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通过基于氧化石墨烯的表面等离子体共振(SPR)架构中的金属薄膜来优化尿液葡萄糖传感性能
本研究探讨了基于氧化石墨烯(GO)的表面等离子体共振(SPR)结构在尿液葡萄糖(UGLU)检测中的性能表现。通过采用固定架构(SF6/金属/Si3N4/GO)并在633 nm波长下进行分析,我们旨在明确等离子体金属(如金、银、铜和铝)在尿液葡萄糖检测中的关键作用。研究通过转移矩阵模拟,并与参考SPR数据进行对比验证,从而识别出各层的厚度窗口,并评估其在临床相关浓度梯度下的角度响应。金属的选择不仅影响共振角度的变化,还决定了灵敏度、分辨率和检测精度。在保持其他层不变的前提下,通过对比不同金属的特性,我们发现金(Au)提供了最大的共振角度变化和最高的灵敏度,而铜(Cu)和铝(Al)则表现出最窄的共
来源:Frontiers in Nanotechnology
时间:2025-11-20
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亚洲国家儿童感染性脑炎的负担(1990–2021年):疾病负担的系统性分析及预测
近年来,感染性脑炎(Infective Encephalitis, IE)作为一种严重的神经系统疾病,对亚洲儿童群体构成了重大威胁。尽管其影响深远,但关于亚洲儿童IE的全面流行病学研究仍较为有限。IE不仅会导致严重的神经功能损害,还可能引发高死亡率和长期的残疾问题,尤其是在医疗资源匮乏、社会经济条件较差的地区,这些情况更为突出。因此,系统评估IE在亚洲儿童中的负担、探讨其与社会经济发展之间的关系、识别主要风险因素并预测未来趋势,对于制定有效的防控策略具有重要意义。### 一、IE的流行病学特征在2021年,亚洲地区共有约537,750例IE病例,其中每10万人中有49.3例。死亡人数达到18,
来源:Frontiers in Cellular and Infection Microbiology
时间:2025-11-20
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综述:受自然启发的生活材料:助力健康、能源与可持续发展
大自然是先进材料设计中取之不尽的灵感源泉。虽然受自然界启发的非生物材料展现出卓越的性能,但它们通常缺乏生物系统的动态功能,例如自我修复和对外部环境的响应能力。为了弥补这一差距,将活细胞(如细菌、真菌、藻类)整合到非生物基质中的生物材料应运而生,成为一种变革性的平台。这些材料利用细胞功能(如生物矿化、可编程的新陈代谢)实现了前所未有的适应性和可持续性。在这篇综述中,我们根据细胞的作用将生物材料分为两类:(1)作为材料合成平台的细胞;(2)作为材料组成部分用于功能化的细胞。我们总结了受自然界启发的生物材料和非生物材料的特性,并介绍了生物材料在能源、医学、催化、混凝土和软体机器人领域的应用。此外,我
来源:ACS Applied Bio Materials
时间:2025-11-20
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二甲双胍纳米递送系统通过抑制TXNIP/NLRP3/GSDMD轴来缓解吗啡引起的镇痛耐受性
吗啡引起的镇痛耐受性限制了其临床应用。本研究表明,二甲双胍通过抑制TXNIP/NLRP3/GSDMD通路来缓解这种耐受性,从而减少CD-1小鼠(二甲双胍200 mg/kg腹腔注射;吗啡10 mg/kg皮下注射)和BV-2细胞(二甲双胍100 μM;吗啡200 μM)中的小胶质细胞激活和促炎细胞因子的产生。TXNIP在此过程中起着关键作用,因为其过度表达会削弱二甲双胍的效果。将TXNIP siRNA与二甲双胍共同装载到TM@ZIF-8/HA纳米系统中,通过pH响应性和靶向CD44的递送方式提高疗效,并具有良好的生物相容性,为围手术期疼痛管理提供了一种新策略。
来源:ACS Applied Bio Materials
时间:2025-11-20
