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β-ZrNBr 卤氮化物纳米片实现高效光催化合成过氧化氢:开启太阳能制氢新篇
太阳能驱动的过氧化氢(H₂O₂)合成是实现储能的绿色路线,但高效的光催化系统仍然少见。这项工作展示了 β-ZrNBr 纳米片 —— 一种具有超高电荷迁移率(>100 cm² V⁻¹ s⁻¹)的混合阴离子半导体,它能够通过水 / 氧气双途径一步法制备 H₂O₂,实现了 11.7% 的量子效率(420nm)、可扩展的流动池稳定性(>10 小时内达到 600 μmol L⁻¹ gcat⁻¹)以及创纪录的太阳能 - H₂O₂转化效率(η = 0.5%)。这些性能优异的无机光催化剂将实验室规模的创新成果与实际的太阳能燃料应用联系起来,推动了低碳能源技术的发展。过氧化氢(H₂O₂)作为一种可行的液体燃料正
来源:Chem Catalysis
时间:2025-05-13
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氨基酸侧链识别驱动的相行为与通路选择性寡聚化:探索生命化学起源的关键进展
研究背景氨基酸作为生命的基本组成部分,在蛋白质和酶的形成中起着关键作用。在生物系统里,DNA 编码的信息通过精确的过程转化为蛋白质,这一过程涉及氨基酸的激活、识别和组装,由氨酰 - tRNA 合成酶等复杂生物机器参与。然而,在没有酶的情况下,氨基酸如何自我组织和选择性组装,以及实现这些过程所需的基本成分是什么,仍是未解之谜。液 - 液相分离(LLPS)是一种能够组织生物分子的机制,在合成系统中也被用于控制生物分子的组装。在肽类物质中,其相分离倾向受结构组成影响,例如富含芳香和脂肪族残基的长序列可增强疏水和芳香堆积相互作用,促进稳定的相分离结构形成;而极性残基作为间隔物则会影响组装行为。此前的研
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3D 金属有机框架新突破:兼具质子与电子传导性,开启能源材料新篇章
研究探索了一类具有混合传导性的透气型膦酸盐基三维金属有机框架(3D MOFs)。金属 - 膦酸盐节点和未配位的膦酸盐(P - OH)基团,在有序水通道的辅助下,赋予了材料动态结构和质子传导性。通过与仅具有质子传导性的铝基金属有机框架(Al - MOF)对比研究,突出了铁在实现质子和电子双传导中的作用。未配位的对苯二酚通过可逆的氧化还原行为,增加了材料的多功能性。电化学技术是可持续能源未来的核心,为从清洁能源存储到下一代燃料电池的创新提供动力。该领域的一个挑战是找到能够有效传输质子和电子的材料,这对许多能量转换和存储过程至关重要。金属有机框架(MOFs)是一种高度可调节的材料,具有巨大潜力,但通
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X 连锁竞争:解锁人类发育与疾病的隐秘密码
在哺乳动物雌性的早期发育阶段,X 染色体失活(X chromosome inactivation)会使得两条 X 染色体中的一条随机发生转录沉默。这种失活状态会在后续的细胞分裂过程中持续存在,进而导致个体内部出现细胞表达差异,即细胞要么表达母本 X 染色体,要么表达父本 X 染色体。X 染色体序列内容的差异,能够引发克隆之间的竞争性相互作用,这种作用可能会改变机体发育过程,并且以细胞类型特异性的方式,使 X 连锁序列变异的呈现情况发生偏差。这是一种最近才被描述的现象,类似于现有的细胞竞争范式,被称为 X 连锁竞争(X - linked competition) 。X 连锁变异呈现情况的偏差,能
来源:Nature Reviews Genetics
时间:2025-05-13
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综述:塑料循环经济中的聚酯降解酶
塑料污染现状与生物催化的意义塑料污染已成为严峻的环境问题。目前,仅有少量塑料废弃物得到回收,大部分被焚烧、填埋或排放到环境中,致使塑料在水生和陆地生态系统中不断累积,造成广泛污染。聚对苯二甲酸乙二酯(PET)作为常用的合成聚酯,大量应用于纺织品、食品和饮料包装,是塑料废弃物的主要来源之一。生物催化为合成聚酯的可持续回收开辟了新途径。聚酯水解酶能够大规模分解难降解的合成聚合物,在塑料循环经济中发挥着关键作用。聚酯降解酶的相关策略酶促修饰与解构策略:聚酯水解酶可特异性地作用于合成聚酯的化学键,将其分解为较小的分子片段。通过对酶的作用机制深入研究,科学家们能够设计出更高效的酶促修饰和降解合成聚酯的策
来源:Nature Reviews Bioengineering
时间:2025-05-13
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撒哈拉以南非洲地区 HIV 治疗就医时长分析:揭示抗逆转录病毒治疗可及性的不平等现象
在全球抗击艾滋病的征程中,UNAIDS 提出要终结 HIV 治疗可及性方面的不平等,然而,在撒哈拉以南非洲地区,这一目标的实现面临诸多挑战。对于感染 HIV 的人群(PWH)来说,前往医疗机构获取抗逆转录病毒治疗(ART)的路途时间,是影响治疗可及性的关键因素之一。此前,人们并不清楚在国家层面,PWH 获取 ART 所需的具体时长,也不确定在这方面是否存在不平等现象。而且,漫长的就医时间会对 HIV 相关服务的参与度、检测的规律性、ART 和暴露前预防(PrEP)方案的依从性产生负面影响,甚至还会增加心理健康问题,对患者的生命健康构成严重威胁。因此,开展相关研究,深入了解这一情况,对于优化 H
