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锂金属负极的{110}晶面异质外延生长:基于LiF@Ag共格异质结构的高稳定性设计
1 引言锂金属负极(LMA)因其3860 mAh g−1的理论比容量和−3.04 V(vs. SHE)的极低电极电位,被视为高能量存储系统的理想选择。然而,锂枝晶不可控生长和SEI界面不稳定性严重阻碍其实际应用。近期研究表明,通过异质外延衬底引导{110}晶面取向的锂沉积可有效抑制枝晶,其中LiF和Ag因与Li(110)面的低晶格失配(分别为4.8%和4.3%)成为潜在候选材料。但LiF亲锂性不足,而Ag易与Li形成合金导致结构粉化。本研究提出一种LiF@Ag共格异质结构,通过Ag纳米颗粒(NPs)在二维LiF层上的均匀生长,结合LiF的晶格匹配优势和Ag的动力学调控能力,实现协同效应。2 结
来源:Advanced Science
时间:2025-08-09
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离子化脂质纳米颗粒诱导的新型肿胀-溶解性细胞死亡机制及其在疫苗佐剂和癌症治疗中的应用
离子化脂质纳米颗粒触发的新型细胞死亡机制脂质纳米颗粒(LNPs)作为革命性药物递送平台,其内在生物学效应长期被忽视。本研究首次发现基于新型离子化磷脂IP9构建的无载药脂质纳米颗粒(ipLNP)能在多种细胞系中诱导独特的"气泡样"肿胀形态和溶解性死亡,这种跨细胞类型的广谱效应暗示着普适性机制的存在。肿胀-溶解性死亡的形态学特征通过高内涵成像系统捕捉到ipLNP处理的细胞经历收缩-出泡-肿胀的动态过程,最终形成包含多个内膜气泡的"气泡套气泡"结构。膜完整性检测显示肿胀细胞同时呈现膜联蛋白V-mCherry(标记膜磷脂外翻)和SYTOX Green(标记膜破裂)双阳性特征,但缺乏典型的核碎裂现象,表
来源:Advanced Science
时间:2025-08-09
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Akkermansia muciniphila来源的N-乙酰亚精胺通过调控肠道α1,2-岩藻糖基化维持肠道稳态的分子机制
Akkermansia muciniphila通过α1,2-岩藻糖基化调控肠道屏障的机制1 引言炎症性肠病(IBD)的发病与肠道α1,2-岩藻糖基化缺陷密切相关。既往研究表明,特定益生菌可通过白介素-22(IL-22)依赖的FUT2途径增强岩藻糖基化,但A. muciniphila的调控机制尚不明确。该研究首次发现A. muciniphila菌株CCFM1079能独立于IL-22/FUT2轴,通过其特有代谢物N-乙酰亚精胺激活HDAC2-C1GALT1C1通路,重塑肠道糖基化模式。2.1 A. muciniphila通过增强α1,2-岩藻糖基化缓解结肠炎在DSS诱导的结肠炎小鼠模型中,A. m
来源:Advanced Science
时间:2025-08-09
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全球最大人工林土壤功能碳组分储碳潜力研究:气候变暖与干旱加剧天然林转人工林的碳损失机制
气候变暖与干旱加剧人工林碳损失研究团队通过全国248个实地采样点和817个文献数据点,揭示人工林表层土壤MAOC和POC浓度仅为天然林的43%和40%。线性混合效应模型显示,年均温度(MAT)每升高1°C,人工林MAOC损失比天然林多17%,干旱指数(AI)降低则使POC损失加剧23%。这种差异源于人工林较低的植物多样性(减少38%微生物碳利用效率)和矿物保护能力(铁氧化物含量降低29%)。土壤碳库赤字与修复潜力随机森林模型将气候、土壤属性等9个因子纳入预测,绘制出中国首张1 km分辨率MAOC/POC分布图。数据显示人工林存在1.06(0.88-1.26)Pg MAOC和1.10(0.91-
来源:Advanced Science
时间:2025-08-09
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抑制核糖核酸酶活性调控真菌操纵的根际微生物组及病害防控新策略
土壤病原菌突破植物微生物组屏障的分子武器土壤中的禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)作为全球十大植物病原真菌之一,能引发小麦赤霉病、大豆根腐病等多种作物病害。最新研究发现,该病原菌分泌的效应蛋白Fg12具有双重功能:既是攻击植物的毒力因子,又是调控根际微生物组的"生态武器"。根际微生物组的攻防战通过无菌土壤对比实验发现,Fg12基因缺失突变体(ΔFg12)在非灭菌土壤中的定殖能力显著弱于野生型,而在灭菌土壤中两者无差异。微生物组测序显示,野生型菌株处理的根际中假单胞菌目(Pseudomonadales)和芽孢杆菌目(Bacillales)丰度显著降低。体外实验证实,10 µM
来源:Advanced Science
时间:2025-08-09
