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  • 平面不对称表面FeV=O的合成及其高效氧原子转移反应机制研究

    在生物酶催化领域,高价位铁氧物种(=FeIV=O)因其独特的氧原子转移(OAT)能力被视为绿色氧化的理想试剂。然而,传统对称平面配位结构中,轴向Fe=O键的强轨道重叠导致电子局域化,严重制约其反应活性。这一瓶颈问题长期阻碍着仿生催化技术的发展。与此同时,甲烷等惰性小分子的选择性氧化对清洁能源转化至关重要,但现有方法普遍存在效率低、条件苛刻等缺陷。如何通过调控金属配位环境打破电子局域化限制,成为突破该领域技术壁垒的关键科学问题。针对这一挑战,上海交通大学的研究团队创新性地提出"平面不对称配位"策略,利用黄铁矿(FeS2)表面丰富的≡FeII位点和易取代的硫配体,结合亚氯酸根(ClO2-)的定向氧

    来源:Nature Communications

    时间:2025-07-02

  • 腔磁子-声子强耦合实现三重量子态强相互作用

    在量子技术蓬勃发展的今天,构建多功能混合量子系统(HQS)是实现量子信息处理、量子网络和量子计算的关键。然而,不同物理系统间的耦合通常极其微弱,这成为制约量子态高保真传输的核心瓶颈。其中,磁子(magnon)作为磁性材料中的集体自旋激发,因其能与光子、超导量子比特等多种系统相互作用而备受关注,但如何实现磁子与其他量子系统的强耦合仍是巨大挑战。针对这一难题,浙江大学的沈瑞昌、李杰等研究人员在《Nature Communications》发表重要成果,通过将钇铁石榴石(YIG)球体与三维微波腔耦合,首次实现了极化机械系统中光子、磁子和声子的三重强耦合。研究利用相干完美吸收(CPA)技术将极化激元衰

    来源:Nature Communications

    时间:2025-07-02

  • 固-液界面反应物富集策略实现近100%硝酸盐到氨的高效电化学转化

    研究背景与意义氨(NH3)作为农业肥料和氢能载体,全球年需求量超1.8亿吨,但传统Haber-Bosch工艺需高温高压且产生1.4%全球CO2排放。电化学硝酸盐还原反应(NO3RR)因N=O键能(204 kJ mol-1)远低于N≡N键(941 kJ mol-1),成为更具潜力的绿色合成路径。然而,低浓度NO3-(<10 mM)电解时,阴极表面电子富集会排斥负电性NO3-脱离反应界面(IHP),导致NH3产率骤降至5 mg h-1 cm-2以下,严重制约实际应用。研究设计与方法中南大学联合德国慕尼黑大学团队在《Nature Communications》发表研究,通过水热法合成Ag掺杂MoS2

    来源:Nature Communications

    时间:2025-07-02

  • 磁场调控SO42-水合结构的Paschen-Back效应助力无枝晶锌离子电池

    水系锌离子电池(AZIBs)因其高理论容量(820 mAh g-1)和环境友好特性备受关注,但锌负极面临的枝晶生长和析氢反应(HER)严重制约其实际应用。传统策略通过有机溶剂调控Zn2+溶剂化结构,却难以解决水分子与阴离子的本征相互作用问题。更棘手的是,Zn2+-H2O强溶剂化作用会电离水分子产生H3O+,加速HER和Zn腐蚀。如何通过物理场调控界面水分子行为,成为突破锌负极稳定性的关键挑战。中国科学院团队在《Nature Communications》发表的研究提出创新解决方案:利用3T强磁场诱导Paschen-Back效应,通过O-H键振动重构SO42-水合结构。研究发现,磁场处理使DDA

