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银原子团簇的Jahn-Teller畸变与结构流动性:从气相到并苯支持的从头算基准研究
1 引言近年来,高选择性实验技术的进步使得合成单分散、原子精确的金属团簇成为可能,这些由几个到数十个原子组成的超小金属团簇表现出强量子限制效应、分子样结构和离散能级,具有意想不到的稳定性以及独特的物理化学性质,在纳米材料科学和生物纳米技术中具有重要应用前景。例如,TiO2支持的五原子银团簇(Ag5)能够稳定表面极化子,可能增强氧化还原反应(如CO2光还原),而无配体的Ag5团簇可作为高选择性抗癌剂用于癌症治疗。本研究将高水平从头算基准方法应用于Agn(n=2,3,5)团簇,使用标准显式相关耦合簇理论[CCSD(T)和CCSD(T)-F12]作为参考方法,并结合实验测定的振动频率。通过多态多参考
来源:Small Structures
时间:2025-10-19
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揭示磷烯链的一维电子态本质:从量子限域到半导体-金属相变
引言自石墨烯研究开创二维材料新纪元以来,磷烯作为具有半导体特性和可调带隙(0.3-2.0 eV)的第五族二维材料备受关注。黑磷(BlackP)虽具有高载流子迁移率,但其外延生长困难限制了集成电路应用。蓝磷(BlueP)作为另一种二维同素异形体,已在贵金属衬底上成功制备,但其表征受金属衬底限制。进一步降低磷烯维度至一维链结构,有望产生量子限域和拓扑边缘态等新奇电子特性,但一维原子链的制备与表征仍是重大挑战。结果与讨论扫描隧道显微镜(STM)显示磷原子在Ag(111)表面自组装形成主要沿⟨11ˉ0⟩方向排列的三种取向链域(互成120°角)。低能电子衍射(LEED)呈现(2×3)超晶格结构,X射线光
来源:Small Structures
时间:2025-10-19
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水框架的结构柔性:单一大型客体分子诱导结构H和结构II水合物形成
水框架的结构柔性:单一大型客体分子诱导结构H和结构II水合物结构引言由于金属有机框架(MOFs)和其他扩展网络结构具有高可调性和大比表面积,它们已成为能源高效气体存储和分离领域先进多孔材料的研究目标。然而,我们提出以水为基础的框架,如笼形水合物(以下简称水合物),为工业应用提供了一种独特且环保的替代方案。与依赖刚性配位框架的MOFs不同,水合物由氢键结合的水网络构成,其结构完整性通过动态的主-客体相互作用来维持。大多数水合物结构与称为Frank-Kasper(FK)相的四角密堆积排列密切相关。最终的原始FK相最近被确认,并被认为在水合物成核过程中起着关键作用。然而,成核机制以及笼子的形成-重整
来源:Small Structures
时间:2025-10-19
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磷限制下适度紫外线辐射促进束毛藻固氮并抑制光合作用的新机制
在磷酸盐(P)充足条件下对紫外线(UV)敏感的固氮蓝细菌——束毛藻(Trichodesmium),其磷限制环境下的生理响应机制尚不明确。最新研究表明:在低磷(0.5 μM)条件下,周期性接受中低强度紫外线(UVA 4–12 W m−2,UVB 0.5–1 W m−2)照射可使束毛藻生长提升约31%,固氮速率(N2 fixation)激增75-175%。与单纯低光光合有效辐射(PAR,150 μmol photons m−2 s−1)相比,含紫外线的中低辐射使固氮效率(单位产氧量的固氮量)提升41-245%。随着磷限制细胞光合放氧量和量子产额被抑制,颗粒有机氮标准化固氮速率最高增强173%。然而
来源:Limnology and Oceanography
时间:2025-10-19
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全身热水浸泡对脑血流动力学及后续二氧化碳脑血管反应性的影响:一项聚焦颈内动脉血流动力学的对照研究
