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含氮污染物诱导雨水管道中硫醚增强形成的机制:沉积物微生物组的关键作用
城市雨水管道因非法连接生活污水管导致的恶臭问题日益严重,尤其在降雨后形成“黑臭水体”现象。硫醚类化合物(如二甲基二硫醚DMDS、二甲基三硫醚DMTS)因其极低的嗅觉阈值和潜在毒性,成为污水系统主要恶臭源,但其在雨水管道中的分布与形成机制尚不明确。中国多所高校联合团队在《Bioresource Technology》发表的研究,首次系统揭示了雨水管道沉积物作为硫醚“储存库”的关键作用,并阐明了含氮污染物通过重塑微生物群落促进硫醚生成的分子机制。研究团队采用多学科交叉方法,包括中国东部21个非法排污雨水管道采样点的水质与沉积物分析、微生物群落高通量测序、Mantel环境因子关联分析,以及偏最小二乘
来源:Bioresource Technology
时间:2025-06-24
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基于碳吡喃的新型线粒体靶向荧光探针DMA-Bpin:高活性氧物种的多重检测及其在活细胞和斑马鱼中的应用
在生命科学领域,高活性氧物种(hROS)如同细胞内的"双面特工"——既是调控生理过程的关键信使,又是诱发癌症、神经退行性疾病等病理状态的"破坏分子"。其中,次氯酸(HOCl)和过氧亚硝酸盐(ONOO−)因其超高反应活性备受关注,但现有检测技术面临波长短、特异性差等瓶颈。更棘手的是,在铁死亡(一种铁依赖的程序性细胞死亡)过程中,多种hROS会协同作用,犹如"分子风暴"般破坏细胞稳态,但缺乏能同时捕捉这种动态变化的分子工具。山东师范大学的研究团队在《Bioorganic Chemistry》发表的研究中,巧妙地将碳吡喃染料与硼酸酯"分子开关"结合,开发出新型线粒体靶向探针DMA-Bpin。这个仅需
来源:Bioorganic Chemistry
时间:2025-06-24
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外周血T细胞亚群动态变化影响新诊断多发性骨髓瘤疾病进展的机制研究
多发性骨髓瘤(Multiple Myeloma, MM)作为血液系统第二大常见恶性肿瘤,其核心病理特征是骨髓中浆细胞的恶性增殖。尽管近年来治疗手段不断进步,但疾病复发和耐药仍是临床面临的重大挑战。越来越多的证据表明,肿瘤微环境中的免疫失调在MM发生发展中扮演关键角色,其中T细胞功能异常尤为突出。然而,关于新诊断MM(NDMM)患者外周血T细胞亚群的动态变化及其与疾病进展的关系,目前仍缺乏系统性的研究。针对这一科学问题,来自印度医学科学院等机构的研究团队开展了一项创新性研究,通过对40例NDMM患者外周血T细胞亚群的全面分析,揭示了T细胞稳态破坏与疾病进展的关联机制。相关成果发表在《Bioche
来源:Biochemistry and Biophysics Reports
时间:2025-06-24
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双孔域钾通道TREK-1调控花生四烯酸诱导的人滑膜成纤维细胞钙信号机制研究
在关节疾病的复杂病理机制中,滑膜成纤维细胞(hFLSs)如同活跃的"信号中转站",其异常激活会导致关节软骨破坏和慢性炎症。类风湿关节炎(RA)患者滑膜中,这些细胞表现出显著的增殖和侵袭特性,而细胞内Ca2+信号紊乱被认为是驱动病理过程的关键因素。以往研究已发现多种Ca2+内流通路,但关于K+通道如何调控这一过程的机制仍存在认知空白。特别是双孔域钾通道(K2P)家族中的TREK亚型,虽然已知其对机械力、温度和脂肪酸敏感,但在hFLSs中的功能特性仍是一块待解的拼图。针对这一科学问题,滋贺医科大学的研究团队在《Biochemistry and Biophysics Reports》发表创新性研究。
来源:Biochemistry and Biophysics Reports
时间:2025-06-24
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ω-3脂肪酸通过调控阴茎氧化还原稳态改善双酚F诱导的性功能障碍机制研究
在环境污染日益严重的今天,双酚F(BPF)作为塑料制品的替代成分正悄然渗透日常生活。这种内分泌干扰物不仅存在于食品包装、化妆品等消费品中,更令人担忧的是其与男性性功能障碍的潜在关联。既往研究表明BPF会破坏勃起功能,但其对阴茎组织氧化还原平衡的影响机制仍是未解之谜。与此同时,富含于深海鱼类的ω-3脂肪酸(O3FA)因其卓越的抗氧化特性备受关注,但其能否逆转BPF造成的阴茎毒性尚属科学盲区。来自联邦大学健康科学基础医学院的研究团队在《Biochemistry and Biophysics Reports》发表的重要成果,首次揭示了O3FA通过调控Nrf2/NF-κB信号通路改善BPF诱导的性功能
来源:Biochemistry and Biophysics Reports
时间:2025-06-24
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微波辅助K2O/γ-Al2O3催化椰子油异丙醇酯化制备生物柴油的Box-Behnken设计优化及性能研究
