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基于原位封装策略的胃蛋白酶@共价有机框架纳米生物杂化平台构建及其高效手性分离性能研究
在药物研发领域,手性分子的左右旋对映体往往表现出截然不同的生物活性和毒性。尽管酶因其天然手性结构被视为理想的手性识别材料,但游离酶的稳定性差、回收困难等问题长期制约其应用。共价有机框架(COF)虽具有高比表面积和规则孔道,但传统方法难以将大尺寸酶分子有效封装至小孔径COF中。更棘手的是,高效液相色谱(HPLC)手性固定相(CSP)需要消耗大量材料,而现有毛细管电色谱(OT-CEC)技术又面临材料分散性差、酶负载量低的困境。针对这些挑战,南京某研究团队在《Analytica Chimica Acta》发表研究,开创性地将原位封装策略应用于手性分离领域。通过优化合成条件,在室温水相中实现胃蛋白酶(
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-06-22
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电化学适体传感器结合动力学参数(kon/koff)调控策略在凝血酶检测中的系统研究
蛋白质作为疾病生物标志物,其精准检测对临床诊疗至关重要。传统ELISA方法存在耗时长、成本高的局限,而基于DNA适体的电化学传感器(EAB)虽具有高灵敏度优势,但其结合动力学参数(kon/koff)和热力学平衡常数(KD)的调控机制尚未系统阐明。这些参数直接决定传感器的响应时间和检测限,尤其在复杂生物样本中,探针表面密度、环境温度及离子强度等因素可能显著影响适体-靶标相互作用。中国科学院团队在《Analytica Chimica Acta》发表的研究中,以凝血酶为模型靶标,通过系统调控三个关键参数:采用6-巯基己醇(MCH)修饰的金电极表面,控制DNA适体探针密度(2.63×1010-1.67
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-06-22
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前列腺癌多组学整合分析揭示转移相关候选生物标志物的全面特征
前列腺癌作为男性最高发的恶性肿瘤,其临床异质性给精准诊疗带来巨大挑战。虽然格里森评分(Gleason score)等传统指标可粗略评估肿瘤行为,但无法全面反映疾病进展的分子机制。随着PARP抑制剂等靶向疗法获批用于特定基因突变的去势抵抗性前列腺癌(CRPC),临床对能够预测转移风险和指导精准治疗的多维生物标志物的需求日益迫切。米兰比可卡大学医学院的研究团队在《Heliyon》发表了一项突破性研究,通过整合341例TCGA前列腺腺癌患者的7种组学数据(包括基因突变、拷贝数变异、DNA甲基化、mRNA/miRNA表达、蛋白质组和微生物组),应用多核学习算法CIMLR识别出7个分子亚型,进一步合并为
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氧配位全暴露钯簇催化剂:抗硫与天然有机物中毒的水污染治理新策略
全球清洁水资源短缺已成为可持续发展的重要挑战,而含卤有机物等电子缺陷污染物的高效去除是水处理领域的核心难题。传统Pd纳米颗粒催化剂虽在氢化反应中表现优异,却极易被水体中普遍存在的还原性硫物种(如PdSx)和天然有机物(NOM)通过强吸附作用毒化,导致活性位点被占据、H2解离受阻。更棘手的是,常规Pd纳米粒子中大量未配位的金属位点(如空心位点hollow site)会与毒物形成稳定结合,造成不可逆失活。针对这一瓶颈,清华大学环境学院团队在《Water Research》发表研究,创新性地提出通过光化学还原法构建氧配位全暴露钯簇(Pdcluster)。这种结构平均Pd-Pd配位数仅约4.4,大部分
来源:Water Research
时间:2025-06-22
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多元碳源驱动的高速率强化生物除磷系统可行性研究及其在A/B工艺中的整合潜力
在当前城市污水处理向资源回收转型的背景下,传统强化生物除磷(EBPR)技术面临严峻挑战。作为下一代污水处理核心的A/B工艺,虽能高效捕获碳源(A段)并去除氮(B段),却因EBPR需要较长污泥停留时间(SRT)而难以整合,导致磷资源无法同步回收。这一矛盾源于经典磷积累微生物(PAOs)的生长特性——它们需要8-10天的SRT维持优势,而A段工艺通常仅保留0.5-2天。现有研究多采用单一碳源(如乙酸)验证短SRT-EBPR可行性,但实际污水中复杂的碳源组成(包括糖类、氨基酸等)可能显著影响微生物群落功能。为解决这一瓶颈问题,中国的研究团队在《Water Research X》发表了一项开创性研究。
来源:Water Research X
时间:2025-06-22
