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从废旧涤棉纺织品中 “变废为宝”:顺序水解与醇解的绿色循环之路
在时尚潮流飞速更迭的当下,快时尚产业蓬勃发展,源源不断地推出新款服装。但这背后却隐藏着一个严峻的问题:大量的废旧纺织品堆积如山。由于纺织品多是多种纤维的混合物,其中以棉和聚酯为主,且含有各类不同成分,这使得妥善的废料管理和回收困难重重。全球纺织纤维产量在 2021 年达到了创纪录的 1.13 亿吨,预计到 2030 年还将进一步增长至 1.49 亿吨,可回收率却不到 1%,纺织业已然成为了第三大污染行业。面对如此困境,科研人员决心寻找解决之道,一场针对废旧涤棉纺织品回收的科研探索就此展开。来自荷兰阿姆斯特丹大学范特霍夫分子科学研究所(Van ’t Hoff Institute for Mole
来源:Nature Communications
时间:2025-01-30
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非线性Su-Schrieffer-Heeger模型中拓扑与混沌的转变:强非线性机制下体边对应的普适性破缺
在凝聚态物理和光学领域,拓扑材料因其受拓扑保护的边缘态而备受关注。传统线性体系中,体边对应(bulk-edge correspondence)原理明确建立了体拓扑不变量与边缘态之间的严格对应关系。然而随着研究向非线性领域拓展,强非线性机制下这一基本原理是否依然成立成为亟待解决的核心问题。非线性Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型作为研究拓扑相变的经典平台,其非线性效应诱导的拓扑边缘态行为尚不明确,特别是当非线性强度超过临界阈值时,边缘模的稳定性与存在性机制仍属未知。2.31时,系统会经历周期倍化分岔(period-doubling bifurcation)并最终进入混沌态,这
来源:Nature Communications
时间:2025-01-30
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3D-DAT:突破传统局限,开启光声与超声成像新征程
在生物医学成像的广阔领域中,光声成像(PA)和超声成像(US)宛如两颗璀璨的明星,它们利用光与声的奇妙组合,为我们打开了窥探生物组织内部奥秘的窗口。PA 成像就像是一位敏锐的 “光学侦探”,它借助短激光脉冲激发组织,当组织分子(如血红蛋白、黑色素、脂肪等)吸收扩散的光能后,会将其部分或全部转化为热能,再通过热弹性膨胀产生超声波,这些超声波被超声换能器阵列检测到,进而重建出能反映组织内部光沉积的断层图像,通过调节激发波长,还能像解开密码一样,区分不同的组织成分。而 US 成像则像是一位精准的 “结构测绘师”,它发射短脉冲超声波,凭借不同声阻抗的边界反射回波,清晰地勾勒出深部组织的解剖结构。这两种
来源:Nature Communications
时间:2025-01-30
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新冠疫苗与感染获得性免疫对 SARS-CoV2间接防护的强度与持久性研究及意义
新冠疫情给全球带来了巨大挑战,随着疫苗的广泛接种和人群感染的不断发生,SARS-CoV2的传播态势变得愈发复杂。早期研究虽发现新冠疫苗接种者的社交接触感染风险降低,即存在间接保护现象,但在当前高接种率、既往感染普遍且新变异株不断出现的情况下,疫苗和感染获得性免疫的间接保护作用究竟有多强、能持续多久,这些问题尚不明确。而了解这些信息对于把握 SARS-CoV2在人群中的传播规律,如因人群免疫力下降引发的疫情波动,以及指导公共卫生防控措施,如确定加强针接种的价值等,都至关重要。为了解决这些问题,来自斯坦福大学(Stanford University)等机构的研究人员开展了一项研究。他们通过分析 2
来源:Nature Communications
时间:2025-01-30
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工程合成信号受体实现无促红细胞生成素的红细胞生成:突破血液生产困境的新曙光
在现代医学中,血液的重要性不言而喻,它在手术、产科、创伤护理以及癌症化疗等诸多领域都扮演着关键角色。以美国为例,每天约有 35000 单位的血液被抽取,用于支持各类医疗活动,每年提供的红细胞(RBCs)单位多达 1200 万。然而,血液供应却面临着严峻的挑战。一方面,血液的获取主要依赖于捐赠,这就导致供应不稳定,容易出现短缺的情况。随着全球人口老龄化的加剧以及献血人数的减少,血液短缺问题愈发严重。另一方面,一些特殊血型的患者,在输血病例中占比可达 5%,他们常常面临无匹配血液可用的困境。从经济角度来看,过去二十年里,RBCs 输血成本持续攀升,在住院患者的总医疗支出中占比近 10% 。综合这些
来源:Nature Communications
