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用于疑似感染性疾病患者的组织样本的宏基因组下一代测序的诊断效用
基于上述研究内容的深度分析,现就Metagenomic next-generation sequencing(mNGS)在组织样本感染性疾病诊断中的价值进行系统性解读。该研究纳入2020年10月至2024年5月期间在中山大学附属中心医院接受组织mNGS与常规微生物检测(CMTs)同步检查的70例患者,通过回顾性分析揭示两种检测方法在组织样本诊断中的协同与差异。**一、检测效能对比分析**1. **病原检测广度**:mNGS在单微生物感染中检测率达70%,显著高于CMTs的30%;在多微生物感染(全部为HIV合并感染)中,mNGS实现100%检出率,而CMTs仅25.5%。该结果印证了mNGS在
来源:Frontiers in Cellular and Infection Microbiology
时间:2025-11-25
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综述:间充质干细胞治疗肺动脉高压:最新进展
肺动脉高压(PH)作为威胁人类健康的重大心血管疾病,其病理机制涉及肺血管重塑、内皮功能障碍、炎症反应异常及右心室衰竭等多重因素。近年来,间充质干细胞(MSCs)凭借其免疫调节、抗炎、促血管生成及组织修复等特性,成为PH治疗领域的研究热点。本文系统梳理MSCs在PH中的治疗机制、应用策略及现存挑战,为临床转化提供理论参考。### 一、PH的病理进展与现有治疗瓶颈PH的病理核心在于肺血管结构异常重塑,表现为肺动脉内皮细胞功能障碍、平滑肌细胞过度增殖及纤维化沉积。这种改变导致肺血管阻力显著升高,右心室后负荷增加,最终引发右心室肥厚和衰竭。尽管内皮素受体拮抗剂、钙通道阻滞剂等药物可改善患者运动耐量及肺
来源:Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
时间:2025-11-25
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多柔比星通过mTOR信号通路增强自噬作用,从而在hiPSC(诱导多能干细胞)和hESC(人类胚胎干细胞)衍生的心肌细胞中诱发心脏毒性
DOX诱导心脏毒性的多维度机制解析及自噬调控的潜在治疗靶点一、研究背景与科学意义蒽环类药物DOX作为临床广谱抗肿瘤药物,其心脏毒性(DIC)已成为制约治疗剂量的关键问题。尽管已有研究涉及DNA损伤、氧化应激等机制,但关于自噬双重作用在心脏毒性中的动态调控仍缺乏明确结论。本研究创新性地采用hiPSC-CMs和hESC-CMs两种新型人源心脏模型,系统揭示了DOX诱导的氧化应激、DNA损伤与自噬激活的级联效应,并首次阐明DOX通过抑制mTOR信号通路激活自噬的双刃剑作用机制。二、研究方法与技术创新研究构建了包含三个核心模块的实验体系:1. 细胞模型开发:采用改良的StemCell培养基和Tohya
来源:Frontiers in Cell and Developmental Biology
时间:2025-11-25
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经导管肝动脉栓塞术中栓塞效率指数(EEI)的演变及其重要性:一项基于计算流体动力学的初步研究
该研究通过计算流体动力学(CFD)技术系统探讨了肝动脉栓塞术(TAE)中栓塞效率指数(EEI)的影响因素及其与血流动力学的关联。研究以一例62岁男性患者的右肝动脉三维血管模型为对象,基于 cone-beam CT血管造影数据构建了包含1个入口和43个出口的精细化血管树模型。通过OpenFOAM平台进行稳态与脉动血流模拟,重点考察了入口流量、目标出口压力及血管解剖层级对EEI的作用机制。在方法学层面,研究团队首先采用3D Slicer软件从CBCT影像中提取右肝动脉的几何结构,经snappyHexMesh工具生成包含约40万单元的高质量计算网格。特别值得注意的是,针对肝动脉分支的复杂拓扑特征,研