来源:Communications Medicine
时间:2025-05-13
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免疫抑制治疗对肉芽肿疾病男性患者矿物质代谢的纵向影响研究
论文解读美容油注射曾是一些健身爱好者追求肌肉塑形的“捷径”,但鲜为人知的是,这种看似简单的操作可能引发灾难性后果——石蜡油在肌肉内形成慢性肉芽肿,导致多年后出现顽固性高钙血症。这种被称为“肉芽肿疾病”的病症,不仅造成毁容性改变,更因异常激活的巨噬细胞过度产生1,25-二羟维生素D3(1,25(OH)2D3),打破钙磷代谢平衡,严重时可引发肾功能衰竭甚至死亡。尽管既往研究明确了维生素D异常激活的机制,但矿物质全面紊乱的规律及其治疗影响仍是未解之谜。丹麦哥本哈根大学医院Herlev分院的研究团队对此展开了深入探索。他们追踪了111例男性患者长达48个月的临床数据,首次系统描绘了肉芽肿疾病中钙、镁、
来源:Journal of Endocrinological Investigation
时间:2025-05-13
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丝状真菌内吞作用:解密菌丝极化生长与膜循环的协同密码
在微观的真菌世界里,丝状真菌正进行着一场奇妙的 “生长之旅”。它们通过形成复杂的菌丝网络,在各种环境中 “安营扎寨”,无论是在土壤里分解有机物,还是在食品上 “大显身手”,亦或是在引发疾病方面扮演角色,都离不开其独特的生长方式 —— 极化生长。然而,科学家们发现,丝状真菌的极化生长背后藏着诸多谜题。例如,在生长过程中,如何精准地平衡细胞内物质的 “进” 与 “出”,保证细胞膜和细胞壁的物质供应恰到好处,又能及时清理多余或错误定位的成分,这一直是困扰学界的难题。而且,不同类型的真菌在生长机制上存在差异,现有的研究大多集中在简单的酵母模型上,对于更为复杂的丝状真菌,其生长调控机制的了解还十分有限。
来源:Fungal Genetics and Biology
时间:2025-05-13
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综述:有压迫症状的甲状腺肿术前细针穿刺活检(FNA)的系统评价和荟萃分析
引言甲状腺肿是临床常见的甲状腺疾病之一,女性发病率更高,且随年龄增长、碘摄入不足而增加。年龄、性别、颈部既往照射史、甲状腺结节大小等都是甲状腺肿的危险因素。甲状腺结节在普通人群中检出率可高达 65%,大多因其他检查偶然发现。甲状腺肿患者多数甲状腺功能正常且无症状,但部分长期患病者会出现压迫症状,常见表现为吞咽困难、呼吸困难 。虽然甲状腺癌发病率呈指数上升,但多数有呼吸和消化压迫症状的患者患的是良性甲状腺疾病。美国甲状腺协会(ATA)指南建议,有症状的压迫性甲状腺肿应进行手术干预,约 10 - 15% 的甲状腺肿患者会选择手术治疗。细针穿刺活检(FNA)是判断甲状腺结节恶性风险的有效可靠方法,能
来源:Endocrine Practice
时间:2025-05-13
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综述:利用鸡胚胎研究人类增强子
引言自亚里士多德时代起,鸡胚胎便成为揭示早期发育奥秘的关键模型。从三胚层形成到神经嵴发现,从心脏环化到体节发生的分子时钟,这些发育生物学里程碑均源于鸡胚胎研究。随着组学时代的到来,鸡模型的价值进一步凸显——其基因组虽仅为人类三分之一大小,却保留了60%编码基因的同源性和75%序列相似性,且重复序列占比不足15%,成为研究表观遗传调控元件的黄金标准。鸡基因组与表观基因组特征鸡基因组的精简特性使其成为增强子研究的天然过滤器。相比哺乳动物,鸡的非编码区更紧凑,假基因数量显著减少,这使得保守性分析能更精准地定位调控元件。例如,人类α-珠蛋白超级增强子(super-enhancer)的单个cis调控元件
来源:Developmental Biology
时间:2025-05-13
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综述:非洲舌蝇控制中群体遗传学的应用前景
引言舌蝇(双翅目:舌蝇科 Glossinidae)是撒哈拉以南非洲地区人类非洲锥虫病(HAT)和非洲动物锥虫病(AAT)的唯一生物媒介。非洲 36 个国家超 5700 万人面临 HAT 风险,AAT 每年给畜牧业造成约 15 亿美元经济损失。舌蝇分布广泛,属 Glossina 属,包含 33 个物种和亚种,依栖息地分为 Fusca(森林)、Palpalis(河岸)和 Morsitans(草原)组,其中 Palpalis 和 Morsitans 组分别是 HAT 和 AAT 的主要传播媒介 。控制舌蝇是非洲抑制 HAT/AAT 的关键。了解舌蝇种群遗传结构,能揭示不同种群间的连通或隔离情况,为制
来源:Current Opinion in Insect Science
时间:2025-05-13
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探秘人脸识别的信息密码:究竟多少身份信息才够?