    来源:Nature Communications

    时间:2025-07-02

  • 水合生物分子中超快质子转移的实时观测:揭示辐射诱导的50-60飞秒级酸碱反应机制

    在生命体系中,质子转移(PT)是能量转换、酶催化及DNA突变的核心过程。传统研究认为,生物分子单电离时质子从水到溶质的转移是主导路径,而反向转移因能垒过高被抑制。这一认知在辐射损伤领域尤为重要——高能辐射产生的次级电子可能引发生物分子双电离,但其质子转移机制与时间尺度始终未知。为解决这一难题,陕西某研究机构联合捷克团队创新性地选择吡咯-水复合物为模型,通过COLTRIMS反应显微镜(冷靶反冲离子动量谱仪)和飞秒激光泵浦-探测技术,结合多尺度理论计算,首次捕捉到双电离态中质子转移的全过程。研究发现,当两个电荷局域在吡咯单元形成C4H5N2+-H2O时,质子可在60飞秒内突破传统能垒限制转移至水分

    来源:Nature Communications

    时间:2025-07-02

  • 反铁磁/拓扑绝缘体异质结构实现零磁场下偏振可控的太赫兹辐射

    在追求超快信息处理的科技前沿,反铁磁材料(AFM)因其皮秒级自旋动力学和抗外场干扰特性,被视为下一代自旋电子器件的理想载体。然而,反铁磁序的零净磁矩特性导致其操控困难,传统电磁场调控手段效率低下,这成为制约反铁磁自旋器件发展的关键瓶颈。与此同时,拓扑绝缘体(TI)表面态的高效自旋-电荷转换能力虽为自旋信息读取提供了可能,但如何将其与反铁磁材料的超快特性结合,实现全光学操控的高性能太赫兹辐射源,仍是悬而未决的科学难题。为解决这一挑战,中国科学院的研究团队在《Nature Communications》发表突破性成果。他们通过分子束外延技术精准制备了晶格匹配的MnSe/(Bi,Sb)2Te3异质结

    来源:Nature Communications

    时间:2025-07-02

  • 基于XGBoost算法的冠心病合并肾功能不全患者院内死亡风险预测模型的构建与验证

    冠心病(Coronary Heart Disease, CHD)与肾功能不全的共病现象已成为全球公共卫生重大挑战。约30%-40%的CHD患者伴有不同程度肾功能损伤,这类患者不仅心血管事件风险倍增,院内死亡率更是显著升高。然而令人遗憾的是,当前主流风险评估工具如GRACE评分和TIMI评分在该人群中的预测效能大打折扣。更棘手的是,多数心血管临床试验都将肾功能不全患者排除在外,导致针对这一高危群体的专用预测模型长期缺位。面对这一临床困境,华中科技大学同济医院的研究团队开展了一项跨越30年的大规模真实世界研究。他们从院内四院区收集了11,830例CHD合并肾功能不全患者的临床数据,涵盖113项临床

    来源:International Journal of Cardiology Cardiovascular Risk and Prevention

    时间:2025-07-02

  • 嗜热链球菌半乳糖代谢重塑的基因组与转录组学解析:从Gal-到Gal+表型的分子机制

    在酸奶和奶酪的工业化生产中,嗜热链球菌(S. thermophilus)作为核心发酵菌种,其代谢特性直接影响产品品质。然而自然界中90%以上的野生菌株存在"半乳糖缺陷"(Gal-)现象——这些菌株只能代谢乳糖水解产生的葡萄糖,却将半乳糖排出胞外,导致终产品中残留大量未利用半乳糖(0.6-1.2 g/100g)。这不仅造成碳源浪费,更会引发乳糖不耐受人群的腹胀症状,成为制约乳品产业升级的瓶颈问题。内蒙古某微生物资源库的研究团队从传统甘肃牦牛乳酪中分离到一株性能优良的野生型嗜热链球菌IMAU80809,通过N-甲基-N'-硝基-N-亚硝基胍(NTG)化学诱变,成功获得稳定遗传的Gal+突变株IMA

