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  • 基于Exo III消化与计算机模拟的SARS-CoV-2功能优化适体工程:阻断Spike-ACE2互作及生物传感检测

    在新冠疫情持续影响的背景下,病毒检测与治疗面临两大核心挑战:一是传统抗体存在生产成本高、稳定性差等局限,二是现有检测技术如qPCR操作复杂、胶体金试纸条灵敏度不足。适体(aptamer)作为单链DNA/RNA分子,虽具有体积小、易修饰等优势,但其开发受限于构象动态机制不明和SELEX筛选技术固有的序列丢失问题。这些瓶颈严重阻碍了高功能适体的工程化应用。针对上述问题,中国的研究团队在《Materials Today Bio》发表了一项突破性研究。他们开创性地将外切酶III(Exo III)消化特性与计算机模拟(in silico)技术结合,首次阐明适体-靶标互作的三维构象转换机制,并成功开发出能

    来源:Materials Today Bio

    时间:2025-06-25

  • 基于血凝素的自平整Janus贴片:术后粘连综合防治新策略

    术后腹腔粘连是腹部手术后的常见并发症,90%以上剖宫产患者会面临此问题,可能导致肠梗阻、慢性疼痛甚至不孕。现有防粘连材料如Interceed®膜虽能降低32-55%的粘连率,但存在需缝合固定、覆盖不全、易移位等缺陷;而透明质酸钠凝胶又因降解过快(半衰期约24小时)难以维持有效屏障。更棘手的是,传统材料无法同时解决湿环境粘附力不足与抗细胞/蛋白粘附的矛盾需求,也缺乏调节局部纤溶平衡和炎症微环境的能力。针对这些挑战,南京大学的研究团队创新性地开发了一种基于血凝素(HD)的自平整Janus贴片(J-HD)。这种三层结构材料由顶部的HD粘附层、中间的PVA增强层和底部的HD-PF127抗粘附层组成,兼

    来源:Materials Today Bio

    时间:2025-06-25

  • 多功能水凝胶通过抗炎和血管化促进肩袖愈合:LA-CMCS-OHA复合材料的开发与应用

    肩袖撕裂(RCTs)是临床常见的肌肉骨骼疾病,其修复面临两大核心挑战:术后近50%的高再撕裂率,以及涉及炎症、增殖、重塑等多阶段的复杂愈合过程。传统治疗手段如手术修复虽能暂时恢复解剖结构,却难以调控病理微环境。尤其早期过度炎症反应和血供不足会阻碍组织再生,导致瘢痕形成和力学性能下降。如何通过材料学手段同时实现免疫调节和血管化,成为突破RCTs治疗瓶颈的关键科学问题。针对这一挑战,宁波大学等机构的研究团队创新性地将天然代谢物乳酸(LA)与两种生物高分子——羧甲基壳聚糖(CMCS)和氧化透明质酸(OHA)结合,通过动态希夫碱反应构建了可注射的LA-CMCS-OHA水凝胶。该研究发表于《Materi

    来源:Materials Today Bio

    时间:2025-06-25

  • 综述:工程化等离子体金纳米星的制备、增强等离子体特性及生物医学应用

    等离子体金纳米星的结构分类金纳米星作为典型的各向异性纳米结构,其形态分类依据分支特征可分为稀疏/密集、长/短分支、尖锐/平滑分支等类型。特殊结构主要包括三类:分形纳米结构(如二次分支生长的"纳米雪花")、空心纳米结构(通过牺牲钴模板或硅球制备)以及杂化纳米结构(合金、核壳、金属有机框架MOF等)。其中空心金纳米星展现出宽谱可调的近红外吸收(700-2000 nm),而分形结构因密集纳米间隙产生超强SERS增强效应。六种合成策略对比胶体合成法:通过半胱氨酸或CTAB调控分支生长,粒径范围9.2-450 nm,但存在表面活性剂残留问题;基底原位生长:在凝胶表面直接生成纳米星,SERS信号增强100

