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  • Kaldnes K1生物载体几何构型优化对MBBR系统水力特性的数值模拟研究

    在污水处理领域,移动床生物膜反应器(MBBR)技术因其卓越的污泥保留能力和抗冲击负荷特性,已成为替代传统活性污泥法(CAS)的重要选择。然而,作为MBBR核心组件的生物载体,其几何设计直接影响着反应器的水力特性和处理效率。商业化的Kaldnes K1载体虽广泛应用,但仍存在气液分布不均、传质效率受限等问题。这些问题如同"卡脖子"的瓶颈,制约着污水处理效能的进一步提升。针对这一挑战,研究人员开展了一项创新性研究。他们采用计算流体力学(CFD)这一"数字显微镜",对Kaldnes K1载体进行了三维"解剖"和优化设计。研究团队设计了三种改进构型:K1-M1在中心杆增加凹槽,K1-M2用倾斜棱线替代

    来源:Bioresource Technology Reports

    时间:2025-07-20

  • 亚硝酸盐与联苯菊酯联合胁迫对皱纹盘鲍生物富集、氧化应激及免疫响应的交互效应研究

    随着水产养殖业集约化发展,水体中亚硝酸盐(NO2−)和农药残留的复合污染问题日益突出。作为氮循环的有毒中间体,NO2−可通过氧化血红蛋白损害水生生物呼吸功能;而拟除虫菊酯类杀虫剂联苯菊酯(BF)虽在环境中浓度较低(纳克级),但其高脂溶性易在生物体内富集。这两种污染物在养殖水体中常同时存在,但关于它们对经济贝类的交互毒性机制尚不明确。针对这一科学问题,来自国内的研究团队以重要养殖贝类皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)为模型,在《Aquatic Toxicology》发表了关于NO2−和BF复合暴露效应的研究。通过28天控制实验(0.1 mg/L NO2−和10 μg/L B

    来源:Aquatic Toxicology

    时间:2025-07-20

  • 基于TiO2/甲壳素复合海绵的光催化降解聚苯乙烯微塑料:高效去除水环境新兴污染物的新策略

    在塑料工业飞速发展的今天,微塑料(MPs)已渗透至地球所有水域,甚至通过食物链进入人体器官。聚苯乙烯(PS)因其高分子量和稳定结构成为最难降解的MPs之一,现有光催化技术普遍面临降解效率低(如α-Fe2O3/g-C3N4仅9.94%)、反应时间长(需12小时)等瓶颈。针对这一挑战,长沙理工大学的研究团队创新性地将TiO2纳米颗粒通过冻融法分散固定于甲壳素海绵基质,构建出具有分级多孔结构的ChTiO2复合光催化剂。通过SEM和XPS分析证实,TiO2通过范德华力或氢键紧密锚定在甲壳素骨架上,其分散度显著影响光催化活性。在紫外光照射下,该材料对PS MPs的6小时降解率高达58.4%,远超传统Ti

    来源:Aquaculture

    时间:2025-07-20

  • 软珊瑚养殖微生物组调控策略:从野生到人工培育的Sinularia flexibilis活性成分衰减机制解析

    在热带海洋生态系统中,软珊瑚Sinularia flexibilis因其能产生具有抗炎、抗肿瘤潜力的cembrane型二萜类化合物而备受关注。随着野生珊瑚资源保护压力加剧,人工养殖成为获取活性成分的替代方案。然而台湾国立海洋生物博物馆的研究团队发现,自2016年开展规模化养殖以来,养殖珊瑚中活性物质含量呈现逐年递减趋势,至2022年关键成分损失超50%,这一现象直接威胁到珊瑚衍生药物的可持续开发。为解析这一现象,研究团队采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)结合二代测序技术,对2016-2023年间采集的野生与养殖珊瑚样本进行纵向分析。通过建立12个样本组(含5组野生型、5组养殖型及对应海

    来源:Aquaculture

    时间:2025-07-20

  • 稀土元素废水中衣藻YC的高铵耐受性与氮利用机制研究

    稀土元素(REEs)作为航空航天、新能源等高科技产业的核心原料,其开采过程伴随大量高铵(NH4+-N)废水排放,浓度高达300-5000 mg/L,传统处理方法面临成本高、效率低的困境。微藻因其环境友好特性成为废水处理的新希望,但高浓度NH4+-N会引发微藻渗透压失衡、光合抑制等问题。尤其令人困惑的是,为何某些本土微藻能耐受极端NH4+-N环境?这背后隐藏着怎样的分子适应机制?为破解这一难题,福建师范大学的研究团队聚焦于从REEs废水中分离的Chlamydomonas sp. YC菌株,在《Algal Research》发表的研究中揭示了其独特的氮代谢调控网络。研究人员采用多组学联用策略,通过