来源:Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
时间:2025-11-25
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难以实现“跳跃”:在实验室中进化出的类似T4噬菌体的噬菌体中,宿主转换现象似乎不太可能发生
噬菌体疗法作为抗生素替代方案的发展与挑战噬菌体疗法在应对抗生素耐药性方面展现出潜力,但其安全性仍受宿主转移(即噬菌体适应新宿主)的担忧制约。本文通过系统性实验研究,揭示了噬菌体在宿主适应过程中的进化规律及其生态学意义。实验采用典型噬菌体Escherichia phage BW-1和8株大肠杆菌宿主构建进化模型。其中,5株非允许宿主( ancestral phage BW-1对其感染抑制率低于0.1)和3株半允许宿主(感染抑制率介于0.3-0.7)构成研究体系。通过14代连续传代实验,结合多组学分析,发现以下关键规律:1. 宿主转移的罕见性实验显示宿主转移发生率极低。在非允许宿主组(ECOR9/
来源:Frontiers in Cellular and Infection Microbiology
时间:2025-11-25
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基于双系数被动性的滑模控制用于自主海洋车辆的鲁棒路径跟踪:仿真与实验研究
摘要:在面临外部干扰和模型不确定性的情况下,鲁棒的路径跟随能力是自主海洋航行器(AMVs)的关键要求。本文提出了一种基于双系数被动性的滑模控制(PBSMC)方案,该方案在确保系统有限时间收敛的同时,大幅简化了控制架构。传统的AMV动力学模型建立在哈密顿框架内,使得无需详细的结构假设即可进行严格的稳定性分析。值得注意的是,PBSMC算法仅使用两个控制系数,从而简化了控制结构并提高了可靠性。通过对三条路径和五个测试案例的广泛仿真验证,该方案表现出卓越的路径跟随性能,平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)分别控制在0.3745米和1.1736米以内。与传统的滑模控制、反步控制和自适应模糊滑模
来源:IEEE Journal of Oceanic Engineering
时间:2025-11-25
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一种用于声纳图像目标检测的增强型DETR网络
摘要:本文提出了一种更精确、更快速的检测Transformer(PAF-DETR),这是一种基于Transformer架构的实时高精度声纳图像目标检测器。该方法充分考虑了实际水下检测任务中遇到的弱目标、模糊轮廓以及实时性要求所带来的挑战。通过比较不同架构的检测器,我们首先分析了实现实时部署所需的条件。为了增强特征表示能力,我们设计了一个特征信息聚合模块,并将其嵌入到检测框架的“颈部”(路径聚合网络)中,从而实现关键多尺度特征的有效融合。此外,为了降低解码器的计算成本,PAF-DETR引入了一种新颖的注意力机制,该机制能够选择性地过滤编码器产生的token,从而在保持检测准确性的同时提高计算效率
来源:IEEE Journal of Oceanic Engineering
时间:2025-11-25
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具有非均匀多普勒位移的水下声学OTFS:建模与离线块稀疏信道估计算法
摘要:正交时频空间(OTFS)调制作为一种二维延迟多普勒(DD)域技术,在水下移动通信中展现出巨大的潜力。然而,在宽带水下声学(UWA)信道中,一个关键挑战出现了:每条传播路径都表现出不同的多普勒因子。这些多普勒因子导致信号带宽内的频率依赖性非均匀位移,即使在时域重采样补偿后,这种残余的多普勒效应仍然存在。本研究探讨了非均匀多普勒位移对UWA OTFS系统的影响。我们提出了一种新的、系统化的UWA-OTFS系统DD域输入-输出关系推导方法,该方法考虑了残余多普勒效应。此外,我们还推导出了DD域中多普勒扩散的封闭形式数学模型,并证明了UWA-OTFS的块稀疏特性。基于多普勒扩散模型,我们提出了一
