-
TrackRefiner:基于机器学习的杆状细菌细胞追踪数据优化工具及其在系统生物学中的应用
在微生物研究领域,单细胞分辨率延时显微镜技术已成为揭示细菌群体动态的强大工具。通过持续观察单个细胞的行为和相互作用,研究人员能够探索细菌如何适应环境、发展抗生素耐药性以及调控基因表达。然而,要从海量的显微镜图像中提取有意义的生物学信息,面临着巨大的技术挑战——特别是如何准确追踪成千上万个细菌细胞随时间的运动轨迹和分裂事件。当细菌群体密集生长或细胞发生显著移动时,现有的追踪软件往往表现不佳。细胞分割和追踪的准确性受到多种因素影响:成像频率限制、细胞密度、运动模式等。即使采用当前性能最优的Omnipose-CellProfiler组合,在复杂条件下仍会出现相当比例的追踪错误。这些错误会进一步影响下
来源:npj Systems Biology and Applications
时间:2025-11-19
-
克服经济障碍:水稻轮作系统多元化的长期盈利潜力与风险分析
在全球农业可持续发展浪潮中,水稻连作系统正面临多重挑战。尽管 flooded rice(淹水水稻)系统在长期连续种植下能维持较高产量,但单一化生产模式已显疲态:病虫害加剧、土壤退化、环境污染以及水资源短缺等问题日益突出。尤其在美国加利福尼亚州,水稻种植面积占全球重要地位,但近年来因水源危机、除草剂抗性及生产成本上涨,水稻年种植面积波动可达15%-50%,2022年休耕导致的收入损失高达5亿美元。这些压力迫使农业系统寻求变革之路,作物多样化(crop diversification)被视为关键解决方案——通过将淹水水稻与旱地经济作物(如番茄、向日葵等)轮作,可有效降低病虫压力、改善土壤健康并提升
来源:npj Sustainable Agriculture
时间:2025-11-19
-
动机型教学代理在自适应学习系统中如何重塑学生的策略选择与自我调节学习
在教育技术迅猛发展的今天,自适应学习系统被寄予厚望,它们承诺能够像一位耐心的私人教师一样,为每个学生提供量身定制的学习体验。然而,一个核心挑战依然存在:如何在这些系统中培养学生的自主性,使他们不仅掌握知识,更能成为善于规划、监控和调整自己学习过程的自我调节学习者(Self-Regulated Learner, SRL)。其中,“选择”——即学习者在关键时刻决定是否接受挑战、寻求帮助或改变策略——被认为是SRL的核心体现,但我们对它在自适应环境中的动态过程知之甚少。尽管智能辅导系统(Intelligent Tutoring Systems, ITS)越来越多地引入教学代理(Pedagogical
来源:npj Science of Learning
时间:2025-11-19
-
乌干达纳穆通巴地区影响24-59月龄儿童营养状况的家庭粮食安全决定因素剖析
在乌干达农村地区,儿童营养不良问题如同隐形的流行病,持续侵蚀着下一代的发展潜力。尽管该国实施了多项农业推广服务,但最新人口健康调查显示,全国仍有1640万人面临粮食不安全,5岁以下儿童生长迟缓率达24.4%,贫血率高达53%。特别是在布索加次区域,约33.3%的人口处于粮食不安全状态,这种状况对正处于生长发育关键期的幼儿构成了严重威胁。为了深入探究这一问题,Jacent Kamuntu Asiimwe及其研究小组在《Journal of Nutritional Science》发表了一项针对性研究,聚焦纳穆通巴地区24-59月龄儿童的家庭粮食安全决定因素及其营养状况关联。这个年龄段的孩子往往面
来源:Journal of Nutritional Science
时间:2025-11-19
-
名称的正式命名(Lectotypification):
Gnetum africanum Welw.(麻黄科)
Dolly Tourangbam|Jibankumar Singh Khuraijam印度北方邦勒克瑙市Rana Pratap Marg路,CSIR-国家植物研究所植物园,邮编226001摘要Gnetum是进化最先进的裸子植物,但也是研究最少的植物之一。非洲的Gnetum共有四个物种,主要分布在中西部非洲地区。本文讨论了Welwitsch在安哥拉描述的Gnetum africanum的命名学地位。对Gnetum L.的命名学回顾表明,Gnetum africanum Welw.这一名称从未被正式指定为模式标本。我们建议将Lisboa大学国家自然历史博物馆(LISU)收藏的标本作为G. afri
来源:South African Journal of Botany
时间:2025-11-19
-
揭示非洲蓝色凤仙(Agapanthus africanus)的药理潜力:抗病毒作用、促进伤口愈合、抗炎作用以及脂质成分分析
阿加帕南图斯非洲种(*Agapanthus africanus* L.)是一种原产于南非的多年生植物,因其观赏价值和传统药用功能而广受关注,特别是在伤口愈合方面。近年来,该植物被发现具有多种生物活性,包括抗糖尿病、抗氧化、抗菌、抗真菌、神经保护、子宫收缩促进、抗高血压以及细胞毒性等特性。这些广泛的生物活性表明,*A. africanus* 在药理学研究中具有重要的潜在价值。本研究旨在探讨该植物地下器官的甲醇提取物在体外条件下的抗炎、抗病毒以及伤口愈合活性,并结合详细的脂质成分分析,以期进一步揭示其药用潜力。在抗炎活性方面,研究结果显示,该提取物对COX-2的抑制效果显著,达到了75%以上,且在
