5mL血液）、高剪切力导致簇解离等问题，严重限制了对cCTCs生物学特性和临床价值的研究。针对这一技术瓶颈，加拿大麦吉尔

  来源：Communications Medicine

  时间：2025-02-04

• 靶向P-选择素的实时分子MRI技术精准检测猪模型早期心肌缺血再灌注损伤

  心血管疾病是全球首要死因，其中心肌梗死后的不良心脏重构是导致心功能衰竭的关键因素。尽管再灌注治疗能挽救濒死心肌，但缺血引发的级联炎症反应犹如"双刃剑"——适度的炎症有助于清除坏死组织，过度的免疫细胞浸润却会加剧心肌损伤。目前临床常用的心脏磁共振技术如延迟钆增强(LGE)和T2加权成像只能间接反映组织水肿或纤维化，对早期炎症的"分子指纹"识别仍存在盲区。德国弗莱堡大学等机构的研究团队在《npj Imaging》发表了一项突破性研究，他们开发了基于P-selectin靶向的分子MRI技术，通过实时介入手段在猪模型中实现了心肌缺血后炎症的早期可视化。这项研究创新性地将介入心脏病学与分子影像学相结合，

  来源：npj Imaging

  时间：2025-02-04

• 基于自动化表格提取方法的全球Sm-Nd同位素数据整合：揭示造山带地壳生长的时空演化规律

  在地球科学领域，理解大陆地壳的生长过程是揭示行星演化的核心问题之一。Sm-Nd同位素系统因其在高变质作用中的稳定性，成为追溯地壳形成时代的重要工具。然而，这些关键数据长期分散在数以万计的文献中，传统人工收集方式耗时耗力，且难以避免疏漏。这种数据碎片化严重制约了全球尺度地壳演化研究的进展。针对这一挑战，来自中国科学院地理科学与资源研究所等机构的研究团队开发了一套创新的自动化表格提取方法。该方法通过融合计算机视觉与自然语言处理技术，实现了地质文献中Sm-Nd同位素数据的高效采集。研究人员从20,000余篇文献的9,138个表格中提取出10,624条数据，并经过严格人工校验后，将2,118条高质量数

  来源：Scientific Data

  时间：2025-02-04

• 基于可穿戴惯性传感器与深度学习的血压静水压校正方法：实现无袖带精准血压监测的新突破

  血压监测是心血管疾病管理的基石，但传统袖带式设备存在干扰性强、无法连续测量等局限。尽管基于脉冲传导时间(PTT)的无袖带技术崭露头角，传感器位置变化导致的静水压(Ph)误差却成为技术瓶颈——手臂每偏离心脏水平25厘米，就会产生高达15 mmHg的测量偏差。现有解决方案依赖连接心脏与传感器的流体导管，严重限制了设备的穿戴舒适性和日常使用。哥伦比亚大学(Columbia University)的研究团队在《npj Biosensing》发表的研究中，提出了革命性的IMU-Track系统。该系统通过单腕部惯性传感器(IMU)采集加速度和方向数据，利用改进的Deep Inertial Poser深度学

  来源：npj Biosensing

  时间：2025-02-02

• MALDI-ToF 质谱技术：精准识别新冠假疫苗的新利器

  在新冠疫情这场全球 “战役” 中，新冠疫苗的快速研发与全球分发堪称医学史上的一座丰碑，为抗击疫情带来了曙光。然而，这背后却隐藏着重重危机。据世界卫生组织（WHO）估算，在低收入和中等收入国家（LMIC），约 10% 的医疗产品存在不合格或伪造的情况 。在疫苗领域，这一问题同样严峻。新冠疫苗的重要性不言而喻，但全球分配不均，使得一些不法分子有机可乘，伪造疫苗事件频发。在 48 个国家，已报告了 184 起与伪造、挪用新冠疫苗相关的事件。比如在印度，有人被错误注射生理盐水替代新冠疫苗；在瓦拉纳西，6000 瓶伪造的 COVISHIELD™新冠疫苗被查获 。这些伪造疫苗不仅无法提供有效的免疫保护，还