时间:2025-01-30
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揭秘 IDH 突变型星形细胞瘤:肿瘤细胞与免疫细胞的 “隐秘对话” 影响 T 细胞命运
在肿瘤治疗领域,胶质瘤一直是一块难啃的 “硬骨头”。免疫疗法如免疫检查点阻断疗法,本应是对抗肿瘤的 “利器”,可在治疗胶质瘤时却 “折戟沉沙”,未能展现出明显的临床效果。其中一个关键原因在于,胶质瘤中 CD8+T 细胞数量稀少,而它正是免疫疗法成功的重要预测指标。对于 IDH 突变型(IDHmt)星形细胞瘤而言,情况更为复杂,其肿瘤微环境(TME)大多具有免疫抑制性,T 细胞浸润极少。并且,肿瘤代谢物 D - 2 - 羟基戊二酸还会进一步抑制 CD8+T 细胞的效应功能,限制趋化因子 CXCL9 和 CXCL10 的表达。目前,关于胶质瘤免疫微环境的多种机制仍存在争议,对其全面理解的缺乏严重阻
来源:Nature Communications
时间:2025-01-30
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量化公共出口融资从化石燃料向可再生能源的转变:能源转型的关键洞察
随着全球对气候变化问题的关注度日益提升,减少二氧化碳(CO2)排放已成为当务之急。在实现能源转型的进程中,资金的流向起着关键作用,需要将金融资源从化石燃料迅速转向可再生能源技术(RETs)。公共金融机构在这一转型中被寄予厚望,然而,此前学术界和社会各界对多边开发银行、双边开发银行和国家投资银行等的研究较多,对公共出口信贷机构(ECAs)的关注却相对较少。尽管 ECAs 的承诺金额与多边开发银行处于同一数量级,但关于其在国际气候金融承诺中的作用以及是否将资金从化石燃料重新导向 RETs 等问题,仍缺乏系统评估和明确答案。此外,ECAs 在促进全球化石燃料基础设施建设的同时,也具备推动可再生能源资
来源:Nature Communications
时间:2025-01-30
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综合多组学分析揭示了植物寄生线虫(Meloidogyne incognita)的翻译景观
多组学整合解析南方根结线虫翻译调控景观:寄生机制研究新突破在全球农业领域,根结线虫(RKNs)对农作物的危害极大,严重威胁着全球粮食安全。其中,南方根结线虫(Meloidogyne incognita)作为根结线虫属中极具破坏力的物种,每年给全球农业造成的经济损失高达约 1000 亿美元。深入探究南方根结线虫的寄生机制,对于制定有效的防控策略至关重要。近期,来自华中农业大学国家农业微生物学重点实验室以及湖北农业生物信息学重点实验室的研究人员,在《Communications Biology》期刊上发表了题为 “Integrative multi - omics analysis reveals
来源:Communications Biology
时间:2025-01-30
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DOT1L通过染色质环境依赖性机制调控雄性生殖细胞基因表达:H3K79me2在减数分裂后X染色体再激活中的关键作用
论文解读在生命科学领域,精子发生过程中基因表达的精确调控一直是未解之谜。雄性生殖细胞经历从有丝分裂到减数分裂再到精子形成的复杂分化过程,伴随着剧烈的染色质重塑。其中,组蛋白H3第79位赖氨酸的二甲基化(H3K79me2)由甲基转移酶DOT1L催化,在多种发育过程中起关键作用,但其在精子发生中的分子机制尚不明确。此前研究认为DOT1L主要作为转录激活因子,但近年发现其缺失会导致基因异常激活而非抑制,这种矛盾功能背后的染色质环境依赖性机制亟待阐明。巴黎西岱大学等机构的研究团队通过整合表观基因组学和RNA-seq数据,系统研究了DOT1L在小鼠精子发生中的调控网络。研究发现DOT1L具有染色质环境依
来源:Communications Biology
时间:2025-01-30
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APOE4和久坐生活方式协同损害清醒小鼠视觉皮层的神经血管功能
APOE4 基因与生活方式对神经血管功能的协同影响研究解读英国萨塞克斯大学心理学与萨塞克斯神经科学学院的 Silvia Anderle 等人在Communications Biology期刊上发表了题为 “APOE4 and sedentary lifestyle synergistically impair neurovascular function in the visual cortex of awake mice” 的论文。该研究首次揭示了载脂蛋白 E(APOE)基因的 ε4 等位基因和久坐生活方式会协同损害小鼠视觉皮层的神经血管功能,为理解阿尔茨海默病(AD)的发病机制提供了关键线
