• 新突破！计算方法揭示高危乳腺癌患者的生物学关联特征

  乳腺癌，这个在全球范围内严重威胁女性健康的 “杀手”，一直以来都让医学界十分头疼。它可不是一个 “简单” 的疾病，具有高度的异质性，就像一群各不相同的 “小怪兽”，基于多样的分子和组织学背景，被分成了多个亚型。目前常用的内在亚型分类方法，却无法很好地预测乳腺癌患者的预后情况，也不能准确判断患者对各种治疗手段的反应 。这就好比医生手里的地图不够精准，在治疗的道路上难以找到最有效的方向。为了打破这种困境，来自美国 Memorial Sloan Kettering Cancer Center 等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究，相关成果发表在《npj Breast Cancer》杂志上。研究人

  来源：npj Breast Cancer

  时间：2025-01-30

• 多模态成像技术：揭秘细胞特异性代谢功能与组织微环境动态变化的新利器

  组织微环境极其复杂且具有异质性。利用现有技术研究组织中不同细胞类型之间的代谢相互作用颇具挑战性。这里介绍一种多模态成像流程（multimodal imaging pipeline），它能实现细胞类型识别以及对稳定同位素标记化合物的纳米级追踪。该流程基于关联光镜、电镜和离子显微镜原理进行拓展，将共聚焦显微镜报告基因或基于探针的荧光、电子显微镜、稳定同位素标记和纳米二次离子质谱（nanoscale secondary ion mass spectrometry，NanoSIMS）相结合。研究人员将此方法应用于肝细胞癌和乳腺癌的小鼠模型，以研究肿瘤相关免疫细胞对葡萄糖衍生碳（13C）和谷氨酰胺衍生氮

  来源：Nature Protocols

  时间：2025-01-30

• 综述：靶向铁死亡：一种治疗肺癌的有前景的方法

  铁死亡在肺癌治疗中的研究进展肺癌是全球范围内发病率和死亡率极高的恶性肿瘤。传统化疗存在诸多局限，免疫治疗和靶向治疗虽有突破，但也面临耐药等问题。铁死亡作为一种铁依赖性的细胞死亡方式，与肿瘤细胞生长、侵袭及耐药密切相关，为肺癌治疗带来新希望。铁死亡的诱导条件铁过载：铁过载是铁死亡的必要前提。细胞膜上的 SLC39A14 可摄取非转铁蛋白结合铁（NTBI），转铁蛋白（TF）与转铁蛋白受体（TFR）结合形成复合物，经内吞作用进入细胞，在跨膜铁还原酶 STEAP3 作用下，铁离子从 Fe3+还原为 Fe2+ ，再由二价金属转运体 1（DMT1）转运出内体。细胞内多余的铁存储在不稳定铁池（LIP）中，当

  来源：Cell Death Discovery

  时间：2025-01-30

• 精准狙击 T 细胞淋巴瘤：靶向 TRBC1/TRBC2的创新疗法探索

  在癌症治疗的战场上，T 细胞淋巴瘤（TCLs）一直是个棘手的难题。传统的靶向泛 T 细胞抗原治疗方法，虽然能对肿瘤发起攻击，却如同 “杀敌一千，自损八百”，会导致严重的免疫抑制，让患者的免疫系统遭受重创。这就好比在拆除危险建筑时，不仅拆除了目标建筑，还连带摧毁了周边所有的房屋，使得患者在对抗肿瘤的同时，还要承受免疫系统崩溃带来的各种风险。为了寻找更精准、更安全的治疗策略，来自英国 Autolus Therapeutics 研究部门等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们把目光聚焦在 TCRβ 基因重排上，试图利用这一特殊机制，更精准地打击 TCLs，同时保留正常 T 细胞的功能，就像在拆除危险建筑

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-30

• 动态全疏表面实现完全润湿制冷剂的稳定滴状冷凝：突破性涂层技术提升工业能效

  在工业冷凝过程中，传统金属表面会形成降低传热效率的液膜，而疏水表面虽能促进水滴状冷凝，却对乙醇（21.96 mN m-1）、氟化制冷剂（如R1233zd(E)仅14.58 mN m-1）等低表面张力液体完全失效。随着环保法规推动高全球变暖潜能值（GWP）制冷剂的淘汰，开发能适配新型低GWP制冷剂的冷凝表面成为迫切需求。美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（University of Illinois at Urbana-Champaign）的Kazi Fazle Rabbi团队通过创新性表面化学设计，将低接触角滞后（θCAH）的Parylene-C基底与氟烷基硅烷（HFDS）结合，开发出动态全疏P

