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ZnO@SnO2核壳结构纳米纤维的共轴静电纺丝制备及其在乙醇蒸气检测中的高灵敏度应用
(以下为论文解读,约2000字)在医疗诊断领域,人体呼出气体中的乙醇浓度变化已被证实与肺癌等疾病密切相关。健康人群呼出气中内源性乙醇浓度通常低于0.3ppm,而肺癌患者该数值可能升至2ppm。然而现有商用传感器难以实现亚ppm级检测,这成为呼气诊断技术临床转化的关键瓶颈。传统传感材料如纯ZnO或SnO2纳米纤维虽成本低廉,但灵敏度不足;而空心纳米纤维虽性能优异,却存在机械强度差、制备工艺复杂等产业化难题。针对这一系列挑战,山西某研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表创新成果。研究人员采用共轴静电纺丝这一兼具可规模化生产和精确调控优势的技术,成功制备出Z
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-22
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过渡金属掺杂微波合成β-Bi2O3纳米颗粒的形貌、光致发光与拉曼特性研究及其表面增强拉曼散射应用
研究背景与意义半导体材料在能源与环境领域的应用需求日益增长,其中氧化铋(Bi2O3)因其可调带隙、低毒性和良好的生物相容性备受关注。然而,传统Bi2O3合成方法常涉及有害溶剂,且其表面增强拉曼光谱(SERS)性能远低于贵金属基底。如何通过绿色方法制备高性能Bi2O3基SERS材料,成为亟待解决的问题。印度理工学院贾穆分校的研究团队创新性地采用微波辅助固-固燃烧法,制备了过渡金属(TM = Cr、Fe、Co、Ni、Cu)掺杂的β-Bi2O3纳米颗粒,系统研究了掺杂对材料结构、光学性质及SERS活性的影响。该研究发表于《Journal of Alloys and Compounds》,首次揭示了纯
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-22
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超高屈服强度CoCrNi基中熵合金的腐蚀抗性设计与协同强化机制
在深海装备、航空航天等尖端领域,结构材料如同"钢筋铁骨"般支撑着现代工业体系,但其性能短板始终是制约发展的阿喀琉斯之踵。传统合金往往陷入"强则易蚀,耐蚀则弱"的困境——提升强度的合金化手段可能引发晶界腐蚀,而优化耐蚀性的元素添加又可能削弱力学性能。这种"鱼与熊掌不可兼得"的矛盾在海洋高盐雾、高湿度环境中尤为突出,每年造成全球数千亿元的经济损失。面对这一挑战,中国的研究团队将目光投向具有成分设计灵活性的中熵合金(Medium-entropy alloys, MEAs)。以经典CoCrNi体系为基础,通过创新性引入Al、Ti微合金化元素,设计出Ni1.3CoCrAl0.1Ti0.1合金(代号AT1
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-22
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铜钛合金体系的热力学计算、量热研究与相图重构:从第一性原理到工业应用
铜钛(Cu-Ti)合金因其独特的性能组合正成为材料科学的研究热点。这种合金不仅具有媲美传统铜铍(Cu-Be)合金的机械强度和导电性,更因其无毒性、卓越的生物相容性和抗菌特性,在医疗器械和航空航天领域展现出巨大潜力。然而,该体系长期存在相图数据矛盾(如CuTi2相形成机制争议)和热力学参数缺失(如液相混合焓差异达70 K)两大瓶颈,严重制约其工业化应用。针对这些问题,来自波兰AGH科技大学的研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表最新成果。研究创新性地结合第一性原理计算与高温量热实验,首次系统验证了不同坩埚材料(MgO vs ZrO2+Y2O3)对测量结果
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-22
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Cu2O/Ni-MOF-74 S型异质结的构建及其光催化产氢性能的突破性研究
在全球能源危机与环境问题日益严峻的背景下,氢能因其高能量密度和零碳排放特性成为最具潜力的清洁能源替代品。然而,传统化石燃料制氢技术存在高能耗、高污染等问题,而光催化水分解技术可直接将太阳能转化为氢能,成为研究热点。金属有机框架(Metal-Organic Frameworks, MOFs)因其超高比表面积和可定制的孔道结构被视为理想光催化材料,但单组分MOFs普遍面临载流子复合快、光稳定性差等瓶颈。Cu2O虽具有优异的可见光吸收能力,却因Cu(I)易氧化导致光腐蚀。如何通过材料设计协同提升催化剂的稳定性和活性,成为该领域的关键科学问题。针对上述挑战,中国的研究团队创新性地将Cu2O负载于层状N
