-
卵母细胞中细胞形态与核形态的直接机械通讯机制研究
在生命科学领域,细胞如何感知并响应机械力始终是未解之谜。特别在直径达100微米的卵母细胞中,细胞核(germinal vesicle)与质膜间距可达50微米,传统理论难以解释二者形态的精确同步现象。这项由德国哥廷根大学Timo Betz团队领衔的研究,首次揭示了细胞质(cytoplasm)与核质(nucleoplasm)的力学对话机制,为理解机械信号的长程传递提供了全新范式。研究采用多物种比较策略,结合微流控操控(microfluidic deformation)和活细胞成像技术。通过定制微吸管系统对小鼠(Mus musculus)、海星(Asterias rubens)和水母(Aurelia
来源:Biophysical Journal
时间:2025-08-21
-
基于APTES修饰核壳二氧化硅纳米颗粒的非法拉第电化学生物传感器用于新生儿残疾病原体检测
亮点本研究开发了基于介孔SiO2纳米颗粒的创新生物传感器平台,首次将阴离子表面活性剂模板法制备的核壳结构纳米材料应用于非法拉第检测模式,为新生儿致残病原体HCMV的早期诊断提供了新工具。材料实验采用N-月桂酰肌氨酸钠作为阴离子表面活性剂,正硅酸乙酯(TEOS)作为硅源,通过S-N+I-协同组装路径构建氨基功能化介孔SiO2纳米颗粒。检测使用指间距50μm的金叉指电极(Au-IDEs),生物识别元件为病毒特异性UL83抗体。APTES功能化SiO2纳米颗粒层的开发通过三种表面修饰策略对比发现:先沉积后功能化的SiO2纳米颗粒能形成更均匀的单层覆盖(见图3)。这种"先铺砖后抹水泥"的方法使APTE
来源:Bioelectrochemistry
时间:2025-08-21
-
环境DNA/RNA在鲑鱼循环水养殖系统中非侵入性早期病原体动态监测的应用研究
在鲑鱼养殖业快速发展的背景下,循环水养殖系统(RAS)因其节水环保优势成为产业新宠。然而这种封闭系统却成为病原体滋生的温床——低水交换率和高有机负荷使鲑鱼鳃痘病毒(SGPV)、传染性鲑鱼贫血病毒(ISAV-HPR0)等病原体持续存在,导致高达89%的死亡率。更棘手的是,传统监测需宰杀大量鱼类采集组织样本,既违背动物福利又增加成本。面对这些挑战,法罗群岛食品与兽医局的Dhiraj Krishna团队在《Aquaculture》发表创新研究,探索通过检测养殖水中的环境核酸(eDNA/eRNA)实现非侵入性监测。研究团队在商业鲑鱼育苗场开展12周现场实验,采用0.45μm混合酯膜过滤水样,结合RNe
来源:Aquaculture
时间:2025-08-21
-
一种富含“stickwater”的可持续磷虾饲料,在模拟急性高温处理后,能够提高大西洋鲑鱼(Salmo salar L.)的摄食量、生长性能和抗压能力
在当今的水产养殖业中,急性除虱压力对大西洋鲑鱼(*Salmo salar* L.)的影响正变得越来越显著。这种压力通常来源于养殖过程中对寄生虫(如*Lepeophtheirus salmonis*和*Caligus elongatus*)的处理,特别是使用高温处理技术进行除虱。这种处理不仅对鲑鱼的健康和福利产生负面影响,还会导致生长减缓、饲料转化率(FCR)升高、皮肤损伤以及对继发性感染、慢性压力、渗透调节失败、免疫抑制和死亡率的敏感性增加。因此,识别能够减少这种压力影响并促使鲑鱼更快恢复进食的饲料成分变得至关重要。本研究探讨了一种来源于南极磷虾(*Euphausia superba*)的新型
来源:Aquaculture
时间:2025-08-21
-
洋葱源有机硫化合物PTS和PTSO在鲑鱼养殖中的抗菌抗寄生虫活性研究:从体外实验到体内验证
鲑鱼养殖是全球水产的重要支柱,但密集养殖模式导致细菌、真菌和寄生虫感染频发,如Yersinia ruckeri引发的肠红嘴病和Caligus rogercresseyi导致的海虱病。传统抗生素使用引发耐药性和生态风险,亟需天然替代品。洋葱(Allium cepa)中的有机硫化合物——丙基丙烷硫代亚磺酸酯(PTS)和丙基丙烷硫代磺酸酯(PTSO)因其抗菌和免疫调节潜力成为研究焦点。研究团队通过体外实验评估PTS和PTSO对9种鲑鱼病原体的抑制效果,包括革兰氏阴性菌(Y. ruckeri)、革兰氏阳性菌(Lactococcus garvieae)和真菌(Saprolegnia parasitica
来源:Aquaculture
时间:2025-08-21
-
幼虫营养驱动的性别特异性可塑性:黑水虻繁殖策略中饮食影响的性别差异研究