    来源:International Dairy Journal

    时间:2025-07-02

  • 非编码RNA与转录因子调控网络揭示结直肠癌关键分子机制及治疗新靶点

    结直肠癌作为全球第三大高发恶性肿瘤,每年导致超百万人死亡,其分子机制复杂性一直是临床治疗的瓶颈。尽管已知非编码RNA(ncRNA)在癌症中扮演关键角色,但如何系统解析ncRNA、转录因子(TF)与突变基因间的协同调控网络仍是未解难题。印度Jaypee Institute of Information Technology生物技术系的Pankaj Kumar Tripathi和Chakresh Kumar Jain团队在《Human Gene》发表的研究,通过多组学整合分析揭开了CRC分子调控的"黑匣子"。研究团队采用TCGA数据库的CRC患者RNA-Seq数据,基于|Log2FC|≥1和p值<

    来源:Human Gene

    时间:2025-07-02

  • 印度西孟加拉邦人群ADRB2基因rs1042713与rs1042714多态性在COPD易感性中的作用及mRNA表达分析

    慢性阻塞性肺疾病(COPD)作为全球第三大死因,在印度等发展中国家呈现爆发式增长,其中西孟加拉邦因高吸烟率成为重灾区。尽管β2肾上腺素能受体(β2AR)基因ADRB2的Gly16Arg(rs1042713)和Glu27Gln(rs1042714)多态性被报道与COPD相关,但亚洲人群尤其是印度缺乏相关研究。更关键的是,这些突变如何通过mRNA表达影响受体功能尚不明确。针对这一空白,来自印度过敏与哮喘研究中心的研究团队在《Human Gene》发表了开创性研究。他们采用病例对照设计(523例患者/428例对照),通过问卷调查采集吸烟史等流行病学数据,结合肺功能检测(FEV1/FVC、PEFR)、

    来源:Human Gene

    时间:2025-07-02

  • IL-4/13A1调控罗非鱼IgT+ B细胞增殖与凋亡的双重作用及其在抗菌免疫中的意义

    在硬骨鱼类的免疫系统中,IgT+ B细胞是一类独特的B细胞亚群,其功能类似于哺乳动物的IgA+ B细胞,主要负责黏膜免疫防御。然而,这类细胞的调控机制,尤其是Th2型细胞因子IL-4/13对其作用,长期以来缺乏深入研究。随着水产养殖业的发展,尼罗罗非鱼等经济鱼类的病害问题日益突出,理解其免疫调控机制对疾病防控至关重要。华东师范大学的研究团队通过基因组分析,首次在尼罗罗非鱼中鉴定出IL-4/13A1和IL-4/13A2基因,并发现IL-4/13A1在细菌感染和T细胞激活后显著上调。通过重组蛋白体内实验,研究人员观察到IL-4/13A1能特异性促进IgT+ B细胞增殖,同时意外发现该细胞亚群的凋亡

    来源:Fish & Shellfish Immunology

    时间:2025-07-02

  • 基于喹喔啉共轭稠环扩展的新型中性绿色电致变色聚合物的设计与性能研究

    电致变色材料能在电场作用下可逆改变颜色,在智能窗、显示器件等领域具有重要应用。然而,实现中性态绿色电致变色聚合物(ECP)仍面临巨大挑战——传统材料多呈现红/蓝色,而绿色需同时调控红蓝双波段吸收且易在氧化过程中衰减。尽管2004年Wudl团队首次报道中性绿色聚合物,但现有材料的性能(如光学对比度、着色效率)仍待提升。为解决这一难题,广东某高校的研究团队在《European Polymer Journal》发表研究,创新性地通过共轭稠环扩展策略,将苯并噻二唑(BT)和喹喔啉(Qx)衍生物作为强吸电子受体单元,设计出两种D-D'-A-D'-D型单体ETBT和ETBQx。其中ETBQx基于7a,11

