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高性能电化学传感器中流体动力流与振动对氧化还原放大的影响:多尺度传质增强与生物传感应用
在当今快速发展的医疗诊断和环境监测领域,电化学传感器因其高灵敏度、便携性和快速响应特性而备受青睐。其中,叉指电极(Interdigitated Electrodes, IDEs)通过电极间氧化还原循环(redox cycling)效应,能显著增强分析物扩散效率,实现信号放大。然而,要实现理想的氧化还原放大(Redox Amplification, RA)效果,通常需要将电极间隙缩小至亚微米级别,这不仅涉及复杂的纳米加工技术(如电子束光刻),还大幅增加了制造成本,严重限制了其在床旁检测(point-of-care)中的实际应用。面对这一挑战,研究人员开始探索通过外部强制对流来增强传质过程,从而在
来源:Biosensors and Bioelectronics: X
时间:2025-10-09
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外源α-生育酚改善盐胁迫下菜豆的生长表现及生理生化响应机制研究
Preliminary test初步试验结果显示,从100 mM NaCl浓度开始,菜豆种子的发芽率显著下降至约7.16%,在150 mM时降至50.01%;同时,胚根长度在150 mM浓度下较对照组减少了32.65%。因此,本研究选择150 mM NaCl作为后续实验中盐胁迫的阈值浓度。Growth traits盐胁迫显著抑制了菜豆植株的生长性状……Discussion盐胁迫是全球农业生产,尤其是干旱与半干旱地区面临的重要挑战(El-Banna et al., 2022; Gharibiyan et al., 2023; Sadaf et al., 2025)。本研究发现在盐胁迫下,菜豆植株
来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology
时间:2025-10-09
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揭示三价砷靶向富半胱氨酸蛋白的抗真菌机制:葡萄藤干枯病病原真菌Neofusicoccum parvum的作用模式研究
葡萄藤干枯病(Grapevine Trunk Diseases, GTDs)是全球葡萄栽培面临的严重威胁,其中由Botryosphaeriaceae家族真菌引起的病害尤为突出。Neofusicoccum parvum作为该家族的关键病原体,能导致葡萄木质部腐烂和植株衰退,给葡萄酒产业带来巨大经济损失。历史上,砷酸钠曾被广泛用于防治这类隐花植物疾病,对N. parvum等病原菌表现出显著效果。但由于其高毒性和环境风险,欧盟于2003年禁止了砷酸钠的使用。遗憾的是,这一禁令实施后,GTD症状在全球葡萄园中重新出现,且至今尚未找到能媲美砷酸钠效果的有效替代治疗方案。为什么砷酸钠对真菌病原体如此有效?
来源:Analytical Biochemistry
时间:2025-10-09
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通过计算机模拟比较左束支起搏和无导线右心室起搏对心室内和心室间不同步的影响
在现代心脏电生理治疗领域,非生理性右心室起搏(RVP)仍然是治疗高度房室传导阻滞(AV block)患者的主要手段,尤其是那些左心室射血分数(LVEF)保持正常的情况下。然而,随着医学技术的进步,新的起搏策略如左束支起搏(LBBP)和无导线心脏起搏器(LCPM)正逐渐被采用,因其相较于RVP具有各自的优势。尽管如此,目前尚缺乏对LCPM和LBBP在诱发起搏性心肌病(pacing-induced cardiomyopathy)方面的直接比较。这种心肌病被认为与心室之间的电生理异步(interventricular dyssynchrony)和心室内部的电生理异步(intraventricular
来源:Frontiers in Physiology
时间:2025-10-09
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从干旱红树林沉积物分离的Bacillus sp. SW14通过全基因组分析与温室验证显著促进番茄生长
引言红树林不仅生长于热带和亚热带环境,也分布于干旱地区(南北纬20至33度之间),例如中东、墨西哥加利福尼亚湾、非洲亚热带地区、西澳大利亚和西南非。这些干旱红树林适应高温、低降水和高蒸发的严酷条件。尽管湿度低、盐浓度高,这些干旱红树林仍支持着多样的微生物群落,包括耐盐和耐热的菌株。研究表明,从干旱红树林沉积物和根际分离的细菌具有多种植物生长促进(PGP)特性。这些细菌执行着关键功能,如固氮、磷酸盐(P)和钾(K)的溶解,以及产生植物激素如吲哚-3-乙酸(IAA)。例如,从白骨壤(Avicennia marina)根际沉积物中分离的阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)和赤红球菌
