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利用近红外高光谱成像技术对湿地松林残余物进行快速化学表征
近年来,生物质能源的开发成为减少化石燃料依赖的重要途径,而森林残余物作为可持续碳源备受关注。以美国东南部广泛种植的湿地松为例,其林残物(包括树皮、树枝、针叶和木材)的化学组成差异显著,直接影响生物燃料和生物基产品的转化效率。传统化学分析方法存在设备昂贵、操作繁琐、破坏样本等局限性,难以满足工业规模化应用的实时检测需求。为此,研究者开发了基于近红外高光谱成像(NIR-HSI)技术的快速检测模型,为林残物资源的高效利用提供了新工具。### 核心研究进展1. **样本多样性** 研究采集了来自五个不同地理区域(山地、低地沿海平原等)和两个年龄阶段(10-15年首次修枝、22年以上主伐)的湿地
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-12-24
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在氮素和光照质量的影响下,采用双相培养方法研究Nostoc sp. CACIAM 21的生物量及脂质积累情况,以用于生物燃料生产
本研究针对亚马逊地区分离出的蓝藻菌种Nostoc sp. CACIAM 21,首次系统评估了双阶段培养策略在生物质与脂质生产中的优化潜力。实验通过调控硝酸钠浓度与光照条件,揭示了氮源供给与光生物调控对目标产物产量的协同作用机制。在生长阶段,采用梯度式硝酸钠浓度(0.25-2.00g/L)的对比实验显示,当硝酸钠浓度为0.75g/L时,蓝藻生物量达到4.85g/L,单位时间生物质产量达0.21g/L·d。这一浓度梯度既避免了过量硝酸盐引起的代谢紊乱,又确保了氮元素对细胞壁构建和光合系统发育的充足供应。在脂质合成阶段,研究创新性地将LED光调控技术引入亚马逊蓝藻培养体系。通过连续180天光强梯度(
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-12-24
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综述:功能性核酸水凝胶:为下一代骨骼和软骨再生技术铺平道路
功能核酸水凝胶在骨与软骨组织工程中的应用进展骨骼系统作为人体重要的支撑结构,其损伤修复与再生始终是临床医学的难点。传统治疗手段如自体骨移植存在供体来源有限、免疫排斥风险高等问题,而软骨组织因自我修复能力极弱,常规疗法难以实现功能再生。近年来,功能核酸水凝胶(Functional Nucleic Acid Hydrogels)通过整合核酸分子 programmability与水凝胶的仿生特性,在骨软骨再生领域展现出革命性潜力。这类材料突破性地将DNA、RNA等核酸分子作为结构组分或功能载体,通过精准调控细胞行为、生物活性因子释放及微环境重构,为骨软骨修复开辟了新路径。### 一、技术原理与分类体
来源:Materials Today Bio
时间:2025-12-24
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单细胞多组学技术揭示了B2M介导的髓系细胞重编程机制,并构建了早期肝细胞癌复发的预测模型
肝癌术后早期复发机制的多组学解析及临床转化潜力摘要本研究通过整合单细胞转录组、蛋白质组及临床数据,首次系统揭示肝癌术后早期复发(2年内)的分子机制网络。研究发现,B2M蛋白通过重塑肿瘤微环境(TME)免疫格局驱动复发,并建立了基于cDC2/巨噬细胞特征的多维度预测模型。该研究为术后复发风险分层及靶向治疗提供了新思路。1. 研究背景与科学问题肝癌作为全球第四大癌症死亡原因,术后5年复发率高达70%以上。尽管影像组学和临床病理特征(如肿瘤大小、分化程度)已被用于风险评估,但其生物学异质性导致现有预测模型效能有限。关键科学问题在于:1)肿瘤微环境重塑的关键分子通路是什么?2)如何建立可临床转化的多组
来源:The FASEB Journal
时间:2025-12-24
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利用质谱成像技术揭示了香蕉属(Musa spp.)果实成熟过程中多酚类化合物的时空动态变化
香蕉糖斑形成的代谢调控机制解析及空间分布可视化研究(总字数:约2200字)一、研究背景与科学问题香蕉作为全球产量最大的热带水果(年产量超1450万吨),其商品价值高度依赖表皮完整性。糖斑(black spots)作为成熟过程中的典型缺陷,直接影响消费者接受度。传统研究表明,糖斑的形成与酪氨酸代谢通路相关,尤其是L-DOPA向多巴胺的转化,以及后续通过多巴醌合成黑色素的过程。然而,现有研究多聚焦于代谢物总含量的变化,缺乏对空间分布动态的精准解析。本研究通过质谱成像技术(MSI),首次实现了对香蕉表皮及果肉内不同代谢物(酪氨酸、L-DOPA、多巴胺、多巴醌及多巴醌酸)在成熟全过程的时空分布追踪。核
来源:Journal of Agricultural and Food Chemistry
