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综述:水与胶原蛋白:一个有待揭开的谜团
水与胶原蛋白相互作用研究的重要意义胶原蛋白(Collagen)作为人体中含量最为丰富的蛋白质,在决定组织的机械性能方面发挥着至关重要的作用。它不仅以单体蛋白的形式存在,还能形成纤维状聚集体。在这些存在形式下,胶原蛋白都会与周围的分子发生相互作用,其中与水的相互作用尤为关键。尽管水与胶原蛋白的相互作用对胶原蛋白及其聚集体的分子特性和机械性能有着显著影响,这一点已被广泛认知,但背后隐藏的具体机制在很大程度上仍是未知的。研究水与胶原蛋白之间的相互作用,具有多方面的重要意义。它能够帮助科研人员深入探究在胶原蛋白相关疾病中,基因突变以及胶原蛋白生成缺陷所产生的影响机制。同时,对于合成具有特定机械性能的基
来源:Biomacromolecules
时间:2025-04-22
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解开端粒 G - 四链体多聚体的奥秘:化学惰性拥挤剂的影响与抗癌新启示
在生命的微观世界里,基因的奥秘始终吸引着无数科研人员探索。DNA 作为遗传信息的载体,其结构复杂多样,而 G - 四链体(G-quadruplexes)便是其中一种特殊且神秘的非经典 DNA 结构。它广泛存在于人类基因组中,就像隐藏在遗传密码里的 “神秘符号”。近年来,越来越多的研究发现,G - 四链体与癌症的发展密切相关,多数癌症的发生、发展似乎都与它有着千丝万缕的联系,这使得它成为了癌症研究领域的热门靶点。然而,目前对于 G - 四链体的了解还十分有限,尤其是它的多聚体在体内复杂环境中的特性,如同迷雾一般,让科研人员难以看清。比如,之前的研究在 G - 四链体多聚体的结构和性质方面存在争议
来源:Biomacromolecules
时间:2025-04-22
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解析水动力介导的生物膜结构变化中嗜肺军团菌的响应机制:对公共健康与水系统管理的关键意义
在现代社会,水系统与人们的生活息息相关。然而,军团菌(Legionella)在水系统中的广泛存在却如同隐藏在暗处的 “健康杀手”,给公众健康带来了巨大威胁。随着全球气候的变化、城市化进程的加快以及水回用的日益增多,水系统变得愈发复杂,这为军团菌的滋生和传播提供了温床。同时,免疫抑制人群的增加和人口老龄化,使得人们对军团菌感染的易感性大大提高。目前,在军团菌的研究和防控方面存在诸多问题。一方面,尽管已有不少研究关注军团菌,但许多研究在分析微生物时,常常忽视生物膜三维结构的重要性,只是简单地破坏生物膜基质进行研究,这就如同只看到了冰山一角,无法全面了解军团菌与生物膜之间的复杂关系。另一方面,对于生
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探秘群体感应分子 HSL 对耳念珠菌和白色念珠菌的影响:解锁真菌奥秘,助力感染防治
在临床医疗场景中,细菌与念珠菌引发的混合感染是个棘手难题,尤其在重症监护病房,这类感染传播迅速,却缺乏有效的治疗方案,导致患者死亡率和发病率居高不下。细菌与真菌之间的交流互动在感染过程中起着关键作用,而群体感应分子(quorum - sensing molecules)正是这一交流的重要 “信使”,其中,N -(3 - 氧代十二烷酰) - L - 高丝氨酸内酯(HSL)是铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的主要群体感应分子。以往研究发现,HSL 能调节铜绿假单胞菌的毒力因子产生,还对白色念珠菌有诸多影响,比如抑制菌丝发育、减少生物膜形成以及诱导细胞凋亡。但问题在于,这