来源:Journal of Alloys and Compounds
时间:2025-06-22
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埃塞俄比亚Ogaden盆地与Kella地区Adigrat砂岩碎屑组成的古风化效应及其对储层质量预测的启示
在非洲之角埃塞俄比亚的广袤土地上,Ogaden盆地作为该国最大的沉积盆地(面积达350,000 km2),与Blue Nile盆地等共同记录了冈瓦纳大陆裂解的地质史诗。这里埋藏的Adigrat砂岩是重要的油气储层,但其储集性能却呈现"同层异质"的谜题——为何同期沉积的砂岩在Kella地区与Ogaden盆地表现出截然不同的物性特征?这个问题的答案,直接关系到东非新兴能源前沿区的勘探成败。传统观点认为,砂岩储层质量主要受沉积环境控制,但越来越多的证据表明,古风化作用(Paleo Weathering Effect, PWE)通过改变碎屑矿物的化学稳定性,可能对储集空间产生深远影响。特别是在热带气候
来源:Journal of African Earth Sciences
时间:2025-06-22
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多组学孟德尔随机化揭示氧化应激相关基因BRAF/CUTA/SLC27A3/SMARCA4在抑郁症中的致病机制
抑郁症作为全球致残率第二的精神疾病,在中国治疗覆盖率不足10%,而氧化应激(Oxidative Stress)被认为是其重要发病机制之一。尽管已知超氧化物歧化酶(SOD2)等氧化应激相关基因(OSGs)与抑郁症相关,但基因表达与表观遗传调控的因果关系始终未明。山西某研究团队在《Journal of Affective Disorders》发表的研究,创新性地采用多组学孟德尔随机化(Summary-data-based Mendelian randomization, SMR)技术,首次揭示BRAF等关键基因通过甲基化-表达调控网络影响抑郁症发病的分子机制。研究团队整合三大关键技术:1)基于Ge
来源:Journal of Affective Disorders
时间:2025-06-22
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黄土高原不同植被群落覆盖沟道土壤抗侵蚀性的季节性变化规律及驱动机制
在广袤的黄土高原上,沟壑纵横的地貌既是自然演化的见证,也是水土流失的伤痕。这片被称为"地球上最厚黄土堆积"的区域,每年因侵蚀损失的土壤高达16亿吨,其中60%-90%的泥沙源自沟道侵蚀。尽管1999年启动的"退耕还林工程"已使植被覆盖率从32%提升至63%,但关于植被恢复后沟道土壤抗侵蚀能力如何随季节变化的科学认知仍存在空白。这正是《International Soil and Water Conservation Research》最新发表的研究试图解答的核心问题。中国科学院水利部水土保持研究所的研究团队选择了典型小流域——志丹县纸坊沟流域的5种稳定沟道(2种草类、2种灌木、1种乔木群落),
来源:International Soil and Water Conservation Research
时间:2025-06-22
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基于高分辨率降雨数据的网络化决策支持工具开发及简化模型在降雨侵蚀力估算中的应用研究
土壤侵蚀是全球面临的重大环境挑战,直接影响农业生产、生态安全和流域管理。在东亚季风区的韩国,夏季集中性暴雨导致该国年均土壤流失量高达33吨/公顷,被经济合作与发展组织(OECD)列为"极严重"等级。传统降雨侵蚀力因子(R-factor)计算依赖高时间分辨率降雨数据,需处理分钟级降雨事件划分、动能计算等复杂流程,而现有简化模型存在时空分辨率不足、低估极端事件影响等问题。为应对这些挑战,研究人员开发了网络化降雨侵蚀力计算工具WREC。该研究基于韩国气象厅提供的75个站点24年分钟级降雨数据,创新性地构建了包含三大模块的系统:数据库模块直接调用预计算的全国侵蚀力数据;USLE模块通过原创算法自动处理
来源:International Soil and Water Conservation Research
时间:2025-06-22
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耕作层深度对降雨条件下地表-地下径流耦合驱动侵蚀的影响机制研究
论文解读在中国南方红壤区,坡耕地占耕地资源的32%,却因长期浅耕、暴雨频发导致耕作层变薄,土壤侵蚀问题日益严重。陡峭的地形(5°–25°)叠加亚热带季风气候(年均降雨1614 mm)使得地表径流与地下径流耦合作用复杂化,加剧了土壤流失和土地退化。传统研究多聚焦降雨强度或植被覆盖对侵蚀的影响,而耕作层结构(尤其是深度)如何调控地表-地下径流交互作用尚不明确。为此,江西水土保持生态科技园的研究团队通过控制实验,首次系统揭示了耕作层深度(Tillage Layer Depth, TLD)对长历时降雨(180分钟)下侵蚀过程的调控机制。研究采用室内钢制土槽(2.0×1.0×0.5 m)模拟不同TLD(
