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强脉冲光疗法通过提升泪膜质量与降低眼表炎症改善干眼症
干眼症(Dry Eye Disease, DED)是一种常见的眼表疾病,其核心特征是泪膜不稳定和高渗透压,导致患者出现眼部干涩、疼痛、视力模糊等症状。在众多病因中,睑板腺功能障碍(Meibomian Gland Dysfunction, MGD)是导致蒸发过强型干眼的主要原因。睑板腺分泌的脂质是泪膜最外层的“油性”保护层,能有效防止泪液过快蒸发。当睑板腺功能异常时,脂质分泌不足或质量下降,泪液蒸发加速,泪膜渗透压升高,进而引发眼表炎症反应,形成恶性循环。传统的干眼症治疗手段,如人工泪液、热敷、睑板腺按摩等,虽然能暂时缓解症状,但往往治标不治本,且患者依从性较差。近年来,强脉冲光(Intense
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-22
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基于机器学习的外泌体相关基因谱在骨关节炎精准诊疗中的应用
骨关节炎(OA)是一种常见的退行性关节疾病,全球有超过5亿人受其困扰。其发病机制复杂,涉及炎症、代谢紊乱和细胞间通讯异常。尽管外泌体作为细胞间通讯的关键介质,在OA中的作用却鲜为人知。为了填补这一空白,由Chuanfei You、Furen Dai、Bingzhu Dai、Weijun Wu、Le Fang、Weimin Jia、Xu Han、Zhi Su和Jian Li*组成的研究团队,在《Scientific Reports》上发表了一项研究,他们整合了生物信息学与机器学习技术,旨在系统性地识别与OA相关的核心外泌体相关基因(ERGs),并探索其在疾病诊断和分子分型中的潜在价值。为了回答这
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-22
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基于机器学习模型评估查尔森合并症指数对ICU高碳酸血症患者28天死亡风险的预测价值及临床意义
在重症监护室(ICU)的临床实践中,高碳酸血症患者的管理一直是个棘手难题。这些患者往往伴有复杂的合并症,其死亡率预测更是充满挑战。传统的评分系统如急性生理学评分III(APS III)、序贯器官衰竭评分(SOFA)等虽广泛应用,但针对合并症负担的评估仍显不足。查尔森合并症指数(Charlson Comorbidity Index, CCI)作为评估患者长期预后的重要工具,其在ICU高碳酸血症患者短期死亡率预测中的价值尚不明确。为解决这一临床难题,研究团队开展了一项基于MIMIC-IV数据库的大规模回顾性研究。该研究纳入了4302例ICU高碳酸血症患者,其中28天死亡率为27.5%。研究人员创新
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-22
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血糖变异性与危重创伤患者短期及长期死亡风险的关联性研究:基于MIMIC-IV数据库的回顾性队列分析
在全球范围内,创伤始终是导致死亡和残疾的主要原因之一,每年造成超过五百万人死亡,更是45岁以下人群的首要死因。需要入住重症监护病房(ICU)的危重创伤患者由于血流动力学不稳定、全身炎症反应和多器官功能障碍的相互作用,死亡率尤为显著。尽管现代急救体系、损伤控制复苏技术和先进的重症监护手段已经改善了短期生存率,但严重创伤的总体死亡率仍处于平台期。更令人担忧的是,创伤患者的长期死亡率持续高于同龄普通人群,这说明急性期治疗的进步尚未完全解决创伤对生存的深远影响。因此,识别可干预的生理学指标以进一步改善患者预后,成为创伤重症领域亟待解决的关键问题。在众多生理指标中,血糖变异性(Glycemic Vari
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-22
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HBcAb阳性人群中隐匿性乙型肝炎病毒感染的全球流行率:系统评价与荟萃分析
在全球范围内,乙型肝炎病毒(HBV)感染依然是一项重大的公共卫生挑战。据世界卫生组织估计,全球有2.96亿慢性乙型肝炎患者,每年约有82万人死于肝硬化、肝细胞癌等相关并发症。尽管疫苗接种和抗病毒治疗取得了显著成效,新发慢性乙型肝炎病例有所减少,但许多人体内仍存在乙肝核心抗体(HBcAb),这表明他们曾经感染过乙肝病毒。这种情况在高流行地区尤为常见,影响了20%-40%甚至更多的人口。这些HBsAg阴性但HBcAb阳性的人群通常被认为是感染已缓解或处于"非活动"状态。然而,越来越多的证据表明,这种血清学标志可能意味着隐匿性乙肝病毒感染(OBI)的存在——即尽管乙肝表面抗原(HBsAg)已清除,但
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-22