时间:2025-12-24
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基于迁移学习的集成建模方法,通过融合InSAR相干性和多光谱卫星数据来提升作物制图精度
该研究聚焦于中国北安县小农种植区作物分类精度提升问题,针对传统方法在复杂多作物种植系统中存在的局限性,创新性地构建了多模型融合的深度学习框架。研究团队通过整合Sentinel-1 InSAR时序相干性数据与Sentinel-2多光谱影像及RapidEye高分辨率数据,成功解决了传统模型在跨年空间泛化能力不足和复杂作物交互识别中的难题。在方法创新方面,研究突破性地采用Transformer架构处理时序特征,结合AtLSTM网络捕捉作物生长周期中的动态变化,最终与随机森林模型形成三维协同决策机制。这种架构创新通过三个技术路径实现突破:首先,利用Transformer的多头注意力机制同步解析Sent
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-12-24
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基于地图的定位犁耕技术在青贮玉米种植中的比较分析
土壤压实与精准耕作技术优化研究解读(全文约2150词)一、研究背景与问题定位土壤压实作为全球性农业退化问题,在欧洲占比达17.3%的耕地存在严重威胁(欧盟土壤框架指令,2006)。传统耕作模式存在三大核心矛盾:一是大型农机具作业时普遍采用最大作业深度和速度(平均达30cm/20km/h),二是欧洲温带气候特征下土壤容重年变化率高达0.8%(Blanco & Lal, 2010),三是现有耕作技术难以应对砂质土壤(孔隙度<45%)的空间异质性(Batey, 2009)。研究团队通过两年期田间试验发现,典型砂质田块存在30%-45%的容重异常区,传统耕作方式在这些区域的能量损耗比常规区高出58%-
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-12-24
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一种基于深度学习技术改进的低成本圆柱形风速计,适用于联合收割机清洁系统
在农业机械领域,精准的气流特性监测技术对提升联合收割机清洁效率具有关键作用。当前主流的工业级风速仪普遍存在三大技术瓶颈:首先,依赖经验公式推导导致测量精度受限于模型假设的局限性;其次,传统传感器安装需要高精度的机械对准,增加了设备维护成本;再者,信号处理系统需要昂贵的专用硬件支持,严重制约了该技术在复杂作业环境中的规模化应用。针对这些行业痛点,本研究创新性地提出一种集成六维压力传感与深度学习算法的智能风速仪解决方案,通过多学科交叉融合实现了测量性能与成本效益的突破性提升。从技术架构来看,研究团队设计的圆柱形风速仪具有三个显著创新模块。其核心探头采用六点对称分布的压力传感器阵列,这种布局既保证了
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-12-24
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MT-WavYOLO:结合多任务学习和3D视锥体融合技术,实现非破坏性机器人采摘被遮挡果园果实的方法
在果园机器人自动化采摘领域,准确识别和定位遮挡水果始终是技术难点。本研究通过整合多任务学习与新型特征融合技术,构建了具有突破性性能的MT-WavYOLO系统,其创新性体现在三个核心环节:首先,通过双分支网络架构同步实现目标检测与语义分割,既保留传统YOLO系列的高效检测能力,又引入轻量化语义分割模块来处理遮挡问题。其次,开发了基于小波变换的C2f_WTConv特征融合模块,利用多频段特征分析有效突破几何遮挡带来的识别瓶颈。最后,创新性地将三维视锥投影技术与深度学习检测结果相结合,形成闭环定位系统。技术实现层面,研究团队针对遮挡水果的识别难题进行了系统性突破。传统单任务网络在检测分割遮挡目标时存
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-12-24
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从Inula racemosa中优化提取、分离和鉴定生物活性倍半萜类化合物的方法
周文豪|蔡一杰|王希磊|涂一军|江洁娟|余建青武汉大学药学院中南医院药学系,中国武汉430071摘要阿兰托拉酮(AL)和异阿兰托拉酮(IAL)是Inula racemosa Hook. f.中的生物活性成分,在这种草药中占有重要比例。由于这两种化合物具有广泛的生物活性,它们被广泛应用于制药、化妆品、农业等领域,展现出显著的市场潜力。然而,目前它们的获取主要依赖于传统中药,因此有必要优化提取工艺。此外,由于AL和IAL含量较高,次要成分(尤其是倍半萜类化合物)常常被忽视,导致其化学成分尚未完全明确。本研究开发了一种高效液相色谱(HPLC)检测方法,并通过响应面法(RSM)优化了超声辅助提取工艺,