    来源:Materials Today Bio

    时间:2025-06-25

  • 基于血液成分的活性水凝胶:光热调控氧释放与多功能协同促进伤口愈合

    皮肤创伤是临床常见问题,传统治疗手段往往难以同时满足止血、抗感染和组织再生的多重需求。现有水凝胶敷料虽具有良好生物相容性,但功能单一性严重制约其疗效。血液中的血小板(PLTs)和红细胞(RBCs)在天然愈合过程中扮演关键角色——PLTs介导初级止血并促进血管新生,RBCs则持续供氧维持细胞代谢。受此启发,南京大学医学院附属鼓楼医院联合南京医科大学附属儿童医院的研究团队在《Materials Today Bio》发表创新成果,开发出集止血、供氧、抗菌于一体的多功能活性水凝胶。研究采用光刻技术构建具有3D褶皱表面的明胶甲基丙烯酰(GelMA)水凝胶,负载经氧预处理的RBCs和PLTs,并整合黑磷量

    来源:Materials Today Bio

    时间:2025-06-25

  • 骨纤维结构不良(OFD)、骨纤维结构不良样造釉细胞瘤(OFD-AD)与造釉细胞瘤(AD)的临床病理特征及演化关系:单中心回顾性研究

    在骨肿瘤领域,有一组神秘的"三胞胎"疾病——骨纤维结构不良(Osteofibrous Dysplasia, OFD)、骨纤维结构不良样造釉细胞瘤(Osteofibrous Dysplasia-Like Adamantinoma, OFD-AD)和造釉细胞瘤(Adamantinoma, AD)。它们都偏爱胫骨,影像学表现如同"三胞胎"般相似,却在生物学行为上各具特色:OFD是温和的"乖孩子",AD是危险的"叛逆者",而OFD-AD则是难以捉摸的"中间派"。更令人困惑的是,WHO分类在2020年突然为OFD-AD"重新定义身份",将其从恶性肿瘤降级为"局部侵袭性"肿瘤,这给临床诊断和治疗决策带来了

    来源:Journal of Bone Oncology

    时间:2025-06-25

  • 康复期血浆疗法对未免疫COVID-19患者生存率的改善效果:一项巴西单中心队列研究

    研究背景与意义当COVID-19大流行席卷全球时,医疗系统面临的最大挑战之一是缺乏针对重症患者的有效治疗手段。尽管疫苗和单克隆抗体陆续问世,但在资源有限地区,这些先进疗法往往难以普及。康复期血浆(CP)疗法——这种利用康复者抗体对抗病毒的传统方法,重新进入科学家视野。然而,此前多项临床试验结果矛盾:阿根廷研究显示高抗体滴度CP可降低48%重症率,而英国RECOVERY试验却报告低滴度CP无效。这种分歧使得CP的临床应用陷入僵局。正是在这样的背景下,巴西奥斯瓦尔多·克鲁兹基金会的研究团队开展了一项关键研究。他们试图回答两个核心问题:CP能否在未免疫(指未接种疫苗或接受单抗治疗)的住院患者中提高生

    来源:Virology Journal

    时间:2025-06-25

  • 厌氧膜生物反应器中金属与pH胁迫对亚硒酸盐还原的调控机制:微生物互作机理解析

    硒污染是工业废水处理中的重大挑战,尤其是采矿、电子制造等行业排放的亚硒酸盐(SeO32−)具有高毒性和迁移性。传统物理化学处理方法成本高昂且易产生二次污染,而微生物还原技术虽能将其转化为无害的单质硒(Se0),却面临Se0逃逸和复杂水质干扰的难题。厌氧膜生物反应器(AnMBR)因其高效截留特性被视为潜在解决方案,但金属离子和pH波动如何影响其微生物机制尚不明确。广西自然科学基金资助的研究团队在《International Biodeterioration》发表论文,通过构建实验室规模AnMBR系统,结合长期运行实验与短期动力学测试,系统评估了Cd2+/Ni2+和pH(3.0-7.0)对SeO3