Highlight幼虫营养如何影响求偶:黑水虻繁殖中的性别特异性可塑性Ethical Note本研究使用的黑水虻来自实验室驯化种群(2018年建立,混合东南亚与北美品系),因涉及无脊椎动物,无需伦理审查。Experimental Insects and Larval Diets实验采用四种幼虫饲料:P1(鸡饲料,高营养基准组)、P2(混合食堂餐厨垃圾)、P3(农业副产品)、P4(米面主食)。孵化5日龄幼虫分组饲喂,其预蛹重量排序为P1≈P2>P3>P4,该指标将作为成虫资源预算的核心变量。Larval Diets and Resulting Prepupal Weights不同饲料
来源:Animal Behaviour
时间:2025-08-21
-
为爱冒险:野生雄性悉尼漏斗网蜘蛛(Atrax robustus)的择偶搜索行为及其风险最小化策略研究
在动物行为学领域,蜘蛛的择偶行为一直是令人着迷的研究课题。悉尼漏斗网蜘蛛(Atrax robustus)作为世界上毒性最强的蜘蛛之一,其雄性个体在繁殖季节必须永久离开巢穴寻找配偶,这个过程充满风险却鲜为人知。这种蜘蛛的毒液含有δ-六毒素(δ-HXTXs-Ar1a),对人类具有致命威胁,但自1984年抗毒血清问世后未再造成死亡案例。尽管其实验室行为已有研究,但野外自然状态下的择偶行为仍是空白。更令人困惑的是,传统观点认为降雨会增加蜘蛛活动,但这一假设从未在雄性个体中得到验证。为解开这些谜团,Caitlin N. Creak等研究人员在《Animal Behaviour》发表了创新性研究。团队在澳
来源:Animal Behaviour
时间:2025-08-21
-
警惕陌生者:梅花雀将攻击行为从陌生个体转向熟悉个体的策略研究
【研究亮点】警惕陌生者:梅花雀将攻击行为从陌生个体转向熟悉个体【饲养条件】我们饲养了24只成年梅花雀(12雄12雌),分置于6个金属笼(88.5×30×40cm)。这些鸟类购自不同饲养者,实验时年龄为3-4岁。每个笼内饲养2雄2雌的小群体,实验前已共同生活约8个月。笼具间保持视觉隔离但声学相通(图S1a),因此同笼个体相互熟悉而异笼个体互为陌生者。【结果】当陌生个体在场时,梅花雀对熟悉同伴的攻击行为显著减少(β=-0.92±0.39 SE,Z=-2.36,P=0.02,图2)。在新环境中(新笼vs家笼)攻击行为有增加趋势但不显著(β=0.41±0.25,Z=1.61,P=0.11,表S2)。关
来源:Animal Behaviour
时间:2025-08-21
-
北极海鹦适应性分化的多维度基因组解析:单核苷酸多态性、结构变异和短串联重复序列的互补作用
北极地区是生物适应极端环境的天然实验室,但随着气候变暖加剧,北极物种面临前所未有的生存压力。北极海鹦(Fratercula arctica)作为北极-北方分布的海鸟,其高北极亚种(F. a. naumanni)与北方亚种(F. a. arctica)在体型、生态习性等方面存在显著差异,但基因组层面的适应性分化机制尚不明确。传统研究多依赖单核苷酸多态性(SNPs)分析,忽视了结构变异(SVs)和短串联重复序列(STRs)的潜在贡献。为全面解析适应性分化特征,Oliver Kersten团队对18只北极海鹦(6只来自高北极斯匹次卑尔根,6只来自北方罗斯特,6只来自杂交种群比约诺亚)进行全基因组测序
来源:Genome Biology and Evolution
时间:2025-08-21
-
新热带榕小蜂基因组中特大着丝粒周围转座子富集区的进化后果及其对分子演化的双模态影响
在生命之树的枝桠间,基因组大小的差异始终是个未解之谜——从仅有89.6 Mbp的南极蠓到21.48 Gbp的蝗虫,生物复杂性却与DNA总量不成正比。这种变异很大程度上归因于转座子(TE)的兴衰史:这些"基因组跳跃者"既能引发有害突变,又可能成为进化创新的源泉。榕小蜂作为与榕树专性共生的昆虫,其封闭的生活史曾被推测会限制TE积累,但最新研究颠覆了这一认知。美国马里兰大学的Zexuan Zhao团队在《Genome Biology and Evolution》发表的研究,通过对巴拿马榕树传粉者Pegoscapus hoffmeyeri sp. A的染色体水平基因组解析,发现其511.79 Mbp的
来源:Genome Biology and Evolution
时间:2025-08-21
-
基于多光谱遥感的冬小麦与大麦生长物候特征解析及其在精准农业中的应用