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圆叶茅膏菜(Drosera rotundifolia L.):对抗大肠杆菌生物被膜的天然利器及其作用机制与安全性探究
在医疗领域,大肠杆菌(E. coli)引发的感染一直是个棘手的问题。尤其是那些具有多重耐药性且能产生超广谱 β- 内酰胺酶(ESBL)的大肠杆菌菌株,更是让传统的抗生素治疗捉襟见肘。它们形成的生物被膜就像一层坚固的 “堡垒”,不仅能帮助细菌抵御外界的攻击,还使得感染极易复发。同时,传统的植物药开发往往忽视了原料的可持续性、安全性以及作用机制的研究。圆叶茅膏菜作为一种传统药用植物,曾经在欧洲用于治疗痉挛性呼吸道感染,但由于过度采摘和泥炭地破坏,它的数量急剧减少,在现代植物疗法中也逐渐被遗忘。如今,随着泥炭地重新湿润和圆叶茅膏菜可持续种植的实现,对其药用价值的深入挖掘显得尤为重要。在此背景下,来自
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过氧乙酸(PAA)急性暴露对水产养殖生物滤器生物膜的差异化抑制效应及机制解析
在水产养殖领域,生物滤器中的生物膜如同"双刃剑"——既是维持水质的功臣(通过硝化作用转化有毒氨和亚硝酸盐),又是病原菌滋生的温床。传统消毒剂过氧乙酸(PAA)虽能有效杀灭游离病原体,但其对复杂生物膜的影响始终是个黑箱。更棘手的是,养殖场长期使用PAA是否会导致生物膜产生"抗药性"?这个关乎数万吨水产养殖产能的问题,至今缺乏定量研究证据。丹麦技术大学水产研究所的科研团队在《Biofilm》发表的研究,首次采用呼吸计量法(实时监测O2消耗/释放)和流式细胞术(SYBR Green/PI双染色)双管齐下,对比分析了试验性RAS(无PAA暴露史)与商业化RAS(定期PAA处理)的生物膜对0-16 mg
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可编程几何形状的纳米线阵列:对抗生物膜的高效利器
在医疗技术飞速发展的当下,植入式医疗器械如中央导管、心脏起搏器等,为众多患者带来了新的希望。然而,一个棘手的问题却如影随形 —— 生物膜相关的微生物感染。这些感染就像隐藏在暗处的 “敌人”,常常悄无声息地侵袭医疗器械表面,引发难以治愈的疾病,同时还加剧了抗菌药物耐药性(AMR)这一全球性难题。在医院环境中,传统抗生素面对这些感染往往束手无策,很多时候,移除感染的器械成了唯一的选择,但这对患者来说无疑是雪上加霜。因此,寻找一种有效的方法来预防生物膜的形成,成为了医学领域亟待解决的重要课题。为了攻克这一难题,来自国外的研究人员展开了深入研究。他们将目光聚焦在纳米技术上,致力于制备具有可编程几何形状
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探究囊性纤维化患者铜绿假单胞菌克隆间共培养生物膜模式:开启肺部感染防治新视野
在神秘的人体微观世界里,囊性纤维化(CF)患者的肺部仿佛是一座被病原体肆虐的战场,而铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)就是其中最为猖獗的 “侵略者”。它引发的慢性肺部感染,如同一场难以扑灭的大火,成为 CF 患者死亡的主要原因。这一细菌拥有近 6000 个基因和超 500 个调控基因,凭借强大的代谢能力和高度的适应性,在 CF 患者肺部这个充满挑战的环境中扎根生长。而且,它一旦形成生物膜,就像穿上了一层坚固的铠甲,让抗生素难以突破,使得感染难以根除。目前,针对铜绿假单胞菌感染的治疗面临诸多困境。在 CF 患者疾病早期,虽然可以尝试用抗生素治疗来清除细菌,但往往容易复发