在当今数字化时代,人脸识别技术广泛应用于各个领域,从手机解锁到安防监控,它已成为人们生活中不可或缺的一部分。然而,看似简单的人脸识别背后,却隐藏着诸多尚未解开的谜团。许多研究表明,面部身份信息的降解会损害人脸识别能力,但当这种信息降解达到何种程度时,会超出我们人脸识别的极限,目前还不清楚。这一问题不仅关乎人脸识别技术的进一步优化,也对理解人类面部识别的神经机制至关重要。为了揭开这层面纱,来自国外的研究人员开展了一项深入的研究。他们的研究成果发表在《Cognition》杂志上,为该领域带来了新的突破。研究人员采用了多种技术方法来开展此项研究。在刺激材料的准备上,利用 3D 扫描技术获取人脸数据,
来源:Cognition
时间:2025-05-13
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线粒体基因组变异与胶质瘤分级及生存预后的关联性研究
胶质瘤作为成人最常见的恶性脑肿瘤,其中胶质母细胞瘤(GBM)的5年生存率不足5%,临床预后极差。尽管电离辐射等环境因素和核基因组突变(如PTEN、TP53)已被确认与胶质瘤相关,但线粒体基因组(mtDNA)在肿瘤发生发展中的作用仍不明确。线粒体不仅是细胞的能量工厂,通过氧化磷酸化(OXPHOS)产生ATP,还调控活性氧(ROS)平衡——这一过程在胶质瘤中已被证实与IDH1/2突变导致的代谢重塑密切相关。然而,种系mtDNA变异是否影响胶质瘤分级或患者生存,此前尚无系统性研究。为填补这一空白,由Kathleen M. Egan和Sion L. Williams团队领衔的研究,通过对388例胶质瘤
来源:Cancer Genetics
时间:2025-05-13
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雌激素经转录调控缓解硬度驱动的纤维化信号传导:性别差异纤维化治疗新靶点
在人体的微观世界里,纤维化如同一场悄然蔓延的 “风暴”,给健康带来诸多挑战。纤维化是指过多细胞外基质(ECM)在组织内堆积,这一现象常导致众多疾病中组织功能下降。令人疑惑的是,纤维化在不同性别中的严重程度存在差异。以往,科学家们对生化途径在纤维化中的作用进行了大量研究,可对于机械信号,尤其是 ECM 硬度,在这种性别差异中扮演的角色,却知之甚少。为了揭开这层神秘面纱,探索纤维化性别差异背后的秘密,研究人员开启了一场意义重大的科研之旅。来自未知研究机构的研究人员开展了一项旨在探究雌激素如何调节硬度介导的纤维化进程的研究。他们构建了一个整合机械生物学模型,深入剖析其中的分子机制。研究结果意义非凡,
来源:Biophysical Journal
时间:2025-05-13
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家禽高致病性禽流感疫苗接种与监测:现状、突破与未来展望
在全球家禽养殖领域,高致病性禽流感(HPAI)犹如一颗定时炸弹,时刻威胁着家禽产业的稳定、生态系统的平衡以及人类的健康安全。近年来,HPAI 疫情频繁爆发,从季节性流行转变为全年肆虐,传播范围不断扩大,连南极洲等偏远地区都未能幸免。它不仅导致大量家禽死亡,给养殖户带来巨大经济损失,还频繁跨物种传播,感染多种哺乳动物,甚至威胁到人类生命。例如,H5N1 病毒在全球多地引发疫情,造成了严重的社会经济影响。传统的生物安全措施和扑杀政策在控制疫情方面效果有限,而疫苗接种虽被视为重要防控手段之一,却因诸多问题面临推广困境。在此背景下,开展针对家禽 HPAI 疫苗接种与监测的研究迫在眉睫。国际生物标准化联
来源:Biologicals
时间:2025-05-13
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探秘哺乳动物 “爱恨情仇”:邻敌辨别与社交性关联的深度剖析