来源:Bioorganic Chemistry
时间:2025-12-24
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综述:HER2检测的创新方法:乳腺癌管理中的生物传感器
本文聚焦于HER2蛋白在乳腺癌诊断与治疗中的关键作用,系统综述了近年来生物传感器技术的创新进展及其与传统检测方法的对比。研究显示,乳腺癌作为全球女性最常见的恶性肿瘤,其HER2蛋白过表达情况直接影响临床治疗方案选择。传统检测方法如免疫组化(IHC)和荧光原位杂交(FISH)虽已建立标准化流程,但存在主观性强、耗时长、检测成本高等局限性。而新型生物传感器技术通过材料创新和信号放大机制,显著提升了检测灵敏度与操作便捷性,为精准医疗提供了重要工具。在检测原理方面,IHC通过抗体染色观察细胞膜着色强度进行半定量评估,但其结果易受病理切片质量、阅片者经验等因素影响。FISH采用荧光探针定量HER2基因拷
来源:Sensing and Bio-Sensing Research
时间:2025-12-24
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通过MRI-Dixon技术量化肾脏脂肪比例可预测2型糖尿病患者的肾功能进展:一项前瞻性队列研究
摘要背景脂质在肾脏中积聚会导致细胞损伤。我们的研究旨在探讨肾脂肪分数(renal fat fraction, FF)是否是2型糖尿病(T2DM)患者肾功能进展的独立预测因子。方法肾脂肪分数(FF)通过MRI-Dixon成像技术进行测量。共有174名T2DM患者参与了横断面分析,111名患者参与了纵向分析。在平均18.0个月的随访期间,111名参与者中有21人发生了肾脏复合终点事件,表现为eGFR从基线水平下降了30%,或发展为慢性肾病(CKD,eGFR < 60 ml/min/1.73m²),或终末期肾病(ESRD,eGFR < 15 ml/min/1.73m²)。结果在横断面分析中,多重线性
来源:Journal of Endocrinological Investigation
时间:2025-12-24
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利用图像处理和机器学习技术对储存过程中辣椒(Capsicum frutescens)采后品质变化进行无损监测
本研究针对马来西亚常见辣椒品种(C. frutescens)的采后品质监测问题展开系统分析,重点评估了不同储存温度(5℃与28℃)条件下辣椒颜色变化规律及其与品质的相关性。实验通过非破坏性图像处理技术结合机器学习与深度学习模型,建立了涵盖多维度质量指标的评估体系,为农业智能化检测提供了新范式。研究团队选取560颗辣椒样本构建实验数据库,其中健康样本与病害样本各280颗。样本采集自马来西亚巴杜喀伊农场的标准化种植基地,严格遵循MS2568:2014品质分级标准。通过对比研究发现,5℃低温储存可有效延缓辣椒品质劣变进程,而28℃常温储存则加速了颜色衰减与营养流失。实验创新性地将传统色度学指标(L*
来源:Postharvest Biology and Technology
时间:2025-12-24
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综述:复合非生物胁迫下的光系统脆弱性:机制、诊断方法及用于培育抗逆作物的工程措施
植物光合作用系统在复合非生物胁迫下的脆弱性机制与防护策略研究光合作用作为植物能量转换的核心过程,其效能直接关系到全球粮食安全和生态系统的稳定性。近年来,气候变化导致的多因素复合胁迫(如高温与干旱并存、高光强与盐害叠加)显著加剧了光合系统的损伤风险。本研究通过整合分子生物学、合成生物学和数字孪生技术,系统解析了PSII与PSI亚系统的固有脆弱性,揭示了非光化学淬灭(NPQ)的多元机制,并提出了基于分层防护框架的作物抗逆性改造策略。2.1 光合系统亚结构的固有脆弱性PSII与PSI在能量捕获和传递机制上存在根本性差异。PSII通过D1蛋白的快速周转(每小时更新)维持水裂解功能,但该过程易受高温和氧
来源:Plant Stress
时间:2025-12-24
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基于蛋白质组学的方法分析Catharanthus roseus在UVB辐射下的膜响应
紫草(*Catharanthus roseus*)作为天然抗癌药物 vinblastine 和 vincristine 的唯一来源,其生长环境中的紫外线(UV)辐射响应机制备受关注。本研究通过质谱蛋白质组学技术系统解析了UVB辐射对紫草叶片质膜(PM)蛋白组的影响,揭示了膜蛋白动态变化与植物抗逆机制之间的关联。以下从研究背景、方法、核心发现及科学意义四个维度进行解读。### 一、研究背景与科学问题紫草中生物碱的合成与运输高度依赖质膜系统。已有研究表明,质膜上的能量依赖型转运蛋白(如 ATP 结合盒蛋白家族ABC)和离子通道(如 Ca²⁺-ATP酶)在生物碱跨膜运输中起关键作用。然而,UVB辐射
