• 单分子反应扩散（smRD）：从单分子层面揭示蛋白互作新机制，开启微观生物学研究新纪元

  在微观的生命科学研究领域，就像探索一座神秘的微观宇宙，科学家们一直致力于深入了解分子间的各种奥秘。其中，反应扩散过程在众多生物现象中起着关键作用，它影响着从细胞内信号传导到生物大分子的组装等诸多生命活动。然而，传统的研究方法就如同用一把不够精细的尺子去测量微观世界的精细变化，存在诸多局限。例如，荧光相关光谱（Fluorescence Correlation Spectroscopy，FCS）在分析长光子到达轨迹时，得到的是平均的、整体的结果，无法精准捕捉单个分子的特性；而且以往研究往往需要将分子捕获或限制在表面，这不仅操作复杂，还可能改变分子原本的行为。这些问题就像一道道阻碍科学探索的屏障，使

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• 核糖体亚基旋转对tRNA动力学的非单调性调控机制研究

  蛋白质合成是生命活动的核心过程，而核糖体作为"分子翻译机器"，需要精确协调数十种大分子构象变化。其中，小亚基（30S/40S）的旋转（intersubunit rotation）与tRNA在A/P/E位点的转位（translocation）被公认为关键步骤。尽管冷冻电镜和单分子技术已捕捉到这些运动的静态快照，但旋转角度如何动态调控tRNA kinetics（动力学）仍是未解之谜。传统观点认为两者呈线性关系，而《Biophysical Journal》的最新研究颠覆了这一认知。为揭示这一机制，研究人员采用全原子结构基模型（all-atom structure-based model），重点模拟t

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• 细菌体表面附着旋转现象：探索生物膜形成的关键机制

  在微观的微生物世界里，细菌与固体表面的相互作用一直是科学家们关注的焦点。以往，大家研究细菌附着在固体表面的方式，主要集中在菌毛（一种细菌表面的纤细毛发状结构）或鞭毛（帮助细菌运动的细长丝状结构）的作用上。然而，随着研究的深入，人们发现仍有许多未被解答的问题。比如，那些没有菌毛的细菌，究竟是如何附着在固体表面的呢？这个问题不仅关乎对细菌生存策略的理解，还与生物膜（细菌在固体表面聚集形成的具有特定结构的群体）的形成紧密相关，而生物膜在医疗、工业等诸多领域都有着重要影响，像在医疗领域，生物膜的形成可能导致医疗器械感染、慢性疾病难以治愈等问题。为了揭开这些谜团，来自未知研究机构的研究人员踏上了探索之旅

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-04-22

• 新型灭活疫苗 Payavax G79® 对鸡新城疫病毒（NDV）血清反应性研究：不同疫苗株 B 细胞表位差异解析

  在养殖业中，鸡新城疫是困扰家禽饲养的一大难题。鸡新城疫病毒（Newcastle Disease Virus，NDV）虽只有一个血清型，但不同毒株在遗传和抗原特性上却差异巨大。自上世纪 50 年代 NDV 疫苗问世以来，疫苗株几乎没有更新，然而病毒却在不断进化，产生了多种新基因型。如今，NDV 基因型 VII 的 1.1 和 2 亚型，已经成为引发第四、五代鸡新城疫大流行的 “罪魁祸首”。尽管养殖户们广泛使用各类疫苗，但鸡新城疫疫情依旧频繁爆发，给家禽业带来严重损失。在此背景下，为了解决现有疫苗效果不佳的问题，来自国外的研究人员开展了一项关于新型疫苗的研究。他们以当地流行的 NDV-GVII（基

  来源：Biologicals

  时间：2025-04-22

• 超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)同步检测疫苗中草甘膦及其代谢物AMPA残留的研究

  在全球范围内广泛使用的除草剂草甘膦(GLYP)及其主要代谢物氨基甲基膦酸(AMPA)，近年来因其潜在的致癌性和基因毒性引发广泛关注。国际癌症研究机构(IARC)将GLYP列为2A类致癌物，而疫苗生产过程中可能通过动物源性原料（如牛血清、明胶）引入这些污染物。然而，现有检测技术面临三大挑战：GLYP/AMPA的高极性和无发色团特性使传统HPLC-UV检测困难；ELISA法存在抗体亲和力不足的问题；既往LC-MS方法未能同步检测AMPA。印度血清研究所的Bharat Shinde团队在《Biologicals》发表研究，首次建立超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)同步检测疫苗中GLYP