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-29

• 突破技术瓶颈：原位快速解析细菌核糖体结构，开启微生物研究新篇章

  在生命科学的微观世界里，探索细胞内大分子的结构与功能是至关重要的任务。冷冻电镜断层扫描（cryo - ET）技术为我们打开了一扇观察细胞内大分子复合物结构的窗户。然而，目前该技术在原位结构分析方面却困难重重。传统的样本制备和成像通量低，数据处理不仅耗时费力，还需要大量计算资源，即使对于像核糖体这样丰富的大分子复合物，获取高分辨率的原位结构也常常需要数周甚至数月时间。这就好比在黑暗中摸索，虽然知道目标就在前方，却因为道路崎岖而难以到达。为了突破这些困境，来自美国麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）和密歇根大学（University of Mi

  来源：Communications Biology

  时间：2025-01-29

• 自动语音识别技术助力预测地震断层位移：开启地震研究新征程

  在地震研究领域，长久以来，人们都渴望能更精准地预测地震，提前做好防范，减少生命财产损失。然而，研究地震断层面临诸多难题。多数大地震发生的间隔时间极长，从几十年到数千年不等，这使得地球物理仪器难以获取完整的加载周期数据，大多时候只能记录到其中一小部分。这就好比拼图缺了很多关键部分，科学家们难以从有限的数据中拼凑出地震断层的完整 “面貌”，也就无法准确把握地震的规律 。在这样的困境下，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）的研究人员 Christopher W. Johnson、Kun Wang 和 Paul A. Johnson 开展了一项极具

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-28

• PORCELAN：解锁细胞谱系与基因表达奥秘的创新工具

  在生命科学的微观世界里，细胞的谱系和基因表达一直是科学家们探索的重要领域。随着科技的发展，单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）技术和条形码技术的出现，让研究人员有机会获取大量细胞的基因表达数据，并重建细胞谱系树。然而，目前的研究仍面临诸多挑战。一方面，传统的可视化技术，如主成分分析（PCA）、t - 随机邻域嵌入（t-SNE）和均匀流形近似与投影（UMAP）等，在处理 scRNA-seq 数据时，往往只能捕捉到细胞状态相关的变异，难以揭示细胞谱系与基因表达之间的深层联系。另一方面，现有的计算方法在整合谱系和基因表达数据方面存在不足，无法充分利用高分辨率的谱系信息，难以准确识别与细胞谱系紧

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-28

• 气候变化下沿海基础设施全生命周期优化适应策略：创新框架引领可持续发展

  在全球气候变化的大背景下，温室气体（GHG）排放导致全球气温上升，进而引发海平面上升（SLR）。这给沿海地区带来了诸多严重问题，如土地被永久淹没、海岸侵蚀加剧、沿海基础设施受损、重要沿海生态系统遭到破坏，以及洪水、风暴潮等极端事件的频率和强度增加。预计到本世纪末，这些风险还会因低洼海岸线的持续开发而进一步加剧。传统的气候变化规划主要依赖成本效益分析（CBA）。这种方法通过模拟多种情景来确定最优投资时间和基础设施行动，以最大化效益并最小化成本。然而，由于气候模型预测存在大量不确定性，实际气候轨迹可能与模拟的平均情况或选定的百分位情况相差甚远，导致基于 CBA 确定的静态政策往往并非针对实际气候轨

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-28

• 空间转录组学中细胞类型特异性空间可变基因的统计识别方法Celina及其在肿瘤与神经疾病研究中的应用

  在生命科学研究的前沿领域，空间转录组技术正掀起一场革命。这项技术能够同时获取基因表达信息和空间位置数据，为理解复杂组织的结构和功能提供了前所未有的机会。然而，现有的空间可变基因(SVGs)分析方法存在明显局限——它们无法区分真正的细胞类型特异性空间表达模式与简单的细胞类型分布差异。这种局限性严重制约了科学家们揭示组织微环境中细胞亚群的空间功能异质性的能力。针对这一关键技术瓶颈，来自密歇根大学的研究团队开发了Celina（CELl type-specific spatially variable gene IdentificatioN Analysis）方法。这项发表在《Nature Commu