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银纳米颗粒基生物材料对铜绿假单胞菌的影响:从黏附到生物膜形成与抗性的探索
在医疗领域,医疗器械的使用虽然常常能挽救生命,但也伴随着严重的问题。微生物很容易污染医疗器械,在其表面定植,进而形成一种被称为生物膜的复杂结构。生物膜由聚集在生物或非生物表面的微生物组成,它们被包裹在一层黏糊糊的细胞外聚合物基质(EPS)中。一旦生物膜形成,就很难被清除,它能够耐受高浓度的抗菌剂,还能逃避宿主的免疫反应,导致医疗器械相关感染,给患者带来极大痛苦,也增加了医疗成本。目前,针对已形成的生物膜的治疗手段非常有限,因此,开发具有抗菌和抗生物膜特性的新型生物材料迫在眉睫。国外的研究人员开展了一项关于银纳米颗粒(AgNPs)基生物材料对铜绿假单胞菌(Pseudomonas aerugino
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揭秘枯草芽孢杆菌生物被膜:胞外多糖如何抵御过氧化氢侵袭
在微生物的世界里,生物被膜就像一群 “顽固分子”,给人类带来诸多麻烦。在医疗领域,生物被膜相关细菌引发的感染占人类细菌感染的 60%,慢性感染的 80% 以及医院感染的 65% ;在工业方面,据 2022 年的一项对比研究估计,生物被膜每年造成的经济损失高达约 5 万亿美元,主要源于工业设施中腐蚀性生物被膜。生物被膜之所以如此难以对付,是因为它具有多种抗逆机制,包括生长缓慢、细胞间通讯、胞外基质(EM)保护以及一些未知因素。过氧化氢(H2O2)作为一种常见的消毒剂,具有杀菌、杀病毒、杀芽孢和杀真菌的特性,常被用于消毒受污染的表面。然而,对于枯草芽孢杆菌生物被膜,其抵抗过氧化氢的机制尚不清楚,尤
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解析大肠杆菌生物膜应对等离子体活化水的转录特征,开启抗生物膜新征程
在众多行业中,不锈钢表面极易形成生物膜,这些由微生物细胞聚集并包裹在胞外聚合物中的生物膜,与浮游细胞在生长、基因表达等方面差异显著。它们不仅能抵御常规抗菌手段,还会对材料造成损害,引发感染和疾病爆发,带来巨大的经济损失。而等离子体活化水(PAW)作为一种新兴技术,因含有活性氧和氮物种(RONS),在杀灭生物膜和浮游细菌方面展现出潜力,尤其是超氧阴离子被认为在其中发挥关键作用。然而,PAW 抗生物膜的确切遗传机制却一直不为人知。为了揭开这一神秘面纱,国外研究人员针对不锈钢表面形成的大肠杆菌(Escherichia coli)生物膜展开研究。他们想弄清楚在 PAW 处理下,生物膜的应激反应是怎样的
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反复收获助力细菌纤维素:大幅提升产量与优化材料性能
在生物材料的广阔领域中,细菌纤维素(Bacterial Cellulose,BC)就像一颗璀璨的新星,备受瞩目。它是由细菌产生的天然生物聚合物,与植物纤维素相比,BC 纯度极高,几乎不含木质素、半纤维素和果胶等杂质,这使得它在加工过程中无需复杂的提纯步骤,大大减少了工业废弃物对环境的污染。而且,BC 还具有诸多优异性能,如高达 70 - 80% 的结晶度、超强的保水能力(可高达 99%)、良好的孔隙率以及卓越的生物相容性,在拉伸性能和刚度等机械性能方面也远超植物纤维素 。然而,这颗新星却面临着 “成长的烦恼”。目前,BC 在大规模应用的道路上困难重重,高昂的生产成本和较低的产量成为了阻碍其发展
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揭秘心血管感染中早期纤维蛋白生物膜发育:凝固酶与细菌的 “神秘互动”