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一种基于生物聚合物的医用泡沫的体外评估:其在增强抗纤溶作用和预防感染方面的效果,用于急性伤口管理
在创伤护理领域,快速且有效的伤口处理是挽救生命和减少并发症的关键。特别是在资源有限的环境中,传统的伤口处理策略往往难以满足复杂伤口的治疗需求。当前大多数治疗方法只能实现单一功能,例如止血,而无法在伤口内部实现药物的稳定时空释放。这种局限性迫使急救人员在紧急情况下使用一系列耗时且繁琐的治疗手段,从而影响治疗效率和患者预后。为了解决这些问题,研究团队开发并评估了一种基于生物聚合物的医疗泡沫(MF),该泡沫同时装载了万古霉素和氨甲环酸。通过一系列实验,研究人员验证了该泡沫在体外的可行性及其科学依据,并为进一步的动物实验和临床应用奠定了基础。### 一、医疗泡沫的特性与功能医疗泡沫的主要材料是羧甲基纤
来源:ACS Applied Bio Materials
时间:2025-11-20
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系统调节共价有机框架中的电子效应以促进光催化作用
近年来,光催化技术在环境修复、能源转换和材料科学等领域展现出巨大的应用潜力。其中,共价有机框架(COFs)作为一种新型的多孔晶体材料,因其高度有序的结构、可调控的电子特性以及良好的化学稳定性,逐渐成为研究光催化性能的重要对象。COFs的光催化效率与其电子转移行为密切相关,而电子转移行为又受到多种电子效应的影响,如共轭效应和诱导效应。尽管共轭效应在COFs的光催化性能优化中已得到广泛研究,但诱导效应在光催化过程中所扮演的角色却常常被忽视。因此,本文提出了一种新的策略,通过系统调节共轭与诱导效应的相对强度,以实现COFs光催化性能的优化,并成功开发出一种具有高效铀提取能力的COF材料——COF-3
来源:ACS Central Science
时间:2025-11-20
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仿生矿化与组装路径用于合成Au/ZnO纳米结构,以实现NADH的氧化
多糖是模仿矿物化过程的一种有前景且成本效益高的多肽替代品。本研究提出了一种仿生方法,利用淀粉作为结构导向剂和矿物化剂来合成类似花朵的ZnO纳米结构。这些结构通过两种方法进一步功能化:一种是利用多胺介导的层状组装(LbL)技术将柠檬酸包覆的金纳米粒子(Au-Cit)沉积在ZnO表面;另一种是在ZnO表面原位还原金盐。Au/ZnO-5-in situ-8催化剂在NADH氧化反应中表现出更优异的性能(转化率高达73.7%,而Au/ZnO-5-LbL仅为27.9%),这归因于金纳米粒子的更小尺寸、更好的分散性以及更有利的表面电荷。最重要的是,金纳米粒子在ZnO载体上的较高覆盖率对催化活性起着关键作用。
来源:ACS Biomaterials Science & Engineering
时间:2025-11-20
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利用NASA宇航员寿命研究数据来评估其癌症风险
摘要 在太空任务中,宇航员持续暴露于外星辐射中,这种辐射的质量和剂量率与地球上的辐射有所不同。因此,宇航员被视为特殊的辐射工作者,他们适用一套不同于针对地球辐射工作者的《职业安全与健康管理局》标准。为了准确评估并向宇航员及任务管理人员传达太空辐射导致的癌症风险,NASA开发了“太空癌症风险(NSCR)”模型,并自2013年起开始在实践中使用该模型。原子弹幸存者群体的“寿命研究(LSS)”数据为NSCR模型提供了关键的基础数据,使得能够量化太空辐射对健康的危害。本文介绍了LSS数据及模型在NSCR模型中的应用方式,并探讨了未来如何利用
来源:Carcinogenesis
时间:2025-11-20
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源自卵巢癌的外泌体通过THBS1/TGFBI信号轴介导的巨噬细胞M2极化作用,促进了卵巢癌的进展