    来源:International Biodeterioration & Biodegradation

    时间:2025-06-25

  • 基于无人机高光谱与RGB影像动态融合的棉花叶绿素含量机器学习预测模型构建及产量评估

    棉花作为全球最重要的经济作物之一,其产量精准预测对农业经济至关重要。然而,传统叶绿素含量(Leaf Chlorophyll Content, LCC)监测依赖破坏性采样和实验室分析,难以捕捉关键生育期的动态变化。尽管无人机遥感技术为作物表型监测提供了新手段,但单一传感器数据(如仅多光谱或RGB)存在光谱分辨率或空间信息不足的缺陷。此外,现有研究多局限于少数遗传材料,难以反映丰富种质资源的真实表现。针对这些挑战,新疆石河子的研究团队创新性地整合无人机多光谱与RGB传感器数据,对419个陆地棉种质开展多生育期监测。通过层次分割法筛选出与LCC高度相关的4个植被指数(VIs)和3个颜色指数(CIs)

    来源:Field Crops Research

    时间:2025-06-25

  • 玉米品种混作通过根系互作驱动的深度空间分配实现超产效应

    在追求农业可持续发展的背景下,如何通过生态学原理提升作物产量成为关键课题。尽管作物品种混作已被证明能降低病虫害风险并提高产量,但其内在机制——尤其是同种不同品种(cultivar)根系间的互作规律——长期处于"黑箱"状态。传统观点认为混作优势源于固有性状差异导致的资源互补(niche partitioning),但越来越多的证据表明,植物能通过根系可塑性(plasticity)主动调整生长策略以响应邻近植株。玉米作为全球主要粮食作物,其品种混作效应存在显著波动:部分组合可实现9%的增产,而另一些组合却表现平平。这种差异暗示着尚未揭示的生物学机制,而根系三维空间分布的量化技术瓶颈更阻碍了相关研究

    来源:Field Crops Research

    时间:2025-06-25

  • 分泌磷蛋白1通过CD44/TGF-β1/Smad通路促进瘢痕疙瘩成纤维细胞活化

    瘢痕疙瘩的临床困境与科学突破瘢痕疙瘩是一种令人困扰的皮肤纤维化疾病,表现为超出原始伤口边界的异常增生组织,伴随瘙痒、疼痛和功能障碍。尽管现有疗法如手术切除和激光治疗可暂时缓解症状,但高达70%的复发率和治疗副作用仍是临床难题。这种疾病在非洲、亚洲和西班牙裔人群中高发,且具有4%-16%的家族遗传倾向,但驱动其发展的分子机制始终未明。SPP1-CD44轴的发现之旅南昌大学第二附属医院的研究团队通过分析GEO数据库(GSE117887和GSE145725数据集),首次发现分泌磷蛋白1(Secreted Phosphoprotein 1, SPP1)在瘢痕疙瘩成纤维细胞(Human Keloid F

    来源:Experimental Cell Research

    时间:2025-06-25

  • 玫瑰自然发酵过程中微生物群落动态与功能潜能的宏基因组及挥发性化合物解析

    玫瑰作为兼具观赏与药用价值的植物,其发酵产品如玫瑰醋、玫瑰酒等因独特风味和健康功效备受青睐。然而,传统研究多聚焦于理化性质,对微生物驱动发酵的机制认识不足。现有技术如16S/ITS测序难以全面解析功能基因与风味物质的关联,导致工艺优化缺乏理论支撑。齐鲁工业大学(山东省科学院)的研究团队通过整合宏基因组与气相色谱-质谱技术,首次系统揭示了玫瑰自然发酵的微生物动态与代谢网络。研究采用宏基因组测序分析山东平阴玫瑰发酵早(7天)、中(21天)、晚(42天)三期样本,结合HS-SPME-GC-MS检测挥发性成分。关键发现包括:微生物群落演替早期以Klebsiella(克雷伯菌属)和Pichia(毕赤酵母