在医学领域,心血管细菌感染一直是个棘手的难题。像感染性心内膜炎(IE),发生在心脏内部,还有涉及心脏起搏器、左心室辅助装置等心血管植入设备的感染,都严重威胁着人们的生命。IE 的 1 年死亡率高达 50%,心血管设备感染(CDI)的死亡率也在 25% - 50% 之间,具体取决于所使用的设备。而金黄色葡萄球菌(S. aureus)是最常见的致病菌,在 IE 和 CDI 中都占据了相当高的比例,它不仅会导致患者住院时间延长、死亡风险增加,还常常需要手术干预来解决感染问题。标准的抗生素治疗对这些感染往往效果不佳,原因就在于它们是生物膜感染。生物膜中的细菌被包裹在细胞外基质中,这使得它们对抗生素的敏
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探秘慢性伤口抗菌疗法:一氧化氮供体与 EDTA 对抗铜绿假单胞菌生物膜的神奇功效
在医疗领域,慢性伤口一直是个棘手的难题。想象一下,那些糖尿病患者脚上难以愈合的溃疡,或是长期卧床者身上的压疮,不仅给患者带来身体上的痛苦,还极大地增加了医疗成本。据统计,2017 - 2018 年英国国家医疗服务体系(NHS)处理了超 380 万个伤口,一年内在未愈合伤口上花费超 50 亿英镑;2022 年美国有 1050 万人被诊断出患有慢性伤口,比 2014 年增加了 230 万。而生物膜,这个由微生物聚集形成、被胞外聚合物(EPS)包裹的 “小团体”,在慢性伤口中肆意捣乱。它不仅阻碍伤口正常愈合,还让细菌对抗菌药物产生耐受性,使得感染愈发难以控制,严重影响患者康复。为了攻克这一难题,国外
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68Ga-DOTA-TAT 与 RHO-TAT:肿瘤靶向诊疗新希望
在肿瘤诊疗领域,精准定位肿瘤细胞一直是医学研究的重点和难点。目前常用的正电子发射断层扫描(PET)成像技术,虽在肿瘤诊断中发挥着重要作用,但仍存在一些问题。比如,现有的 PET 成像探针在针对某些肿瘤时,特异性和敏感性不够理想,难以精准区分肿瘤细胞与正常组织细胞,这就可能导致误诊或漏诊,影响后续治疗方案的制定和实施。而且,不同肿瘤细胞对现有探针的摄取情况差异较大,对于一些特殊类型的肿瘤,常规探针的检测效果不佳,使得临床医生无法准确掌握肿瘤的位置、大小和转移情况。因此,寻找更具特异性和高效性的 PET 成像探针,成为提高肿瘤早期诊断准确性和治疗效果的关键。为了解决这些问题,研究人员开展了关于细胞
来源:Bioconjugate Chemistry
时间:2025-04-22
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基于计算机辅助设计的 THIOMAB 策略构建稳定 PROTAC 抗体偶联物
在生命科学和医学领域,治疗疾病的方法不断推陈出新。蛋白降解靶向嵌合体(PROTACs)作为新兴的治疗手段,备受关注。它能精准地使细胞内特定的靶蛋白发生降解,这一特性让其有望成为攻克多种疾病的 “利器”。与传统化学毒素相比,PROTACs 有着诸多优势,比如具有催化特性,能够持续高效地发挥作用,而且选择性极高,这就意味着在治疗过程中可以有效避免对全身其他正常组织产生毒性,就像给药物装上了 “导航系统”,精准地打击病变细胞。然而,PROTACs 并非十全十美。当它作为抗体的有效载荷时,问题就出现了。PROTACs 相对较大的体积,加上其高疏水性,使得抗体的稳定性面临严峻挑战。想象一下,抗体就像一艘
来源:Bioconjugate Chemistry
时间:2025-04-22
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糖基化修饰平衡脂肽水溶性并提升其生物稳定性的机制研究及其在2型糖尿病治疗中的应用