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-10-09
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HIV感染者他汀暴露对Th1型免疫应答的抑制作用及其临床意义
本研究评估了人类免疫缺陷病毒(HIV)感染孕妇(WLWH)及其婴儿的不良结局相关因素。通过对肯尼亚、乌干达、坦桑尼亚和尼日利亚12个临床中心的593名WLWH进行队列分析(2013-2023年),共记录922次妊娠中81.7%(753例)为单胎活产。关键发现显示:1.12.1%(91/753)的孕产妇未接受抗逆转录病毒治疗(ART)2.早产发生率为5.2%(39/753)3.婴儿12个月内死亡率达5.6%(42/753)多变量逻辑回归分析表明:•20岁以下孕产妇早产风险显著升高(调整后比值比aOR=3.39,95%置信区间CI:1.12-10.31)•早产婴儿死亡风险增加7.92倍(aOR=7
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HIV感染者肌肉影像与血浆生物标志物在衰老相关功能衰退中的预后价值研究
背景:随着HIV感染者(PWH)群体老龄化进程加速,其年龄相关疾病的发病率和发生时间均早于非感染者(PWoH),这迫切需要通过新型预后标志物来识别功能衰退的早期阶段并阻断其进展。方法:研究纳入50名50岁及以上PWH和25名PWoH,对比分析肌肉影像学标志物(全身磁共振成像)和血浆生物标志物(irisin、myostatin、辅酶Q10)的差异,并通过Spearman等级相关系数矩阵分析这些指标与临床状况的关联。采用箱线图展示生物标志物分布特征,Wilcoxon秩和检验进行组间比较,并建立原始及校正年龄、性别和HIV状态的逻辑回归模型。结果:PWH群体表现出更显著的功能退化,包括较低自主活动能
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病原体感染下植物微生物组重塑机制及其健康调控意义
病原体感染会剧烈重塑植物相关微生物组的组成,但这些变化背后的机制及其对植物健康的影响仍不明确。本综述整合最新研究进展,阐明病原体侵袭通过三大主要过程驱动局部和系统性微生物组重组:(i) 植物免疫系统的附带效应(collateral effects),包括局部理化微环境的改变;(ii) 通过病原体诱导的根系分泌物(初生/次生代谢物、挥发性有机物及有机化合物)主动招募有益微生物;(iii) 病原体通过微生物效应因子、抗菌物质生产或生态位竞争对宿主微生物组的操纵。通过对比适应性结果(抑病类群富集)与有害后果(菌群失调、互利共生微生物丢失或促病微生物增殖),我们强调亟需开展时间分辨率高的机制研究,超越
来源:Plant Physiology
时间:2025-10-09
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水稻耐盐渐渗系JN100的全基因组与转录组整合分析揭示其分子机制
土壤盐渍化是制约全球农作物生产的主要环境因素之一,它通过引起渗透胁迫、离子毒害、营养失衡和土壤物理性质恶化等方式降低作物生产力。水稻(Oryza sativa L.)作为全球半数人口的主粮,同时也是盐敏感作物,尤其在幼苗期和生殖生长期对盐分极为敏感。灌溉区和沿海稻田排水不良加剧了土壤盐渍化的风险,因此培育耐盐且高产的水稻品种已成为育种学家的重要目标。尽管早期研究鉴定出位于1号染色体的主效QTL Saltol,其通过调控地上部Na+/K+比率增强耐盐性,并被用于分子标记辅助育种,但水稻耐盐性是由多基因控制的复杂数量性状,其分子机制尚不完全清楚。为此,美国路易斯安那州立大学农业中心的研究团队在《C
来源:Current Opinion in Systems Biology
时间:2025-10-09
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基于窗口自适应空谱注意力Transformer的玉米生长状态监测多光谱图像重建研究
在精准农业领域,多光谱图像分析已成为检测作物生长状态的有效手段。通过测量作物在不同波长光下的反射特性,可以获取丰富的作物生长监测、生理参数测量、营养状况评估和健康状况评价等信息,从而为精确作物管理提供科学指导。然而,多光谱图像采集设备的制造工艺和技术复杂性使得数据采集成本高昂。此外,商业多光谱相机的波段是固定的,无法随着检测目标的变化而改变。与多光谱相机相比,RGB相机价格较低,但同样无法覆盖重要的敏感波段,难以满足作物生长检测的精度要求。因此,基于RGB图像重建多光谱图像的需求日益增长。虽然存在许多从RGB图像重建多光谱图像的技术,但大多数早期重建方法侧重于寻找最佳线性模型。基于学习的方法比
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-10-09
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质子转移导致结构异构化中退相干事件序列对概率密度流时间演化统计测度的影响研究