来源:Communications Biology
时间:2025-01-30
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亨selae巴尔通体细胞内与细胞外转录组学比较
探究胞内与胞外汉赛巴尔通体转录组差异,为感染研究提供新视角美国杜兰大学杜兰国家灵长类研究中心免疫学部门的 Shiva Kumar Goud Gadila 等研究人员在Communications Biology期刊上发表了题为 “Comparison of transcriptomic profiles between intracellular and extracellular Bartonella henselae” 的论文。该研究通过对比胞内和胞外汉赛巴尔通体的转录组,为深入理解巴尔通体感染机制提供了关键数据,有助于开发针对巴尔通体感染的新型治疗策略,对巴尔通体研究领域意义重大。研究背
来源:Communications Biology
时间:2025-01-30
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Fluo-Cast-Bright:无创预测活卵母细胞染色质结构与发育潜能的深度学习新利器
在生命科学的微观世界里,哺乳动物卵母细胞的奥秘一直吸引着科研人员不断探索。卵母细胞作为孕育生命的关键细胞,其质量和发育潜能直接关系到胚胎的正常发育。然而,当前在卵母细胞研究领域,却面临着诸多棘手的问题。一方面,确定卵母细胞质量和发育潜能的可靠细胞或分子标记,对人类不孕症治疗和动物繁殖研究意义重大,但一直难以实现。现有的检测方法,如蛋白质交联和免疫荧光分析等,不仅具有侵入性,会对卵母细胞造成损害,还限制了后续的下游应用。另一方面,染色质结构在卵母细胞的发育过程中起着至关重要的作用,可现有技术却无法在不损伤细胞的前提下,准确地对其进行分析。为了解开这些谜团,美国佐治亚大学(University o
来源:Communications Biology
时间:2025-01-30
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溶解有机质氧化态调控海洋异养细菌呼吸与生长效率的机制研究
海洋作为地球最大的碳汇,其微生物驱动的碳循环过程一直是全球变化研究的核心议题。在阳光照射的表层海水中,浮游植物通过光合作用固定二氧化碳,同时释放大量溶解有机质(DOM)。这些DOM如同海洋中的"液态阳光",滋养着数量庞大的异养细菌群落。然而令人困惑的是,观测到的细菌呼吸耗氧量往往超出理论预测,这种"碳氧失衡"现象长期困扰着海洋生物地球化学研究。更棘手的是,随着全球变暖加剧,海洋缺氧区持续扩大,准确量化微生物呼吸过程对预测未来海洋碳汇功能至关重要。美国加州大学圣巴巴拉分校(University of California, Santa Barbara)的Carlson团队在《Communicat
来源:Communications Biology
时间:2025-01-30
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揭秘恶性疟原虫 “脂质密码”:PfLPLAT1—— 抗疟新靶点的曙光
疟疾,这个古老而又致命的疾病,如同隐藏在黑暗中的杀手,每年在全球范围内夺走无数生命。疟原虫在人体红细胞内疯狂复制,如同贪婪的 “掠夺者”,不断扩张细胞膜,这一过程迫切需要大量的磷脂来支撑。然而,在疟原虫的磷脂合成通路中,众多关键的酶却如同神秘的 “隐者”,未被人类完全认知。这一知识的空白,如同横亘在疟疾防治道路上的巨石,严重阻碍了新的抗疟药物研发。为了攻克这一难题,来自日本多所高校和研究机构(如长崎大学、爱媛大学等)的研究人员挺身而出,踏上了探索疟原虫磷脂合成奥秘的征程。他们聚焦于恶性疟原虫,深入研究一种名为恶性疟原虫溶血磷脂酰基转移酶 1(PfLPLAT1)的关键酶。研究发现,PfLPLAT
来源:Communications Biology
时间:2025-01-30
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综述:前列腺前部癌的流行病学、诊断与治疗
前列腺前部癌(APCs)的概述前列腺前部癌(APCs)是一类特殊的肿瘤,它们隐匿于尿道前部区域,这个区域涵盖了移行带、尖部外周带以及前部纤维肌肉基质。与常见的后部肿瘤不同,APCs 就像隐藏在角落里的 “敌人”,难以通过常规手段轻易发现。APCs 的诊断困境在诊断方面,APCs 遇到了不小的难题。传统的活检方案就像是用一把 “大网” 去捞特定区域的 “小鱼”,往往会错过 APCs 所在的区域,导致其检测率低,假阴性率高。想象一下,常规活检在前列腺这个 “大花园” 里采样,却总是忽略了 APCs 所在的 “小角落”,使得许多 APCs 被漏诊。不过,经会阴系统活检为诊断带来了新的希望,尤其是在多
来源:Nature Reviews Urology