在全球气候变化加剧的背景下,农业生产面临前所未有的挑战。温度、降水和极端天气事件的变化显著影响作物生长模式,尤其是冬小麦和大麦等主要谷类作物的物候进程。传统农业依赖人工观测和积累经验来判定作物生长阶段,但这种方法存在劳动强度大、主观性强、难以规模化等缺陷。同时,现有的作物模型如APSIM(Agricultural Production Systems sIMulator)虽然能模拟特定点的作物生长,但需要详尽的土壤、气候和管理数据,难以在大范围内推广应用。为解决这些难题,Yan Zhao团队在《in silico Plants》发表的研究中,开创性地将Sentinel-2卫星的高分辨率(10米
来源:in silico Plants
时间:2025-08-21
-
玉米bHLH转录因子ZmFAMA与ZmSCRM2异源二聚体调控气孔发育的分子机制
植物表皮上精妙的气孔结构(stomata)如同微型生物阀门,精准调控着二氧化碳吸收与水分蒸腾的平衡。这项研究揭开了玉米(Zea mays)中一对神奇的分子搭档——碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)转录因子ZmFAMA和ZmSCRM2的协同工作机制。通过大规模突变体筛选,研究者捕获到一个有趣的zmfama-1突变体:虽然气孔数量正常,但保卫细胞却离奇地变成了僵直的杆状结构,完全丧失了禾本科植物特有的哑铃形特征。基因组测序显示,ZmFAMA基因5'非翻译区(5'UTR)的突变引发了翻译框架移位,如同打乱了遗传密码的阅读节奏。更精彩的是,ZmSCRM2被捕捉到与ZmFAMA形成了紧密的异源二聚体(het
来源:Journal of Experimental Botany
时间:2025-08-21
-
新型Farinomaleins类化合物的单步合成及其抗菌活性研究
这项研究报道了一种创新性的单步合成策略,成功实现了天然产物farinomalein A(一种天然存在的马来酰亚胺maleimide)的高效制备。研究人员巧妙运用自由基介导的异丙基化反应,将溴代马来酸酐作为起始原料,随后通过一锅法反应与β-丙氨酸缩合形成目标产物。抗菌活性测试揭示了令人振奋的结果:不仅天然farinomalein A对革兰氏阳性模式菌株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)展现出显著抑制效果,其部分人工合成的结构类似物也表现出类似的抗菌特性。更值得注意的是,其中一个人工衍生物还拓展了抗菌谱,对革兰氏阴性代表菌株大肠杆菌(Escherichia coli)也产生了抑制作
来源:Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
时间:2025-08-21
-
小麦与玉米跨亚科杂交创制新型细胞质杂种:体外受精系统构建、基因组组成解析及光合类型鉴定
研究背景与科学问题禾本科作物间的远缘杂交一直是植物育种领域的重要挑战。小麦作为全球主粮作物,其遗传改良亟需引入远缘物种的优良性状,尤其是玉米等C4作物特有的高光合效率特性。然而,小麦与玉米分属Pooideae和Panicoideae不同亚科,存在严重的生殖隔离——传统杂交会导致玉米染色体在胚胎发育过程中被选择性消除,仅能获得小麦单倍体。虽然体细胞融合技术曾尝试打破这一壁垒,但获得的杂种植株缺乏系统表型评价。这促使研究者思考:能否通过精确操控配子融合过程,创制兼具双方优势的新型杂种?关键技术突破研究团队建立了跨物种体外受精(IVF)技术体系,通过电融合技术构建了六种配子组合的杂交合子(包括双合子
来源:Journal of Experimental Botany
时间:2025-08-21
-
地塞米松缓释人工耳蜗通过抑制炎症和异物反应改善耳蜗植入效果
背景与挑战全球约4.66亿人受听力损失困扰,人工耳蜗(CI)是重度感音神经性聋的主要治疗手段。然而,CI植入后引发的炎症性异物反应(FBR)会导致电极阻抗升高、残余听力丧失和言语识别率下降。尽管临床常用局部地塞米松(Dex-local)缓解炎症,但其长期效果有限。更棘手的是,FBR涉及巨噬细胞(CX3CR1+)、T/B淋巴细胞等多类免疫细胞浸润,以及α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)介导的纤维化,但目前缺乏针对性干预方案。研究设计与方法美国爱荷华大学团队联合美国国立卫生研究院等机构,采用CX3CR1+/GFP Thy1+/YFP双报告基因小鼠模型,对比标准CI、地塞米松缓释CI(Dex-CI)和
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-21
-
基于永久切片引导的深度学习与核注意力机制提升冰冻组织切片图像质量