    来源:Enzyme and Microbial Technology

    时间:2025-06-25

  • 质膜不对称性与异质性:胆固醇偏倚驱动纳米级动态域形成的分子机制

    细胞质膜(Plasma Membrane, PM)作为生命活动的第一道防线,其精巧的结构设计一直是生物物理学研究的核心命题。传统认知中,PM的"脂筏假说"认为胆固醇(CHOL)与鞘磷脂(SM)会形成有序的功能性微区,但这一理论长期面临两大困境:一是天然PM中脂质域的纳米级尺寸和动态特性使其难以观测,二是实验常用的去垢剂抗性膜(DRM)和巨质膜囊泡(GPMV)因破坏天然脂质不对称性而可能产生误导性结果。更关键的是,PM内外叶脂质组成的显著差异——外叶富含SM和饱和脂质,内叶则聚集多不饱和磷脂酰丝氨酸(PS)和磷脂酰乙醇胺(PE)——如何影响膜功能仍属未解之谜。冈山大学的研究团队在《Biophys

    来源:Biophysical Journal

    时间:2025-06-25

  • 膀胱癌高分辨率转录组图谱揭示髓系亚群调控免疫微环境的关键机制及治疗新靶点

    膀胱癌作为全球十大常见恶性肿瘤,其复杂的肿瘤微环境(TME)构成治疗抵抗的重要屏障。尽管近年来免疫检查点抑制剂为晚期患者带来希望,但响应率不足30%的现状凸显对TME认知的局限。尤其值得注意的是,占TME重要组成的髓系细胞(包括巨噬细胞、树突细胞和肥大细胞)在膀胱癌中的功能异质性仍缺乏系统解析,这极大限制了靶向髓系细胞的治疗策略开发。中国医学科学院肿瘤医院联合清华大学的研究团队在《eBioMedicine》发表重要成果,通过高精度单细胞转录组技术绘制膀胱癌免疫图谱。研究团队采用密度梯度离心富集免疫细胞,对11例患者的配对肿瘤/正常组织进行scRNA-seq分析,结合MB49小鼠模型和代谢功能实

    来源:eBioMedicine

    时间:2025-06-25

  • 大肠杆菌DNA聚合酶I在体内外对引物-模板连接区错配的校对机制研究

    DNA复制是生命遗传信息传递的核心过程,其保真性直接影响物种的生存与进化。尽管DNA聚合酶具有惊人的精确性,但每104-105次核苷酸插入仍会出现错误配对。这种"分子打字错误"若未被及时修正,将导致突变积累甚至引发癌症等疾病。在进化长河中,生物体发展出多重保障机制,其中DNA聚合酶固有的3'-5'外切酶校对功能(proofreading)堪称第一道防线。然而长期以来,科学界对校对作用的有效作用范围存在争议——它究竟只能修剪最末端的错配核苷酸,还是能深入"掘进"引物内部进行修正?台北的研究团队在《DNA Repair》发表的研究中,以大肠杆菌DNA聚合酶I(Pol I)为模型,通过创新性的实验设

    来源:DNA Repair

    时间:2025-06-25

  • irpT基因通过调控细胞色素c影响乳酸乳球菌N8多重胁迫耐受性的机制研究

    在食品发酵和生物保鲜领域,乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)作为公认安全的革兰氏阳性菌,其产生的抗菌肽Nisin被广泛用作天然防腐剂。然而,菌株在工业生产中常面临酸胁迫、渗透压和抗生素等多重环境压力,且Nisin产量受限成为行业瓶颈。更棘手的是,现有研究对乳酸菌胁迫响应机制的认识仍不完善,特别是关于未知基因irpT的功能解析尚属空白。针对这些挑战,中国某研究机构团队在《Current Research in Microbial Sciences》发表重要成果。研究人员以L. lactis N8及其噬菌体裂解酶基因ply10300缺失株为模型,采用Cre-loxP重组系统构建ir