1 引言流行病学研究显示,定期热疗与降低心血管和脑血管疾病风险相关。这种风险降低可能是多因素的,部分原因可能在于增强外周血管功能和降低血压。例如,一项假对照研究表明,为期8周的全身被动热水浸泡(HWI)干预改善了肱动脉内皮依赖性功能,并降低了血压和动脉僵硬度。这些长期适应可能通过剪切力介导的一氧化氮(NO)生物利用度增加以及氧化应激、炎症和循环内皮源性微泡减少来解释。然而,由于外周血管和脑血管之间存在生理差异,目前尚不清楚这些机制是否能解释定期HWI观察到的脑血管疾病发病率降低的现象。脑灌注不足先于脑血管相关病理发生,因此,能够增加脑血流(CBF)、剪切率并逆转低灌注的干预措施可能对脑血管功能
来源:EXPERIMENTAL PHYSIOLOGY
时间:2025-10-19
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癌症护理时间毒性解决方案:患者、照护伙伴与临床医生的多视角质性研究
当一个人被诊断出癌症,他们的生活往往会瞬间被无数的医疗预约所填满——门诊、化验、影像学检查、化疗输液……这些看似短暂的安排,却常常演变成耗时数小时的奔波等待。这就是近年来肿瘤学界日益关注的“时间毒性”(time toxicity)——癌症治疗过程中,患者及其照护伙伴为接受医疗护理所付出的巨大时间成本。研究表明,晚期癌症患者生命中约五分之一的时光都是在医疗接触中度过的,而这些时间本可用于与家人相处、工作或享受生活。尽管时间毒性的概念已获得认可,但如何有效减轻这一负担,仍是患者、照护伙伴、临床医生乃至医疗系统管理者共同面临的挑战。在此背景下,发表在《Supportive Care in Cance
来源:Supportive Care in Cancer
时间:2025-10-19
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镉通过MAPK信号通路诱导髓核源间充质干细胞凋亡促进椎间盘退变的机制研究
镉(Cd)这家伙可真不简单——科学家们发现它竟然能对髓核源间充质干细胞(NPMSCs)下狠手!通过细胞活力检测、EdU增殖实验、TUNEL染色和流式细胞术等“组合拳”技术,研究证实镉会以剂量和时间依赖的方式“围剿”NPMSCs:不仅抑制细胞增殖,还像推倒多米诺骨牌一样引发细胞衰老和凋亡。更精彩的是,分子侦探工作显示,镉处理组中衰老相关分子P16、P21和P53齐刷刷上调,而促凋亡分子Bax和Caspase-3也显著升高,抗凋亡的Bcl-2却黯然失色。最关键的线索藏在MAPK信号通路里——磷酸化P38(p-P38)和JNK(p-JNK)像被点燃的引信般活跃上升,而磷酸化ERK(p-ERK)却意外
来源:In Vitro Cellular & Developmental Biology - Animal
时间:2025-10-19
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黑色素瘤生物物理标记新视角:拉曼光谱与原子力显微镜揭示肺微环境互作机制
黑色素瘤作为一种高侵袭性皮肤癌,具有显著的转移潜能。最新研究聚焦于黑色素瘤微环境中成纤维细胞的关键作用——这些细胞在慢性病变(如黑色素瘤)中被激活后,会表达支持肿瘤生长和进展的分子。虽然成纤维细胞与肿瘤细胞间的共生关系极为复杂且尚未完全阐明,但学界缺乏对两者生物物理特性的直接比较研究,尤其在肺部微环境及肿瘤进展关联方面。本研究创新性地结合拉曼光谱(Raman spectroscopy)和原子力显微镜(Atomic Force Microscopy, AFM)技术,对MRC-5肺成纤维细胞与两种黑色素瘤细胞系(低侵袭性SK-MEL-19和高侵袭性SK-MEL-103)进行对比分析。拉曼光谱显示:
来源:Cell Biochemistry and Biophysics
时间:2025-10-19
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综述:模型膜中的胆固醇
胆固醇的取向、有序性及动力学胆固醇分子在脂质双分子层中的行为是其发挥生物学功能的基础。其刚性的甾醇环结构使其能够嵌入磷脂分子之间,与饱和烃链发生强烈的相互作用。这种插入显著影响了脂双层的物理性质。通过核磁共振(NMR)技术,研究者能够精确探测胆固醇的取向及其在膜中的有序参数。研究表明,胆固醇的羟基朝向磷脂的极性头基区域,而甾环则与磷脂的酰基链平行排列。这种特定的取向使其能够限制邻近磷脂分子的运动,增加脂酰链的有序性,从而降低膜的流动性,增强膜的力学稳定性。此外,胆固醇的动态行为,包括围绕其长轴的快速旋转和相对较慢的摆动,也通过NMR弛豫测量等手段被详细表征,这些动力学参数对于理解膜蛋白的功能环