  来源：npj Vaccines

  时间：2025-01-31

• 固态核磁共振技术揭示枯草芽孢杆菌生物膜成熟与分散过程中的动态组分变化

  在微生物世界中，生物膜(biofilm)就像细菌们建造的"城市"——它们分泌胞外聚合物(EPS)形成立体矩阵，既能抵御抗生素攻击，又能共享养分。然而这座"城市"如何从繁荣走向解体，特别是其中各种"建筑材料"的降解顺序和分子机制，一直是困扰科学家的难题。传统显微技术虽能观察生物膜形态变化，却难以定量解析其内部化学成分的动态演变。针对这一技术瓶颈，宁波大学药物发现技术研究所的研究团队创新性地运用固态核磁共振(ssNMR)技术，对模式生物枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NCIB3610菌株的生物膜开展了为期5天的高精度"分子CT扫描"。这项发表在《npj Biofilms and

  来源：npj Biofilms and Microbiomes

  时间：2025-01-31

• SEC-MX：解析蛋白质组装状态与磷酸化相互作用的创新利器

  在生命科学领域，蛋白质就像一个个精密的小机器，它们的行为和功能影响着细胞的方方面面。蛋白质的分子相互作用和翻译后修饰（Post-translational modifications，PTMs），比如磷酸化，对细胞的正常运作至关重要。这两者之间存在着相互依赖、相互调控的关系，就像两个配合默契的舞者，共同演绎着细胞内复杂的生命活动。然而，一直以来，科学家们都缺少一种系统的方法，能从同一样本中同时研究蛋白质的组装状态和 PTMs，这就好比在黑暗中摸索，难以全面了解蛋白质的奥秘。为了打破这一困境，来自哥伦比亚大学（Columbia University）的研究人员开展了一项极具创新性的研究。他们致力

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-31

• 基于局部气候区方法的中国城市动态城市形态测绘：解锁城市发展密码

  在过去几十年，全球城市化进程飞速发展，中国的城市化变化尤为显著。城市化虽然带来了经济的繁荣，但也引发了一系列严重的环境问题，比如城市热岛（UHI）效应、能源消耗增加以及热致疾病风险上升等。为了监测城市化进程，许多研究通过绘制城市土地覆盖变化图来进行分析。然而，城市区域的真实环境极为复杂，单一的土地覆盖类别根本无法全面地描述城市的多样形态。于是，研究人员尝试了各种方法来改进对城市形态的研究。有的通过参数化建筑结构，结合二维 / 三维城市形态来研究城市的精细特征；有的则将建筑按照功能或形式进行分类。其中，2012 年提出的局部气候区（LCZ）分类框架，综合考虑了建筑结构、土地覆盖、建筑材料和人为异

  来源：Scientific Data

  时间：2025-01-31

• 宫颈黏液：维护阴道健康的 “隐形卫士”—— 基于器官芯片技术的新发现

  在女性的生殖健康领域，细菌性阴道炎（BV）如同一个 “难缠的敌人”，频繁地侵扰着众多女性。它不仅会导致阴道出现各种不适症状，还与多种严重的健康问题紧密相连，比如增加性传播感染的风险，让女性更容易受到病毒、细菌的侵害；引发盆腔炎，影响盆腔内器官的正常功能；甚至可能造成不孕不育，剥夺女性成为母亲的权利，以及增加早产、母婴感染的几率，威胁着新生命的健康。然而，尽管 BV 如此常见且危害巨大，其背后的发病机制却如同迷雾一般，让医学研究者们难以捉摸，目前也缺乏有效的治疗和诊断手段。为了揭开 BV 的神秘面纱，来自哈佛大学维斯生物启发工程研究所（Wyss Institute for Biologicall

  来源：npj Women's Health

  时间：2025-01-31

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