来源:South African Journal of Botany
时间:2025-11-19
-
结构变化对AIE行为的影响:以基于meta荧光团的水杨醛-萘醛-偶氮化合物为例
近年来,有机荧光材料在多个领域中展现出巨大的应用潜力,尤其是在传感、生物成像和环境监测方面。其中,一种特殊的荧光机制——聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission, AIE)与激发态分子内质子转移(Excited-state intramolecular proton transfer, ESIPT)的协同作用,成为研究的热点。AIE-ESIPT活性荧光材料在聚集状态下表现出显著增强的发光性能,同时ESIPT机制能够调控其发射波长,从而实现对特定金属离子的高灵敏度检测。这种材料特性使其在开发新型荧光探针方面具有重要意义。本研究聚焦于基于氮杂苯(azine)骨架的AI
来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
时间:2025-11-19
-
基于不同提取溶剂所得的融合表面增强拉曼光谱(fused surface enhanced Raman spectra)对绿茶品种和产地的鉴定
本研究针对市场上绿色茶叶品种掺杂和产地欺诈的问题,提出了一种基于融合表面增强拉曼散射(SERS)光谱的分类方法。该方法通过使用三种不同的提取溶剂(水、乙醇和盐酸)获取单个SERS光谱,并将其融合以提高分类能力。在融合SERS数据的基础上,应用了多种降维技术,包括竞争自适应重加权采样(CARS)、主成分分析(PCA)、t分布随机邻域嵌入(t-SNE)和均匀流形近似与投影(UMAP),以降低数据维度并增强模型的判别能力。最终,采用支持向量机(SVM)、K近邻(KNN)和随机森林(RF)算法构建分类模型,其中UMAP-SVM策略在七种绿色茶叶品种的分类中表现出最佳性能,准确率达到98.21%。此外,
来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
时间:2025-11-19
-
将碳点从固态转化为水相荧光状态,以实现多巴胺的双通道检测
赵静文|张浩达|周森|杨晓明中国重庆西南大学药学院,邮编400715摘要室温磷光(RTP)碳点(CDs)因其独特的光学性质和广阔的应用前景而受到广泛关注。然而,大多数CDs需要处于固态环境才能实现RTP发射,因为水溶液可能导致CDs的三重态激子失活,从而抑制其磷光。在本研究中,我们使用三乙烯四胺和磷酸作为前驱体合成了具有RTP特性的CDs,并引入了四乙基正硅酸盐(TEOS),成功实现了这些CDs在水相中的磷光。利用多巴胺(DA)对CDs在水中的荧光和磷光的抑制作用,我们建立了一种基于静态抑制机制的双通道检测方法。这种方法不仅使一种荧光探针能够在水中检测DA,还显著拓宽了DA的检测范围,为确定D
来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
时间:2025-11-19
-
基于拉曼光谱共享编码器特征进行奶粉掺假识别与定量分析
向楚丽|毛园庞|叶华和|于恒王|建安徐|强谭|金毅李|伟业余|欣欣刘|宇丁|余宝孙中国南京信息科学技术大学大数据分析技术江苏省重点实验室,南京 210044摘要在低浓度以及多种掺杂物混合的情况下,检测奶粉中的掺杂物具有挑战性。因此,精确检测对于确保奶粉的安全性和质量控制至关重要。本研究提出了一种基于拉曼光谱的方法,该方法结合了数据驱动的类比软独立建模(DD-SIMCA)和多层感知器(MLP)。首先,DD-SIMCA在无需事先了解掺杂物类型的情况下,对低浓度样品和多种掺杂物混合样品进行了非目标筛查,以区分真实样品和掺杂样品。接下来,对于被DD-SIMCA标记为掺杂的样品,应用了带有共享编码器的M
来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
时间:2025-11-19
-
基于汞诱导的二硫乙醛水解反应的汞离子(Hg2+)颜色测定和荧光“关闭”传感器
罗宇琪|杨文怡|薄远芳|宋润泽|张伟兵|钱俊宏中国华东科技大学化学与分子工程学院功能材料化学上海重点实验室,上海,200237摘要本研究设计并合成了三种针对Hg2+的荧光探针,分别命名为Hg-5、Hg-6和Hg-7,这些探针在N,N-二乙基-7-氨基香豆素荧光团中引入了环状二硫缩醛识别单元。在生理pH条件下,这些探针对Hg2+表现出高度的选择性和强烈的抗干扰能力,优于其他竞争离子。这些探针既可用于水溶液中Hg2+的比色定量分析,也可用于活细胞中Hg2+的共聚焦荧光成像。值得注意的是,二硫缩醛基团的环大小由于空间效应和杂环稳定性而对响应动力学有显著影响。对Hg2+ Hg-7。此外,Hg-7在0.
