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基于CFD的圆柱形光生物反应器光发酵产氢过程中流体动力学、传热与光分布的综合建模研究
Highlight结果与讨论实验测得的光生物反应器产氢效率为:以马铃薯废弃物为底物时,产氢量为240 mL H2/g碳水化合物;而使用合成暗发酵出水(DFE)时,产氢量为212.4 mL H2/g总挥发性脂肪酸(TVFA)。此外,研究采用ANSYS 2024 R1(学生版)Workbench平台集成Fluent软件,对2升圆柱形环隙光生物反应器(CAPBR)进行了计算流体动力学(CFD)模拟,以探究流体动力学、温度与辐射分布以及示踪粒子的速度流线。讨论本研究成功模拟并分析了用于光发酵产氢的CAPBR反应器内的流体动力学、温度和辐射分布,该反应器使用球形红细菌(Rhodobacter sphae
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-10-26
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富脂突变微藻固定化污水处理研究:筛选策略、污染物去除与共生菌群特征分析
Highlight微藻具备将污水污染物转化为生物质或燃料的能力,但其效率常受固有生物学特性限制。大气室温等离子体(ARTP)技术为增强微藻性状(包括生物量积累和污染物去除能力)提供了新思路。本研究系统评估了ARTP诱变栅藻(Scenedesmus sp.)在固定化污水系统中的生化改变与实际可行性。Culture traits of different mutagenized microalgae为评估突变微藻在灭菌污水中的特性,将10株突变微藻与原始藻株ATI-0共同培养。结果表明突变微藻增殖能力与脂质积累显著增强,具体表现为更高的比生长速率和相对荧光强度。其中AT8和AT13表现尤为突出——
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-10-26
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生物炭对巴西半干旱地区剑麻生长及土壤特性的改良作用研究
研究亮点生物炭处理(特别是10%浓度)对剑麻形态建成产生显著增益,与对照组相比叶面积增加约30%,叶片生物量提升约60%。根系发育同步改善,尤其在根长和根表面积方面表现突出。剑麻生长的非破坏性评估在实验1中,通过26周观测发现生物炭处理组叶面积均优于对照组:B05(105.62±9.21 cm2)、B10(115.2±8.59 cm2)和B20(98.89±6.12 cm2)处理组分别较对照组(85.84±6.33 cm2)增长34.69%、41.08%和22.61%。10%生物炭处理表现出最优促生效果。剑麻生长与生物量评估生长评估验证了生物炭对剑麻早期发育的积极影响。该结果与既往研究吻合,表
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-10-26
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循环流化床中烘焙木质纤维素残渣的空气-蒸汽气化:煅烧白云石与天然橄榄石的催化作用研究
Highlight材料表征选取稻壳和锯末两种生物质作为原料。使用沙子(颗粒密度:2600 kg/m3)作为床料。煅烧白云石(颗粒密度:2900 kg/m3)和天然橄榄石(颗粒密度:3200 kg/m3)这两种天然催化剂,粒径为0.3–0.4 mm,以不同比例用作床层添加剂。生物质的工业分析按ASTM标准在干基基础上进行,使用热风干燥箱和马弗炉。生物质和床层添加剂样品的元素分析使用元素分析仪进行。使用热重分析仪在氮气气氛下以10 °C/min的加热速率从环境温度加热至900 °C,进行生物质样品的热重(TG)和微分热重(DTG)分析。使用X射线荧光光谱分析床层添加剂的化学成分。表1显示了生物质原
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-10-26
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利用CO2与葡萄糖碳流工程强化裸藻蜡酯生产可持续航空燃料
亮点蜡酯生产潜力:裸藻(Euglena gracilis)在黑暗缺氧条件下通过发酵细胞内参数隆(paramylon)合成蜡酯(wax ester)。CO2曝气可提升蜡酯产率37%,而HUTNER培养基(pH=3)条件下浓度最高达1.35 g/L。葡萄糖补充与CO2协同作用进一步将产量提升至4.44 g/L,证实碳通量工程对蜡酯生物合成的增强效应。结论裸藻通过CO2曝气、培养基与pH优化(如HUTNER培养基pH=3)及葡萄糖补充的协同策略,在厌氧条件下显著提升蜡酯产量。葡萄糖提供额外碳源,CO2可能激活PEPCK(磷酸烯醇丙酮酸羧激酶),从而强化蜡酯生物合成的代谢通量。该整合策略为实现裸藻衍生