在手术室中,病理学家常常面临一个两难选择:使用快速制备但图像模糊的冰冻切片(frozen sections)进行即时诊断,还是等待数日获取高清却耗时的永久切片(permanent sections)。这种困境在肿瘤边界判定、淋巴结转移评估等关键决策中尤为突出。冰冻切片因快速冷冻过程产生的冰晶伪影,往往丢失了细胞核内至关重要的染色质纹理细节——这些特征正是判断细胞异型性和恶性程度的核心依据。为此,以色列特拉维夫大学的Elad Yoshai团队在《Scientific Reports》发表了一项突破性研究。他们开发的Segmented Attention Network(SAN)创新性地将核分割图
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-21
-
肌肉前体细胞外泌体在辐射损伤中的功能重塑:增殖与血管生成的双重调控机制及其治疗潜力
当核事故、放射治疗或恐怖袭击带来的电离辐射穿透人体时,骨骼肌作为高敏感组织首当其冲。辐射不仅直接损伤肌纤维,更会"冻结"肌肉前体细胞(MPCs)的再生能力——这些驻扎在肌肉中的干细胞样细胞本该在损伤时激活增殖,分化为新的肌细胞。但辐射引发的DNA损伤和氧化应激(ROS)使它们丧失功能,导致进行性肌肉萎缩和纤维化。更棘手的是,近年研究发现这些受损细胞还会通过分泌细胞外囊泡(EVs)向周围传递"死亡信号",加剧组织损伤的扩散。面对这一难题,Umang Sharma团队在《Scientific Reports》发表的研究开辟了新思路。既然健康MPCs分泌的EVs(NoRad-EVs)能促进肌肉修复,
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-21
-
奶牛趾间皮炎(Bovine Digital Dermatitis, BDD)风险防控新策略:基于风险评估与干预的多中心临床研究
在现代化奶牛养殖业中,趾间皮炎(Bovine Digital Dermatitis, BDD)已成为困扰全球的"隐形杀手"。这种由螺旋体属细菌(Treponema spp.)主导的传染性蹄部皮肤病,不仅造成奶牛剧烈疼痛、跛行,更导致产奶量下降20%、繁殖效率降低15%,每年给全球畜牧业带来数十亿美元损失。尤其令人担忧的是,传统抗生素疗法虽能暂时缓解症状,却无法阻断农场内传播链,且加剧了耐药性风险。瑞士伯尔尼大学Jim Weber团队在《Scientific Reports》发表的这项研究,正是为破解这一困局而生。研究团队采用前瞻性多中心对照设计,对19个瑞士奶牛场(干预组9个,对照组10个)实
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-21
-
微计算机断层扫描揭示脱细胞人阴道组织中血管结构的保留:一项探索性研究
在女性生殖系统重建领域,阴道缺失或功能障碍严重影响患者生活质量。传统采用肠管或真皮移植的阴道成形术存在分泌物异常、机械性能不匹配等问题。近年来,脱细胞组织基质因其保留天然细胞外基质(ECM)的特性成为研究热点,但血管结构的保留程度直接关系到移植物的存活与功能重建。荷兰阿姆斯特丹大学医学中心Jayson Sueters团队在《Scientific Reports》发表的最新研究,通过高分辨率成像技术揭示了这一关键问题的答案。研究采用微计算机断层扫描(micro-CT)技术,以5μm各向同性体素分辨率对3例健康跨性别捐赠者的阴道组织进行三维成像。通过对比分析原生组织与脱细胞阴道基质(DVM)中血管
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-21
-
智能安全虚拟现实沉浸式应用:为阿尔茨海默病及痴呆患者带来认知与情感双重突破
当记忆逐渐褪色:虚拟现实如何为阿尔茨海默病患者点亮认知之光全球约22%的50岁以上人群受阿尔茨海默病(AD)和痴呆困扰,这类神经退行性疾病不仅侵蚀患者的记忆与认知功能,更导致社会隔离和生活质量急剧下降。传统药物治疗收效有限,而现有VR干预多停留在被动观察阶段,缺乏实时交互与个性化适配。更严峻的是,文化适应性不足、数据安全隐患以及语言壁垒(尤其对阿拉伯语患者)长期制约着数字疗法的临床应用。Murad Al-Rajab团队在《Scientific Reports》发表的这项研究,构建了首个融合VR沉浸环境、GPT-3.5 Turbo驱动AI伴侣和双语语音控制的智能平台。通过Oculus Quest
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-21