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黄芪多糖通过SIRT1/FOXO3a/BNIP3通路增强足细胞自噬缓解糖尿病肾病
糖尿病肾病(DN)是糖尿病最严重的微血管并发症之一,也是导致终末期肾病的主要原因。在DN的复杂发病机制中,足细胞损伤和丢失是导致蛋白尿和疾病进展的关键事件。自噬作为一种溶酶体依赖的降解过程,对于维持细胞稳态至关重要,尤其是在应激条件下的足细胞中。然而,高糖环境会破坏足细胞的自噬流,导致受损细胞器和蛋白质的积累,从而加剧细胞功能障碍和凋亡。因此,增强足细胞自噬被认为是缓解DN进展的潜在治疗策略。黄芪多糖(APS)是传统中药黄芪的主要生物活性成分,因其在DN中的肾脏保护作用而备受关注。尽管已有研究表明APS具有抗炎、抗氧化和免疫调节等多种药理活性,但其是否通过调控足细胞自噬来发挥肾脏保护作用,以及
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-22
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基于FedProx与LoRA的轻量化联邦学习新策略:提升非独立同分布数据下的肺炎诊断效能
在全球范围内,肺炎依然是威胁人类健康的主要疾病之一,尤其在医疗资源匮乏地区,早期诊断面临巨大挑战。胸部X光摄影(CXR)是目前最常用的筛查工具,但其人工判读耗时耗力且存在主观差异。近年来,基于深度学习的人工智能(AI)模型在医学影像分析中展现出强大潜力,尤其是卷积神经网络(CNN)在肺炎检测任务中已达到较高准确率。然而,绝大多数AI模型依赖于集中式训练模式,需要将各医疗机构的患者数据汇聚至中央服务器,这在实践中引发了严峻的数据隐私、安全性与合规性问题——例如,HIPAA(健康保险流通与责任法案)和GDPR(通用数据保护条例)等法规严格限制了患者数据的跨境或跨机构传输。此外,由于医院间的技术壁垒
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-22
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营养-浮游植物-副产物系统中的延迟动力学与解毒机制:驱动水华稳定与振荡的生态调控机理
在湖泊、河口和沿海水域,浮游植物水华如同一次次无声的“生态爆炸”,其爆发与消退的规律一直是困扰环境科学家和生态学家的难题。传统观点认为,营养盐富集往往会直接导致浮游植物种群出现剧烈的“繁荣-崩溃”循环。然而,现实观测却呈现出更为复杂的图景:在营养水平相似的水体中,有些藻华能长期稳定存在,有些则表现出剧烈的周期性震荡。这背后究竟隐藏着怎样的生态学机制?越来越多的证据表明,浮游植物自身释放的胞外副产物,例如具有化感作用(Allelopathy)的毒素或丰富的胞外聚合物,在调控水华动态中扮演着关键角色。这些副产物既能抑制竞争者,也可能在积累到一定程度后反噬自身,而其最终效应则受到微生物降解等解毒过程
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-22
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基于(S)-乳酸腙的非对映选择性合成新型吡唑啉衍生物及其抗菌活性研究
在药物化学领域,手性化合物因其在生物体内的特异性识别能力而备受关注。吡唑啉作为五元氮杂环化合物的重要代表,不仅广泛存在于荧光材料、有机电子等功能材料中,更在医药领域展现出抗肿瘤、抗菌、抗病毒等多重生物活性。然而传统手性吡唑啉合成方法面临严峻挑战:昂贵的手性催化剂增加了生产成本,冗长的反应时间降低了合成效率,有毒有机溶剂的使用带来环境压力,且往往需要过量催化剂才能实现理想的立体选择性控制。针对这一难题,伊朗研究团队在《Scientific Reports》发表的最新研究中,另辟蹊径地利用天然手性源(S)-乳酸乙酯作为手性前体,开发了一种绿色、经济高效的非对映选择性合成新方法。该方法巧妙利用了生物
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-22
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解密miRNA、HPV感染与抑癌基因表达在乳腺癌中的相互作用网络
乳腺癌(Breast Cancer, BC)是全球女性中最常见的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率居高不下,严重威胁女性健康。尽管遗传因素、激素水平和生活方式等已被确认为BC的重要风险因素,但病毒感染在肿瘤发生发展中的作用近年来备受关注。其中,人乳头瘤病毒(Human Papillomavirus, HPV)作为明确的致癌病毒,与宫颈癌等多种癌症密切相关,但其在乳腺癌发生中的具体角色和分子机制仍存在争议,亟待深入探索。同时,微小RNA(microRNA, miRNA)作为基因表达的关键调控因子,在肿瘤进展中扮演着双重角色,既可抑制也可促进癌症发展。然而,HPV感染、miRNA表达与关键抑癌基因(如