随着全球化石能源储量锐减(预计2025年面临枯竭),生物柴油因其碳中性、高闪点等特性成为替代燃料的研究热点。印度尼西亚作为全球最大椰子生产国,其富含中链脂肪酸(C12-C16)的椰子油成为理想原料,但传统均相催化剂存在毒性大、难回收等问题。为此,来自Institut Teknologi Sepuluh Nopember的研究团队创新性地将γ-氧化铝(γ-Al2O3)载体与K2O复合,结合微波辅助转酯化技术,通过响应面法(RSM)优化工艺参数,相关成果发表于《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》。研究采用Box-Behnken实验设计(BBD)
来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology
时间:2025-06-24
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基于质量守恒模型的Sporidiobolus salmonicolor CBS 2636批次培养类胡萝卜素合成动力学研究
随着全球对天然色素需求的激增,类胡萝卜素作为食品和保健品领域的重要活性成分,其生物合成技术成为研究热点。红酵母Sporidiobolus salmonicolor因其高效的类胡萝卜素合成能力备受关注,但传统动力学模型如Monod和Levenspiel在描述其代谢行为时存在显著缺陷——无法解释高浓度葡萄糖残留现象,这严重限制了工业化生产的精准调控。针对这一瓶颈,中国的研究团队通过整合残余底物微分方程,构建了改进的质量守恒模型。研究采用批次培养体系,以80 g/L高浓度葡萄糖为碳源,监测了S. salmonicolor CBS 2636在90小时内的生长曲线(25°C,pHinitial 4.0)
来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology
时间:2025-06-24
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虹鳟鱼肌肉与脂肪组织连续成体干细胞系的建立及其在大理石纹细胞培养鱼肉生产中的应用
随着全球人口增长和传统畜牧业环境压力加剧,细胞培养肉技术被视为解决食品安全与生态危机的革命性方案。然而,现有技术面临两大瓶颈:一是鱼类肌肉干细胞(MyoD/Pax7)在体外传代中干性快速丢失(通常<10代),二是缺乏物种同源的脂肪干细胞(ADSCs)协同构建仿生纹理。虹鳟鱼作为高价值冷水鱼种,其肌肉嫩度和ω-3脂肪酸含量备受青睐,但此前仅停留在原代细胞培养阶段。中国海洋大学的研究团队在《Aquaculture Reports》发表的研究中,通过创新性结合胶原酶部分消化-组织块联合培养法(肌肉)和完全酶解法(脂肪),从虹鳟鱼中成功建立全球首个可传代50次以上的肌肉干细胞系(RTMS)和40
来源:Aquaculture Reports
时间:2025-06-24
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不同黏合剂对尼罗罗非鱼膨化颗粒饲料物理特性及生长免疫性能的影响研究
在水产养殖业快速发展的今天,饲料物理稳定性不足导致的营养流失和环境污染问题日益凸显。饲料颗粒在水中易崩解不仅造成经济损失,还会释放未消化养分污染水体。尽管营养配方研究已较为成熟,但饲料物理特性——尤其是黏合剂对饲料性能的影响——仍缺乏系统研究。这一领域的研究对提升养殖效率和环境可持续性具有重要意义。针对这一科学问题,来自埃及国家海洋与渔业研究所(NIOF)等机构的研究团队在《Aquaculture Reports》发表论文,系统比较了羧甲基纤维素(CMC)和木质素磺酸钙(CLS)两种黏合剂对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)膨化饲料性能的影响。研究采用三组等氮等能饲料设计
来源:Aquaculture Reports
时间:2025-06-24
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基于可解释性双线性注意力网络与证据深度学习的酶催化效率预测模型IECata及其应用研究
在生物制造与药物研发领域,酶催化效率(kcat/Km)是衡量酶活性的黄金标准。然而传统实验测定方法耗时费力,而现有计算模型又面临三大困境:数据量不足(如UniKP模型仅使用910条数据)、预测结果缺乏可靠性评估、无法解释酶-底物相互作用机制。这导致定向酶进化过程中常需反复试错,严重制约了高效酶的设计开发。针对这些挑战,国家生物防护装备工程技术研究中心联合上海大学等机构的研究团队在《Briefings in Bioinformatics》发表了创新性研究成果。他们开发的IECata模型通过三大技术突破实现了酶催化效率的精准预测:1)从BRENDA和SABIO-RK数据库整合11,815条kcat
来源:Briefings in Bioinformatics
时间:2025-06-24