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生物炭源溶解有机质(BDOM)通过芳香氮和高度不饱和硫化合物介导针铁矿结合磷的pH依赖性释放机制
磷(P)是维系陆地和水生生态系统生产力的关键限制性营养元素,但酸性土壤中针铁矿(α-FeOOH)通过表面羟基(≡Fe–OH)的配体交换作用强力固定磷酸根(PO43-),造成农作物磷饥饿与水体富营养化的双重矛盾。传统磷肥利用率不足20%,而中国农田每年磷盈余高达16 kg/ha,如何活化土壤中"遗留磷"(legacy P)成为农业与环境领域的重大挑战。重庆自然科学基金等项目支持的研究团队在《Water Research》发表论文,揭示了生物炭源溶解有机质(BDOM)通过芳香氮和硫化合物调控针铁矿结合磷(Ge-P)释放的分子机制。研究采用紫外-荧光光谱、傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR M
来源:Water Research
时间:2025-06-22
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多粒度超细赤铁矿协同絮凝机制与动态调控:实验表征与动力学建模
随着辽宁地区赤铁矿长期开采,矿石粒度逐渐细化,导致-30 μm超细颗粒在浓缩池溢流中占比超90%,难以有效絮凝沉降。这些颗粒进入循环水系统后,不仅干扰上游选矿作业和浮选矿浆化学性质,还造成资源浪费并增加尾矿坝安全风险。传统研究将赤铁矿视为均质体系,忽视了不同粒度组分(如-10 μm与-30+20 μm)在吸附异质性和结构贡献上的差异,导致工业固液分离效率低下。为解决这一难题,鞍钢集团与中国高校合作团队通过系统实验和理论建模,揭示了多粒度赤铁矿的协同絮凝机制。研究发现粗颗粒(-30+20 μm)通过氢键和范德华力构建抗剪切骨架;细颗粒(-10 μm)通过物理吸附和Fe-OOC化学键填充孔隙;中颗
来源:Water Research
时间:2025-06-22
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Fe-Cu/γ-Al2O3非均相芬顿催化剂:破解石化废水深度处理难题的高效绿色解决方案
石化废水处理面临严峻挑战——这类废水不仅成分复杂、毒性高,传统生物处理难以达标排放。更棘手的是,当前主流的芬顿技术存在"先天缺陷":必须在强酸性条件下运行,过程中产生大量铁泥造成二次污染。这些瓶颈严重制约了该技术在工业场景的应用。如何开发既能适应中性环境、又能避免污泥产生的绿色催化体系,成为环境工程领域的重大课题。针对这一难题,来自中国的研究团队在《Water Cycle》发表创新成果。他们巧妙利用γ-Al2O3(一种具有高比表面积的氧化铝晶体)作为载体,通过浸渍-煅烧法负载铁铜双金属,构建出高效稳定的非均相芬顿催化剂。研究采用"单因素优化法"调控制备参数,结合电子顺磁共振(EPR)和自由基淬
来源:Water Cycle
时间:2025-06-22
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基于催化发夹组装的双重检测平台开发:快速灵敏检测沙眼衣原体16S rRNA
沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis, CT)是全球最常见的性传播病原体之一,其感染往往隐匿无症状,却可能导致女性盆腔炎、不孕症等严重后遗症,并增加HIV传播风险。尽管核酸扩增技术(NAATs)如PCR具有高灵敏度,但依赖昂贵设备和专业实验室,难以在资源匮乏地区普及。而传统免疫检测方法又面临灵敏度不足或操作复杂等问题。这一矛盾催生了研究者对新型检测技术的探索——能否开发一种兼具NAATs的灵敏度与免疫层析便捷性的检测方案?东南大学附属中大医院团队在《Talanta》发表的研究给出了肯定答案。他们首次将催化发夹组装(Catalytic Hairpin Assembly, CHA
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黑水虻幼虫生物转化有机废弃物生产生物柴油的环境可持续性评估与优化策略
在全球人口激增和废弃物管理困境的背景下,发展中国家正面临有机废弃物(Organic Fraction of Municipal Solid Waste, OFMSW)处理的严峻挑战。传统填埋方式不仅占用宝贵土地资源,还会产生大量甲烷(CH4)等温室气体。更棘手的是,这些国家往往缺乏完善的废弃物分类系统和先进处理技术,导致有机废弃物与无机物混合堆积,引发环境污染和公共卫生问题。与此同时,全球对清洁能源和可持续蛋白来源的需求持续增长,亟需开发既能解决废弃物处置难题,又能产生高附加值产品的创新技术。在此背景下,伊朗坦姆大学的研究团队开展了一项开创性研究,探索利用黑水虻幼虫(Black Soldier
来源:Sustainable Production and Consumption
时间:2025-06-22
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基于荧光纳米生物传感器的嗜酸耐热菌适配体筛选与理性设计及其在果汁检测中的应用