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精氨酸代谢紊乱通过ROS介导的mTOR信号失活抑制雄激素性脱发的毛发再生
摘要雄激素性脱发(AGA)作为最常见的脱发类型,其发病机制尚未完全阐明。本研究通过代谢组学分析发现AGA患者血清中精氨酸水平显著降低,进一步揭示毛囊局部精氨酸代谢紊乱(SLC7A1下调/ARG2上调)导致活性氧(ROS)积累,进而抑制mTOR信号通路并阻碍毛囊再生。通过外源补充精氨酸或靶向沉默ARG2,研究成功在小鼠模型和人毛囊培养中恢复毛发生长,并开发了微针递送系统实现精准治疗。1 引言AGA与代谢综合征的关联日益受到关注,但具体机制不明。精氨酸作为多功能氨基酸,其代谢异常在肿瘤和心血管疾病中已有报道,但在AGA中的作用尚未探索。本研究首次将精氨酸缺乏与AGA病理关联,提出局部代谢干预的治疗
来源:Advanced Science
时间:2025-08-09
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单细胞分辨率解析产科抗磷脂综合征中蜕膜单核细胞来源巨噬细胞浸润的作用与机制
引言产科抗磷脂综合征(OAPS)是一种以病理妊娠和抗磷脂抗体(aPLs)持续阳性为特征的自身免疫性疾病。传统观点认为其发病机制与母胎界面微血栓形成有关,但近年研究发现胎盘血栓病变并不常见。蜕膜免疫细胞(如NK细胞、巨噬细胞和T细胞)通过与滋养细胞相互作用维持妊娠耐受,而OAPS患者蜕膜巨噬细胞显著浸润的现象提示其可能成为新的病理特征。然而,这些巨噬细胞的来源、调控机制及对滋养细胞的影响尚不明确。结果1. 蜕膜与PBMCs的单细胞整合图谱研究构建了OAPS患者和健康对照(HCs)的蜕膜与PBMCs单细胞转录组图谱,通过Harmony算法校正批次效应后,鉴定出20种细胞类型。结果显示,蜕膜免疫细胞
来源:Advanced Science
时间:2025-08-09
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纤维蛋白凝块分子蠕变诱导的疲劳断裂机制及其在血栓栓塞中的临床意义
纤维蛋白凝块分子蠕变诱导的疲劳断裂机制Abstract纤维蛋白网络作为血栓的结构框架,在脉动血流作用下会发生疲劳失效,导致中风、肺栓塞等栓塞事件。虽然单次加载下的纤维蛋白断裂行为已有深入研究,但控制血栓栓塞的疲劳机制尚未阐明。多尺度实验和模型揭示了纤维蛋白网络存在高断裂能与低疲劳阈值的矛盾现象。机制研究表明,循环载荷诱导纤维蛋白分子链发生不可逆的α-β转变,通过分子蠕变耗散应变能,促使应力局部化纤维断裂和裂纹扩展。建立的多尺度连续模型定量关联了这种纳米力学与宏观疲劳行为,提出了由累积构象损伤驱动的血栓破裂新机制。1 Introduction血栓是由纤维蛋白网络和血细胞组成的复合材料,依赖纤维蛋
来源:Advanced Science
时间:2025-08-09
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金纳米颗粒修饰黄芩素/壳聚糖-氧化锌纳米复合物的制备及其通过调控细胞周期基因表达抑制胃肠道间质瘤进展的研究
Highlight本研究采用绿色方法制备了ZnO@CS-baicalein/Au NPs纳米复合材料,通过SEM/TEM、FT-IR、EDX等技术表征显示,该催化剂在吡喃并[2,3-d]嘧啶的三组分合成反应中表现出优异催化活性(可循环使用8次)。生物学实验证实,该纳米复合物能通过PI3K/Akt/mTOR通路显著抑制ImGIST细胞增殖(IC50 109 μg/mL),上调促凋亡蛋白Bax和P53,下调抗凋亡蛋白Bcl2,并引发S期细胞周期阻滞。Green approach for preparation of ZnO@CS-baicalein/Au NPs在50 mL锥形瓶中,将1 mM硝酸
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-08-09
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羧甲基壳聚糖调控鸡肉肌原纤维蛋白凝胶特性及风味吸附能力的分子机制研究
Highlight本研究亮点在于首次阐明羧甲基壳聚糖(CMC)通过"氨基-羟基-羧基"三元功能基团与肌原纤维蛋白(MP)形成稳定复合物(结合能-7.1 kcal/mol),其诱导的蛋白结构重排(α-螺旋减少/β-转角增加)和分子链展开,为开发兼具优异质构与风味锁留能力的肉制品提供理论依据。Materials90%)由上海麦克林生化科技有限公司提供。Preparation of MP参照Teng等的方法,将鸡胸肉碎冰浴匀浆于含10 mM EDTA的Tris缓冲液(pH 8.3),通过差速离心获得肌原纤维蛋白。Solubility and turbidity如图1A所示,CMC添加显著提升蛋白溶解
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-08-09