在糖尿病治疗领域,蛋白质酪氨酸磷酸酶N1(PTPN1)作为胰岛素和瘦素信号通路的关键负调控因子,一直是药物开发的焦点。然而,尽管肽类药物在多种疾病治疗中表现出色,其临床应用却常受限于三大难题:水溶性差导致制剂困难、蛋白酶降解造成药效短暂、生物利用度低影响治疗效果。这些问题在脂化修饰的肽类中尤为突出——脂肪酸链虽能增强膜渗透性,却加剧了疏水性,形成“溶解度-活性”的矛盾。为破解这一困局,某研究团队在《Bioconjugate Chemistry》发表了一项创新研究。他们以抗糖尿病候选分子BimBH3肽为模板,巧妙结合脂肪酸脂化与糖基化双重修饰策略,设计出系列新型类似物。通过系统性优化,最终获得的
来源:Bioconjugate Chemistry
时间:2025-04-22
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靶向 PSMA 和 GRPr 的含 DOTA 异二价剂最优模块化合成策略抉择:开启前列腺癌精准诊疗新篇
在肿瘤治疗领域,精准打击癌细胞一直是科研人员不懈追求的目标。前列腺癌作为男性常见的恶性肿瘤之一,其诊断和治疗的精准性至关重要。当前,传统的诊断和治疗方法往往难以精确识别肿瘤细胞,容易出现误诊和漏诊,治疗效果也不尽如人意。同时靶向肿瘤细胞上的多个受体,有望显著提高诊断的准确性,为后续的精准治疗奠定基础。其中,前列腺特异性膜抗原(Prostate-specific Membrane Antigen,PSMA)和胃泌素释放肽受体(Gastrin-releasing Peptide Receptor,GRPr)成为了极具潜力的靶点。然而,如何开发出一种方便、简单的方法来同时靶向这两个受体,一直是困扰科
来源:Bioconjugate Chemistry
时间:2025-04-22
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综述:聚集诱导发光生物共轭物的最新进展
荧光成像技术与 AIE 生物共轭物的重要性在现代个性化和精准医学中,荧光成像技术正发挥着越来越重要的作用。过去二十年,具有聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission,AIE)特性的有机发光团(AIEgens)凭借其出色的光物理性质备受关注。AIEgens 在聚集态下能发出强烈荧光,克服了传统荧光分子在高浓度或固态时易发生荧光淬灭的问题。由 AIEgens 与生物分子共价连接形成的 AIE 生物共轭物,更是展现出独特优势。它具备卓越的生物相容性,在生物体内不会引起强烈的免疫反应;易于加工和功能化,可以根据不同的应用需求进行设计和修饰;拥有良好的水溶性,能在生物体内的水
来源:Bioconjugate Chemistry
时间:2025-04-22
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808nm 激光触发的光诊疗锌卟啉纳米颗粒:近红外二区荧光 / 光声成像引导下光热 / 光动力 / 一氧化氮联合疗法,开启癌症诊疗新篇
在癌症治疗的漫长征程中,早期诊断和精准治疗一直是医学领域的关键难题。传统的癌症诊断方法,如组织活检,虽然能够提供较为准确的病理信息,但往往具有侵入性,可能给患者带来额外的痛苦和风险。而影像学诊断方法,如 X 射线、CT 等,在早期癌症的检测上又存在灵敏度不足的问题。在治疗方面,单一的治疗手段,无论是手术、化疗还是放疗,都有各自的局限性,难以实现对癌症的彻底根除。例如,化疗药物在杀死癌细胞的同时,也会对正常细胞造成严重损伤,带来一系列副作用。因此,开发一种既能实现早期精准诊断,又能进行高效治疗的新方法,成为了科研人员迫切需要攻克的难题。为了解决这些问题,来自未知研究机构的研究人员开展了一项具有创
来源:Bioconjugate Chemistry
时间:2025-04-22