在量子力学领域,非定态薛定谔方程的解本质上是振荡的,这些时间振荡最终控制着量子力学过程的速率。然而,量子振荡与物理可观测量之间的联系往往并不直接明了。这种不透明性主要源于一个事实:薛定谔方程的解是波函数,其本身并非物理可观测的。根据概率解释,波函数绝对值的平方是概率密度函数,它具有物理解释,但这种解释只有通过实验观测或与另一个系统的相互作用才会变得显现,这又会引入退相干并改变(至少部分)底层波函数。为了加强量子概率密度流分析与物理可观测量之间的联系,研究人员探索了概率密度流的时间演化与一系列离散退相干事件之间的相互作用。这一系列退相干事件会随时间产生一个越来越混合的状态。因此,本研究基于分析由
来源:Computational Biology and Chemistry
时间:2025-10-09
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综述:解码整形外科植入物中的纤维化包膜形成:从生物学机制到精准干预
表面形貌调控临床通过优化植入物表面纹理结构显著调控免疫反应与纤维化进程。相较于光滑表面,纹理化植入物释放的微粒 debris 可被巨噬细胞吞噬,进而改变炎症应答模式,促进组织长入并破坏致密纤维包膜结构。药理干预策略针对纤维化形成过程中的关键炎症与纤维化级联反应,药物干预提供精准调控手段。糖皮质激素曲安奈德(TA)、抗纤维化药物曲尼司特及靶向 TGF-β 信号通路的小分子抑制剂通过局部缓释涂层技术实现精准递送,有效抑制肌成纤维细胞分化和胶原沉积。细胞与干细胞技术脱细胞真皮基质(ADM)等生物材料通过保留细胞外基质(ECM)结构成分,调控宿主免疫微环境,促进 M2 型巨噬细胞极化及组织修复性反应。
来源:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces
时间:2025-10-09
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解耦表面刚度与化学特性对铜绿假单胞菌在剪切条件下黏附与滞留的影响机制研究
表面性质与化学均一性该双层系统旨在提供可变杨氏模量(Young’s modulus)同时保持低表面粗糙度(<1 nm)。将400 nm厚的聚异丁烯(PIB)层沉积于玻璃基底上,并覆盖不同厚度的聚苯乙烯(PS)层。测量发现双层系统的水接触角与纯PS厚层相似,这与既往研究一致:当PS膜厚度超过临界值时,其水接触角与厚度无关。X射线光电子能谱(XPS)分析证实所有样品表面均被PS完全覆盖,表明PIB层被有效掩蔽。原子力显微镜(AFM)成像显示所有表面均具有可忽略的粗糙度(均方根粗糙度<0.5 nm),且未检测到相分离或微区形成。纳米压痕测试通过力-位移曲线计算得到杨氏模量,结果显示纯PIB模量为(2
来源:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces
时间:2025-10-09
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氢氟酸蚀刻调控铈稳定氧化锆/氧化铝/六铝酸锶复合物体外生物学响应及其在牙科植入中的应用研究
Highlight复合材料制备通过表面涂层工艺(专利技术)制备了三相复合粉末,其组成为84 vol% 铈稳定氧化锆(CeO2含量11 mol%)、8 vol% α-氧化铝(α-Al2O3)和8 vol% 六铝酸锶(SrAl12O19),简称Ce11ZA8Sr8。简要来说,采用商业铈稳定氧化锆粉末(CEZ-10,日本第一元素化学工业株式会社生产,铈含量10 mol%),经球磨18小时后,平均粒径达到0.23 μm。分散悬浮液与后续添加的铝盐及锶盐前驱体混合,通过沉淀反应在氧化锆颗粒表面包覆均匀的纳米层,最终经煅烧形成复合粉末。物相与微观结构表征通过单轴压制得到的生坯密度为2.91 ± 0.04
来源:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces
时间:2025-10-09
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白羽扇豆簇生根碳分泌差异的基因组学解析及其磷活化机制研究
为适应低磷环境,多种植物演化出能释放有机酸和酸性磷酸酶(APase)的簇生根结构。以白羽扇豆(Lupinus albus L.)为模型,研究者利用正电子发射示踪成像系统(PETIS)观察到其簇生根存在斑点状碳(C)分泌现象,且分泌量存在显著差异。通过结合PETIS与RNA-Seq技术,团队分析了不同分泌活性簇生根的转录组特征,发现564个基因与分泌水平呈正相关,135个呈负相关。正相关基因中包含3个铝激活苹果酸转运体(ALMT)基因和2个多药毒性化合物外排(MATE)基因,分别可能参与苹果酸和柠檬酸的分泌过程;同时鉴定出两个编码分泌型APase的基因。除PHO1;6H外,所有磷转运体基因表达稳
来源:Plant and Cell Physiology
时间:2025-10-09