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具有过氧化物酶样活性和温和光热效应的Fe3+-花旗松素纳米酶氧化葡聚糖/胺化明胶水凝胶用于压力性溃疡修复
Highlight本研究开发了一种基于金属-多酚配位网络的新型纳米酶系统,将天然黄酮类化合物花旗松素(Taxifolin, TAX)与三价铁离子(Fe3+)结合形成功能化纳米颗粒(Fe3+-TAX NZs),该体系展现出双重特性:① 类过氧化物酶(POD)活性可催化伤口部位过氧化氢(H2O2)转化为羟基自由基(•OH);② 在808 nm近红外光照射下产生温和光热效应(<50°C)。这两种特性协同作用可有效清除细菌生物膜,同时对哺乳动物细胞具有良好生物相容性。Materials花旗松素(TAX,纯度98.0%)购自中国食品药品检定研究院,三氯化铁(FeCl3•6H2O)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-08-09
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仿生机械训练诱导自增强型PVA/CMC/MXene复合水凝胶在可穿戴电子器件中的应用研究
Highlight受骨骼肌通过机械训练实现纤维周期性解组重建的生物特性启发,本研究提出机械训练增强策略制备自增强导电复合水凝胶。以富含纳米晶域的PVA为基质,MXene作为导电介质实现679.6 mS/m高导电率,CMC的引入不仅防止MXene自堆叠,还通过氢键相互作用和链缠结密度增强力学性能。材料与方法PVA 1797(醇解度96.0-98.0%)、CMC(分子量25万)和Ti3C2Tx MXene购自商业渠道。将0.20 g多层Ti3C2Tx分散于50 mL去离子水中制备MXene溶液。复合水凝胶制备与结构表征通过PVA/CMC/MXene前驱体溶液多次冻融循环制备仿生复合水凝胶(图1a)
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-08-09
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pH响应性半胱氨酸-精氨酸协同修饰壳聚糖水凝胶:维生素B12控释体系的多功能生物效应研究
Highlight本研究通过双功能聚乙二醇(DFPEG)交联和半胱氨酸(Cys)/精氨酸(Arg)协同修饰壳聚糖(CS),成功构建了具有pH响应特性的智能水凝胶(CDA)。该体系展现出卓越的三维网络结构,其动态希夫碱(Schiff base)交联机制赋予材料优异的pH敏感性和自修复特性。Materials实验采用分子量100kDa的壳聚糖(CS)作为基质,L-精氨酸(Arg)和L-半胱氨酸(Cys)作为功能单体,双醛基聚乙二醇(CHO-PEG-CHO)作为交联剂。通过核磁共振(1H NMR)和傅里叶红外(FTIR)证实了亚胺键(C=N)的成功形成。Gel formation and pH re
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-08-09
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细菌纤维素基复合抗菌膜的银纳米颗粒与头孢哌酮钠原位负载及其促伤口愈合作用
Highlight本研究基于细菌纤维素(BC)的三维网络结构和优异成膜性,通过水热原位合成技术将银纳米颗粒(AgNPs)固定在BC膜上,再浸渍聚乙二醇(PEG400)和头孢哌酮钠(CEFNa)溶液,成功制备出BC/AgNPs/PEG/CEFNa复合抗菌膜。Experimental materials实验材料:凝胶状细菌纤维素(固含量1 wt%,直径50-100 nm)购自桂林奇宏科技;硝酸银(AgNO3)、聚乙二醇400(PEG400)和头孢哌酮钠(CEFNa)分别来自国药化学试剂、天津富宇精细化工和苏州东瑞制药。Preparation of BC/AgNPs/PEG/CEFNa compos
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-08-09
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季节变化对学龄儿童口咽及鼻咽微生物组的影响:基于"School MicroBE"计划的动态研究
研究背景在新型病原体涌现和抗生素耐药性(AMR)危机背景下,理解儿童微生物组动态成为公共卫生重点。学校作为高密度接触环境,是研究儿童免疫发育关键期微生物组(MicroBE)演变的理想场所。既往研究表明,鼻咽微生物组与呼吸道感染风险相关,而口腔微生物组则与龋齿等疾病关联,但季节变化对这两个生态位的交互影响尚不明确。研究方法智利"Rebeca Matte"公立学校119名4-13岁儿童参与纵向研究,在2023年南半球秋季(4月)、冬季(6月)和春季(9月)分三次采集鼻咽和口腔样本(共341份)。通过16S rRNA基因V3-V4区测序(Illumina NextSeq 2000平台)和DADA2流
来源:mSystems
时间:2025-08-09