来源:International Soil and Water Conservation Research
时间:2025-06-22
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黄土高原"退耕还林"后土壤剖面无机碳含量与密度的数字化制图研究
在全球气候变化背景下,土壤碳库的动态变化日益受到关注。作为陆地生态系统中最大的碳库,土壤碳包含有机碳(SOC)和无机碳(SIC)两大组分。在干旱半干旱区,SIC储量通常是SOC的2-10倍,对全球碳循环具有重要影响。然而,当前研究多集中于SOC,对SIC空间分布预测及其驱动因素的认识仍存在显著空白。特别是在中国黄土高原这类典型钙质土壤区,实施"退耕还林"工程后,土地利用变化如何影响SIC的垂直分布格局,仍是亟待解决的科学问题。针对这一研究缺口,来自中国科学院等机构的研究团队在《International Soil and Water Conservation Research》发表了关于黄土高
来源:International Soil and Water Conservation Research
时间:2025-06-22
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"篱笆-草沟系统对坡耕地降雨径流中泥沙及氮素流失的协同调控机制研究"
在全球气候变化背景下,坡耕地水土流失已成为威胁粮食安全和生态环境的突出问题。中国三峡库区等山地农业区,紫色土坡耕地因降雨侵蚀导致的土壤退化与氮磷流失,直接加剧下游水体富营养化风险。传统单一措施如篱笆或排水沟虽能部分缓解侵蚀,但对氮素形态的协同控制机制尚不明确。西南大学的研究团队通过室内模拟降雨实验,系统评估了篱笆-草沟系统(Hedgerow-grass ditch system, T3)对15°坡耕地径流、泥沙及氮素流失的调控效果。研究发现,T3通过植被阻截与沟道沉积双重作用,使径流深度降低54%,泥沙产量锐减93.3%,总氮(TN)、溶解态氮(DN)和颗粒态氮(PN)损失分别减少64.6%、
来源:International Soil and Water Conservation Research
时间:2025-06-22
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苹果枝生物炭长期施用对黄土高原土壤抗剥离能力的增强机制及模型构建
在黄土高原这片被誉为"中华民族摇篮"的土地上,严重的土壤侵蚀正威胁着农业可持续发展。该地区年均土壤侵蚀模数高达5000-10000 t km−2,导致耕地退化和生产力下降。虽然"退耕还林"工程取得成效,但未退耕坡地的耕作强度增加反而加速了土壤退化。生物炭作为一种具有改良土壤和固碳潜力的材料,其应用效果却存在争议——部分研究表明高用量生物炭反而会增加土壤流失,这种矛盾现象背后的机制亟待阐明。中国科学院水土保持研究所安塞站的研究团队开展了为期三年的田间试验,系统研究了苹果枝生物炭不同施用量(0、24、60、96、132、168 t ha−1)对土壤剥离能力(Dc)的影响。研究采用水槽冲刷实验测定D
来源:International Soil and Water Conservation Research
时间:2025-06-22
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声门下氧流对气管切开卒中患者吞咽功能的改善作用:一项随机自控交叉试验
这项开创性研究探索了声门下持续氧流对卒中后气管切开患者吞咽功能的改善作用。采用随机自控交叉试验设计,20名吞咽障碍患者在接受纤维内镜吞咽评估(FEES)时,分别测试了三种氧流量(3/5/7 L/min)与气囊放气、导管封堵五种状态的吞咽表现。当5 L/min和7 L/min氧流通过声门下吸引管持续输送时,Rosenbek渗透误吸量表(PAS)评分显著优于气囊放气状态(P<0.01)。更有趣的是,即便在3 L/min较低流量下,PAS评分仍展现出明显优势。Yale咽残留量表(YPR-SRS)数据更揭示,5 L/min氧流能同步改善咽部残留和误吸风险,这种"双效作用"为临床实践提供了黄金流量
来源:Dysphagia
时间:2025-06-22
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北大第三医院唐熠达、花欣炜与公共卫生学院黄涛团队共同发表降脂药联合干预协同降低冠心病风险的研究成果
2025年5月1日,北京大学第三医院唐熠达教授、花欣炜研究员,公共卫生学院黄涛教授团队在国际医学领域顶级期刊JAMA Cardiology发表题为《APOC3和降低低密度脂蛋白胆固醇相关遗传变异与冠心病风险的联合关联》(“Joint Associations of APOC3 and LDL-C–Lowering Variants With the Risk of Coronary Heart Disease”)的研究论文。论文截图该研究通过大规模人群的遗传数据,系统评估了甘油三酯(TG)靶点APOC3与低密度脂蛋白胆固醇靶点(PCSK9和HMGCR)的单独及联合作用,发现联合