在动物的世界里,领土的划分和保卫至关重要,这不仅关乎生存,还与繁衍紧密相连。动物们为了守护自己的 “地盘”,会采取各种策略。其中,区分邻居和陌生人,并据此调整自身行为,是一种常见的现象。以往研究发现,有些动物对邻居更 “友好”,即 “亲爱的敌人效应(Dear Enemy effect)”,而有些则表现出 “讨厌的邻居现象(Nasty Neighbour phenomenon)”。然而,一个关键问题一直悬而未决:这种邻敌辨别能力与动物的社会系统之间是否存在某种联系呢?比如,群居动物是否比独居动物更擅长区分邻居和陌生人?带着这些疑问,研究人员开启了深入的探索之旅。来自国外多个研究机构的研究人员,为
来源:Animal Behaviour
时间:2025-05-13
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综述:应激促进蓝藻大量生产大宗化学品和高附加值化学品
引言蓝藻作为地球上最早能进行产氧光合作用的原核生物,在全球碳、氮、氧循环中意义重大,凭借其与植物叶绿体的进化联系以及遗传易操作性,成为光合作用研究的理想模型和光合生物制造的新兴平台。然而,代谢工程虽能引导碳通量生产高附加值产品,但生物质产量、途径扩展性和细胞稳健性等问题,限制了蓝藻在工业中的应用。在微生物领域,“应激合成” 策略成效显著。比如,真菌中不同应激可激活特定生物合成基因簇;微藻在营养缺乏时会积累脂质;异养细菌在适度应激下能增加代谢产物产量。在蓝藻里,应激反应与次级代谢、碳分配紧密相关,适度应激能优化代谢,提高化学品产量,但过度应激会导致细胞功能障碍。目前,对蓝藻 “应激合成” 机制的
来源:Algal Research
时间:2025-05-13
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二维金属卤化物钙钛矿在相变过程中光学与结构特性的耦合:解锁动态光电器件的潜力
低维混合钙钛矿(Hybrid Perovskites)展现出动态、可逆的相变,这使它们有别于大多数其他半导体材料。本研究展示了结构变化如何影响这些材料的光学性质,这有可能催生利用这些相变的可切换器件。金属卤化物钙钛矿是一类在众多光电子应用领域极具前景的材料。然而,由于它们在室温附近会经历多种动态过程,将其集成到器件中颇具挑战。例如,这些材料的结构相变会影响它们的光学性质。在这项研究中,研究人员探究了这些结构相变如何与光学行为相互关联,结果表明,二维(2D)Ruddlesden-Popper(RP)钙钛矿的带隙在相界处可能会突然增大或减小,这取决于卤化物和有机阳离子的种类。研究人员还观察到,无机
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低维铋基手性有机 - 无机半导体:实现大的圆偏振发射和散射各向异性的新突破
圆偏振光源和探测器是圆偏振生物成像、量子 / 光学信息处理以及光自旋电子学等技术的关键要素。在此,研究人员展示了在低维铋基手性有机 - 无机半导体中存在大的圆偏振发射(Circularly Polarized Light Emission,CPLE)和散射各向异性。一个综合的波传播模型,涵盖吸收、发射和散射过程,解释了所观察到的各向异性的符号和光谱形状,随光传播方向以及入射光子偏振的变化。分析表明,分子手性驱动了薄膜优先取向。圆偏振光源和探测器是圆偏振生物成像、光学信息处理和自旋电子学等技术的关键推动因素。将手性分子引入混合有机 - 无机半导体,是在固态材料中实现圆偏振吸收和发射各向异性的有效
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液态金属赋能 DNA 数据存储:开启可持续仿生存储新时代
在信息时代,数据的快速增长使传统存储介质,如硬盘,面临容量和寿命的极限。DNA 因其高存储密度和耐久性,正成为下一代存储的关键候选者。然而,传统 DNA 存储流程在各种静态底物上涉及多个生化反应,操作复杂,需要在不同底物间转移 DNA 并使用有害化学物质。这项研究提出了一种可转变且对热和电有响应的液态金属介质,它能够调整自身功能,实现级联 DNA 数据存储操作和动态信息管理。这种名为 LM - DNA 的集成且可持续的 DNA 存储架构,利用可响应的液态金属作为功能自适应存储介质。LM - DNA 可在单一介质内实现级联存储操作,包括酶促 DNA 合成、通过热激活进行密封封装,以及由电毛细管效