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工程化T7 RNA聚合酶级联系统:乳球菌中基于乳链菌肽和茶碱调控的蛋白质过表达与靶向基因诱变新策略
在食品工业和生物制药领域,乳球菌(Lactococcus lactis)因其安全性和高效蛋白分泌能力被广泛用于异源蛋白生产。然而,其核心表达工具——乳链菌肽调控基因表达系统(NICE)依赖宿主RNA聚合酶,转录效率低下;同时,该菌种缺乏实现连续基因诱变的工具,限制了其在合成生物学和蛋白质工程中的应用。为解决这些瓶颈问题,中国科学院的研究团队在《Synthetic and Systems Biotechnology》发表研究,通过整合高活性的T7 RNA聚合酶(T7RNAP)和茶碱依赖型核糖开关(RbxE),开发了升级版NICE-T7系统。研究人员采用流式细胞术(FACS)筛选核糖开关突变体,通
来源:Synthetic and Systems Biotechnology
时间:2025-06-24
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基于SSMR-Net与跨特征映射注意力机制的早期麦田杂草无人机影像语义分割研究
在智慧农业快速发展的背景下,农田杂草的精准识别成为制约自动化除草技术的关键瓶颈。早期小麦田间的杂草因尺寸微小(部分仅20×20像素)、与作物形态相似且分布密集,传统识别方法常因特征丢失导致误判。更棘手的是,无人机拍摄的农田影像还面临光照不均、土壤背景干扰等复杂环境挑战,使得现有算法如U-Net、DeepLabv3等在小型杂草识别上表现欠佳。为解决这一难题,河南某高校研究团队在《Smart Agricultural Technology》发表论文,提出了一种名为SSMR-Net的单阶段多尺度残差网络,并结合跨特征映射注意力(AFMA)机制,成功实现了早期麦田杂草的高精度语义分割。该研究通过构建包
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-06-24
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双金属有机框架与互连DNA步行者协同增强电化学发光用于甲基化DNA高灵敏检测
DNA甲基化作为表观遗传学的核心调控机制,其异常状态与癌症发生发展密切相关。传统检测方法面临灵敏度低、难以识别多重甲基化位点等瓶颈,而电化学发光(ECL)技术虽具有背景信号低的优势,却受限于发光体效率不足。江苏师范大学的研究团队在《Sensors and Actuators B: Chemical》发表的研究中,创新性地将双金属协同效应与DNA纳米机器结合,构建了可检测双甲基化位点的超灵敏生物传感器。研究采用三步关键技术:1)合成Ru(bpy)32+封装的RuCu-MOFs作为高效ECL发射体;2)设计H1/H2/H3-Fc互连DNA步行者系统实现信号级联放大;3)利用Fc(二茂铁)对RuCu
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-06-24
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PAI-1通过调控FAK/Src/ERK和AKT信号通路抑制子宫内膜纤维化的机制研究
子宫内膜纤维化:从临床困境到机制突破宫腔粘连(IUA)被称为妇科领域的"隐形杀手",其核心病理特征——子宫内膜纤维化导致的不孕和反复流产,正困扰着全球约20%的育龄女性。尽管宫腔镜手术能暂时解除粘连,但高达62%的重度患者面临复发风险。烟台毓璜顶医院生殖医学中心的研究团队在《Reproductive BioMedicine Online》发表的研究,揭开了这一难题的分子面纱。研究团队通过分析31例IUA患者和20例健康女性的子宫内膜样本,结合TGF-β1诱导的人子宫内膜间质细胞(hESCs)纤维化模型,运用RT-qPCR、免疫荧光染色等技术,首次系统阐释了PAI-1通过双重信号通路驱动纤维化的
来源:Reproductive BioMedicine Online
时间:2025-06-24
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马铃薯炭疽病菌CcAA9-20333效应蛋白的鉴定、表达及功能位点分析:一种新型AA9 LPMO的致病机制研究
马铃薯炭疽病是全球马铃薯产区的重要病害,由Colletotrichum coccodes引起,每年造成严重经济损失。这种病原菌能侵染茄科作物,但现有化学防治手段效果有限,且缺乏抗病品种。究其原因,在于对其致病机制认知不足,尤其是效应蛋白如何协助病原突破植物细胞壁防御的关键过程尚不明确。在真菌侵染过程中,裂解性多糖单加氧酶(LPMO)因其能氧化降解纤维素等植物细胞壁多糖组分,被认为是潜在的"分子武器"。然而,C. coccodes中尚未有LPMO的报道,这成为解析其致病机制的瓶颈。针对这一科学问题,中国某研究机构的研究团队通过转录组数据挖掘,首次在C. coccodes中鉴定出AA9家族LPMO
来源:Microbial Pathogenesis
时间:2025-06-24