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宿主介导的内生菌-病原菌根际竞争机制揭示拟南芥无症状定植的代谢调控基础
种子植物常携带病原微生物而不表现病症,但其抑制病害进展的机制尚不明确。本研究从田间无症状的十字花科植物中分离出根际内生真菌Colletotrichum fructicola(简称CfE)及其近缘病原菌C. gloeosporioides(CgP)。在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中,CgP会侵入根中柱并引发坏死,而CfE的共定植可有效抑制该病理过程。对单独及混合接种CfE和CgP的根系进行转录组分析显示,CfE有700多个基因在共接种时特异性诱导表达,而宿主转录组的重编程程度较轻微。这些诱导基因富集于次级代谢途径,表明CfE可能通过产生抗真菌代谢物抑制病原菌生长。此外,Cf
来源:Plant and Cell Physiology
时间:2025-10-09
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低氢气氛下中空纤维膜生物反应器实现好氧自养异丙醇的安全高效生产
随着全球温室气体排放问题日益严峻,利用微生物将C1气体转化为燃料和化学品的技术受到广泛关注。其中, Cupriavidus necator(一种革兰氏阴性菌)因其能够以CO2为碳源、H2为还原力来源、O2为电子受体进行自养生长,而成为气体发酵领域的明星菌株。通过代谢工程改造,该菌株可生产多种高附加值化合物,包括具有广泛用途的异丙醇(isopropanol)。然而,好氧自养发酵过程面临一个重大安全挑战:氢气与氧气混合在特定浓度范围内(H2 4% 和 O2 5%)会形成爆炸性气体。传统策略主要通过控制氧气浓度或使用氮气惰化来规避风险,但这些方法往往操作复杂且成本较高。为了解决这一难题,来自法国图卢
来源:Bioresource Technology
时间:2025-10-09
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社会经济地位如何“同步”夫妻心跳?低SES配偶生理联结模式揭示宏观阶层差异的微观嵌入机制
Socioeconomic Status and Interdependence人类是社会性超强的生物。然而处于特定人生阶段(例如Carstensen, 2021; Haase, 2023)、文化背景(例如Kitayama等, 2022)和社会情境(例如Kraus & Piff, Mendoza-Denton等, 2012; Stephens等, 2012)中的个体会表现出更强的相互依存性(interdependence)。低社会经济地位正是这样一种情境。人们在社会经济层级中的位置——与资源(如收入)和阶层(如教育背景)紧密关联——可深刻影响其日常生活体验。Physiological
来源:Biological Psychology
时间:2025-10-09
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尿素处理与固态发酵提升椰枣梗营养价值:对反刍动物营养组成及体外消化率的影响
HighlightSubstrate椰枣梗(DP)采集自加夫萨地区的40-60年生‘Deglet Nour’品种椰枣树(Phoenix dactylifera L.)。果园采用传统管理方式,包括施用有机肥(粪肥),并于10月中旬至11月中旬人工采收椰枣。梗材在采后修剪过程中收集。为保障样本代表性,从多个果园的不同树体和果串中随机选取梗材。采集后,样本经60°C烘干48小时,粉碎过1毫米筛,并于室温下避光储存直至使用。Subjective Observations在28°C培养22天后,可观察到明显的菌丝生长现象。Fomes fomentarius 和 Lentinus tigrinus 的菌丝
来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology
时间:2025-10-09
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综述:富含甘油三酯的脂蛋白、残余颗粒与动脉粥样硬化性心血管疾病:已知与待解之谜
背景含载脂蛋白B的脂蛋白被遗传学研究和干预试验证实为动脉粥样硬化的致病因素。在人类血液中主要致动脉粥样硬化脂蛋白类别中——低密度脂蛋白(LDL)、富含甘油三酯的脂蛋白(TRL,包括乳糜微粒、极低密度脂蛋白及其残余颗粒)、中间密度脂蛋白(IDL)和脂蛋白(a)(Lp(a))——LDL已满足作为致病因子所需的所有标准,而Lp(a)尚待正式干预试验的最终确认。TRL概述:已知内容数十年的结构和代谢研究揭示,TRL及其残余颗粒表现出LDL所不具备的多样性和复杂性(图1)。含载脂蛋白B48(apoB48)的乳糜微粒在肠道脂肪吸收过程中组装并释放。近年来对TRL代谢理解中最具启发性的进展之一是认识到肠道在
来源:Atherosclerosis
时间:2025-10-09