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基于可植入光纤表面等离子体共振传感器的Au/TiO2异质结催化反应实时监测与动力学分析
随着全球能源需求激增和环境问题加剧,太阳能驱动的光催化技术成为解决能源危机和污染治理的关键途径。其中,二氧化钛(TiO2)因其稳定性和低成本成为研究热点,但传统检测方法如气相色谱(GC)和紫外可见光谱(UV-Vis)存在采样离散、设备笨重等局限,难以实现催化过程的动态追踪。黑龙江大学团队在《Sensors and Actuators B: Chemical》发表的研究中,创新性地将表面等离子体共振(SPR)技术与光纤传感结合,构建了可植入式监测系统。通过在光纤表面修饰金/二氧化钛(Au/TiO2)异质结催化剂,利用倏逝场实时捕捉污染物降解引起的折射率变化,实现了罗丹明6G(R6G)光催化过程的
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-07-03
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金属有机框架与膜融合集成平台用于甲状腺癌诊断中外泌体miRNA的分离检测
甲状腺癌是全球发病率增长最快的恶性肿瘤之一,传统诊断依赖超声、细针穿刺活检等有创手段,存在误诊率高、患者心理负担重等问题。外泌体(Extracellular Vesicles, EVs)作为携带miRNA的纳米级囊泡,已成为癌症诊断的新型标志物,但现有检测技术面临外泌体分离纯化步骤繁琐、核酸易降解等挑战。针对这一难题,暨南大学附属第一医院的研究团队在《Sensors and Actuators B: Chemical》发表了一项创新研究。他们构建了基于沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8的集成化检测平台:首先利用ZIF-8表面正电荷特性高效捕获外泌体,酸性条件下释放的Zn2+同步作为DNAzyme催化
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-07-03
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钙铝共掺杂ZnO纳米结构的合成及其形貌依赖性CO2气敏性能研究
随着工业革命以来大气CO2浓度持续攀升,开发高效气体传感器成为应对气候变化的关键。传统ZnO基传感器虽成本低廉但存在工作温度高、选择性差等瓶颈,尤其对CO2的检测性能亟待突破。韩国工业技术研究院(KITECH)的Yijun Yang团队创新性地采用钙铝共掺杂策略,通过调控ZnO纳米结构形貌,成功研制出兼具高灵敏度和低工作温度的CO2传感器。研究采用溶胶-凝胶法合成纳米颗粒(NPs)、纳米棒(NRs)和纳米线(NWs)三种形貌的钙铝共掺杂ZnO材料。通过X射线衍射(XRD)证实掺杂后仍保持六方纤锌矿结构,扫描电镜显示NWs具有最大比表面积。气敏测试系统在1,000-5,000 ppm CO2浓度
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-07-03
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基于适配体-聚二乙炔纳米脂质体的自加速近红外荧光传感器用于EpCAM快速特异性检测及体内癌症成像
癌症是全球公共卫生的重大挑战,早期诊断对提高患者生存率至关重要。然而,现有检测技术如ELISA和免疫组化存在操作繁琐、耗时长等问题,而电化学传感器虽成本低却难以实现体内实时成像。上皮细胞粘附分子(EpCAM)作为上皮源性癌症的关键标志物,其快速精准检测对癌症诊疗具有重要意义。西北工业大学的研究团队在《Sensors and Actuators B: Chemical》发表研究,开发了一种基于适配体偶联聚二乙炔(PDA)纳米脂质体(APN)的荧光传感器。该系统通过EpCAM与阳离子PDA纳米脂质体的静电相互作用产生自加速效应,使检测时间缩短至几分钟,并首次实现EpCAM的体内近红外(NIR)荧光
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-07-03
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近红外荧光探针M1:实现活体内邻二硫醇蛋白(VDPs)高灵敏度检测与成像的新突破
细胞内的氧化还原平衡如同精密的交响乐,而邻二硫醇蛋白(VDPs)就是其中关键的"指挥家"。这类含有CXXC基序(Cys-Xaa-Xaa-Cys)的蛋白质通过可逆的二硫键形成调控细胞信号,与糖尿病、中风和癌症等多种疾病密切相关。然而,科学家们长期面临一个技术瓶颈——现有VDPs检测探针普遍存在发射波长短(<600 nm)、组织穿透力差、灵敏度不足等缺陷,严重制约了活体研究的深度。西北大学的研究团队在《Sensors and Actuators B: Chemical》发表的研究中,创新性地将香豆素-苯并吡喃鎓(coumarin-benzopyrylium)荧光团与双甲氧基马来酰亚胺识别基团结合,