  来源：Biologicals

  时间：2025-04-22

• 构建模型解析不同生物阴极尺寸微生物电解池电合成甲烷性能：开启高效能源与环保新篇

  在环境与能源科学领域，生物电化学系统（BESs）成为研究热点。它融合微生物学、电化学和工程学原理，能利用微生物代谢或酶的催化作用，以有机废料为底物，实现能源生产、资源回收和污染治理等多重目标。其中，微生物电解池（MEC）用于电合成甲烷的技术备受关注。MEC 通过阳极有机底物氧化产生电流，驱动阴极二氧化碳（CO2）还原为甲烷（CH4），同时实现废水处理，具有多重优势。然而，当前该技术在实际应用中面临诸多挑战。比如，生物阴极的性能对 MEC 整体功能至关重要，但关于生物阴极配置影响的研究却十分有限。现有研究虽对不同生物阴极结构有所探讨，但仍缺乏深入理解。在数学建模方面，虽有针对 MEC 的模型，但

  来源：Bioelectrochemistry

  时间：2025-04-22

• 核黄素介导的胞外电子传递促进粪肠球菌对316L不锈钢的微生物腐蚀机制研究

  随着医疗技术的进步，316L不锈钢(SS)因其优异的机械性能和生物相容性，被广泛应用于胃肠支架等植入器械。然而，人体肠道作为微生物密度最高的环境之一，其复杂的菌群可能引发微生物腐蚀(MIC)，导致金属离子释放等安全隐患。尽管口腔微生物对316L SS的腐蚀已有研究，但肠道特定环境下的MIC机制仍属空白。尤其值得注意的是，肠道中存在粪肠球菌(E. faecalis)等具有电活性的微生物，它们可能通过胞外电子传递(EET)途径加速腐蚀，这一过程尚未被系统研究。为解决这一科学问题，中国的研究团队在《Bioelectrochemistry》发表重要成果。研究采用电化学测试（包括动电位极化和电化学阻抗谱

  来源：Bioelectrochemistry

  时间：2025-04-22

• 高频与低频谐波联合电穿孔效应的研究：开启电穿孔应用新征程

  在生命科学和健康医学领域，电穿孔技术犹如一把神奇的钥匙，能够开启细胞的大门，改变细胞膜的通透性，让各种物质得以进出细胞。这一技术在基因治疗、药物递送、细胞融合等诸多方面都展现出了巨大的应用潜力。然而，就像一把还未被完全打磨好的宝剑，它仍存在一些问题。目前，电穿孔的效果受多种因素影响，其中施加波形的形状起着关键作用。常见的电穿孔应用波形，如指数衰减、单极或单相位、双极或双相位方波脉冲等，虽然已证明有一定效果，但要更好地控制电穿孔效果，还需深入了解这些波形，并探索新的方法。早期的电穿孔方案多依赖 kHz 范围的波形，随着科技发展，高频不可逆电穿孔（H-FIRE）、纳秒脉冲电穿孔等新方法不断涌现。高

  来源：Bioelectrochemistry

  时间：2025-04-22

• 海洋异养菌厦门海旋菌 SN3 界面胞外电子摄取与硝酸盐呼吸的关联研究

  在神秘的海洋世界里，微生物如同隐藏的 “幕后英雄”，默默影响着海洋的生态平衡和物质循环。胞外电子摄取（EEU）作为微生物的一种特殊代谢过程，一直是科研人员关注的焦点。然而，目前大多数关于 EEU 的研究都集中在少数模式生物上，对于那些广泛存在于自然环境中的非模式生物，它们的 EEU 机制却知之甚少。这些非模式生物在生物地球化学循环中发挥着重要作用，在生物技术应用和生物修复领域也有着巨大的潜力。比如一些海洋细菌，它们或许能帮助我们处理海洋中的污染物，又或者为新能源的开发提供新的思路。但由于对它们的 EEU 机制缺乏了解，这些潜在的应用都难以实现。海洋中的 Thalassospira 属细菌就是这

  来源：Bioelectrochemistry

  时间：2025-04-22

• 直接电子转移型多聚脱氢酶的结构生物电化学：解锁生物催化新密码

  在生命的微观世界里，酶就像一个个勤劳的小工匠，默默地催化着各种化学反应。其中，氧化还原酶负责在电子的世界里搬运 “货物”，进行电子转移（ET）的工作。而生物电催化，就是把酶的催化反应和电极反应巧妙地结合起来，这一过程就像是给酶找到了一个 “电化学伙伴”，两者携手合作，为我们展现出许多神奇的化学反应。在生物电催化的众多类型中，直接电子转移（DET）型反应独具魅力。在这个反应里，酶不需要借助任何 “中间人”（氧化还原介质），就能直接和电极 “对话”、传递电子。基于 DET 型反应制造的设备，不仅成本低、设计灵活，还十分环保、生物相容性好，就像给生物电化学领域注入了一股新鲜血液。然而，这个领域却面临