    来源:European Polymer Journal

    时间:2025-07-02

  • 综述:新一代诊疗金纳米颗粒:增强稳定性和生物相容性的可持续生物工程策略

    Abstract金纳米颗粒(AuNPs)的稳定性和分散性对其在诊疗应用中的性能至关重要。本综述深入分析了影响AuNPs胶体稳定性的关键因素,包括生理pH、离子条件、蛋白冠形成等,并系统比较了静电稳定(如柠檬酸盐涂层)与空间位阻稳定(如PEG化)的机制差异。特别指出传统聚合物稳定剂(PVP、PEI、PLGA)虽有效但存在生物毒性隐患,而新兴的生物分子(鱼鳞蛋白、糖基化涂层)展现出优异的生态兼容性。IntroductionAuNPs凭借尺寸/形状依赖的光电特性、高比表面积和易功能化优势,在生物传感、药物递送和光热治疗等领域广泛应用。然而,其实际应用受限于离心、冻融等实验室操作及生理环境中的聚集倾向

    来源:Coordination Chemistry Reviews

    时间:2025-07-02

  • 综述:金属有机框架在电化学葡萄糖传感器中的进展与挑战

    Abstract葡萄糖作为生命体核心能量来源,其精准检测对糖尿病管理等临床场景至关重要。金属有机框架(MOFs)凭借独特的结构可设计性和催化活性,正在重塑电化学葡萄糖传感器的技术格局。Introduction全球糖尿病患病人数预计2040年将超6.42亿,推动了对实时血糖监测技术的迫切需求。传统光学传感器易受环境干扰,而电化学传感器凭借低成本、高灵敏度成为主流方案。MOFs的介入为突破酶传感器稳定性差(GOx在pH8失活)和非酶传感器选择性不足的双重困境提供了新思路。MOF based non-enzymatic electrochemical glucose sensorMOFs中暴露的金属

    来源:Coordination Chemistry Reviews

    时间:2025-07-02

  • 综述:原子级精确金属团簇催化二氧化碳转化为精细化学品

    原子级精确金属团簇20世纪50年代,Chini团队首次合成原子级精确的贵金属羰基团簇,开创了这类兼具分子特性与金属性质的催化材料研究先河。典型的Au25(SR)18团簇由Au13二十面体核心与6个V型Au2(SR)3钉合单元构成,其量子化能级结构和可调控的有机配体(如硫醇盐)赋予其独特催化活性。CO2转化里程碑2012年Jin团队首次发现Au25(SR)18−团簇与CO2的相互作用,其805 kJ⸱mol−1的C=O键能破解难题取得突破。后续研究证实,配体差异可导致催化效率悬殊——如Au38(PhC≡C)20/TiO2转化率达97%,而硫醇保护的同类团簇仅2%。C-C键构建末端炔烃羧化反应中,

    来源:Coordination Chemistry Reviews

    时间:2025-07-02

  • 综述:近红外小分子激活探针在成像与治疗中的研究进展

    Abstract在医学成像与癌症治疗领域,近红外(NIR, 900-1880 nm)小分子激活探针(SMAPs)凭借长波长、弱生物组织散射和深层穿透等特性,成为突破传统可见光(400–700 nm)成像限制的关键工具。其通过特异性响应肿瘤相关生物标志物(如酶、pH、氧化还原电位等),实现高信噪比(SBR)荧光信号激活,为癌症转移动态监测和精准治疗提供新范式。Introduction全球癌症负担日益加剧,2022年新增病例达2000万例,传统成像技术因穿透深度和灵敏度不足难以满足实时监测需求。NIR荧光成像(FLI)技术通过SMAPs的主动激活机制,显著降低背景干扰,尤其NIR-II区(900-