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基于RCA-HCR级联线性多剪切位点DNA步行器(LMDW)的电化学生物传感器用于肿瘤标志物超灵敏检测
Highlight本研究通过RCA与HCR反应的级联整合,设计出具有高剪切效率的线性多剪切位点DNA步行器(LMDW),成功构建了针对乳腺癌标志物miRNA-21的超灵敏电化学生物传感器。与传统单剪切位点步行器相比,LMDW能容纳大量功能域,显著提升信标探针的剪切效率,使检测限低至0.72 aM,并在20分钟内完成探针捕获。Design of LMDW如方案1所示,发夹结构H1可特异性识别目标miRNA-21(T)形成T-H1复合物。在T4 DNA连接酶和phi29 DNA聚合酶作用下,RCA产物作为空间受限模板引发HCR反应,自组装形成二维线性结构,为步行器提供密集的Nb.BbvCI酶切位点
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-08-09
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综述:肺癌组织学转化的机制、临床特征及治疗策略
肺癌组织学转化的多维解密临床景观:当靶向治疗遭遇"变形记"EGFR/ALK-TKI和免疫检查点抑制剂(ICIs)虽显著改善非小细胞肺癌(NSCLC)预后,但约3-15%患者会出现向小细胞肺癌(SCLC)的组织学转化。这种"金蝉脱壳"式的耐药机制在EGFR突变型肺癌中尤为突出,表现为原发灶消失后出现SCLC典型症状如快速增殖和高转移性。分子开关:RB1/TP53的双重失活全基因组测序揭示,98%转化病例存在RB1和TP53共缺失。这两个"基因组守卫者"的失活触发表观遗传重编程:• 激活SOX2/ASCL1神经内分泌转录程序• 启动EZH2介导的组蛋白甲基化(H3K27me3)• 下调NOTCH通
来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer
时间:2025-08-09
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蓝光受体CRY1通过调控ATG8介导的选择性自噬影响HY5稳定性以精细调控拟南芥光形态建成
在植物王国中,隐花色素(CRY1)作为关键的蓝光受体,如同精密的光信号传感器调控着光形态建成过程。有趣的是,科学家们发现这个光敏蛋白竟与细胞自噬系统的核心组件ATG8上演了一场精彩的分子探戈——在黑暗环境下,ATG8会捕获促进光形态建成的关键转录因子HY5,将其押送至自噬小体进行降解,促使幼苗维持暗形态发育。而当蓝光降临,剧情陡然反转:被激活的CRY1迅速与ATG8结合,如同插入钥匙般阻断ATG8-HY5的相互作用。这种精妙的分子干预不仅阻止了HY5的核外转运和液泡降解,更通过稳定HY5蛋白水平激活光形态建成程序。遗传学实验证实,ATG8和ATG5/ATG7等自噬相关基因如同分子接力棒,在CR
来源:The Plant Cell
时间:2025-08-09
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废旧磷酸铁锂(LiFePO4)双循环升级策略:缺陷继承实现高性能钠离子电池
随着电动汽车的爆发式增长,全球每年产生数百万吨退役锂离子电池,其中磷酸铁锂(LiFePO4或LFP)电池占比超过40%。这些"电子垃圾"既含有珍贵的锂资源,也包含大量低价值的铁磷化合物。传统回收方法往往只提取高价值的锂,而将铁磷组分作为废料处理,不仅造成资源浪费,还面临严峻的环境压力。更棘手的是,长期循环导致的Fe空位(VFe′′)一直被视作LFP性能衰退的"罪魁祸首",但最新研究发现这些"缺陷"在钠离子电池中可能具有独特优势。如何变废为宝,将LIBs的失效机制转化为SIBs的设计策略,成为材料科学领域的前沿挑战。东北师范大学集成光电子学国家重点实验室的Xing-Long Wu团队在《Nati
来源:National Science Review
时间:2025-08-09
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Aurora B激酶通过协同稳定肌球蛋白II和波形蛋白维持有丝分裂细胞球形形态的分子机制
细胞在进入有丝分裂时会经历显著的形态变化,其中最引人注目的就是"变圆"过程。这种从扁平到球形的转变并非简单的物理现象,而是精密调控的生物学事件,对确保染色体正确分离至关重要。然而长期以来,科学家们对细胞如何在纺锤体组装检查点期间维持这种短暂球形状态的机制知之甚少。中国科学技术大学附属第一医院消化内科和中国科学技术大学细胞动力学教育部重点实验室的研究团队在《Journal of Molecular Cell Biology》发表的研究,揭开了这一过程的神秘面纱。研究团队发现,在高度移动的肿瘤细胞中,Aurora B激酶发挥着"形态守护者"的关键作用。这项研究犹如解开了一个精密的机械钟表,揭示了细
来源:Journal of Molecular Cell Biology
时间:2025-08-09