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碳掺杂氮化硼薄膜实现室温高纯度单光子发射的突破性研究
在量子技术飞速发展的今天,单光子发射器(SPE)作为量子通信、计算和传感的核心组件,其性能直接决定了系统的可靠性。然而,现有SPE材料普遍面临室温下纯度不足、亮度低和稳定性差等挑战。六方氮化硼(h-BN)因其宽禁带(~6 eV)和优异的热化学稳定性成为理想宿主材料,但传统制备方法如化学气相沉积(CVD)或机械剥离存在工艺复杂、缺陷不可控等问题,导致SPE性能难以满足应用需求。为解决这一难题,中国科学院等机构的研究团队创新性地采用脉冲激光沉积(PLD)技术,在750°C低温下直接生长碳掺杂的厘米级h-BN薄膜。通过原位掺杂和低温合成,成功实现了室温下纯度达98.5%(g(2)(0)=0.015)
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-06-21
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优化人类初始多能干细胞培养体系:DNA甲基化增强与基因组稳定性提升的新策略
在干细胞研究领域,人类初始多能干细胞(naive PSCs)因其更接近植入前胚胎内细胞团(ICM)的特性,成为研究早期发育和疾病建模的理想工具。然而现有培养体系长期依赖MEK抑制剂,导致DNA甲基化异常、基因组印记丢失和染色体不稳定等突出问题。这些问题严重制约了naive PSCs在基础研究和临床转化中的应用价值。针对这一瓶颈问题,同济大学的研究团队在《Protein & Cell》发表重要研究成果。研究人员首先建立了一个创新的双荧光报告系统(ALPG-promoter-RFP; OCT4-ΔPE-GFP),通过"初始-定型-初始"(npn)状态转换模型,对1685种化合物进行高通量筛
来源:Protein & Cell
时间:2025-06-21
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综述:大疱性自身免疫性皮肤病的治愈之路
引言大疱性自身免疫性疾病(AIBDs)是一组由自身抗体攻击皮肤和黏膜连接结构蛋白的疾病,主要分为天疱疮(表皮内水疱)和类天疱疮(表皮下水疱)。临床表现为皮肤、口腔等部位的广泛水疱和糜烂,虽致死率低但严重影响生活质量。现有疗法如糖皮质激素和利妥昔单抗(Rituximab)虽能控制症状,但长期使用易导致复发和副作用。天疱疮疾病天疱疮包括寻常型天疱疮(PV)、落叶型天疱疮(PF)等亚型,致病机制与抗桥粒芯蛋白(Dsg1/Dsg3)抗体相关。这些抗体破坏角质形成细胞间连接,导致表皮松解。研究显示,除B细胞外,T细胞和粒细胞也参与疾病进展,提示需多靶点干预。当前疗法糖皮质激素仍是核心药物,但长期使用易引
来源:Current Opinion in Immunology
时间:2025-06-21
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综述:性激素与自身免疫病中表观遗传调控的紊乱
性激素受体、免疫反应与表观遗传性激素作为类固醇激素,通过与核受体家族(包括雌激素受体ERα/ERβ、雄激素受体AR和孕激素受体PR)结合发挥作用。这些受体含有NH2-末端域、DNA结合域和COOH端配体结合域,通过识别激素响应元件直接调控靶基因,或招募组蛋白修饰酶(如HDAC、HAT)改变染色质结构。雌激素受体在免疫反应与表观调控中的作用ERα/ERβ由ESR1/ESR2基因编码,广泛表达于髓系细胞和淋巴细胞。在狼疮模型中,雌激素通过上调TRIM-21和IRF5加重疾病;而ERα缺失可缓解T细胞异常活化。雌激素还能通过Toll样受体(TLR)信号通路双向调节髓系细胞功能——在关节炎模型中促进炎
来源:Current Opinion in Immunology
时间:2025-06-21
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LARS1乳酰化通过激活mTORC1抑制自噬促进糖尿病肾病足细胞损伤的机制研究
糖尿病肾病(DKD)作为糖尿病最严重的微血管并发症,全球约40%患者最终会发展为终末期肾病。蛋白尿是其主要临床标志,而足细胞——这些覆盖在肾小球基底膜外的终末分化细胞,其损伤被认为是蛋白尿产生的核心环节。尽管已知足细胞依赖高水平的基础自噬维持功能,但高糖环境下自噬失衡的具体机制仍是未解之谜。更引人深思的是,糖尿病患者普遍存在乳酸代谢异常,这种曾被视作代谢废物的分子,近年被发现能通过乳酰化(lysine lactylation)修饰调控基因表达。那么,乳酸堆积是否会通过修饰足细胞关键蛋白,进而影响自噬并加速DKD进展?这一科学假设亟待验证。河北医科大学的研究团队在《Cellular Signal
来源:Cellular Signalling
时间:2025-06-21