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-27

• GenAI 助力术中舌鳞癌评估：拉曼成像合成病理图像的创新突破

  在口腔疾病的治疗领域，舌鳞状细胞癌（TSCC）是个棘手的难题。舌头是口腔鳞状细胞癌（OSCC）的高发部位，TSCC 约占所有 OSCC 病例的一半。目前，手术切除是 TSCC 的主要治疗方式，目的是广泛切除肿瘤，清除残留癌细胞。然而，手术切缘若存在癌细胞（即阳性手术切缘），会使局部复发风险增加 90%，5 年总死亡率也会大幅上升 。医生们在手术时面临两难抉择，既要保证足够的手术切缘以防止癌细胞残留，又要尽量减少对正常组织和功能的损伤。因为过度切除会严重影响舌头的语言、味觉和吞咽等功能，降低患者生活质量。所以，术中精准分析深手术切缘对评估肿瘤切除是否充分、确保切缘阴性以预防癌细胞残留至关重要。但

  来源：International Journal of Oral Science

  时间：2025-01-27

• 光晶格中超快单原子成像技术突破：2.4微秒实现99.4%保真度检测

  在量子模拟和计算领域，光学晶格和光镊阵列已成为研究强关联物质的核心平台。然而，传统荧光成像技术存在两大瓶颈：成像速度慢（毫秒至秒级）限制了实验循环效率，而衍射极限分辨率阻碍了波长尺度晶格间距的精确观测。更棘手的是，现有成像会导致"宇称投影"现象——多原子位点因光助碰撞仅能显示0或1个原子，无法直接计数。这些限制严重制约了扩展Bose-Hubbard模型、多带费米-哈伯德模型等前沿课题的研究进展。哈佛大学（Harvard University）的研究团队在《Nature Communications》发表的研究中，通过三项关键技术突破这些限制：首先采用压缩晶格（accordion lattice

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-26

• 突破压力束缚：硅基全固态电池的创新之路 —— 构建无外压高效运行体系

  在电池领域，全固态电池（ASSBs）就像是一颗耀眼的新星，备受瞩目。它具有高能量密度和出色的安全性，有望成为未来电池发展的主流方向，特别是锂金属 / 硅基 ASSBs，其特定能量更是被寄予厚望，超过 500 Wh/kg 。然而，这颗新星的发展之路并非一帆风顺。在实际应用中，硅基 ASSBs 面临着一个巨大的挑战 —— 为了应对阳极的体积膨胀和界面弱化问题，需要施加高达几十兆帕的高外部压力，这在技术上实现起来困难重重，成本也极高，极大地阻碍了 ASSBs 的大规模应用进程。就好比给这颗新星套上了沉重的枷锁，限制了它闪耀的光芒。为了打破这一困境，来自厦门大学（Department of Physi

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-26

• CuRVE 技术：实现器官尺度分子表型的单细胞均匀处理，开启组织空间单细胞研究新篇

  将单细胞分析拓展到完整组织并同时保留器官尺度的空间信息，是一项极具挑战性的任务，这主要是因为紧密堆积的细胞在化学处理过程中存在差异。在此，研究人员引入了纳米多孔基质中的连续体积平衡再分散（Continuous Redispersion of Volumetric Equilibrium，CuRVE）框架来应对这一难题。CuRVE 通过持续维持组织逐渐变化的化学环境的动态平衡，确保器官尺度组织中所有细胞都能得到均匀处理。组织化学反应环境以连续、缓慢的速率变化，使得分布不均的化学物质能够重新分散，从而在任何时刻都能在整个组织范围内保持化学平衡。研究人员运用 CuRVE 技术，在 1 天内完成了对整

  来源：Nature Biotechnology

  时间：2025-01-25

• 真菌菌丝体打造美味环保沥青：丹麦生物技术开启道路建设新纪元

  全球道路建设每年消耗约1.2亿吨石油基沥青（bitumen），其生产需400℃高温精炼并持续保温165℃以维持粘性，导致巨大碳排放。丹麦生物技术初创企业Visibuilt受森林中菌丝体（mycelium）启发，利用丹麦本土木腐真菌开发出革命性粘合剂visiBIT。Visibuilt创始人Line Kloster Pedersen在森林徒步时观察到菌丝体强大的粘合特性，随后从丹麦森林分离出木腐真菌（wood rot fungus），通过六个月的研发成功获得专利菌丝体粘合剂。该技术将真菌与基质（substrate）置于生物反应器（bioreactor）中发酵生长，最终与碎石、30%再生沥青混合。相