  来源：Bioelectrochemistry

  时间：2025-04-22

• 基于适配体和MXene-CMCS-Hemin纳米复合材料的无标记电化学适体传感器用于血浆中低密度脂蛋白的即时检测

  心血管疾病(CVD)已成为全球健康的重大威胁，其病理基础动脉粥样硬化与低密度脂蛋白(LDL)异常密切相关。LDL作为核心生物标志物，传统检测方法存在成本高、操作复杂等局限。为此，桂林电子科技大学与解放军联勤保障部队第924医院的研究团队在《Bioelectrochemistry》发表论文，开发了一种基于MXene-CMCS-Hemin纳米复合材料的无标记电化学适体传感器。研究采用电沉积金纳米颗粒(Au NPs)修饰丝网印刷碳电极(SPCE)，通过脱水缩合反应将MXene-CMCS-Hemin纳米复合材料与LDL适配体(LDLApt)耦合。当LDL与适配体结合形成LDL-LDLApt复合物时，会

  来源：Bioelectrochemistry

  时间：2025-04-22

• 硫酸盐还原菌胞外聚合物介导的铜局部腐蚀加速机制及其动态演变研究

  铜作为现代工业的“血管”，其优异的导电导热性和耐腐蚀性使其成为空调系统、给水管网等关键基础设施的核心材料。然而在30-60°C的温暖环境中，这些铜管道却成为硫酸盐还原菌(SRB)等微生物的乐园。更棘手的是，即使这些微生物死亡，它们分泌的胞外聚合物(EPS)仍会像幽灵般附着在管壁上持续作祟——有时像防护盾般延缓腐蚀，有时却化身腐蚀加速器，这种“人格分裂”行为让工程师们防不胜防。尤其当铜管表面出现星星点点的腐蚀坑时，往往意味着整段管道即将报废，但科学界对EPS这种“双面间谍”的作案手法却始终雾里看花。为了破解这一谜团，中国的研究团队在《Bioelectrochemistry》发表了一项开创性研究。

  来源：Bioelectrochemistry

  时间：2025-04-22

• 基于酞菁的金属有机框架用于人表皮生长因子受体 2 的电化学检测：开启癌症早期诊断新征程

  在医疗科技不断进步的当下，乳腺癌依旧是女性健康的一大 “劲敌”。早期发现并治疗乳腺癌，是提高患者生存率和生活质量的关键。目前，检测乳腺癌生物标志物的方法众多，但常用的荧光原位杂交（FISH）和免疫组织化学（IHC）在检测人表皮生长因子受体 2（HER2）时，存在操作复杂、耗时久，还需专业人员操作等问题，难以满足临床快速、准确检测的需求。因此，开发一种灵敏、准确又经济高效的 HER2 检测技术迫在眉睫。在此背景下，国外研究人员展开了深入研究，旨在寻找更优的 HER2 检测方法。他们聚焦于基于酞菁的金属有机框架（MOF），致力于将其应用于 HER2 的电化学检测。研究成果发表在《Bioelectr

  来源：Bioelectrochemistry

  时间：2025-04-22

• 脉冲电场助力茉莉酮酸内酯靶向递送，精准打击横纹肌肉瘤细胞

  在癌症治疗领域，横纹肌肉瘤（Rhabdomyosarcoma，RMS）是一种棘手的病症。它主要在儿童和青少年中出现，像一颗隐藏在身体里的 “定时炸弹”，严重威胁着他们的健康。RMS 起源于未成熟的骨骼肌细胞，会在不同的解剖部位 “安营扎寨”，并且不同亚型有着独特的特征和临床表现。目前，RMS 的治疗采用手术、化疗和放疗等多种方式相结合，但效果仍不尽人意，寻找更有效的治疗方法迫在眉睫。在这样的背景下，来自国外的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦在茉莉酮酸内酯（Jasplakinolide，JSP）和电穿孔（Electroporation，EP）联合治疗横纹肌肉瘤上。研究发现，这种联

  来源：Bioelectrochemistry

  时间：2025-04-22

• 甲醛对[NiFe]-氢化酶的非常规激活作用：蛋白质膜电化学与红外光谱的启示

  氢化酶作为自然界最高效的氢代谢催化剂，其催化效率可与贵金属铂媲美。其中[NiFe]-氢化酶以其卓越的H2氧化能力著称，而[FeFe]-氢化酶则以高产氢性能见长。这些金属酶在生物能源领域（如生物燃料电池、绿氢生产）展现巨大潜力，但其催化机制仍存在诸多未解之谜。小分子抑制剂研究是解析催化机理的重要突破口，甲醛(HCHO)作为已知的[FeFe]-氢化酶强效抑制剂，对[NiFe]-氢化酶的作用却存在显著差异——这一反常现象引发了研究人员的浓厚兴趣。针对这一科学问题，来自某研究所的Lei Wan团队在《Bioelectrochemistry》发表研究，通过蛋白质膜电化学(PFE)和红外光谱(FTIR)技