卵巢癌是一种常见的女性生殖系统恶性肿瘤,其发生与早期筛查手段的缺乏密切相关。由于卵巢位于盆腔内,常规的体检难以及时发现早期病变,导致许多患者在确诊时已处于晚期阶段,治疗难度加大。此外,卵巢癌的转移和耐药性也是影响治疗效果的重要因素,使得现有疗法难以有效控制病情。因此,深入研究卵巢癌的发病机制,特别是肿瘤细胞与肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)之间的相互作用,对于开发新的治疗策略具有重要意义。肿瘤来源的外泌体是细胞间交流的重要媒介,它们能够携带多种生物分子,如核酸、蛋白质、脂质和代谢物,从而影响细胞行为和功能。在肿瘤微环境中,外泌体被证实为促进癌细胞与周围免疫细胞之间通讯的关键信号分子。巨噬细胞是肿瘤
来源:Cellular Immunology
时间:2025-11-20
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连接蛋白43作为人类诱导多能干细胞来源的心肌细胞核膜中的新型钙离子(Ca2+)转运途径
### 心脏细胞核膜钙信号的探索与发现心脏细胞中的钙信号在调控心肌收缩和细胞功能方面起着至关重要的作用。钙信号不仅通过细胞质和肌浆网(SR)实现,还涉及细胞核膜(NE)的动态变化。尽管细胞质和SR的钙信号机制已经被广泛研究,但NE在钙动态中的作用以及其钙转运蛋白的识别和调控机制仍处于初步探索阶段。本研究通过构建一种靶向核层蛋白LaminB1的钙探针,首次直接测量了NE的钙信号,并揭示了其在心脏功能中的重要性。### NE的结构与功能细胞核膜是双层脂质膜结构,它将细胞核与细胞质分隔开。核膜由内核膜(INM)和外核膜(ONM)组成,两者具有不同的膜蛋白组成和功能。INM主要包含LAP1、LAP2β
来源:Cell Calcium
时间:2025-11-20
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生物炭负载镍催化剂在二氧化碳甲烷化过程中的稳定性:失活机制与催化剂寿命的特征分析
在当前全球能源需求不断上升的背景下,微生物燃料电池(MFCs)作为一种可持续的能源技术,受到了越来越多的关注。MFCs能够通过微生物的代谢活动,将有机物转化为电能,同时实现废水的净化,这使其在环境工程和能源回收领域具有广阔的应用前景。近年来,研究人员致力于开发高效、低成本的电极材料,以提升MFCs的性能。在这一过程中,活性炭(AC)因其优异的物理化学特性,如高比表面积、良好的孔隙结构、高导电性和对微生物的良好吸附能力,成为了MFCs电极材料的重要候选。本研究的重点是利用花生壳(PS)这一常见的农业废弃物,通过引入冷冻辅助预处理技术,优化其作为MFCs阳极材料的性能。花生壳不仅来源广泛,而且具有
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-11-20
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将厨房废弃物转化为可持续燃料:通过植物提取的抗氧化剂提升生物柴油的生产效率
Aycan Çörekçioğlu|Özge Süfer土耳其奥斯曼耶市Korkut Ata大学,研究生教育学院,食品工程系摘要本研究探讨了利用废弃向日葵油、红花油和人造黄油生产生物柴油的方法,并评估了天然抗氧化剂(绿茶、橄榄叶和姜黄)在提高生物柴油氧化稳定性和热稳定性方面的效果。生物柴油通过酯交换反应合成,其性能指标包括游离脂肪酸含量(0.06–0.47%)、碘值(53–139)、酯含量(96.84–98.40%)和运动粘度(4.193–4.422 mm²/s)。稳定性通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、Rancimat测试和热重分析(TGA–DTG)进行评估。FTIR光谱结果显示甘油三酯成
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-11-20
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基于生物的电化学绿色氨生产过程的优化与生命周期评估