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-10-26
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聚醚辅助NaOH-UHP预处理增强油菜秸秆酶解效率的综合研究及其在生物精炼中的应用
HighlightMaterials干燥的油菜秸秆(RS)(20-80目)采集自中国江苏省南通市郊区。纤维素酶(Cellic® Ctec.2)购自诺维信公司(美国富兰克林顿)。氢氧化钠(NaOH)、柠檬酸、尿素、过氧化氢和硫酸均为分析纯,购自上海高明化学有限公司。聚醚基消泡剂(GPE;DJ-290;分子量:102.13)购自天德新材料有限公司。RS预处理和酶解干燥的油菜秸秆使用高速粉碎机进行粉碎。预处理前后RS的化学成分木质纤维素内部紧密的交联结构阻碍了纤维素的有效利用。有必要采用合适的预处理方法来破坏这些内部交联结构,从而降低聚合度并提高纤维素的可及性。采用不同的预处理方法处理RS,结果列于
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-10-26
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综述:鼻咽癌免疫原型TIME分类系统:精准免疫治疗的新方向
鼻咽癌免疫原型的多维图谱在复杂的肿瘤免疫微环境(TIME)中,鼻咽癌(NPC)展现出高度的异质性。单细胞测序技术的进步揭示,NPC的TIME并非单一状态,而是由多种特征鲜明且反复出现的免疫“原型”构成。这些原型被定义为在整体肿瘤水平上具有特征性和可重复性的细胞组合与基因表达谱。目前研究提示,NPC的TIME可大致归类为11种主要的免疫原型,每种原型都与特定的微环境脆弱性相关,可能成为潜在的治疗靶点。免疫原型的分类与特征根据免疫细胞浸润模式和功能状态,NPC的免疫原型主要可分为三大类:免疫富集型、免疫荒漠型和免疫-基质型。免疫富集型原型以显著的淋巴细胞浸润为特征,可进一步细分为CD4+ T细胞主
来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer
时间:2025-10-26
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巨噬细胞Sgk495缺失通过改善线粒体应激缓解慢性结肠炎的作用机制
Highlight巨噬细胞中Sugen激酶495(Sgk495)的缺失通过改善线粒体应激缓解慢性结肠炎Abstract炎症性肠病(IBD)以慢性肠道炎症为特征,是日益严重的全球健康问题。DSS诱导的小鼠慢性结肠炎作为经典模型,其特征是Ly6Chigh巨噬细胞增加——这是IBD的典型标志。Sgk495(又称STK40)已知影响细胞分化,但在巨噬细胞线粒体功能中的作用尚不明确。本研究表明Sgk495通过破坏结肠结构和功能、加重病理程度而加剧慢性结肠炎。巨噬细胞中Sgk495缺失可降低Ly6Chigh巨噬细胞比例。机制上,Sgk495沉默通过上调PINK1、Parkin、TOMM20和DRP1改善线
来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research
时间:2025-10-26
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排队理论驱动的可再生能源投资决策:基于动态混合多面模糊建模与人工智能专家选择
在全球能源转型的浪潮中,可再生能源项目以其环境友好、资源可持续等优势成为各国关注的焦点。然而,这类项目在实际推进过程中却面临诸多挑战:高额的初始投资成本、受气候条件影响的能源生产不稳定性、储能需求带来的额外开支,以及法律法规不完善等制度性障碍。更为关键的是,如何根据特定地区的地理条件、气候特征和能源消费 profile 选择最合适的可再生能源类型,成为决定投资成败的核心问题。传统研究方法往往难以系统捕捉这些复杂因素间的动态交互作用,特别是在需求与供应不确定条件下,投资者需要更智能的工具来指导决策过程。正是在这样的背景下,发表在《iScience》上的这项研究开辟了一条新路径。研究人员创新性地将
来源:iScience
时间:2025-10-26
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血液环状RNA全景图谱:BloodCircR数据库的构建与临床应用价值解析
在精准医疗时代,液体活检技术因能通过血液检测实现无创诊断而备受关注。环状RNA(circRNA)作为一类具有共价闭合环状结构的非编码RNA,因其不易被核酸酶降解的特性,成为极具潜力的生物标志物。然而,尽管circRNA在癌症、感染性疾病中展现调控作用,科学界始终缺乏专门针对人类外周血的circRNA整合资源。现有数据库如circBase、CIRCpedia虽涵盖多组织circRNA,但血液特异性数据零散,且缺乏全长度转录本注释,严重阻碍了其临床转化应用。为填补这一空白,南京中医药大学袁绍勋、顾万军团队在《iScience》发表了题为“BloodCircR: A comprehensive da