来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
时间:2025-11-19
-
化学语言模型设计选择如何超越性能表现塑造化学可解释性
在药物设计和材料发现领域,分子性质预测始终是计算化学的核心挑战。传统实验方法耗时昂贵,而基于深度学习的化学语言模型(Chemical Language Models, CLM)通过将分子表示为SMILES(Simplified Molecular Input Line Entry System)或SELFIES(Self-Referencing Embedded Strings)等序列格式,在性质预测和分子生成任务中展现出强大潜力。然而,模型设计选择(如分子表示格式、分词策略和模型架构)如何影响其内部化学知识的编码方式,仍是一个未被系统揭示的黑箱问题。当前研究多聚焦于模型预测性能的优化,却忽视
来源:Journal of Cheminformatics
时间:2025-11-19
-
miR-196a-5p 通过靶向 HOXA7 来抑制 MAPK/ERK 通路,从而调节妊娠糖尿病中胎盘滋养细胞的增殖和凋亡
李建华|谢新平|卢琳|甘蓓|严建英福建医科大学妇产科学与儿科临床医学院,350001,中国摘要引言妊娠糖尿病(GDM)通过高血糖诱导的细胞凋亡和增殖障碍破坏胎盘滋养层功能。非编码RNA,特别是miR-196a-5p,与GDM的发病机制有关,但其具体作用机制尚不清楚。同源框转录因子HOXA7和MAPK/ERK通路在细胞调控中起关键作用,但它们在GDM中的相互作用尚未被探索。方法通过miRNA-seq、qRT-PCR和Western blot分析了GDM患者和对照组的临床样本(血液和胎盘组织)。生物信息学分析(TargetScan、miRDB、miRWalk)确定了miR-196a-5p的靶基因。
来源:Placenta
时间:2025-11-19
-
宽角度飞行焦点数字乳腺断层扫描与合成乳腺X线摄影中微钙化簇检测的优化:一项虚拟成像研究
Katrien Houbrechts | Astrid Van Camp | Lesley Cockmartin | Liesbeth Vancoillie | Nicholas Marshall | Hilde Bosmans比利时鲁汶大学医学物理系影像与病理学部门,Herestraat 49,3000 鲁汶摘要目的通过虚拟成像技术,研究角度范围和剂量分布对数字乳腺断层合成(DBT)和合成乳腺X线摄影(SM)中微钙化簇检测的影响。本研究使用的是一种具有飞行焦点的临床宽角度DBT系统。方法从十名患者处获取了DBT投影数据,这些数据的曝光量是自动曝光控制(AEC)剂量的两倍。在每个投影数据中添加
来源:Photodiagnosis and Photodynamic Therapy
时间:2025-11-19
-
2015年至2016年间,在伊朗霍拉马巴德地区的实验室和医院接收的发热患者血液中,对伯内特柯克斯体(Coxiella burnetii)进行了分子检测
穆罕默德·肖艾布(Muhammad Shoaib)|塔里克·贾维德(Tariq Javed)|巴巴尔·伊夫提卡尔(Babar Iftikhar)巴基斯坦伊斯兰堡FS国际伊斯兰大学数学与统计系,邮编44000摘要本研究分析了达西阻力(Darcy drag)和洛伦兹力(Lorentz forces)对在水平圆柱面上流动的杰弗里混合纳米流体(Jeffrey hybrid nanofluid)的影响,该流体同时受到辐射欧姆加热(radiative Ohmic heating)的作用。此外,还利用基于敏感度的参数优化方法(sensitivity-based parametric optimization
来源:New Microbes and New Infections
时间:2025-11-19
-
通过飞机进口到欧洲的藏匿异国节肢动物的筛查:一项横断面分析