    来源:Coordination Chemistry Reviews

    时间:2025-07-02

  • 泽泻汤多糖通过调节肠道菌群与肝脏代谢改善高脂饮食诱导的小鼠非酒精性脂肪肝

    非酒精性脂肪肝(NAFLD)已成为全球最常见的慢性肝病,其发病与代谢综合征、肠道菌群紊乱密切相关,但现有治疗手段有限。传统中药泽泻汤(ZXT)源自《金匮要略》,由泽泻和白术以5:2比例组成,既往研究提示其提取物具有保肝作用,但其中多糖成分的作用机制尚未阐明。中国的研究团队从ZXT中分离出新型均一多糖ZXTPs,其结构经单糖组成、甲基化分析和核磁共振(NMR)鉴定为主链→1-β-D-Fruf-2→1-β-D-Fruf-2→,末端为α-D-Glcp-1→[1-β-D-Fruf-2]11→1-β-D-Fru。研究采用高脂饮食诱导的NAFLD小鼠模型,结合代谢组学和16S rRNA测序技术。结果显示,

    来源:Carbohydrate Polymers

    时间:2025-07-02

  • 硅酸盐材料对挤出吹塑淀粉/PBAT薄膜结构、理化特性及气体选择渗透性的调控机制

    研究背景全球塑料污染与化石资源枯竭问题日益严峻,开发可降解的生物基包装材料成为研究热点。淀粉因其可再生、低成本等优势被视为理想原料,但其脆性、耐湿性差等缺陷限制了应用。与聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)共混虽能改善加工性能,但气体调控能力仍不足,难以满足果蔬保鲜中对氧气(O2)和二氧化碳(CO2)渗透比的精准需求。硅酸盐矿物(如硅藻土、高岭土、沸石)因其独特的孔道结构和物理屏障效应,被认为可优化薄膜性能,但此前研究多聚焦溶液浇铸法,工业化更可行的挤出吹塑技术及其对气体选择性的影响尚未系统探索。山东某高校团队在《Carbohydrate Polymers》发表研究,通过挤出吹塑技术制备了负

    来源:Carbohydrate Polymers

    时间:2025-07-02

  • 基于果胶/阿拉伯木聚糖膳食多糖的双层微胶囊靶向递送丁酸梭菌治疗结肠炎的研究

    炎症性肠病(IBD)作为全球范围内发病率持续攀升的慢性炎症性疾病,其治疗面临巨大挑战。传统药物虽能缓解症状,但存在系统性副作用和靶向性不足等问题。近年来,肠道菌群调控成为研究热点,其中丁酸梭菌(C. butyricum)因其独特的抗炎和产丁酸特性备受关注。然而,这种严格厌氧菌在胃酸和胆汁盐的严酷环境中存活率极低,且常规递送系统难以实现结肠精准释放。更棘手的是,现有封装材料如明胶和藻酸钠,既无法有效保护益生菌,又缺乏协同治疗功能。针对这些瓶颈问题,江南大学的研究团队创新性地将两种膳食多糖——果胶(PEC)和阿拉伯木聚糖(AX)相结合,开发出具有双层结构的共生微胶囊系统(PEC@AX@C)。这项发

    来源:Carbohydrate Polymers

    时间:2025-07-02

  • 水稻SSIIa等位基因与淀粉合成相关基因互作调控淀粉生物合成的分子机制研究

    研究背景与科学问题淀粉作为稻米胚乳的主要成分,其结构特性直接决定食味品质和消化性能。尽管已知可溶性淀粉合成酶IIa(SSIIa)和蜡质基因(Wx)分别调控糊化温度(GT)和直链淀粉含量(AC),但二者与其他淀粉合成相关基因(如分支酶IIb/BEIIb)的互作机制仍不明确。尤其当SSIIa存在GC/TT单核苷酸多态性(SNP)时,其功能是否受Wxa(高AC)或Wxb(低AC)等位基因背景影响,以及如何补偿be2b突变导致的支链淀粉合成缺陷,成为淀粉生物合成领域的核心问题。研究设计与方法浙江省自然科学基金资助的研究团队以籼稻品种扬稻6号(9311,Wxb/BEIIb/SSIIaTT)与BP577(

    来源:Carbohydrate Polymers

    时间:2025-07-02


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