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-12-24
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厘清伞菌科(Agaricaceae s.l.)的分类混乱:一个整合性的系统基因组框架结合分歧时间测定方法重建了其分类体系
摘要广义上的Agaricaceae科(s.l.)是一类具有高度多样性和生态重要性的担子菌类群,但由于形态特征的趋同以及相互矛盾的系统发育假说,其分类框架长期以来一直存在争议。在这里,我们通过对广义Agaricaceae科进行了全面的系统基因组学和分类学修订,整合了多基因位点的系统发育分析方法(ITS、nrLSU、rpb2、tef1),包括522个新生成的序列,总计996个序列,涉及60个属中的334个物种;同时利用了基因组规模的数据(来自118个基因组的1764个单拷贝直系同源基因,其中12个是为本研究新生成的)、分歧时间估计以及详细的形态学分析。我们的分析表明,广义Agaricaceae科是
来源:Fungal Diversity
时间:2025-12-24
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利用医疗保险理赔数据识别血友病患者的方法
摘要 研究目的 医疗索赔数据越来越多地被用于研究血友病,这是一种罕见且治疗费用高昂的X连锁先天性出血性疾病。然而,目前尚无标准方法来识别医疗索赔中的A型血友病患者(PwHA),也不清楚现有方法对所选患者群体的影响。因此,本研究评估了三种现有方法在Medicare索赔数据中识别PwHA时的患者群体特征。 研究方法
来源:Haemophilia
时间:2025-12-24
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MK-8722对AMPK的激活作用通过[18F]FDG-PET成像技术在啮齿动物和非人灵长类动物中进行了测量
摘要 引言 腺苷单磷酸激活的蛋白激酶(AMPK)通过增加葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)的表达来促进葡萄糖的摄取,而[18F]氟脱氧葡萄糖(FDG)能够容易地被转运到GLUT4表达量高的组织中。因此,使用FDG的正电子发射断层扫描(FDG-PET)可以作为检测AMPK激活的重要药效学指标。本研究评估了泛AMPK激活剂MK-8722对大鼠和恒河猴FDG摄取的影响。 方法 大鼠在静脉注射(IV)或口服(PO)给予MK-8722后接受FDG-PET检测。恒河猴则通过口服给药,并使用FDG-PET进行评估。测量了骨骼肌和心肌中的FDG摄取量,并利用Patlak图形方法计算其掺
来源:Molecular Imaging
时间:2025-12-24
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微流控技术在PLGA纳米颗粒开发中的应用:针对百草枯诱导的细胞毒性的三联组合疗法
摘要 本研究采用微流控技术制备了载有槲皮素(Que)、4-辛基衣康酸(4-OI)和吡非尼酮(PFD)的PLGA纳米颗粒。评估了这种纳米颗粒组合的治疗效果,以探讨其在缓解百草枯(PQ)对人类胚胎肺成纤维细胞(MRC-5)细胞毒性方面的潜力。对合成的纳米颗粒进行了表征,重点关注了粒径、Zeta电位、透射电子显微镜(TEM)观察结果、包封效率以及体外药物释放情况。通过MTT实验评估了联合治疗的细胞毒性和保护作用。表征结果显示:该纳米颗粒的包封效率较高(约65%),粒径适中(166–173 nm),多分散指数(PDI)较低(0.236 ±
来源:Toxicology Research
时间:2025-12-24
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综述:提交至《生物技术进展》(Biotechnology Advances)杂志的论文主要稿件题为:“观点:‘膜’是mRNA(信使核糖核酸)在经济竞争中获胜的唯一机会”
托马斯·G·纽曼(Thomas G. Neuman)| 苏里亚·卡尔拉(Surya Karla)| 詹姆斯(Chip)·基尔达夫(James Kilduff)| 乔尔·普劳斯基(Joel Plawsky)| 乔治·贝尔福特(Georges Belfort)霍华德·P·伊瑟曼(Howard P. Isermann) 化学与生物工程系,伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute),纽约特洛伊(Troy, NY 12180),美国摘要RNA革命正在超越传统疫苗,发展为新的治疗模式和结构,如自扩增RNA(saRNA)和环状RNA(circRNA),这给下游纯化过
来源:Biosystems Engineering
时间:2025-12-24