    来源:Algal Research

    时间:2025-07-20

  • 弱光胁迫下雨生红球藻虾青素合成的蛋白质组学新机制解析

    在健康食品和医药领域,虾青素(astaxanthin)因其超强抗氧化能力备受关注。这种红色酮类胡萝卜素能有效清除自由基,预防心血管疾病和癌症,已被美国FDA批准为食品添加剂。然而,天然虾青素的主要生产者——雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)面临生产瓶颈:传统高强度光照诱导会导致细胞形态剧变,阻碍工业化培养。更棘手的是,藻类遗传操作困难,关键调控靶点难以验证。中国科学院水生生物研究所的研究团队另辟蹊径,设计出25 μmol·m−2·s−1的弱光胁迫体系,使藻细胞在保持绿色游动形态的同时积累虾青素(48小时达干重0.22%)。通过TMT定量蛋白质组学技术,研究人员捕捉到三

    来源:Algal Research

    时间:2025-07-20

  • TRIM25通过双重泛素化调控机制增强宿主对塞内卡病毒A的先天免疫应答

    塞内卡病毒A(SVA)作为引起猪特发性水疱病的重要病原,近年来在全球养猪业造成严重经济损失。这种无包膜的单链RNA病毒属于小RNA病毒科,其独特的免疫逃逸机制一直是研究难点。此前研究发现,宿主代谢重编程是SVA复制的关键,但病毒如何调控宿主泛素化系统来逃避免疫监视仍不清楚。茂名实验室启动研究项目(2021TDQD002)和广东省现代农业研究体系生猪创新团队的研究人员通过系统研究,首次揭示了TRIM25蛋白在抗SVA感染中的双重调控机制。研究发现,TRIM25一方面通过K63连接的多聚泛素化修饰激活RIG-I信号通路,另一方面通过K48连接的泛素化促进PFKP的蛋白酶体降解,从而抑制病毒依赖的糖

    来源:Veterinary Microbiology

    时间:2025-07-20

  • 信号肽优化重组沙门氏菌载体:PelB增强猪链球菌抗原免疫原性与保护作用的新策略

    猪链球菌(Streptococcus suis, S. suis),尤其是血清型2(SS2),近年来已成为全球养猪业和公共卫生的重大威胁。这种人畜共患病原体通过接触感染猪或污染产品传播,引发败血症、脑膜炎和永久性听力损伤等严重疾病。尽管抗生素是当前主要治疗手段,但耐药菌株的快速进化使其疗效大打折扣。开发安全有效的疫苗成为迫切需求——不仅能减少兽药残留和耐药性风险,还能提供长期保护。然而,传统疫苗设计面临瓶颈:作为口服疫苗递送平台的重组沙门氏菌载体(如沙门氏菌肠炎血清型Choleraesuis)虽能入侵肠道黏膜并激活全身免疫,但其递送的外源抗原常因分泌不足或定位不当而降解,导致免疫原性低下。这一

    来源:Veterinary Microbiology

    时间:2025-07-20

  • 千金藤提取物抗猪流行性腹泻病毒的活性研究及其作用机制解析

    猪流行性腹泻病毒(PEDV)是危害全球养猪业的头号病原体之一,其引发的新生仔猪高死亡率给产业造成年均数十亿美元损失。尽管疫苗已广泛应用,但病毒的高变异率使得现有防控手段捉襟见肘。更棘手的是,目前尚无获批的特异性抗PEDV药物,养殖场只能依赖生物安全措施被动防御。在这一背景下,北京农业大学的研究团队将目光投向了植物源活性成分——双苄基异喹啉生物碱,这类天然化合物在抗冠状病毒领域已展现出独特优势。研究人员通过体外病毒抑制实验、分子对接和动物模型等多维度研究,首次系统评估了千金藤(Stephania japonica)提取物中8种生物碱的抗PEDV活性。研究发现千金藤素(CEP)的半数抑制浓度(IC

    来源:Veterinary Microbiology

    时间:2025-07-20

  • 槲皮素通过激活抗氧化系统及调控炎症通路缓解LPS诱导鹌鹑肝损伤的剂量效应研究

    在禽类养殖业中,抗生素滥用导致的药物残留和肝损伤问题日益严峻。作为重要的经济禽类,鹌鹑因其特殊的生理敏感性,其肝脏健康直接影响肉蛋品质。而脂多糖(LPS)作为革兰氏阴性菌细胞壁成分,能通过激活Toll样受体4(TLR4)信号通路引发"细胞因子风暴",是研究药物性肝损伤的经典模型。传统饲料添加剂带来的安全隐患,使得开发槲皮素这类天然黄酮类化合物成为研究热点——这种广泛存在于果蔬中的物质,凭借其5个酚羟基结构展现出卓越的自由基清除能力。佛山大学的研究团队在《Toxicon》发表的研究中,选取150只42日龄健康鹌鹑,建立LPS诱导的肝损伤模型。通过血清生化分析、肝组织病理学评估及qPCR等技术,系