来源:Biophysical Reviews
时间:2025-10-19
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6BIO通过靶向Smad3抑制TGF-β1诱导的牛乳腺上皮细胞上皮-间质转化研究
乳腺炎是奶牛常见的病理状况。若未能得到及时有效的治疗,可发展为慢性亚临床乳腺炎,其特征是乳腺组织纤维化,导致产奶量和质量显著下降。在慢性炎症过程中,转化生长因子-β1 (TGF-β1) 常过度表达,驱动上皮-间质转化 (EMT) 及随后的组织纤维化。然而,TGF-β1 诱导牛乳腺上皮细胞 (BMECs) 发生EMT的分子机制尚不清楚。化合物6-溴靛玉红-3'-肟 (6BIO) 以其抗炎、抗菌和抗增殖活性而闻名,但其在EMT调控中的作用尚未完全阐明。本研究利用原代BMEC培养物,检验了TGF-β1 在诱导EMT中的调控功能,并评估了6BIO对细胞形态、炎症反应和EMT进程的调节作用。结果表明,T
来源:Archives of Microbiology
时间:2025-10-19
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低糖与高糖条件下玉米黑粉菌大分子含量变化及替代氧化酶(AOX)活性研究:从指数期到稳定期的代谢响应
玉米黑粉菌(Ustilago maydis)的生命周期包含三个典型形态阶段:孢子体、双核菌丝和冬孢子。虽然其酵母型孢子形态已有充分描述,但驱动其完整生长周期存活的代谢策略尚属未知。本研究系统阐述了玉米黑粉菌在低糖(0.5%)与高糖(1.2%)YPD培养基中的生长动态与代谢响应。数据显示,两种培养基中菌株的指数生长期持续时间一致,比生长速率均维持在约0.26 h−1。在YPD-0.5%培养基中,72至96小时期间菌体进入稳定期,此过程伴随细胞生物量下降、总RNA浓度降低以及替代氧化酶(AOX)活性显著减弱。此外,玉米黑粉菌在稳定期存续时间较短,绝大多数细胞在24–36小时内丧失复制能力。
来源:Archives of Microbiology
时间:2025-10-19
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耐盐假单胞菌PNPBRP5(2)对硝基酚生物修复的趋化机制与生物信息学整合研究
科学家从池塘水中分离出一株耐盐的革兰氏阴性细菌PNPBRP5(2),通过16S rRNA(核糖体RNA)基因测序鉴定为假单胞菌属。这株菌能以对硝基酚(PNP)作为唯一碳源进行生长,最适降解浓度为0.5 mM(毫摩尔),60小时内可实现98%的高效降解。降解过程会产生对苯醌(PBQ)作为水解中间体,并伴随亚硝酸根离子的释放。有趣的是,趋化实验表明该菌株对PNP及其相关化合物表现出明显的"正向奔赴"行为。其中对4-氨基酚(4AP)的趋化指数(CI)最高达6.67(200 µM(微摩尔)浓度下),对PNP(CI: 4.64)和PBQ(CI: 3.2)也显示出较强吸引力。生长实验进一步证实该菌具备将三
来源:Archives of Microbiology
时间:2025-10-19
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橄榄油废水生物转化生产具有生物刺激潜力的鼠李糖脂及其农业应用研究
本研究探索了利用橄榄油废水(OMW)作为低成本可再生底物,通过铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)可持续生产鼠李糖脂(rhamnolipids)的多功能应用。在优化培养条件(pH 7, 30°C, 120 rpm)下,菌株生物量密度达到较高水平(OD600 = 13.51 ± 0.48)。通过表面张力降低至42.0 mN/m、高达72.22%的乳化指数以及优于合成表面活性剂的原油置换能力,证实了生物表面活性剂的高效合成。鼠李糖脂产量达到6 g/L。抗菌实验显示,浓度高达3 g/L时对大肠杆菌(E. coli)、金黄色葡萄球菌(S. aureus)和鼠伤寒沙门氏菌(S.
