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组织工程构建全层人尿道替代物的体外生成与特性表征:迈向仿生修复严重尿道病变的新突破
Abstract组织工程技术为人类尿道严重病变的外科修复提供了潜在的有效替代方案。然而,管状全层替代物的开发仍面临重大挑战。本研究通过体外生成并评估了一种新型全层人尿道替代物(FHUS),其包含尿道的三个主要层次:尿道黏膜(UM)、海绵体层(SP)和白膜(AL)。研究首先表明,与单层组织相比,FHUS的生成显著改善了这种人工组织的生物力学性能,尽管未达到天然尿道的抵抗强度。在结构水平上,发现FHUS与天然尿道具有重要的组织学相似性。1 INTRODUCTION人类尿道是一个复杂的管状器官,主要包括与尿道腔直接接触的尿道黏膜(UM)、海绵体层(SP)和包围SP的外部白膜层(AL),尤其在男性中这
来源:Bioengineering & Translational Medicine
时间:2025-09-18
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工程化大肠杆菌Nissle 1917高效代谢支链氨基酸的活体生物治疗剂设计与药效学研究
工程菌株的设计与构建研究以大肠杆菌Nissle 1917(ECN)为底盘菌,通过合成生物学手段构建了两种高效代谢支链氨基酸(BCAAs)的工程菌株:ECN-Deg与ECN-Tra。ECN-Deg整合了BCAAs从头降解模块(Deg Module),包含分支链氨基酸转运蛋白BrnQ、来自乳酸乳球菌的酮酸脱羧酶KdcA以及内源性转录激活因子PrpR,用于增强丙酰辅酶A的分解代谢。ECN-Tra则采用转化策略(Tra Module),通过BrnQ和来自产孢梭菌的丙酮酸黄素氧还蛋白氧化还原酶(Por)将BCAAs直接转化为短链脂肪酸(SCFAs)。为进一步增强菌株对BCAAs的代谢需求,研究人员敲除了
来源:Bioengineering & Translational Medicine
时间:2025-09-18
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近红外光响应性二氢卟吩e6前药胶束用于口腔癌光动力疗法的创新研究
引言口腔癌作为头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)的重要亚型,全球年发病率约60万例,死亡率高达40%-50%。传统化疗因缺乏肿瘤选择性导致全身毒性,而光动力疗法(PDT)通过光敏剂在特定激光照射下产生活性氧(ROS)杀伤肿瘤细胞,具有微创优势。然而现有光敏剂存在水溶性差、易聚集、肿瘤蓄积不足等问题,且PDT过程会加剧肿瘤缺氧,限制疗效。本研究通过构建近红外(NIR)光响应的胶束递送系统,旨在解决上述瓶颈。材料与方法化学试剂与细胞系:实验使用Sigma-Aldrich提供的香草醛、DAPI等试剂,Ce6购自Frontier Scientific。采用小鼠口腔鳞癌细胞系MOC2(源自Kerafast)
来源:Bioengineering & Translational Medicine
时间:2025-09-18
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靶向二羟基酸脱水酶(DHAD)的新型苯并恶嗪酮衍生物的从头设计与合成:一种新型除草剂先导化合物的发现与机制研究
结构导向分子设计策略结构导向药物设计(SBDD)是新型农药研发的高效手段。二羟基酸脱水酶(DHAD)作为支链氨基酸(BCAA)合成通路中的第三关键酶,其晶体结构已从多种生物中解析获得。活性口袋中的关键氨基酸(如Tyr215、Phe181)和金属辅因子(铁硫簇、镁离子)高度保守。研究表明,底物与铁硫簇的配位作用是催化核心步骤,而抑制剂与这些金属簇的相互作用是设计的关键。近期,Zhou课题组报道了拟南芥DHAD(AtDHAD)与aspterric acid(AA)的共晶结构(PDB ID 9JPI),显示AA不仅与铁硫簇形成配位作用,还与镁离子协同结合,同时疏水口袋中的芳香氨基酸残基(Tyr215
来源:Plant Biotechnology Journal
时间:2025-09-18
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血小板参数与临床实验室指标作为潜伏结核感染亚临床炎症替代标志物的研究
背景全球约三分之一人口感染潜伏结核(LTBI),其家庭接触者(HHCs)是高风险人群,早期筛查和干预对阻断传播至关重要。亚临床感染在多种因素下可发展为活动性结核,因此识别与HHCs及其干扰素γ释放试验(IGRA)状态相关的生化和血液学诊断标志物,有助于预测LTBI风险及再激活可能性。本研究旨在探索临床实验室指标和血小板相关参数作为LTBI亚临床炎症替代标志物的潜力。方法采用横断面研究设计,纳入活动性结核患者的HHCs及健康对照,分析其IGRA状态与生化和血液学标志物的关联。采集参与者血液样本,检测多种实验室参数,并通过二元回归分析评估其预测LTBI的效能。结果LTBI阳性个体的红细胞沉降率(E
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-09-18