来源:IEEE Journal of Oceanic Engineering
时间:2025-11-25
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面向船舶路由的多目标路径规划智能搜索与自适应优化研究
在真实的船舶航行场景中,规划最优航线是一项极具复杂性的挑战。船舶路由需要考虑众多参数和经常相互冲突的目标,包括距离优化、气象和海洋学因素、燃油效率以及船舶响应特性等多重要求。这种多方面的路径规划问题属于多目标最短路径(MOSP)问题的范畴。传统的MOSP问题解决方法往往难以应对问题的复杂性和巨大的计算需求,特别是当目标数量增加时,计算复杂度呈指数级增长。船舶航行中的多目标决策需要权衡各种竞争性目标,最佳权衡通常由人类决策者做出,因为他们能够理解上下文、借鉴经验和直觉、适应变化并管理风险。决策支持系统可以通过推荐来自非支配解帕累托前沿的多个行动方案来辅助这一过程,让决策者能够评估竞争选项,并根据
来源:IEEE Journal of Oceanic Engineering
时间:2025-11-25
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源自假单胞菌(Pseudomonas Putida)的脂质在纳米脂质体配方中的有效性提升了长春新碱的递送效果,从而增强了其对前列腺癌的治疗效果
摘要:前列腺癌(PCa)由于药物耐药性以及传统治疗方法所带来的严重副作用,在全球范围内构成了重大挑战。在这项研究中,我们利用薄层法从假单胞菌(Pseudomonas putida)中制备了负载长春新碱(vincristine)的纳米脂质体(VCR-NLPs)。这种基于细菌和脂质的纳米脂质体在药物递送方面取得了重要进展,具有优异的药物包封能力、可控的释放机制以及增强的生物相容性。VCR-NLPs 经过全面表征,表现出球形形态,平均粒径约为 145 纳米,最终ζ电位为 -13.1 mV,并且对长春新碱具有双相释放特性。该制剂能够高效负载药物:在 pH 7.4 时释放 50% 的药物,在 pH 6
来源:IEEE Transactions on NanoBioscience
时间:2025-11-25
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利用金纳米粒子增强的SiO₂免疫亲和平台高效分离干细胞衍生的细胞外囊泡
摘要:干细胞产生的细胞外囊泡(EVs)是纳米级的生物活性化合物载体,具有与其母细胞相似的再生和免疫调节功能。与传统干细胞疗法相比,它们的治疗潜力更胜一筹,因为它们能够降低肿瘤发生的风险,并实现精确的递送。为了提供一种高效的平台,从极少量的血清中选择性分离干细胞EVs,同时克服超离心等传统方法的局限性,我们开发了一种基于免疫亲和力的捕获系统。该系统使用了经过金纳米颗粒(GNPs)、聚乙二醇(HS-PEG-COOH)和干细胞特异性抗体修饰的SiO₂晶片。该平台被用于从20 μL血清样本中分离EVs。该技术能够高效且选择性地分离EVs(包括干细胞衍生的亚型),产量可达10^8个颗粒。Western
来源:IEEE Transactions on NanoBioscience
时间:2025-11-25
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HNRNPA2B1通过内质网应激和由CK2激酶介导的自噬促进多发性骨髓瘤的进展
在我们之前的研究中,我们发现HNRNPA2B1在多发性骨髓瘤(MM)中表现出致癌活性,并且蛋白质磷酸化修饰在这一过程中起着关键作用。本研究的目的是探讨HNRNPA2B1在MM中调控的磷酸化级联反应,确定主要的激酶靶点并阐明其作用机制。为此,我们采用了定量蛋白质组学和磷酸蛋白质组学分析方法来研究蛋白质磷酸化级联反应,并通过激酶富集分析来预测激酶活性并识别关键激酶靶点。结果,在HNRNPA2B1被敲低的骨髓瘤细胞中,发现了22个差异性激酶和56个磷酸化位点,并构建了一个包含154个激酶-底物相互作用的激酶调控网络。我们鉴定并验证了关键激酶靶点CK2和MAP2K。CK2激酶抑制剂TBB显著抑制了HN