来源:Archives of Microbiology
时间:2025-10-19
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青霉属和镰刀菌属对三聚氰胺的生物降解能力比较研究及其环境修复潜力
三聚氰胺(melamine)作为富含氮的三嗪类化合物,其过度使用因可能导致肾毒性、急慢性肾病而引发广泛关注。本研究采用富集技术成功分离出两株真菌:Penicillium hetheringtonii AJ6和Fusarium sp. MDF3。耐受性实验表明,两菌株可分别耐受20 mg/L和29 mg/L的三聚氰胺污染浓度。在水体降解实验中,Penicillium hetheringtonii对14 mg/L初始浓度的三聚氰胺降解率达78%(终浓度3.08±0.20 mg/L),而Fusarium sp.对20 mg/L初始浓度的降解率为32%(终浓度13.6±1.78 mg/L)。代谢产物分
来源:Archives of Microbiology
时间:2025-10-19
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新型芽孢杆菌GB_SG_008来源的胞内蛋白组分:通过诱导凋亡及调控癌症标志物展现抗癌潜力
癌症仍然是全球重大的健康挑战,传统疗法常因毒性和耐药性而受限,这凸显了对替代策略的迫切需求。微生物及其生物活性产物已成为新型抗癌剂的重要来源。在这项研究中,科研人员从土壤中分离出一株野生型细菌,并对其进行了全面的分类学鉴定。基于16S核糖体RNA(16S rRNA)基因测序的系统发育分析,结合基因组比较方法——包括平均核苷酸一致性(ANI)、数字化DNA-DNA杂交(dDDH)、平均氨基酸一致性(AAI)和系统基因组学分析,并辅以详细的表型分析,共同证实该细菌为芽孢杆菌属(Bacillus)的一个新成员。功能筛选显示,从该分离株中提取的一种分子量约为67千道尔顿(~67 kDa)的胞内蛋白组分
来源:Archives of Microbiology
时间:2025-10-19
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有机改良剂提升碱性土壤水稻养分利用效率及生理性能的可持续潜力研究
为应对集约化水稻生产对化肥和灌溉的过度依赖引发的环境污染及作物氮素利用效率(Nitrogen Use Efficiency, N)低下等问题,研究人员开展了一项盆栽试验,旨在探索多种有机与无机改良剂对提升水稻养分利用效率(Nutrient Use Efficiency, NutUE)及生理特性的潜力。试验设置包括生物炭(Biochar, BC)、堆肥(Compost, Comp)、两种生物石膏(Biogyp1与Biogyp2)、石膏(Gypsum, Gyp)以及钙废弃物副产品(Calcium waste by-product, Cawp),所有改良剂均按1%(重量比)的比例分三次施用,同时设未
来源:Journal of Plant Growth Regulation
时间:2025-10-19
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外源脱落酸通过调控番茄形态生理、渗透调节、抗氧化系统及ABA相关基因增强抗旱性