酸性果汁饮料的腐败问题一直是困扰食品工业的难题,其中嗜酸耐热菌(Alicyclobacillus acidoterrestris, A. acidoterrestris)是主要元凶。这种细菌能在pH 2-6和20-60°C的极端环境下存活,其代谢产物如愈创木酚(guaiacol)即使浓度低至0.02 mg/L也会引发果汁异味和沉淀。传统检测方法如平板计数、GC-MS等存在耗时长、设备依赖性强等缺陷,而现有适配体研究多忽略活菌检测和结合机制解析。为此,河北农业大学的研究团队在《Talanta》发表研究,通过多学科交叉技术开发了一种新型荧光纳米生物传感器。研究团队采用Cell-SELEX(指数富集
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沙棘果渣生物炭在太阳能蒸汽生成中的高效海水淡化与污染物协同去除机制研究
随着全球水资源危机加剧,海水淡化与污水净化技术成为研究热点。太阳能蒸汽蒸发(SSE)技术因其清洁高效特性备受关注,但传统光热转换材料存在制备复杂、成本高昂等缺陷。与此同时,我国每年产生大量沙棘果渣(SRs)未被合理利用,造成资源浪费。山西忻州的研究团队创新性地将农业废弃物转化为功能材料,在《Separation and Purification Technology》发表的研究揭示了沙棘果渣生物炭(SRBs)在SSE系统中的多重效能。研究采用梯度热解法(200/400/600℃)制备SRBs,通过BET比表面积分析、紫外-可见光谱等技术表征材料特性,建立模拟海水淡化与污染物去除体系,结合15次
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-06-22
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石膏基添加剂原位改性熔融铜冶炼渣强化金属回收:从机理到工业验证
铜冶炼行业每年产生大量含铜炉渣,其中铜含量(0.54-5.83wt%)甚至高于新开采铜矿品位(0.3wt%),但现有技术难以将尾渣铜含量降至矿石边界品位(0.2wt%)以下。更棘手的是,这些固体废弃物中的铅、锌等重金属存在环境泄漏风险。传统电炉贫化法需消耗额外能源,而湿法冶金又面临处理效率低的问题。如何在"双碳"背景下实现金属高效回收与固废无害化,成为制约行业可持续发展的关键瓶颈。湖南科研团队在《Separation and Purification Technology》发表的研究中,开创性地提出利用熔融炉渣自身热量驱动石膏渣热解,通过原位硫化反应将分散的铜元素富集成毫米级硫化铜颗粒。研究采
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-06-22
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超亲水多孔PVA基LiFePO4电极的构建及其在高盐低锂卤水中选择性提锂的应用研究
随着新能源产业对锂资源需求的爆发式增长,从高盐低锂卤水中高效提锂成为研究热点。传统沉淀法、萃取法等存在能耗高、选择性差等问题,而基于LiFePO4/FePO4(磷酸铁锂)电化学脱嵌技术的提锂方法虽具有绿色高效优势,但常用粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)的疏水性导致电极易开裂、活性物质利用率低。针对这一技术瓶颈,陕西某研究团队创新性地采用水溶性聚合物聚乙醇(PVA)替代PVDF,通过尿素交联构建了兼具超亲水性和多孔结构的LFP-AN电极,相关成果发表于《Separation and Purification Technology》。研究团队通过循环伏安法(CV)优化尿素/PVA质量比至40%,采用
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-06-22
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涡旋式下行热解反应器内高密度螺旋颗粒带的CFD-DEM模拟研究与传热强化机制
煤炭作为中国最主要的能源资源,其中约50%为挥发分含量超过40%的低阶煤。传统燃烧方式不仅造成资源浪费,还带来严重的环境污染。热解技术因其能耗低、可直接获取高值化学品的特点,成为低阶煤高效利用的关键路径。然而,作为核心设备的流化床反应器面临重大挑战——传统圆柱型下行床(downer)因气固同向顺重力流动特性,固体持有率(solids holdup)通常低于0.03,严重制约了颗粒间传热效率。尽管通过降低气体流速、提高固体通量(400–600 kg/m2·s)或采用锥形结构可使固体持有率提升至0.1左右,但仍无法满足快速热解的需求。山西大学的研究团队创新性地提出了一种涡旋式下行反应器设计,通过将
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-06-22