本文探讨了一种新型绿色氨生产过程,该过程结合了生物质气化与电化学氮还原反应(eNRR),旨在减少碳排放并提高生产效率。氨作为全球最广泛生产的化学品之一,在农业、工业及能源领域扮演着重要角色。然而,传统的哈伯-博世(H-B)工艺由于依赖化石燃料制氢,导致了大量的碳排放,这与当前全球应对气候变化的目标相悖。因此,开发更加环保的氨生产技术成为研究的重点。该研究选取了两种常见的生物质气化技术(DFB和BFB)以及两种代表性的生物质原料(木屑和玉米秸秆),形成了四种不同的工艺组合。通过对这些组合进行多目标优化(MOO),研究者们评估了其经济性和碳排放表现。结果显示,尽管该绿色氨生产过程在碳排放方面优于H
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-11-20
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木质纤维素在室温酸浸处理中的解聚-溶解过程
在当今全球能源结构转型的背景下,生物燃料的开发与利用成为替代化石燃料的重要方向之一。其中,木质纤维素生物质因其丰富的储量和可再生性,被广泛视为未来可持续能源的重要来源。木质纤维素主要由纤维素(30–50%)、半纤维素(15–25%)和木质素(15–35%)三种主要成分构成,这三种成分在生物燃料的制备过程中扮演着关键角色。然而,生物质中所含的无机盐(即灰分)会显著影响生物油的产量和品质。因此,在生物油制备之前,通常需要进行去灰分的预处理,以提高生物油的性能。目前,稀酸浸出法因其操作简便、成本低廉且去灰分效果显著,成为一种广泛应用的预处理技术。稀酸浸出法在常温(约30°C)下使用稀硫酸(0.2 w
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-11-20
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评估废弃咖啡渣与牛粪共同消化的比例:甲烷产量及动力学分析
本研究探讨了废弃咖啡渣(Spent Coffee Grounds, SCG)与牛粪(Cow Manure, CM)进行厌氧共发酵(Anaerobic Co-Digestion, AcoD)的可行性,重点分析了不同混合比例对甲烷产量的影响。咖啡作为全球最受欢迎的饮品之一,其消费量在过去五年中持续增长,国际咖啡组织(ICO)记录的全球年均消费量已超过993万吨。其中,超过60%的咖啡渣在使用后被丢弃,形成了一条重要的有机废弃物流。这种废弃物不仅具有较高的有机质含量,还含有丰富的碳源和氮源,因此在厌氧发酵过程中具有潜在的能源回收价值。本研究采用批次实验方法,在中温(37°C)条件下,利用RESPIR
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-11-20
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通过组蛋白修饰的扰动来识别优化酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中木质纤维素乙醇生产的关键因素
这项研究聚焦于通过基因工程手段改良酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)以提高其在第二代生物乙醇生产中的应用效率。第二代生物乙醇是一种来源于木质纤维素生物质的可再生能源,例如农业和林业废弃物,其具有经济和环境双重优势。然而,木质纤维素的预处理和水解过程会产生多种发酵抑制物,如弱酸、酚类和呋喃类化合物,这些物质会对酵母的代谢活动造成负面影响。此外,木质纤维素水解产物中通常包含葡萄糖和木糖两种单糖,其中葡萄糖的代谢效率较高,而木糖的利用则面临挑战,因为天然的酿酒酵母缺乏高效的木糖代谢途径。为了克服这些障碍,研究者们尝试通过多种遗传工程策略来优化酵母的代谢能力。例如,引入木糖异
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-11-20