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整合生物信息学与实验验证揭示新型VRK评分作为肝细胞癌预后与治疗生物标志物
1 引言肝细胞癌(HCC)是全球发病率第六、死亡率第三的恶性肿瘤,占原发性肝癌的80%。尽管治疗手段不断进步,其5年生存率仍不理想,部分归因于缺乏有效的预后和治疗生物标志物。近年来基于生物信息学构建的预后特征和生物标志物筛选已成为预测HCC患者结局和药物疗效的有效手段。然而现有模型存在局限性,尤其是算法产生的风险系数值因样本异质性在不同队列中存在差异,导致主观选择偏差。疫苗相关激酶(VRK)家族基因包括VRK1、VRK2和VRK3,具有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性。该家族基因在肿瘤细胞周期、DNA损伤应答和转移中起关键作用。既往研究表明VRK1敲低可阻滞HCC细胞周期并抑制增殖,VRK2在索拉非
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-09-18
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从相关到因果:因果推断在免疫治疗机器学习模型中的范式变革与临床转化
1 引言机器学习(ML)技术在推进精准免疫治疗方面发挥着关键作用,通过整合多组学数据识别生物标志物、预测治疗反应、发现新治疗靶点、表征肿瘤微环境和优化患者分层。然而,ML在免疫学中的应用日益受到质疑:传统模型难以捕捉免疫相互作用的复杂性,深受深度学习"黑箱"特性困扰,且缺乏标准化数据预处理方案。尽管"相关不等于因果"是基本统计原则,但实践中常被忽视。对90项免疫检查点抑制剂(ICIs)研究的系统回顾显示,虽然72%使用传统ML、22%使用深度学习,但无一纳入因果推断,导致这些模型未被纳入III期临床试验设计或主要临床指南引用。对36项黑色素瘤预测模型的平行分析显示,所有研究都是回顾性相关分析,
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-09-18
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综述:靶向肿瘤相关巨噬细胞的免疫治疗策略及其在肿瘤进展中的作用机制
1 引言肿瘤微环境(TME)是高度复杂的生态系统,由肿瘤细胞、成纤维细胞、免疫细胞及非细胞成分组成。肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)作为TME中的关键调节中心,通过分泌细胞因子和相互作用调控肿瘤发生、转移与免疫逃逸。TAMs可分为促肿瘤的M2型和抗肿瘤的M1型,其极化状态与肿瘤预后密切相关。近年来,单细胞测序技术的发展揭示了TAMs的异质性和功能多样性,使其成为肿瘤治疗的新靶点。2 TAMs的表型TAMs主要分为M1(经典激活)和M2(替代激活)两种极化类型。M1型通过释放一氧化氮(NO)和活性氧(ROS)直接杀伤肿瘤细胞,而M2型通过分泌IL-4、TGF-β等因子促进肿瘤生长、血管生成和免疫抑制
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-09-18
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用于骨组织工程的二水焦磷酸钙骨水泥的配方、体外理化与生物学评估:一种新型生物响应性磷酸钙骨水泥的开发与表征
在骨组织工程领域,钙磷基生物材料因其与骨矿物成分相似而被广泛研究,但传统的羟基磷灰石(HA)基材料存在降解缓慢的问题,限制了新骨生成空间。同时,临床上的焦磷酸钙二水合物(CPPD)晶体沉积已知会引发疼痛性炎症反应,这似乎与骨修复材料的理想特性相矛盾。然而有趣的是,近年研究发现焦磷酸盐基材料实际上具有作为生物活性骨替代物的潜力,这种看似矛盾的现象激发了研究人员的探索欲望。为了解决这一矛盾并开发新型骨修复材料,来自法国图卢兹大学的研究团队在《Acta Biomaterialia》上发表了一项创新性研究。他们首次成功研制出纯单斜晶系二水焦磷酸钙(m-CPPD)骨水泥,并系统评估了其理化性能和生物学特
来源:Acta Biomaterialia
时间:2025-09-18
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超声激活定向可控一氧化氮疗法通过调节eNOS/iNOS稳态修复血管钙化
Statement of Significance工程创新:双模态纳米粒子系统实现精准一氧化氮递送磁场引导将FPB纳米颗粒定向输送至钙化病变部位,显著降低系统脱靶效应。超声触发一氧化氮(NO)释放机制确保在血管钙化(VC)部位实现按需给药。机制创新:重建eNOS/iNOS稳态作为治疗轴心定向可控的NO疗法独特地调控内皮型一氧化氮合酶(eNOS)与诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的平衡,进一步激活 soluble guanylate cyclase - cyclic guanosine monophosphate - protein kinase G(sGC-cGMP-PKG)信号通路。Intro