    来源:Toxicon

    时间:2025-07-20

  • 新型AMPK激活剂Aldometanib通过调控AMPK信号通路缓解LPS诱导的肺成纤维细胞损伤机制研究

    急性肺损伤(ALI)作为威胁生命的严重呼吸系统疾病,其发病与感染、创伤等多种因素相关,其中革兰阴性菌释放的脂多糖(LPS)是诱发炎症级联反应的关键介质。尽管已有槲皮素、β-胡萝卜素等天然产物被报道具有缓解肺损伤作用,但针对AMP激活蛋白激酶(AMPK)这一能量代谢核心调控分子的靶向治疗研究仍属空白。研究人员通过建立LPS诱导的肺成纤维细胞损伤模型,系统评估了新型AMPK激活剂Aldometanib的治疗潜力。该化合物由林圣彩教授团队开发,能特异性阻断醛缩酶与果糖-1,6-二磷酸(FBP)结合,模拟饥饿状态激活溶酶体AMPK通路。研究采用CCK-8法筛选10μg/mL LPS和100nM Ald

    来源:Toxicon

    时间:2025-07-20

  • 肌醇对藏绵羊卵母细胞及早期胚胎发育的影响机制研究

    在青藏高原严酷的自然环境下,作为优势畜种的藏绵羊(Ovis aries)面临着繁殖能力低下的严峻挑战。尽管体外胚胎生产(IVP)技术通过卵母细胞采集(OPU)结合体外成熟(IVM)、体外受精(IVF)和体外培养(IVC)系统,已能实现每次获取10-14枚卵母细胞并生产3-5枚可移植胚胎,但囊胚发育率低、卵母细胞质量异质性大等问题仍制约着技术效率。值得注意的是,体内成熟卵母细胞的质量显著优于体外培养,这种差异很可能源于卵泡液微环境的调控作用——这种富含生物活性物质的液体已被证实能跨物种促进卵母细胞成熟,但其关键作用成分尚不明确。针对这一科学问题,国内研究人员在《Theriogenology》发表

    来源:Theriogenology

    时间:2025-07-20

  • 基于硅胶柱色谱分离的碳点发光特性调控及其在微生物标记中的应用研究

    在纳米材料研究领域,碳点(Carbon dots, CDs)因其独特的光学性质和良好的生物相容性备受关注。这类由sp2/sp3杂化碳构成的纳米颗粒,虽然在水溶性、低毒性等方面表现优异,但其复杂的发光机制和表面化学调控仍是当前研究的难点。特别是当采用生物质原料制备时,产物往往存在组分不均一的问题,这严重制约了其在生物医学领域的精准应用。针对这一挑战,哥伦比亚金迪奥大学(Universidad del Quindío)的研究团队创新性地将柱色谱分离技术应用于碳点的纯化。他们选择大蕉皮和橙皮这两种农业废弃物作为原料,通过水热法合成碳点后,采用硅胶柱色谱分离获得三个具有不同表面化学特性的组分。相关研究

    来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

    时间:2025-07-20

  • 便携式拉曼光谱仪结合机器学习实现植物病原细菌的快速精准分类

    植物病原细菌的快速鉴定是保障粮食安全和农业可持续发展的关键挑战。传统方法如培养鉴定耗时长达数日,分子检测需要昂贵设备,而质谱技术难以区分致病变种(pv.)。这些技术瓶颈导致田间病害防控滞后,每年造成全球作物损失高达20-40%。面对这一难题,国内研究团队创新性地将便携式拉曼光谱仪(RS)与机器学习算法结合,开辟了微生物快速分类的新路径。研究人员采用便携式Bruker BRAVO拉曼光谱仪(785/853 nm激光)直接检测固体培养基上的细菌菌落,通过三步预处理流程:非对称加权惩罚最小二乘法(arPLS)基线校正、Savitzky-Golay(SG)多项式平滑和标准正态变量(SNV)散射校正。利

    来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

    时间:2025-07-20

  • 氧化应激响应型荧光聚合物纳米平台通过脂噬调控脂质代谢改善非酒精性脂肪肝

    在细胞这个精密的"化工厂"里,脂滴(LDs)就像是储备粮仓,储存着甘油三酯(TG)和胆固醇酯(CE)等重要物资。但当这个粮仓爆满时——就像现代人常见的非酒精性脂肪肝(NAFLD),问题就来了:过量的游离脂肪酸(FFA)会产生大量活性氧(ROS),引发"脂毒性-氧化应激"的恶性循环。更麻烦的是,现有脂滴检测技术要么像油红O染色需要破坏组织,要么像尼罗红染料存在斯托克斯位移小、成本高等缺陷。而治疗方面,虽然激活SIRT1/AMPK通路可促进脂噬(lipophagy)降解多余脂滴,但如何精准递送药物并实时监控疗效仍是巨大挑战。河南某高校的研究团队在《Spectrochimica Acta Part