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具有水解多糖单加氧酶的纤维素酶-木聚糖酶混合物,用于预处理过醋酸的大豆壳的水解,以生产微生物油脂
大豆壳(Soybean Hull, SH)是一种在大豆加工过程中产生的副产品,其丰富的多糖含量和较低的木质纤维素顽固性,使其成为一种具有潜力的可持续糖源。随着全球对生物基材料和燃料的重视,SH的生物转化技术正在成为研究热点。本研究旨在通过优化酶解工艺,结合有机酸预处理,提高SH的糖化效率,从而促进其在生物精炼厂中的应用。通过对SH进行醋酸预处理,随后应用新型纤维素-木聚糖酶混合物,并引入裂解多糖单加氧酶(LPMO),研究人员成功实现了更高的糖浓度和转化率。最终,通过微生物发酵,SH的水解产物被转化为生物油脂,展示了其作为生物精炼厂战略原料的潜力。当前,全球对化石燃料的依赖正在逐步减少,取而代之
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-11-20
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仿生Cu2+/Zn2+双金属表面,结合模拟糖萼的聚合物,用于选择性调节血管细胞并提升血液相容性
这项研究围绕着如何通过模仿血管内皮的功能来提升血液接触材料的生物相容性展开。血管内皮作为血液与血管壁之间的界面,具有独特的抗凝血特性,能够有效防止血栓形成,同时维持血管的正常功能。为了实现这一目标,研究人员开发了一种仿生表面,该表面结合了两种关键的内皮成分:具有生物活性的金属离子和合成的糖胺聚糖(GAG)模拟物。这些成分分别对应于调节血管功能和模拟内皮糖萼的抗凝血特性。研究团队在聚氯乙烯(PVC)基材上制备了一种双金属Cu²⁺/Zn²⁺复合涂层,通过多巴胺辅助的固定方法实现。该方法的关键在于通过调节Cu²⁺和Zn²⁺的投加比例,从而控制表面的金属组成。实验结果显示,Cu²⁺富集的表面(PC₅Z
来源:Biomaterials Advances
时间:2025-11-20
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Histatin-1 通过在一个缓释水凝胶系统中协调成骨和血管生成反应来促进骨骼再生
这项研究聚焦于一种名为Histatin-1(Hst1)的唾液肽在骨再生中的双重作用,特别是在促进成骨和血管生成方面的潜力。Hst1是一种富含组氨酸的唾液肽,因其在抗微生物、促进伤口愈合以及调节上皮细胞行为方面的功能而受到关注。然而,其在骨代谢中的作用尚未被充分研究,尤其是在骨再生过程中如何同时激活成骨和血管生成机制方面。当前,骨缺损的修复面临两大挑战:一是缺损部位血管化不足,二是成骨活性有限。这些因素限制了骨组织的再生能力,导致修复效果不理想。研究团队通过系统性的实验设计,揭示了Hst1在骨再生中的双重作用。首先,在体外实验中,Hst1被证明能够通过激活Wnt/β-连蛋白信号通路,促进大鼠骨髓
来源:Biomaterials Advances
时间:2025-11-20
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用于温和氧化还原触发化疗的三重响应半胱氨酸交联微凝胶的微流控工程
这项研究介绍了一种新型的水溶性、氧化还原响应型交联剂——N,N′-二丙烯酰基-L-半胱氨酸二钠盐(DACS),用于微流控合成单分散的聚丙烯酰胺微凝胶。通过使用两种不同尺寸的流聚焦芯片(100×100 μm 和 24×24 μm),研究人员成功制备了两种微凝胶群体,其平均直径分别为约 412 μm(μG100)和约 82 μm(μG24)。这两种微凝胶在合成过程中实现了药物(多柔比星,DOX)的封装,其封装效率分别达到 98% 和 87%。这一成果不仅提升了微凝胶的制造效率,还为药物的可控释放提供了新的可能性。与传统的氧化还原敏感型药物载体不同,许多现有系统依赖于溶解性差的二硫键交联剂,并且需要
来源:Biomaterials Advances
时间:2025-11-20