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-07-03
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PbIAA26调控梨成花诱导的分子机制及其在木本植物开花信号通路中的关键作用
开花是高等植物从营养生长转向生殖生长的关键发育转折,对于梨等多年生木本果树而言,成花诱导直接决定果实产量。然而,木本植物的开花调控机制远比一年生模式植物复杂,尤其在激素信号通路方面存在显著知识空白。传统研究多集中于光周期和春化途径,而生长素作为关键植物激素,其早期响应基因AUX/IAA在木本植物开花中的作用尚未阐明。生产实践中发现,梨树短枝叶片数量与顶端花芽形成率呈正相关,但背后的分子信号机制仍是未解之谜。河北农业大学等机构的研究人员以'新梨7号'为材料,通过叶片数量与成花率的关联分析,首次确立"7片叶是梨短枝成花的临界阈值"这一形态学标记。研究团队采用多组学联用策略,从转录组数据中筛选出差异
来源:Scientia Horticulturae
时间:2025-07-03
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基于图形泛基因组解析河鲀种群结构与迁徙性状的基因组学机制
河鲀作为具有重要经济价值和生态意义的鱼类,其独特的膨胀能力和河豚毒素(TTX)特性一直备受关注。然而近年来,过度捕捞和栖息地破坏导致多个河鲀物种濒临灭绝,如黄鳍东方鲀(Takifugu flavidus)被列为近危物种,而暗纹东方鲀(T. obscurus)等洄游型种群更面临严峻的生存挑战。尽管已有部分河鲀基因组被测序,但传统基于单一参考基因组的研究方法存在明显局限——无法全面反映物种内遗传多样性,特别是难以检测复杂的结构变异(SV),这严重制约了对河鲀环境适应和表型分化机制的理解。为解决这一科学难题,安徽师范大学生命科学学院的研究团队在《BMC Biology》发表了开创性研究。该研究整合7
来源:BMC Biology
时间:2025-07-03
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基于集成机器学习和遗传优化的单细胞RNA测序预训练注释框架:提升数据稀缺条件下的细胞类型分类准确性
研究背景与意义单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术的突破性进展,使得科学家能够以前所未有的分辨率解析细胞异质性。然而,随着海量数据的产生,如何准确注释细胞类型成为关键挑战。传统方法如基于标记基因的scmap或Seurat,受限于参考数据集质量、批次效应敏感性,以及对新型细胞类型的识别能力。更棘手的是,当面对数据稀缺或部分注释的参考集时,现有深度学习模型如MARS和ItClust会出现性能断崖式下降。这种困境严重制约了scRNA-seq在临床研究和精准医学中的应用潜力。研究设计与方法深圳大学数学科学学院联合沙特阿拉伯Al-Baha大学的研究团队,在《BMC Bioinformatics》发
来源:BMC Bioinformatics
时间:2025-07-03
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卡马西平跨代暴露对大鼠附睾精子的影响:F0与F1代精子质量及氧化应激的关联研究
卡马西平作为治疗癫痫和双相障碍的常用药物,其生殖毒性争议已久。尽管临床观察到用药者精子质量下降,但能否影响后代健康仍是未解之谜。更令人担忧的是,全球约1%育龄男性使用抗惊厥药物,而父系因素对子代的影响长期被忽视。为解答这一科学难题,联邦大学圣保罗分校的研究团队设计了一项跨代动物实验。研究选取23日龄(相当于人类青春期前)的Wistar大鼠,持续给予治疗剂量CBZ(20 mg/Kg/day)至性成熟(95日龄),系统分析F0代(直接暴露组)及其子代F1(非直接暴露组)的精子参数变化。研究采用四大关键技术:1) 跨代动物模型构建(含F0-F1两代);2) 计算机辅助精子分析(CASA)评估活力;3
来源:Reproductive Toxicology
时间:2025-07-03
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乳酸链霉菌ZZ-84产挥发性有机化合物防控辣椒采后炭疽病的生防潜力研究
辣椒作为全球重要的蔬菜和调味品,其采后炭疽病主要由Colletotrichum scovillei引起,可导致高达30%-50%的产量损失。目前依赖化学杀菌剂的防治方式面临病原菌抗药性和环境污染的双重挑战。在此背景下,湖南农业大学的研究团队从森林根际土壤中筛选出247株放线菌,发现Streptomyces lactacystinicus ZZ-84对C. scovillei具有74.42%的菌丝抑制率,其挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds, VOCs)能通过多重机制有效防控辣椒采后炭疽病,相关成果发表于《Postharvest Biology and Tec
来源:Postharvest Biology and Technology