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锌膜电极电位差驱动下钕与钇的高效分离研究
在全球气候危机加剧的背景下,核能作为低碳清洁能源的战略地位日益凸显。然而核燃料循环中产生的乏燃料(SNF)含有大量稀土元素(REs),其中钕(Nd)和钇(Y)因物化性质相似、沉积电位接近,传统分离方法效率低下。这不仅影响铀/钚的回收效率,更造成稀土资源的巨大浪费——这些元素在医疗植入物、储氢材料和超导体等领域具有不可替代的作用。为解决这一难题,中国研究人员在《Separation and Purification Technology》发表研究,创新性地采用LiCl-KCl熔盐体系,通过对比钨电极和液态锌电极上的循环伏安(CV)和方波伏安(SWV)行为,发现锌电极对Nd(III)的去极化作用更
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-06-22
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中国沿海人工上升流优化海域区划与大型藻类碳汇潜力评估
随着全球气候变化加剧,海洋碳汇成为缓解温室效应的关键途径。大型藻类通过光合作用将海水中的CO2和溶解无机碳(DIC)转化为有机碳,其沉积过程每年向深海输送约17.3亿吨碳,占全球藻类产量的11.4%。中国作为全球最大的藻类养殖国,2023年养殖面积达1495.71 km2,年固碳量达60.6万吨。然而,近海富营养化加剧和养殖空间不足严重制约了藻类碳汇潜力。人工上升流(AU)技术通过气泡羽流(BEP)将底层富营养盐水提升至表层,可有效刺激初级生产力并强化生物碳泵(BCP)效应,但此前缺乏系统性评估其规模化应用潜力的研究。针对这一科学问题,来自三亚崖州湾科技城的研究团队开发了首个整合工程参数与碳汇
来源:Resources, Conservation and Recycling
时间:2025-06-22
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生物炭对Sprague Dawley大鼠代谢状态、氧化应激及免疫应答的调控作用研究
在畜禽养殖业中,饲料、水源和土壤中的环境污染物(如重金属、霉菌毒素、农药残留)正构成严峻挑战。这些污染物不仅导致动物生长迟缓、器官损伤,更会引发免疫系统功能紊乱,最终通过食物链威胁人类健康。尽管益生菌、有机酸等传统饲料添加剂已用于解毒,但具有多孔结构和吸附特性的生物炭(biochar)近年来崭露头角——这种通过热解有机废弃物制成的碳材料,既能吸附毒素又可调节肠道菌群,但其在免疫调控方面的剂量效应机制尚不明确。针对这一科学盲区,来自开罗大学的研究团队在《Research in Veterinary Science》发表了一项创新研究。他们以Sprague Dawley大鼠为模型,通过添加2.5%
来源:Research in Veterinary Science
时间:2025-06-22
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基于动态时空数据的马六甲-新加坡海峡超大型集装箱船碳排放评估与减排策略研究
在全球贸易高度依赖海运的背景下,船舶运输承担了90%的货物运输量,但其温室气体排放量已占全球总量的3%,且预计2050年将激增至17%。马六甲-新加坡海峡作为全球最繁忙的航运通道,年通行船舶超12万艘,碳排放密度居世界首位,其中超大型集装箱船(ULCV)因其单船排放量显著高于中小型船舶,成为区域减排的关键靶点。然而,现有研究多聚焦港口尺度或短期数据,缺乏对ULCV全程航行动态的精准评估,制约了减排策略的有效性。为填补这一空白,研究人员以COSCO SHIPPING LEO为研究对象,采集其2022-2024年13个航次的AIS动态数据(含75,532条记录),结合船舶技术参数,采用国际海事组织
来源:Regional Studies in Marine Science
时间:2025-06-22
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氧化还原/pH双重响应型海藻酸钠/木薯淀粉复合水凝胶微球用于杀虫剂的缓释控制
在农业生产中,杀虫剂是保障作物增产的重要工具,但传统施药方式存在利用率低、土壤残留高、水体污染等问题。据统计,全球每年因农药流失造成的经济损失高达数十亿美元,更严重的是,这些化学物质通过食物链富集,最终威胁人类健康。如何实现农药精准控释,成为农业可持续发展亟待解决的难题。针对这一挑战,国内某研究机构团队创新性地利用天然高分子材料——双醛淀粉(dialdehyde starch)和海藻酸钠(sodium alginate),结合二盐酸胱胺(cystamine dihydrochloride)交联剂,通过离子交联与化学交联双重作用,成功构建了具有氧化还原/pH双重响应特性的复合水凝胶微球。这种智能
来源:Reactive and Functional Polymers
时间:2025-06-22