来源:Journal of Proteome Research
时间:2025-11-25
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通过4D-DIA蛋白质组学分析,精胺可防止脂多糖诱导的小鼠空肠吸收性肠细胞的极性丧失
寻找能够恢复吸收性肠细胞(AEs)极性的有效化合物,对于减轻小肠疾病的严重程度和持续时间具有潜力。精胺(SPD)是一种天然的多胺;它是否能够修复炎症引起的AE极性丧失尚不清楚。在这项研究中,我们使用了脂多糖(LPS)诱导的小鼠模型,并结合了4D数据独立获取(DIA)蛋白质组学技术,来探讨SPD缓解AE极性丧失的机制。研究结果表明,补充SPD增强了LPS处理小鼠空肠的抗氧化能力,并改善了绒毛与隐窝的比例。蛋白质组学分析显示,LPS引发了急性期反应和炎症反应,显著下调了对于上皮形态至关重要的细胞骨架蛋白(Pdlim3、Pdlim7)以及与顶端-基底极性(Pard6b、Pard3、Prkcz、LLG
来源:Journal of Proteome Research
时间:2025-11-25
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在低输入量和单细胞蛋白质组学研究中,应探索其他离子配对修饰剂
该研究聚焦于单细胞蛋白质组学(SCP)中离子配对修饰剂的选择优化问题,重点探讨了0.5%乙酸(AA)替代传统0.1%甲酸(FA)对低浓度样本检测效率的影响。通过对比分析标准肽消化样本和单细胞样本的质谱检测数据,研究揭示了不同酸度条件对检测灵敏度和通量提升的作用机制,为单细胞蛋白质组学实验设计提供了重要参考。### 1. 研究背景与意义单细胞蛋白质组学(SCP)作为生命科学领域的前沿技术,其核心挑战在于如何从单个细胞中获取足够量的生物分子进行检测。传统蛋白质组学方法通常依赖较高浓度的样本输入(pg级),而单细胞分析面临纳克级甚至更低浓度的样本检测需求。离子配对修饰剂作为液相色谱-质谱联用(LCM
来源:Journal of Proteome Research
时间:2025-11-25
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将质谱数据存储在简单的数据库中,可以实现灵活且直观的数据探索,而不会受到时间和空间的限制
质谱数据存储格式的探索与优化1. 现有数据格式的问题分析质谱数据存储面临的主要挑战包括:- 复杂的文件结构导致解析速度慢(如mzML解析需2-3秒/次)- 大量冗余元数据占用存储空间(常见格式文件大小比实际数据多30%-50%)- 缺乏通用查询接口,跨格式转换困难- 文档支持不足,新开发者学习成本高- 多文件处理时需重复解析,效率低下2. 关系型数据库的解决方案研究团队提出采用关系型数据库存储方案,通过以下创新设计:(1) **数据库架构**:- 分离元数据存储(file_info、scan_info表)- 主体数据表结构: - MS1表:filename, scan_id, retenti
来源:Journal of Proteome Research
时间:2025-11-25
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具有内皮保护作用、能抵抗内膜增生的PCL/KAT支架,适用于血管植入物
小直径血管移植物(SDVGs)在治疗心血管疾病方面具有巨大潜力。然而,由于内皮层不完整和平滑肌细胞异常增殖导致的血栓形成和再狭窄限制了其临床应用。硫化氢(H2S)是心血管系统中的关键信号分子,在血压调节、血管生成以及抑制血管增生等生理过程中发挥着重要作用,同时还具有抗炎效果。在本研究中,研究人员合成了基于人发角蛋白的H2S供体,并将其与聚(ε-己内酯)共电纺制成能够释放H2S的血管移植物。该移植物通过释放H2S有效促进了人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的生长和迁移,同时抑制了人主动脉平滑肌细胞(HUASMCs)的增殖。有趣的是,这种移植物在剪切应力作用下能够加速内皮层的形成,并保护内皮细胞免受
来源:ACS Applied Bio Materials