时间:2025-01-30
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CODE-ACCORD语料库:面向建筑规范自动合规检查的机器可读规则生成数据集
在建筑、工程和施工(AEC)领域,确保建筑设计方案符合规范要求是保障安全性的关键环节。传统的人工合规检查不仅耗时费力,还容易因主观判断产生误差。随着建筑信息模型(BIM)技术的发展,自动合规检查(ACC)成为可能,但核心挑战在于如何将自然语言书写的建筑规范转换为机器可理解的格式。现有方法依赖人工规则制定或特定领域标注数据,存在泛化性差、跨域适应困难等问题,且缺乏公开可用的高质量标注数据集。针对这一技术瓶颈,由英国兰卡斯特大学、伯明翰城市大学等12家机构组成的国际团队在《Scientific Data》发表了CODE-ACCORD语料库。研究人员从英格兰和芬兰的33份建筑规范文档中,通过半自动化
来源:Scientific Data
时间:2025-01-30
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解析卵巢癌患者与健康女性 T 细胞受体库组成差异:解锁癌症免疫诊断新密码
在人体的免疫系统中,T 细胞受体(TCR)就像一群训练有素的 “卫士”,它们能够识别各种抗原,保护身体免受病毒、细菌等外来侵略者的侵害,甚至还能监测并清除体内出现问题的细胞,比如癌细胞。然而,当癌症来袭,免疫系统的这些 “卫士” 会发生怎样的变化呢?这其中又隐藏着怎样的奥秘呢?卵巢癌,作为女性生殖系统中极为致命的 “杀手”,常常在悄无声息中发展。由于缺乏有效的早期筛查手段,很多患者确诊时已处于晚期,5 年生存率仅在 17 - 39% 。目前用于卵巢癌筛查的常用标志物 CA-125,在早期阶段不够敏感,而且在其他生理或病理情况下也会出现血清水平升高的情况。另一种检测手段 ctDNA,虽然有一定潜
来源:Scientific Data
时间:2025-01-30
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不对称烷基链分支策略实现高结晶度与荧光量子产率协同提升的非富勒烯受体(20.42%效率有机太阳能电池)
在追求高效低能量损耗有机太阳能电池(OSCs)的道路上,非富勒烯受体(NFAs)的结晶度与光致发光量子产率(PLQY)如同鱼与熊掌难以兼得——提高结晶度往往导致PLQY下降,进而引发严重的非辐射能量损失。最新研究通过"不对称烷基链手术"破解了这一困局:对经典受体L8-BO的噻吩单元实施精准的烷基链分支位移术,当一侧采用2-丁基辛基、另一侧嫁接4-丁基癸基时(L8-BO-C4),材料神奇地同时获得了高结晶度与高PLQY特性。这种分子尺度的微调手术效果惊人,制备的单结OSCs不仅实现20.42%的冠军效率(第三方认证20.1%),更以0.894 V的开路电压和81.6%的填充因子刷新性能标杆。该研
来源:Nature Materials
时间:2025-01-30
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光控活性物质编程实现微米级流体动态调控新范式
在微米尺度精确控制流体运动是现代生物技术和医疗诊断的基础,但传统微流控技术面临根本性挑战:宏观泵产生的能量需通过固定通道结构传递,导致系统无法动态重构,且微小几何缺陷就会引发流动不稳定。相比之下,生命细胞通过消耗ATP的马达蛋白(如kinesin)与细胞骨架(如microtubule)的相互作用,能在分子尺度产生力场,实现精确的胞内物质运输和环境响应。这种被称为"活性物质(active matter)"的系统若能人工操控,将突破现有微流控技术的局限。加州理工学院的研究团队在《Nature Materials》发表的研究中,开发出基于光控生物活性物质的微流控编程语言。他们利用工程化的光敏kine
来源:Nature Materials
时间:2025-01-30
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在儿童期发病的肥胖男性中,尽管底物氧化没有差异,但细胞内脂质使用随运动而改变
摘要目的与成年起病的肥胖(AO)相比,儿童期起病的肥胖(CO)患者患代谢疾病的风险更高。然而,这两种肥胖表型之间的差异尚不清楚。本研究的目的是探讨肥胖发病年龄(CO与AO)对运动时肌内脂质(IMCL)和肌外脂质(EMCL)利用的影响。方法招募了儿童期起病肥胖的男性(n?=?5)和成年起病肥胖的男性(n?=?5)。在首次研究访问中,通过双能X线吸收法(DEXA)测量身体成分。通过间接热量测量法测量能量消耗和底物氧化。参与者在运动研究访问前3天接受标准化饮食。在运动研究访问中,通过磁共振波谱(MRS)在90分钟中等强度自行车运动前后测量IMCL和EMCL,并结合间接热量测量法。结果在静息和运动期间
来源:International Journal of Obesity
时间:2025-01-30