来源:Acta Biomaterialia
时间:2025-09-18
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铜锰双金属氧化物水凝胶通过破坏细菌蛋白表达及多重酶活性协同加速MRSA感染伤口愈合
Statement of Significance1.Cu1.5Mn1.5O4/F127复合水凝胶展现出增强的多酶活性、ROS生成及GSH消耗能力,显著提升了传统纳米酶的抗菌治疗效果。2.该水凝胶具有突出的光热性能,为实现多模式协同抗菌治疗提供了理想平台。3.它可通过阻断核苷酸代谢和抑制蛋白质表达,影响细菌的核心生理活动,从而实现高效灭菌。4.温敏特性和止血效果使其在有效抗菌的同时促进伤口愈合。5.在伤口弱酸性环境中缓慢释放Cu与Mn离子,加速胶原沉积与血管生成,进而推动组织修复。Introduction皮肤是人体重要器官,能够抵抗外来微生物入侵。一旦因烧伤或手术创伤导致皮肤损伤,细菌会迅速感
来源:Acta Biomaterialia
时间:2025-09-18
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靶向干预早期糖尿病视网膜病变的双细胞膜仿生纳米颗粒([RBC-EC]-NPs)研究及其治疗潜力
Highlight通过弗斯特共振能量转移(FRET)相容染料标记技术,我们观察到红细胞膜(DiD标记,红色)与内皮细胞膜(DiI标记,绿色)在超声融合后呈现均匀分布特征,证实了双膜杂交的高效性。透射电镜显示[RBC-EC]-NPs具有典型的核壳结构(图2b),动态光散射检测显示其水合粒径为156.3±3.2 nm(图2c),Zeta电位为-31.6±0.8 mV(图2d)。Western blot分析证实杂交膜成功保留了CD47和VE-钙黏蛋白等关键功能蛋白(图2e)。体外实验表明,[RBC-EC]-NPs可特异性结合高糖刺激的内皮细胞(图2f),并显著抑制病理性细胞迁移(图2g)。Concl
来源:Acta Biomaterialia
时间:2025-09-18
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综述:可编程DNAzyme行走体在金纳米平台上的应用:从合理设计到生物成像/生物传感突破
Characteristics of Gold Nanomaterials纳米技术的进步推动了分析方法的革新,其中金纳米材料因其独特的光学性质备受关注。经典的金纳米颗粒(AuNP)呈球形,但非球形结构如金纳米棒(AuNR)、金纳米双锥(AuNBP)、纳米星和纳米笼也广泛应用。金纳米簇(AuNC)作为无机金属纳米材料,尺寸接近电子费米波长,展现出离散的电子能级和分子级发光特性。The Function of Gold Nanomaterials in DNAzyme Walkers金纳米材料通过表面等离子共振增强光学信号、硫醇化学实现高密度DNA修饰,以及纳米限域效应稳定酶活性,有效解决了传统D
来源:Acta Biomaterialia
时间:2025-09-18
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靶向光动力纳米喷雾:可见光激活铋基异质结通过仿生膜精准杀菌及促伤口愈合研究
亮点• 构建了适配体功能化巨噬细胞膜包裹的BiVO4/BiOI量子点异质结• 可见光催化水解产生ROS不依赖环境氧浓度• 异质结界面促进光生载流子分离并扩大光催化表面积• 对S. aureus展现99.99%杀菌率并加速伤口闭合达93.75%• 计算模拟证实ROS可破坏细菌磷脂双分子层结论本研究开发了MCM-Apt@BiVO4/BiOI纳米系统,并全面评估其在伤口愈合中的双重功能。在可见光照射下,该材料不仅能有效杀菌,还可加速组织修复。体外和体内实验结果均显示其卓越的抗菌和促愈合效果,仅通过纳米复合材料固有的光催化活性调节伤口微环境,无需额外药物。BiVO4/BiOI异质结构使得可见光吸收范围
来源:Acta Biomaterialia
时间:2025-09-18
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基于算法调控的多模态生物打印技术在构建色素化皮肤中的创新应用
Highlight材料低分子量壳聚糖(75-85%脱乙酰度)、MTT[3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四氮唑溴盐]、TPP和Alamer Blue购自Sigma Aldrich。醋酸和二甲基亚砜(DMSO)购自Merck,PVA购自Qualigen,吉西他滨(GEM)由印度孟买Cipla公司惠赠,罗丹明B购自Across Organics,DCFDA(2′,7′-二氯荧光素二乙酸酯)购自Sigma,DMEM、FBS和PBS均采购自标准供应商。PVA增强壳聚糖薄膜植入体的机械性能如图1A所示(具体组成见表S2),我们分别采用纯壳聚糖、纯PVA以及不同体积比(1:1和3:1)的壳
来源:Biomaterials Advances