    来源:Current Research in Microbial Sciences

    时间:2025-06-25

  • 瘤内红球菌B513通过调控肠道菌群和血管生成促进DEN诱导的肝细胞癌进展

    肝细胞癌(HCC)作为全球癌症相关死亡的第四大原因,其治疗面临巨大挑战。近年研究发现,肠道菌群失调与HCC进展密切相关,但瘤内微生物在HCC中的作用机制仍不明确。更关键的是,肝脏通过门静脉与肠道直接相连,在肠漏状态下,肠道细菌可能易位至肝脏,然而哪些特定瘤内细菌驱动HCC进展尚属未知。针对这一科学难题,南京医科大学等机构的研究人员开展了创新性探索。他们首先通过16S rRNA测序分析HCC患者瘤内微生物组特征,意外发现红球菌属(Rhodococcus)在肿瘤组织中显著富集。随后分离获得一株具有促癌潜力的特异性菌株——Rhodococcus sp. B513,并系统揭示了其通过"肠道-肝脏"轴促

    来源:Current Research in Microbial Sciences

    时间:2025-06-25

  • 基于全局与掌部视觉协同的番茄采摘机器人异步定位与伺服控制策略研究

    在农业自动化浪潮中,番茄采摘机器人面临三大技术瓶颈:非结构化环境中视觉系统易受枝叶遮挡和光照变化干扰,传统6自由度(6-DOF)机械臂受限于作物高度导致工作空间不足,以及单一视觉系统难以兼顾全局观测与精确定位。这些问题直接导致现有机器人采摘成功率不足60%,严重制约产业化应用。为此,新疆某高校团队在《Computers and Electronics in Agriculture》发表研究,创新性地提出"人形化感知决策系统",通过多视觉融合与空间异步定位技术,将采摘效率提升至80%以上。研究采用三大核心技术:1)构建固定摄像头(全局视觉)与机械臂末端摄像头(掌部视觉)的视场关系模型,实现毫米级

    来源:Computers and Electronics in Agriculture

    时间:2025-06-25

  • 基于无人机影像与通道注意力Transformer的葡萄卷叶病疫情图谱构建研究

    葡萄卷叶病(Grapevine Leafroll Disease, GLD)是威胁全球葡萄酒产业可持续发展的主要病毒性病害,每年造成巨额经济损失。传统检测方法如聚合酶链反应(PCR)和田间调查存在效率低、成本高的问题,而新兴的高光谱技术虽能识别早期感染,却受限于设备专业性和大田部署难度。无人机(UAV)遥感技术为GLD高通量表型分析带来了转机,但空中视角下病株冠层特征与阴影/健康植株相似、细长形态导致的特征提取困难等问题,使得现有检测方法准确率不足。宁夏贺兰山东麓葡萄产区的科研团队针对这些挑战,开发了基于深度学习的GLD检测系统GLDD。研究通过改造YOLOv7-tiny模型,创新性地引入通道

    来源:Computers and Electronics in Agriculture

    时间:2025-06-25

  • 基于深度强化学习的簇生猕猴桃机械化采收策略优化研究

    在全球农业现代化进程中,水果采收的机械化水平直接影响生产效率和经济效益。簇生猕猴桃因其果实紧密排列的特性,采收过程中易出现相邻干扰和碰撞,传统设备难以应对。现有技术多针对非簇生水果(如苹果),导致簇生水果的自动化采收进展缓慢。为此,中国的研究团队在《Computers and Electronics in Agriculture》发表研究,提出基于深度强化学习(Deep Reinforcement Learning, DRL)的智能化采收策略,旨在解决簇生猕猴桃的采收难题。研究团队采用ZED2立体相机获取猕猴桃三维空间分布数据,结合深度学习算法实现果实定位;创新性改进深度Q网络算法(Impro

    来源:Computers and Electronics in Agriculture

    时间:2025-06-25


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