时间:2025-11-25
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从象牙果中提取的可喷涂纤维素和甘露聚糖纳米晶体用于治疗小鼠皮肤病
### 研究解读:象牙坚果来源的纳米纤维素-曼纳复合悬浮液对特应性皮炎和糖尿病伤口的疗效#### 1. 研究背景与意义 特应性皮炎(AD)和糖尿病伤口是皮肤炎症和慢性创面修复领域的关键挑战。AD以剧烈瘙痒、皮肤增厚和反复感染为特征,传统治疗依赖激素类外用药,但长期使用存在皮肤萎缩和免疫抑制风险。糖尿病伤口则因高血糖导致的血管病变和免疫失调,愈合速度显著低于常人,感染风险更高。现有生物材料疗法多局限于固定形态(如凝胶或薄膜),难以适应不规则的伤口形状,且成分单一,功能有限。 本研究创新性地利用象牙坚果中提取的纳米纤维素(CNC)和纳米曼纳(MN)制备可喷涂的复合悬浮液,通过小鼠模型验证其对A
来源:ACS Applied Bio Materials
时间:2025-11-25
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工程化的配体相互作用发夹结构DNA(包含I基序),作为通用光敏激活系统,用于无标记的细胞膜锚定二氧化硫生物传感器
二氧化硫是一种参与许多生物细胞生理和病理过程的气态信号分子,无标记监测细胞表面二氧化硫(SO2)的释放为研究相关细胞过程提供了一种便捷的方法。为此,我们设计了一种含有发夹结构(iM-Hp)的DNA,该DNA能够有效结合基于苯并噻唑的SO2响应型荧光探针(PSMB),并显著增强其荧光发射。当这种发光系统与水溶液中的SO2共同孵育时,向PSMB的C═C键中加入HSO3–会破坏荧光团结构,导致荧光强度急剧下降。通过这种方式,可以高灵敏度地检测SO2。在此基础上,我们进一步构建了一种细胞膜锚定的SO2荧光传感器,用于无标记监测由脂多糖(LPS)刺激的HeLa细胞释放SO2的情况。LPS是一种已知的细胞
来源:ACS Applied Bio Materials
时间:2025-11-25
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用于神经外接的高性能磁驱动MXene基微电极
脊髓接口在脊髓损伤(SCI)后恢复运动功能方面具有潜力,但目前的设计在侵入性和接口阻抗之间存在权衡。在这里,我们介绍了一种磁驱动的机器人脊髓探针(RSCP),该探针由MXene(Ti₃C₂Tₓ)与聚(2,3-二氢噻吩-1,4-二氧杂环己烷)-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)复合材料制成,简称MxP。这种接口与磁弹性体(ME)基底结合,实现了柔软、远程且最小侵入性的驱动和定位。我们证明,在约100毫特斯拉(mT)的磁场下,磁驱动能够实现超过5毫米的偏转,足以适应脊髓的解剖结构。使用模拟组织的模型进行的阻抗测量显示,在生物相关频率范围(5–5000 Hz)内,磁定位可将接口阻抗显著降低27
来源:ACS Applied Bio Materials
时间:2025-11-25
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通过载有氨基氧乙酸的水凝胶调节抗炎巨噬细胞的极化状态及调节性T细胞的分化,以促进异体皮肤移植的成功
异体移植物的长期存活主要受到免疫排斥的影响,其中M1巨噬细胞介导的组织损伤和效应T细胞的浸润被认为是主要因素。目前的临床免疫抑制药物存在严重局限性,它们要么无法同时调节这两种免疫细胞群体,要么会引发全身性感染和代谢紊乱。为了解决这一挑战,我们开发了一种基于共价交联的氧化海藻酸钠/羧甲基壳聚糖(OSA/CMCS)的氨基氧乙酸(AOAA)载入水凝胶递送系统(AOAA-Gel)。这种水凝胶能够实现局部和持续的AOAA释放,同时避免全身毒性。从机制上看,AOAA-Gel能够协调调节M1/M2巨噬细胞的比例,并在移植部位扩增调节性T细胞,从而有效抑制效应T细胞的浸润和慢性排斥反应。在鼠异体皮肤移植模型中
来源:ACS Applied Bio Materials
时间:2025-11-25