    来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

    时间:2025-07-20

  • 基于局域表面等离子体共振效应与能量转移协同调控的荧光温度计灵敏度研究

    在工业检测和生物医学等领域,传统接触式温度测量技术难以满足极端环境下的需求。光学温度测量技术因其非接触、高灵敏的特性备受关注,其中基于荧光强度比(FIR)的测温法能有效避免激发光源波动干扰。然而,现有技术的温度灵敏度和稳定性仍有提升空间。局域表面等离子体共振(LSPR)效应作为调控发光性能的重要手段,此前多用于增强发光强度,其在温度传感领域的应用潜力尚未充分挖掘。为解决这一科学问题,聊城大学(Liaocheng University)的研究团队创新性地将LSPR效应与稀土离子能量转移相结合,开展了Tb(TMHD)3/Eu(dbm)3phen复合薄膜的温度传感研究。该成果发表于《Spectroc

    来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

    时间:2025-07-20

  • 高压调控共晶分子间电荷转移实现可调谐发光

    在探索宇宙奥秘和保障工业安全的道路上,一种名为S2的双原子分子扮演着特殊角色。这种分子不仅是研究地球原始大气成分的"时间胶囊",更是木星、彗星等天体的重要组成成分。在工业领域,S2作为SF6分解产物,成为诊断电力设备故障的关键指标。然而,这个看似普通的分子却给科学家们出了道难题——由于它仅在1000K以上的高温环境中稳定存在,其光谱特性尤其是吸收截面(ACS)这一关键参数长期缺失,严重阻碍了相关领域的定量分析研究。河北大学的研究人员另辟蹊径,将紫外差分吸收光谱(UV-DOAS)与热转化技术巧妙结合,在《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biom

    来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

    时间:2025-07-20

  • 手性单元引入与受体扩展协同优化圆偏振热激活延迟荧光材料性能的研究

    在显示技术与信息存储领域,圆偏振发光材料(CPL)因其能直接发射圆偏振光的特性,被视为突破传统OLED器件结构复杂、光强衰减等瓶颈的关键。而热激活延迟荧光(TADF)材料凭借其100%激子利用率的理论优势,成为第三代发光材料的代表。然而,如何协同提升CPL的发光不对称因子(glum)与TADF的发光效率,始终是制约高性能圆偏振热激活延迟荧光(CP-TADF)材料发展的核心难题。国家自然科学基金资助项目(批准号:12474258、12274266、12374269)支持下,华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室的研究人员以具有螺旋手性的QAO分子为模板,通过理论计算与分子设计相结合,创新性地提

    来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

    时间:2025-07-20

  • 水力梯度波动条件下土壤颗粒迁移行为及其对排水特性的影响研究

    在水利工程和岩土工程领域,土壤内部侵蚀(suffusion)是威胁水坝、河堤等土工结构长期稳定性的重要隐患。当粗颗粒骨架间的细颗粒在水流作用下发生剥离迁移时,会导致土体密度、骨架结构和渗透性改变,进而引发结构破坏。尽管已知蓄水结构会因降雨和农业活动导致水位波动,进而影响渗流状态,但水力梯度波动条件下的suffusion行为机制尚不明确。更关键的是,现有研究多关注流失土颗粒总量,对排出颗粒的粒径组成动态变化缺乏有效监测手段。针对这一科学问题,日本京都大学(Kyoto University)的研究团队创新性地将浊度测量技术引入suffusion研究,通过自主研发的圆柱柱实验装置,系统探究了两种典型

    来源:Soil and Tillage Research

    时间:2025-07-20

  • 基于可靠性的近断层区高混凝土面板堆石坝地震边坡稳定性评估与设计优化

    在地震频发的土耳其地区,一座102米高的混凝土面板堆石坝(CFRD)——恰伊大坝正面临严峻挑战。这座位于活跃的苏丹达厄断层带仅1.6公里处的大坝,其安全性牵动着下游数万居民的心。更令人担忧的是,全球CFRD传统采用的上游坡1.3-1.5H:1V和下游坡1.4-1.6H:1V的设计标准,在如此高烈度地震区是否依然可靠?这个问题直接关系到无数类似大坝的抗震安全。为解答这一关键问题,研究人员开展了一项开创性研究。通过结合确定性地震危险性分析(DSHA)和概率地震危险性分析(PSHA),对602条活动断层进行系统评估,重点考察距离大坝仅1.6公里的26公里长苏丹达厄断层。研究采用可靠性分析方法,建立了

    来源:Soil and Tillage Research

    时间:2025-07-20


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