时间:2025-07-03
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氧化铁纳米颗粒(FeO-NPs)通过增强光合作用、渗透调节和抗氧化活性缓解花生幼苗盐胁迫
土壤盐渍化已成为威胁全球农业可持续发展的"隐形杀手",据统计,全球33%的灌溉农田和20%的耕地正遭受盐害侵蚀,每年造成高达273亿美元的经济损失。在这其中,氯化钠(NaCl)作为盐胁迫的主要元凶,通过破坏离子平衡、诱发渗透胁迫和氧化损伤三重机制,导致作物光合效率骤降、生长停滞。尤其对于具有重要经济价值的花生而言,其盐敏感特性使得约50%的产量损失发生在盐渍化区域。传统改良措施存在成本高、见效慢等瓶颈,而新兴的纳米生物技术为解决这一难题提供了新思路——氧化铁纳米颗粒(FeO-NPs)因其独特的铁元素递送能力和应激调控功能,在作物抗逆领域展现出巨大潜力。河南省农业科学院经济作物研究所的研究团队在
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-07-03
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小麦转录因子TaSIP1通过调控ABA信号通路参与植物渗透胁迫响应的分子机制
干旱和盐碱等环境胁迫导致的渗透胁迫严重制约农作物产量,而植物激素ABA是调控抗逆反应的核心枢纽。尽管已知膜结合型NAC转录因子(NTLs)在胁迫响应中发挥重要作用,但小麦中这类因子的功能机制尚不明确。山东大学的研究团队针对这一科学空白,深入解析了小麦转录因子TaSIP1在渗透胁迫和ABA信号中的双重调控作用。研究采用qRT-PCR、转基因构建(包括pUbi::TaSIP1过表达株系和RNAi敲低株系)、双荧光素酶报告系统等技术,结合生理表型分析。实验材料涵盖小麦品种JN177、SR3和拟南芥,通过PEG、甘露醇和NaCl模拟渗透胁迫,检测ABA含量及下游基因表达变化。Osmotics Stre
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-07-03
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杜鹃花黄酮3-O-糖基转移酶Ra3GT2通过调控花青素合成增强植物耐盐抗旱性的机制研究
研究背景植物在自然环境中常面临干旱、盐碱等非生物胁迫,这些胁迫会导致活性氧(ROS)过量积累,破坏细胞稳态。花青素作为植物重要的抗氧化剂,其合成关键酶——黄酮3-O-糖基转移酶(3GT)的功能在杜鹃花属中尚未明确。贵州师范大学的研究团队在《Plant Physiology and Biochemistry》发表论文,首次从杜鹃花(Rhododendron agastum)中分离出Ra3GT2基因,揭示其通过糖基化修饰花青素前体增强植物抗逆性的双重功能。关键技术方法研究采用转录组测序从杜鹃花中分离Ra3GTs基因;通过系统发育分析和PSPG保守域鉴定功能蛋白;利用拟南芥ugt78d2突变体互补实
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-07-03
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内生菌Enterobacter ludwigii S15通过多胺生物合成与金属转运蛋白调控降低烟草镉积累并促进生长的机制研究
烟草作为全球重要经济作物,其叶片对镉(Cd)的强富集特性已成为威胁人类健康的"隐形杀手"。吸烟时,烟草中10-20%的Cd通过主流烟雾直接进入人体,与呼吸系统疾病、癌症等严重健康问题密切相关。尽管化学修复和转基因技术已被尝试用于降低烟草Cd积累,但这些方法存在生态风险或技术瓶颈。在此背景下,利用重金属(HM)固定化细菌——尤其是能与植物形成共生关系的内生菌——成为最具前景的解决方案之一。然而,内生菌如何通过分子机制调控宿主Cd吸收与分配,特别是多胺(PA)生物合成途径与金属转运蛋白的协同作用,仍是未解之谜。来自重庆市的科研团队在《Plant Physiology and Biochemistr
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-07-03
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马铃薯热胁迫响应的多组学整合分析揭示关键调控网络及其分子机制
随着全球气候变暖加剧,地表温度预计将在本世纪末上升1.5-4°C,频繁的热浪事件对农作物生产构成严峻挑战。作为全球第四大粮食作物,马铃薯(Solanum tuberosum L.)因其狭窄的最适生长温度范围(17-21°C)而成为研究温度胁迫的理想模型。研究表明,仅高于最适温度5°C即可导致25%的生物量下降,超过30°C会完全抑制生长。这种热敏感性源于复杂的生理紊乱:光合系统受损、膜完整性破坏、活性氧(ROS)爆发等。尽管已知热休克蛋白(HSP)和抗氧化系统在胁迫响应中起关键作用,但马铃薯应对热胁迫的整合调控机制仍存在重大知识空白。为解析这一科学问题,国内某高校联合国际团队在《Plant P