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盐碱地亚表层可降解地膜覆盖:提升冬小麦产量与调控土壤微生物群落的可持续策略
盐碱地农业面临双重挑战:传统聚乙烯地膜虽能增产却造成严重污染,而可降解地膜的生态效应尚不明确。尤其在干旱半干旱地区,土壤盐渍化与水分流失制约作物产量,亟需探索兼顾环保与高效的农艺措施。河北沧州农林科学研究院的研究团队在《Journal of Hazardous Materials》发表的研究,首次系统评估了亚表层可降解地膜覆盖(BMF)对冬小麦产量及土壤微生物群落的调控作用,为盐碱地可持续管理提供了新思路。研究采用田间试验设计,设置聚乙烯膜传统覆盖(PM)、亚表层覆盖(PMF)、可降解膜传统覆盖(BM)及亚表层覆盖(BMF)四组处理,以无覆盖为对照。通过测定土壤理化指标(pH、EC电导率、水分
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-06-24
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氧化还原驱动下Fe-HA-Cd纳米胶体在颗粒-水界面的形成、转化与稳定性机制
在自然水体与土壤的交界处,缺氧与有氧环境的动态交替形成独特的"化学开关",深刻影响着重金属的归趋。镉(Cd)作为毒性极强的污染物,其环境行为与铁(Fe)、天然有机质(NOM)的相互作用密切相关。现有研究虽已证实腐殖酸(HA)胶体对重金属的固定作用,但Fe的掺入如何改变Cd在纳米尺度的胶体形成机制?氧化还原波动下这些胶体又如何维持或瓦解?这些问题直接关系到Cd污染的精准防控。贵州的研究团队通过模拟自然界面条件,系统探究了Fe-HA-Cd三元胶体的形成动力学。研究采用动态光散射(DLS)监测胶体粒径变化,结合DLVO理论计算颗粒相互作用能,并利用氧化还原梯度装置模拟环境界面过程。关键发现包括:1.
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-06-24
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新型芽孢杆菌Cr02的Cr(VI)生物修复机制:土壤-地下水系统中同步好氧/厌氧还原的突破性研究
铬污染是工业场地最棘手的环境问题之一,尤其是毒性强、迁移性高的六价铬(Cr(VI))在土壤-地下水系统中的扩散,如同一把“生态达摩克利斯之剑”。传统化学还原法虽快速但易引发“返黄”现象(Cr(III)重新氧化为Cr(VI)),而现有微生物修复技术又受限于氧含量波动——地表土壤好氧、深层地下水厌氧的“分裂”环境,让多数菌株顾此失彼。例如Shewanella oneidensis MR-1在好氧时效率达60%,厌氧时却大幅下降。这种“氧敏感”瓶颈严重阻碍了实际工程应用。针对这一难题,来自中南大学的研究团队从长沙铬盐厂污染土壤中“淘金”,成功捕获一株“全能选手”——Bacillus megateri
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-06-24
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综述:工程化多酚成骨系统在骨与软骨修复中的应用:移植、组织工程和类器官
多酚在骨与软骨修复中的革命性角色天然多酚因其独特的酚羟基结构(C6H6O)成为骨再生领域的研究热点。这类植物次生代谢产物通过整合移植技术、组织工程和类器官策略,构建了全新的骨修复体系。多酚的来源与功能特性膳食多酚(如EGCG、槲皮素)和藻类多酚(如7-佛手柑酚)通过靶向线粒体膜蛋白调控氧化应激。例如,表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)通过抑制破骨细胞(OCs)分化标志物加速骨折愈合,而单宁酸(TA)的邻苯二酚基团可形成金属-多酚网络(MPNs),增强材料机械强度。关键信号通路的调控机制多酚通过三重机制促进骨再生:MAPK/ERK通路:激活RAS-RAF级联反应,上调成骨细胞(OBs)分化相关
来源:Journal of Advanced Research
时间:2025-06-24
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靶向递送黑色素纳米颗粒的乳酸杆菌发酵外泌体用于溃疡性结肠炎的精准可视化治疗
溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis, UC)是一种以肠道慢性炎症、氧化应激和菌群失调为特征的难治性疾病,现有疗法常因药物靶向性不足和全身副作用受限。面对这一临床挑战,山西医科大学的研究团队创新性地将天然黑色素纳米颗粒(Melanin Nanoparticles, MNPs)与乳酸杆菌发酵外泌体(Lactobacillus fermentum Exosomes, Lf-EVs)结合,构建了兼具治疗与可视化功能的MNPs-Lf-EVs系统,相关成果发表于《Journal of Advanced Research》。88%),并促进细胞迁移(48小时迁移率提升49.8%)。借助近红外
来源:Journal of Advanced Research
时间:2025-06-24