随着全球航空运输的持续增长,国际航班的数量和频率显著上升,这为病媒生物的跨境传播提供了新的可能性。欧洲近年来的气候变化趋势,使得原本不适合蚊虫生存的地区逐渐变得适宜,这一现象引发了对病媒生物引入欧洲风险的广泛关注。蚊虫作为多种传染病的传播媒介,其潜在的跨境扩散能力不仅对公共卫生构成威胁,还可能影响到生态系统的平衡。因此,研究航空运输中病媒生物的传播路径和风险评估,成为当前公共卫生领域的重要议题。本研究的核心目标在于评估从热带和亚热带地区飞往欧洲的航班中,是否有可能携带外来病媒生物,特别是蚊虫。为了实现这一目标,研究团队选择了苏黎世机场作为样本采集点,对从不同地区出发的航班进行系统性的检查。研究
来源:New Microbes and New Infections
时间:2025-11-19
-
喀麦隆四个地区小学生头癣的患病率及危险因素
这项研究聚焦于一种常见的儿童皮肤真菌感染——头癣(Tinea capitis, TC),主要探讨了其在喀麦隆四个地区的流行情况以及与该疾病相关的风险因素。头癣是由皮肤癣菌引起的一种浅部真菌感染,主要影响头皮部位,可能导致头发断裂、炎症甚至永久性脱发。虽然这种疾病在全球范围内普遍存在,尤其在热带地区,但在喀麦隆的流行数据仍然有限。因此,研究者选择在四个不同地区进行调查,以填补这一信息空白,并进一步理解该疾病在该国的传播模式和影响因素。研究团队通过横断面研究方法,对年龄在5至14岁之间的学龄儿童进行了调查。调查时间选择在雨季(4月至6月),因为气候条件对真菌感染的传播具有重要影响。雨季的高湿度和温
来源:New Microbes and New Infections
时间:2025-11-19
-
深度变异去卷积结合宽场显微镜实现大体积组织快速三维成像
在生物医学研究领域,三维组织成像技术革新了人们对器官结构和疾病机制的理解,然而其广泛应用仍面临两大挑战:一是依赖昂贵复杂的设备(如共聚焦、光片显微镜),二是耗时漫长的成像流程。宽场显微镜虽具操作简便、成本低廉的优势,却因无法有效过滤离焦光信号,长期以来被排除在深层组织3D成像之外。这一矛盾促使研究者思考:能否通过计算生物学方法“赋能”传统宽场显微镜,使其在保持高效的同时突破分辨率极限?发表于《Communications Biology》的这项研究给出了肯定答案。团队通过将组织透明化技术(ADAPT-3D)与商用深度变异去卷积软件(Huygens)优化整合,建立了一套适用于大体积样本的快速3D
来源:Communications Biology
时间:2025-11-19
-
综述:胰岛巨噬细胞在2型糖尿病中的作用:从潜在的病理机制到治疗靶点的发现
胰岛中的巨噬细胞在2型糖尿病(T2DM)的发病机制中扮演着至关重要的角色。随着对慢性炎症在胰岛微环境中作用的深入研究,科学家们逐渐认识到这些免疫细胞不仅是局部炎症反应的调控者,还参与了β细胞功能的维持与损伤。因此,理解这些细胞的起源、功能多样性以及它们在疾病进展中的动态变化,对于开发针对T2DM的精准治疗策略具有重要意义。胰岛巨噬细胞主要分为两种类型:胚胎来源的驻留型巨噬细胞和成年时招募的巨噬细胞。前者在胚胎发育早期由卵黄囊造血前体细胞分化而来,而后者的来源则是循环中的单核细胞。这种差异性不仅影响了它们的免疫极化状态,也决定了其在胰岛微环境中的定位与功能。驻留型巨噬细胞通常位于β细胞附近,通过
来源:Metabolism Open
时间:2025-11-19
-
氟达拉滨/美法仑联合他克莫司/西罗莫司预防GVHD在AML异基因造血细胞移植中的长期生存获益分析
随着人口老龄化进程加速,急性髓系白血病(AML)在老年群体中的发病率持续攀升。传统强化疗方案对老年患者耐受性差,而异基因造血细胞移植(allo-HCT)虽为根治希望,却面临预处理方案毒性大、移植物抗宿主病(GVHD)发生率高、非复发死亡率(NRM)居高不下等挑战。尤其对于年龄≥70岁的高龄患者,如何平衡抗白血病效应与移植相关毒性,成为临床亟待突破的瓶颈。既往研究表明,氟达拉滨/美法仑(Flu/Mel)作为减强度预处理(RIC)方案,虽能有效控制疾病,但与钙调神经磷酸酶抑制剂(CNI)联合甲氨蝶呤(MTX)或霉酚酸酯(MMF)的传统GVHD预防方案联用时,早期NRM显著升高。这促使研究者探索更优
来源:Bone Marrow Transplantation
时间:2025-11-19