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-07-03
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褐藻提取物与海藻酸增强油菜抗旱性的抗氧化与生理机制研究
随着全球气候变化加剧,干旱已成为威胁农业生产的主要非生物胁迫因素。油菜(Brassica campestris)作为重要的油料作物,其生长和产量在水分亏缺条件下显著下降。干旱会引发植物体内活性氧(ROS)爆发,导致膜脂过氧化、电解质渗漏等氧化损伤,同时破坏抗坏血酸(AsA)-谷胱甘肽(GSH)循环等抗氧化防御系统。虽然褐藻(Ascophyllum nodosum)提取物(ANE)已被证实具有缓解干旱胁迫的作用,但其主要活性成分海藻酸(Alginic acid, AA)是否具有相似或更优效果尚不明确。为探究这一问题,来自孟加拉国农业研究所的研究团队以BARI Sarisha-17油菜品种为材料,
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-07-03
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三维浮动细胞外基质模型:纳米材料毒性高通量筛选的新策略
在食品科学、医学和电子等领域,纳米材料的应用正迅速扩展,但其独特理化性质给安全性评估带来巨大挑战。传统二维细胞模型在纳米材料毒性检测中存在明显局限:纳米颗粒易发生团聚沉降,其光学特性还会干扰检测信号,导致数据可靠性存疑。更棘手的是,血清成分会改变纳米颗粒行为,使得不同实验室的结果难以比较。这些问题的存在,使得建立标准化的纳米毒性评估方法成为当务之急。韩国科学技术院联合韩国毒理学研究所等机构的研究团队创新性地开发了基于384柱/孔平台的三维浮动细胞外基质模型。这项发表在《Journal of Biological Engineering》的研究显示,与传统2D模型相比,该3D系统能有效规避纳米颗
来源:Journal of Biological Engineering
时间:2025-07-03
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毕赤酵母分泌表达固定化D-阿洛酮糖3-差向异构酶:工业级稀有糖生产新策略
在追求健康饮食的浪潮中,低热量甜味剂D-阿洛酮糖(D-psicose)因其仅含0.4 kcal/g的热量和抗糖尿病等生理功能备受关注。这种稀有糖在自然界含量极低,传统化学合成法存在副产物多、纯化复杂等缺陷。虽然D-阿洛酮糖3-差向异构酶(DPEase)能催化D-果糖转化,但现有生产系统面临表达量低、纯化成本高、酶稳定性差等挑战。特别是大肠杆菌表达系统易形成包涵体,而农杆菌来源的DPEase存在生物安全风险。泰国农业大学的研究团队在《Microbial Cell Factories》发表的研究中,创新性地选用毕赤酵母KM71作为宿主,通过密码子优化将Bacillus sp. KCTC 13219
来源:Microbial Cell Factories
时间:2025-07-03
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核糖体蛋白RPL14B调控酿酒酵母体内CdSe量子点生物合成的新功能解析
在纳米材料领域,量子点(QDs)因其独特的光电性质已成为生物成像、疾病诊断等领域的新宠。传统化学合成法存在环境污染、能耗高等问题,而生物合成因其环境友好特性备受关注。尽管已有研究在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)等微生物中实现CdSe量子点的合成,但调控其合成的分子机制仍是未解之谜,特别是核糖体蛋白(RPs)在量子点形成中的作用尚属空白。武汉大学的研究团队在《Microbial Cell Factories》发表的研究中,通过多组学联用技术揭示了核糖体蛋白RPL14B调控CdSe量子点生物合成的新机制。研究人员首先通过液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)鉴定出Cd
来源:Microbial Cell Factories
时间:2025-07-03
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酵母过氧化物酶体从头合成紫杉叶素的代谢工程策略及机制研究
紫杉叶素(taxifolin)作为一种具有强抗氧化活性的二氢黄酮醇,在食品、医药和农业领域具有重要应用价值。然而,传统从落叶松根部提取的方法存在原料稀缺、工艺复杂等问题,提取率仅0.8-1.2%。虽然微生物合成提供了新思路,但现有研究多局限于细胞质表达系统,未能充分利用真核细胞的区室化优势。酵母过氧化物酶体因其独特的β-氧化代谢产生丰富乙酰辅酶A(acetyl-CoA)的特性,已成为萜类和脂肪酸衍生物合成的理想场所,但其在黄酮类化合物合成中的应用尚未探索。上海大学医学院等机构的研究人员创新性地将紫杉叶素合成途径定位于酿酒酵母过氧化物酶体。研究采用模块化工程策略:首先验证过氧化物酶体合成黄酮骨架
来源:Microbial Cell Factories
时间:2025-07-03