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-22
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基于PacBio长读长测序的秘鲁帕索马线粒体基因组组装与系统发育分析
秘鲁帕索马(Peruvian Paso Horse, PPH)是一种原产于秘鲁的独特马种,以其标志性的“帕索·亚诺”(paso llano)步态而闻名,被公认为秘鲁文化遗产的一部分。自16世纪西班牙殖民者将马匹引入美洲以来,南美地区的克里奥尔马(Creole horses)经过400多年的自然选择和人工选育,已高度适应了当地环境。然而,尽管秘鲁帕索马在繁殖生理和性状遗传力方面已有初步研究,但其遗传背景,特别是母系遗传的线粒体基因组(mitogenome)信息仍十分有限。在动物中,线粒体基因组是约14-20 kb的环状DNA分子,因其比核DNA更高的突变率以及包含保守区和可变区的特点,被广泛用于
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-22
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CD36通过激活Hippo-YAP信号通路介导的失巢凋亡抵抗驱动乳腺癌淋巴结转移的机制研究
在全球女性恶性肿瘤中,乳腺癌不仅发病率高居首位(占11.6%),其导致的死亡率也相当可观(6.9%)。多数乳腺癌患者的死亡并非原发肿瘤本身所致,而是源于肿瘤细胞的远处转移。在多种转移途径中,淋巴结转移尤为常见,它像是癌细胞向更远处扩散的"跳板",尤其多见于Luminal型乳腺癌,而非三阴性乳腺癌。淋巴结转移状况是评估患者预后和远处转移风险的关键指标,阳性淋巴结数量与远处转移风险密切相关。然而,与对远处转移机制的大量研究相比,人们对癌细胞如何在淋巴系统中生存和生长的认识仍显不足,这限制了对乳腺癌淋巴结转移的有效防治。淋巴系统一个显著的特点是富含脂质成分。研究人员通过在大鼠肠系膜淋巴管插管模型中发
来源:Communications Biology
时间:2025-12-22
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综述:抗菌棉纤维复合材料:化学、功能化与生物医学应用
1. 引言:棉纤维的抗菌功能化棉纤维(COT)作为一种天然、可再生、生物相容性优异的纤维素材料,在生物医学领域(如伤口敷料、医用纺织品)具有广阔的应用前景。然而,其亲水性和多孔结构使其极易成为微生物(细菌、真菌)滋生的温床。因此,对棉纤维进行抗菌功能化改性,赋予其抑制或杀灭微生物的能力,是提升其应用价值和安全性的关键。2. 天然提取物功能化抗菌棉纤维植物精油和天然染料(如姜黄素、芦荟提取物)因其广谱抗菌活性和生物降解性,常被用作绿色抗菌剂。通过物理吸附或化学交联(如使用柠檬酸(CTA)作为交联剂)的方式,可将这些天然活性成分固载于棉纤维表面,赋予其良好的抗菌性能。3. 壳聚糖(CTS)功能化抗
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-12-22
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北半球森林生长对连续霜冻的敏感性:持续时间比孤立事件更具破坏性
随着气候变化加剧,极端气候事件对森林生态系统的冲击日益凸显。在众多气候胁迫因子中,霜冻因其能直接破坏植物组织结构和生理功能而备受关注。当温度降至冰点以下,植物细胞内部形成的冰晶会刺穿细胞膜,导致细胞液外渗和组织坏死,进而显著削弱树木的光合能力和生长活力。传统研究多聚焦于孤立霜冻事件(即单日极端低温)的影响,然而在自然环境中,霜冻往往持续数日形成连续侵袭。这种持续低温胁迫是否会导致累积性损伤?其生态效应是否远超孤立事件?这些问题成为当前森林生态学研究的重要盲区。为解决这一科学难题,由四川大学陈雷研究员领衔的国际研究团队,在《Nature Communications》上发表了题为"Continu
来源:Nature Communications
时间:2025-12-22
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突破密集集成极限:逆向设计铌酸锂多模光子回路实现超紧凑高速数据传输
在当今大数据时代,光子集成电路(PIC)正经历着向密集集成的范式转变,这对于扩展带宽、降低每比特能耗以及支持多种光学功能的片上融合至关重要。然而,传统硅基、氮化硅和III-V族平台虽然具有成熟的CMOS兼容工艺,但在非线性性能、电光响应或材料透明度方面存在固有局限。薄膜铌酸锂(TFLN)因其宽光学透明窗口、强非线性光学性能和高速度电光调制等优异特性而崭露头角,但其适中的折射率对比度限制了模式约束能力,导致器件尺寸(如波导弯曲半径)面临限制,制约了芯片集成密度。为解决这一难题,来自合肥工业大学、RMIT大学等机构的研究团队在《Nature Communications》上发表了最新研究成果。他们
来源:Nature Communications