这项研究深入探讨了外源脱落酸(ABA)如何增强番茄品种“Rio-Grande”抗旱性的内在机制。研究人员在温室可控条件下,对生长5至6周的番茄植株施加干旱胁迫和ABA处理,系统分析了植株生理、抗氧化相关基因表达、形态性状及产量的变化。研究结果清晰地表明,外源ABA的应用有效维持了干旱胁迫下番茄植株的正常生长、叶绿素含量、生理功能以及最终产量。同时,ABA处理显著调控了叶片中葡萄糖和果糖的水平。在分子层面,ABA处理上调了多个关键抗氧化相关基因的表达,包括过氧化氢酶基因(SlCAT)、超氧化物歧化酶基因(SlSOD)、过氧化物酶基因(SlPOD)和抗坏血酸过氧化物酶基因(SlAPX),从而增强了
来源:Journal of Plant Growth Regulation
时间:2025-10-19
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HIV检测服务体验研究:马拉维、南非和赞比亚阴性/阳性结果者的差异分析
在艾滋病防治领域,检测服务一直是连接预防与治疗的关键桥梁。随着抗逆转录病毒治疗(ART)流程的简化和预防选择的多样化,HIV检测不仅能为阳性者开启及时治疗,也为阴性者打开了暴露前预防(PrEP)等新型预防技术的大门。然而,尽管全球在实现“95-95-95”目标方面取得进展——即95%的HIV感染者知晓自身状况——但在马拉维、赞比亚等国家,仍有超过10%的感染者未被诊断。更令人担忧的是,即使在知晓状况的人群中,与治疗的衔接以及向阴性人群提供预防服务仍存在明显不足。这一问题在南部非洲地区尤为突出。虽然南非宣称已有95%的感染者知晓自身状况,但其中只有77%开始了ART治疗,显示出明显的衔接缺口。而
来源:AIDS and Behavior
时间:2025-10-19
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斯威士兰年轻女性HIV预防模式:基于序列分析的高频动态研究
在撒哈拉以南非洲,年轻女性(15-24岁)承受着不成比例的HIV疾病负担,全球78%的该年龄段新发感染发生在这个群体。尽管安全套仍是主要的预防工具,抗逆转录病毒暴露前预防(PrEP)的推广为HIV预防带来了新的希望。然而,年轻女性对PrEP的接受度、使用持续性以及与实际风险行为的匹配程度仍然存在重大挑战。传统研究多采用横断面或月度随访数据,难以捕捉预防行为的动态变化。而"预防有效性依从"理念强调人们应根据风险水平调整预防行为,这需要高质量的时间序列数据支持。正是在这样的背景下,研究人员在HIV流行率全球最高的斯威士兰开展了这项创新性研究。研究团队利用"斯威士兰避孕动态(DYCE)"研究平台,对
来源:AIDS and Behavior
时间:2025-10-19
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社会背景下裸鼹鼠雌性下属阴道穿孔的可塑性:生殖偏斜与"和平激励"假说的新证据
在动物社会的繁殖策略研究中,生殖偏斜(reproductive skew)现象一直吸引着行为生态学家的广泛关注。特别是在真社会性(eusocial)体系中,繁殖权高度集中于少数个体,而裸鼹鼠(Heterocephalus glaber)更是这一现象的极端代表——群体规模可达300只,但繁殖通常由单一皇后垄断,下属个体繁殖概率不足0.1%。然而,这种严格的生殖抑制并非绝对,部分下属雌性会表现出阴道穿孔(vaginal perforation)等生殖激活迹象,这一矛盾现象背后的机制至今未明。传统观点认为,下属繁殖现象仅是抑制机制的偶然失效,但"和平激励"(peace incentive)假说提出,
来源:Mammalian Biology
时间:2025-10-19