  来源：Nature Biotechnology

  时间：2025-01-25

• 创新光催化系统：高效实现太阳能驱动水分解制氢与氧

  在当今能源领域，寻找可持续的清洁能源替代方案已成为全球关注的焦点。太阳能，作为一种清洁、取之不尽的能源，若能有效利用，将为缓解能源危机和环境问题带来曙光。其中，太阳能驱动的光催化水分解技术，有望把太阳能转化并存储为氢气（H2），这种理想的无碳能源具有高能量密度和燃烧无污染的特性，为未来能源供应提供了极具潜力的解决方案。然而，这一技术在实际应用中却困难重重。传统的光催化整体水分解（OWS）使用单一光催化剂时，由于热力学上较高的能垒（237 kJ mol-1）和动力学上缓慢的氧化过程，导致太阳能 - 氢气（STH）转换效率一直处于较低水平。同时，光催化剂还面临着光吸收有限和载流子分离效率低等问题。

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-25

• 水系锌电池不对称电解质设计：解决阳极/阴极矛盾的创新策略

  随着全球对可再生能源存储需求的激增，水系锌电池(ZBs)因其本征安全性、低成本和环境友好性成为锂离子电池(LIBs)的有力竞争者。然而，水分子这把"双刃剑"在锌电池中制造了棘手的矛盾——在阳极侧，水分子诱发锌枝晶生长、腐蚀和氢析出反应(HER)；在阴极侧，水分子却是维持高容量和稳定循环的"润滑剂"。这种"阴阳两极冰火两重天"的困境，使得传统均相电解质顾此失彼，严重制约着锌电池的实际应用。香港城市大学的研究团队在《Communications Chemistry》发表前瞻性综述，系统阐述了不对称电解质设计的突破性进展。研究人员创造性地提出通过宏观尺度(液/液、凝胶/凝胶、固/凝胶异质结构)和微观

  来源：Communications Chemistry

  时间：2025-01-25

• 揭秘范德华材料层间重构相变：为先进技术定制结构相变的关键突破

  范德华材料展现出具有不同物理性质的丰富结构多晶型。从原子层面理解相变动力学、传播路径以及相关物理性质的演变，对于挖掘其在实际技术中的潜力至关重要。然而，由于原子分辨率、视野和成像帧率之间存在固有的权衡，直接观察快速相变过程从根本上具有挑战性。在这里，研究人员利用可控的电流驱动相变，并运用原位扫描透射电子显微镜（in situ scanning transmission electron microscopy），来观察层状 In2Se3在 2H-α 到 2H-β 转变过程中的动态原子重排。研究人员发现了一种独特的层内分裂（解链）和层间重构（拉链式结合）路径，该路径由能量级联机制驱动，通过范德华间

  来源：Nature Materials

  时间：2025-01-25

• Molecular Devices重磅推出最新一代lmageXpress HCS.ai智能高内涵成像分析系统

  新年的钟声即将敲响，我们非常激动地宣布：Molecular Devices 高内涵成像系统迎来了一位重量级新成员——ImageXpress HCS.ai 智能高内涵成像分析系统。此次新品的发布，标志着我们迈向更高技术台阶、拓展更广阔市场的关键一步。一睹为快ImageXpress HCS.ai系统融合了先进的光学技术、直观的操作软件和强大的人工智能数据分析能力，旨在为科学研究和药物研发领域带来新的突破与体验。主要特点高质量成像和优秀的数据分析能力- 2.6倍信噪比提升，从各种检测类型中，获取高质量图像；- 专为3D厚样本高通量成像进行优化；- DL/ML IN Carta 人工智能图像分析软件，

  来源：Molecular Devices

  时间：2025-01-25

• 绘制空间基因表达地形图：可解释深度学习的创新突破

  空间分辨转录组学（Spatially resolved transcriptomics）技术能够对组织切片中的基因表达进行高通量测量，然而这些数据的稀疏性使得分析空间基因表达模式变得复杂。研究人员通过一种名为等深度（isodepth）的量，绘制出组织切片的地形图（类似于地貌中的海拔图）来解决这一问题。恒定等深度的等高线包围着具有不同细胞类型组成的区域，而等深度的梯度则指示了表达最大变化的空间方向。研究人员开发了 GASTON（gradient analysis of spatial transcriptomics organization with neural networks，空间转录组组

  来源：Nature Methods

  时间：2025-01-24

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