时间:2025-12-22
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金属有机化学气相沉积法外延生长晶圆级二维超导体单晶
在二维材料的世界里,半导体家族(如MoS2、WS2)已经大放异彩,催生了新一代电子器件。然而,这些器件的性能常常受限于传统三维金属电极与二维半导体之间糟糕的界面接触,导致电荷传输效率低下。此时,二维金属过渡金属硫族化合物(TMDCs)因其与二维半导体天然的范德华(vdW)相互作用和极小的晶格失配,被视为理想的二维金属电极材料。它们不仅能有效降低接触电阻,还展现出超导、磁性和电荷密度波等迷人的低温物理现象,在量子计算和自旋电子学领域潜力巨大。尽管前景广阔,但二维金属TMDCs的规模化制备却步履维艰。传统的化学气相沉积(CVD)方法通常只能获得微米级的薄片,难以满足实际器件对大面积、高均匀性的需求
来源:Nature Communications
时间:2025-12-22
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空间位阻诱导界面结构锁定实现单羧酸盐保护银纳米团簇的室温光致发光
在纳米材料研究领域,金属纳米团簇因其独特的量子尺寸效应和光学性质而备受关注。特别是配体保护的银纳米团簇,其光学性能的精准调控一直是研究者追求的目标。然而,由于银与氧供体配体之间的配位作用较弱,实现原子级精确的羧酸盐保护银纳米团簇并阐明其界面结构与性能的关联仍面临巨大挑战。传统观点认为,改变配体界面结构往往会引发金属内核的重构,这使得在保持相同内核结构的前提下调控界面构型变得异常困难。针对这一科学难题,清华大学王泉明教授团队与宁夏大学刘宽冠教授等合作者在《Nature Communications》上发表了一项突破性研究。他们巧妙利用羧酸配体的空间位阻效应,成功制备了两种具有相同Ag8内核但界面
来源:Nature Communications
时间:2025-12-22
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基于新型耐受标识指数(TII)的烟草基因型对埃及列当杂草胁迫耐受性综合评价
在烟草种植领域,一种名为埃及列当(Phelipanche aegyptiaca)的寄生性杂草正悄然成为制约产业发展的隐形杀手。这种缺乏叶绿素的寄生植物通过吸附在烟草根部掠夺水分和养分,导致宿主植株枯萎死亡,严重时可造成100%的产量损失。更棘手的是,埃及列当种子在土壤中能保持活力长达40年以上,传统防治手段难以根除。面对这一挑战,伊朗马拉盖大学与乌尔米亚烟草研究中心的科研团队开展了一项创新研究,通过开发新型评价指标系统筛选抗性烟草基因型,相关成果发表于《Discover Plants》期刊。研究人员选取26个具有地域代表性的烟草基因型,在温室条件下采用随机区组设计,分别设置正常生长和埃及列当胁
来源:Discover Plants
时间:2025-12-22
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面向星载高光谱图像分类的轻量化光谱-空间统一前馈卷积Transformer框架
随着对地观测技术的飞速发展,星载高光谱成像技术以其大规模、高精度的分类能力,为快速发现地表异常提供了重要手段。然而,海量的高光谱数据给实时应用带来了巨大挑战。传统的高光谱图像分类(HSIC)方法在处理高维非线性数据时存在局限,而深度学习(DL)方法虽然提高了精度,却因模型复杂度和计算资源需求过高,难以在资源受限的轨道平台上部署。现有的轻量化方案,如模型剪枝(MP)、权重量化(WQ)和知识蒸馏(KD),往往面临性能下降或训练复杂度增加的困境。紧凑网络设计通过简化卷积模块减少参数,但仍需足够深度来保证精度,平衡分类精度与计算复杂度仍是一个开放挑战。为解决上述问题,研究团队在《IEEE Journa
来源:IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing
时间:2025-12-22
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HDM-Stereo:基于分层动态匹配的立体匹配即插即用框架——提升跨数据集泛化能力与大视差处理新突破
在遥感测绘和计算机视觉领域,从卫星立体影像中精确估计视差是一项基础而关键的任务。然而,现有的立体匹配网络通常需要在预定义的视差范围内构建成本体积,这种设计就像给模型戴上了"眼罩",使其难以适应不同数据集间视差分布的显著差异。如图所示,US3D、WHU-Stereo和WHU-MVS数据集的视差分布存在明显不平衡,这种分布差异严重制约了模型在不同数据集间的泛化能力。更令人头疼的是,现实应用中广泛基线相机系统采集的高分辨率图像往往会产生大视差,而传统网络对此束手无策。实验数据显示,当真实视差dgt≥ 80像素时,所有网络都无法实现准确匹配,这表明传统方法在大视差场景下几乎失效。面对这些挑战,武汉大学
来源:IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing
时间:2025-12-22