时间:2025-09-18
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综述:超越传统牙科:类器官与下一代水凝胶如何重塑牙组织再生
Abstract牙组织再生随着生物工程水凝胶和类器官技术的发展而快速进步。本综述探讨了具有骨诱导、粘附、血管生成、抗菌和免疫调节特性的多功能水凝胶,这些材料被定制用于釉质、牙髓牙本质复合体、牙周韧带和牙槽骨修复。生物活性分子(包括生长因子、生物陶瓷、抗氧化剂和免疫调节剂)的引入被证明可增强组织特异性再生,同时减轻感染和炎症。刺激响应设计使得时空控制的递送和降解成为可能。免疫调节水凝胶还被证明可引导巨噬细胞极化、调节T细胞浸润并促进基质重塑。此外,水凝胶支持的类器官模型被用于复制牙组织结构、引导谱系特异性分化,并为药物筛选和发育研究提供可重复的生理相关平台。新兴策略如微流控类器官芯片系统和机械刺
来源:Biomaterials Advances
时间:2025-09-18
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负载淫羊藿苷的智能响应型可注射水凝胶通过抑制铁死亡促进椎间盘退变中的髓核修复
Section snippetsMaterials透明质酸钠(HA 100 kDa)购自上海源叶生物科技有限公司。聚乙烯醇(PVA)、环糊精(CD)、柠檬酸(CA)、4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉氯化物(DMTMM)、2-(4-吗啉基)乙磺酸一水合物(MES)、苯硼酸(PBA)、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)以及二锂苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰)膦酸盐(LAP)均购自上海阿拉丁生物技术有限公司。淫羊藿苷(ICA)及其他试剂为分析纯,无需进一步纯化即可使用。Construction of PVA-CD@
来源:Biomaterials Advances
时间:2025-09-18
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综述:聚乙二醇化树枝状大分子用于精准癌症治疗:肿瘤靶向、药物递送与临床转化的进展
引言癌症作为全球重大健康挑战,其治疗长期受限于传统化疗的全身毒性、耐药性及生物利用度低等问题。纳米技术的兴起为肿瘤精准治疗提供了新范式,其中,聚乙二醇化树枝状大分子(PEGylated dendrimers)凭借其精确可控的纳米结构、高载药能力及可功能化表面,成为最具前景的纳米载体之一。结构优势与功能机制树枝状大分子是一种高度支化的树状大分子,其结构包括聚酰胺-胺(PAMAM)、聚-L-赖氨酸(PLL)和聚丙烯亚胺(PPI)等类型。通过共价连接聚乙二醇(PEG)链进行PEGylation修饰,可显著改善其生物相容性、延长血液循环时间、减少免疫清除,并利用实体瘤特有的增强渗透与滞留(EPR)效应
来源:Biomaterials Advances
时间:2025-09-18
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早产与自闭症异质性关联的多祖先遗传学研究揭示临床差异的分子基础
自闭症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder, ASD)作为一类高度异质性的神经发育障碍,其临床表现、共病模式及病因机制存在显著差异。全球约1%儿童受其影响,美国患病率更是高达1/36。尽管已知早产(妊娠<37周)是ASD的重要风险因素(约13%ASD个体存在早产史),但遗传变异、早产与ASD异质性间的复杂关系始终未能阐明。早期研究提示,早产ASD个体更易出现运动延迟或体重增长困难等共病,然而这些表型差异背后的遗传机制仍是未解之谜。为破解这一难题,由Charikleia Chatzigeorgiou、Zeynep Asgel等研究者组成的跨国团队,在《Biological
来源:Biological Psychiatry Global Open Science
时间:2025-09-18
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舌背取样在麻风病临床诊断中的应用探索:科摩罗地区横断面研究及RLEP qPCR检测价值评估
背景麻风病作为人类最古老的传染病之一,其世界卫生组织(WHO)推荐的诊断方法依赖于医护人员对临床症状的主观评估。虽然皮肤活检是检测麻风分枝杆菌(Mycobacterium leprae)DNA灵敏度最高的方法,但具有侵入性。基于结核病诊断中舌拭子qPCR检测的成功经验,本研究旨在探索舌背部取样对麻风病患者微生物学确认的可行性。方法论/主要发现研究招募了499名科摩罗地区经临床诊断的麻风患者,收集了活动性皮损的皮肤活检、鼻拭子、舌拭子及舌刮片样本。通过RLEP qPCR(针对36拷贝重复元件)定量M. leprae DNA,并以人类线粒体DNA(mtDNA)作为样本充分性控制(SAC)。结果显示
来源:PLOS Pathogens
时间:2025-09-18