  来源：Bioelectrochemistry

  时间：2025-04-22

• 探秘成熟硫还原地杆菌生物膜：醋酸盐摄取动力学研究揭示的关键挑战与突破

  在微生物电化学的奇妙世界里，微生物就像一个个神秘的小工匠，默默发挥着巨大的作用。微生物电化学技术（MET）被寄予厚望，有望助力实现多个联合国可持续发展目标，比如废水处理、能源生产、生物修复等。而这其中的关键角色 —— 电活性微生物（EAM），它们能够与电极相互作用，催化氧化或还原反应，其独特的细胞外电子转移（EET）能力更是备受关注。在众多研究对象中，硫还原地杆菌（Geobacter sulfurreducens）因其在 EET 研究中的典型性而成为焦点。然而，尽管 EET 的研究不断取得进展，但硫还原地杆菌对醋酸盐的摄取动力学以及其他 EAM 的底物摄取情况却鲜为人知。这一知识缺口限制了人们

  来源：Bioelectrochemistry

  时间：2025-04-22

• 蛋白质膜电化学催化数据的初始质量评估与定性解析：开启酶促反应机制研究新视野

  在生命科学和健康医学领域，蛋白质膜电化学（PFE）研究对于揭示氧化还原酶的工作机制意义非凡。当氧化还原酶在直接电子转移（DET）条件下与电极相连时，其活性可通过电流检测，这一技术在生物传感、能源等方面潜力巨大。然而，目前对催化 DET 电化学数据的初始定性解释和评估存在诸多空白，使得研究人员难以深入理解酶的催化过程，也限制了该技术的进一步发展和应用 。为填补这一空白，来自多个研究机构的研究人员（文中未明确具体机构）对蛋白质膜电化学催化数据的初始质量评估和定性解释展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Bioelectrochemistry》上，为该领域的发展提供了重要的理论支持和实践指导。研究人

  来源：Bioelectrochemistry

  时间：2025-04-22

• 基于电化学转导的β-葡萄糖苷酶活性定量及其抑制剂筛选平台开发

  在生物医药和工业催化领域，β-葡萄糖苷酶(BGL)作为关键水解酶，其活性检测对疾病诊断和生物转化至关重要。然而传统检测方法如荧光光谱法和色谱法存在设备昂贵、操作复杂等局限，特别是现有电化学检测多依赖难以直接检测的对硝基苯酚产物。更棘手的是，BGL抑制剂作为糖尿病等代谢疾病的重要治疗靶点，缺乏高效筛选手段。这些瓶颈严重制约了相关研究和应用发展。针对这些挑战，研究人员在《Bioelectrochemistry》发表的研究中，创新性地采用天然产物对苯二酚-β-D-吡喃葡萄糖苷(p-arbutin)作为底物，开发出新型电化学检测系统。通过将BGL封装在二氧化硅基质并集成到丝网印刷碳电极(SPE)表面，

  来源：Bioelectrochemistry

  时间：2025-04-22

• 解脂耶氏酵母开启大麻素及其类似物从头生物合成新篇

  大麻，这一古老的植物，在人类历史上占据着独特的地位。它不仅与社会、宗教活动紧密相连，更在医学领域有着超过 2700 年的应用历史。大麻发挥治疗作用的关键在于大麻素，它能与人体的内源性大麻素系统（ECS）相互作用，对焦虑、疼痛、炎症等多种生理过程产生影响。其中，大麻二酚（CBD）作为主要的非精神活性成分，已获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于治疗特定癫痫疾病。另一种关键大麻素 —— 大麻萜酚酸（CBGA），不仅是其他大麻素的前体，还在抗癫痫、治疗代谢紊乱和对抗新冠病毒等方面展现出潜力。然而，从植物中提取大麻素面临诸多难题。一方面，植物提取受土地资源限制，需要大量耕地来种植大麻；另一方面，

  来源：BioDesign Research

  时间：2025-04-22

• 基于组氨酸-锌配位驱动的层级多孔肌肽微球的可控组装及其生物应用

  自然界通过蛋白质-金属协同作用精准调控生物矿化过程，这一现象启发了人工构建功能材料的创新策略。最新研究以组氨酸(His)残基的金属配位化学为核心，开发出肌肽(Carnosine)-Zn2+定向组装的层级多孔微球系统。通过扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)和扫描电镜(SEM)证实，Zn2+与肌肽的咪唑基团形成稳定配位，构建出具有纳米纤维次级结构的微球网络。突破性采用原位液相透射电镜(LC-TEM)技术，首次捕捉到纳米簇→纳米纤维→微球的动态组装轨迹。所得材料呈现双模态孔道结构（微孔<2nm/介孔2-50nm），其本征蓝色荧光特性与高达80%的孔隙率相得益彰。这种独特的结构使微球成为理想的生物分

  来源：Matter

  时间：2025-04-22

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