来源:iScience
时间:2025-10-26
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白菜表皮细胞特异性防御启动与NHP介导的系统免疫新机制
在植物与病原菌的长期博弈中,植物进化出了精妙的免疫机制。当局部叶片遭受病原菌侵袭时,整个植株会进入"警戒状态",使未受感染的远端组织对后续入侵产生更强更快的防御反应,这种现象被称为系统获得性抗性(SAR)。然而,这种"免疫记忆"如何在不同的细胞类型中精确启动?移动信号如何协调不同细胞的防御响应?这些核心问题一直困扰着植物免疫研究领域。胡萝卜软腐果胶杆菌(Pectobacterium carotovorum)作为一种毁灭性坏死营养型病原菌,可引起十字花科蔬菜软腐病,给农业生产造成重大损失。目前缺乏高抗软腐病的种质资源,迫切需要创新策略来控制该病害。虽然已知水杨酸(SA)和哌啶酸(Pip)/N-羟
来源:Cell Reports
时间:2025-10-26
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细菌生物膜通过铁载体介导的铁富集机制增强植物铁营养的新发现
在当今人口快速增长与耕地资源有限的矛盾日益突出的背景下,如何实现农业可持续发展已成为全球性挑战。令人担忧的是,全球约30%的耕地属于石灰性土壤,这些土壤的高pH值和碳酸氢盐含量导致铁元素生物有效性极低,作物普遍出现缺铁性黄化现象,严重影响产量和品质。更深远的是,作物铁缺乏还会导致人类膳食铁摄入不足,引发贫血、疲劳、不良妊娠结局和儿童认知发育受损等健康问题,全球有超过20亿人受到铁缺乏的影响。传统上,人们通过食物强化、农艺措施、常规育种和转基因技术来应对铁缺乏问题,但这些方法各自存在成本高、环境污染、耗时久和公众接受度低等局限性。越来越多的证据表明,微生物强化作为一种成本效益高、环境可持续的策略
来源:Cell Reports
时间:2025-10-26
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斑马鱼成纤维细胞双相调控炎症促进脊髓再生的机制研究
脊髓损伤会导致感觉运动和自主神经功能障碍,在人类和其他成年哺乳动物中,由于断裂的轴突无法跨越损伤部位再生,这些功能障碍会持续存在。持续的炎症和纤维化瘢痕组织的形成——这两个相互交织的过程——是再生失败的关键因素。与哺乳动物形成鲜明对比的是,斑马鱼在中枢神经系统损伤后表现出强大的再生能力。近期研究发现,斑马鱼的免疫反应和成纤维细胞来源的损伤细胞外基质(ECM)能够促进脊髓损伤后的轴突再生,这表明这些过程需要严格的调控控制才能实现再生。在《Cell Reports》发表的这项研究中,Nora John、Thomas Fleming等研究人员通过时序单细胞转录组学分析,揭示了斑马鱼脊髓损伤后成纤维细
来源:Cell Reports
时间:2025-10-26
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BRD3通过TIP60介导的染色质重塑促进转录活跃区R-loop调控的同源重组修复以维持基因组稳定性
在细胞生命活动中,基因转录和DNA修复是两个至关重要的过程。然而,当DNA双链断裂(DSB)发生在转录活跃的染色质区域时,这两个过程就会产生冲突。转录活跃区域通常具有开放的染色质结构,这使其更容易受到DNA损伤的影响。目前,科学界对转录活跃区域的DNA修复机制了解甚少,尤其是如何平衡精确的同源重组(HR)修复和容易出错的非同源末端连接(NHEJ)修复途径。以往研究发现,同源重组因子如BRCA1、RAD52等会被招募到转录活跃染色质区域,但这些因子如何克服53BP1介导的HR抑制屏障,从而防止基因组不稳定和癌症发生,其机制仍不明确。溴结构域和额外末端结构域(BET)蛋白家族作为重要的转录调控因子
来源:Cell Reports
时间:2025-10-26
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多聚泛素化跨膜蛋白通过竞争网格蛋白包被囊泡有限空间优先内化的机制研究
在细胞生命活动的精密调控网络中,跨膜蛋白的循环利用犹如一场精妙的分子舞蹈。这些镶嵌在细胞膜上的蛋白质需要不断通过内吞作用进入细胞内部,完成信号传导、营养物质摄取等重要功能后,再被送回细胞表面。其中,网格蛋白介导的内吞作用(CME)是最主要的内吞途径,它通过形成特殊的网格蛋白包被囊泡来选择性包裹特定跨膜蛋白。然而,细胞膜上蛋白质密度极高,而内吞囊泡的空间有限,这就产生了一个关键科学问题:细胞如何决定哪些蛋白优先进入这个"分子电梯"?近年来,科学家发现泛素化——一种在蛋白质上添加泛素分子的化学修饰——可能扮演着"优先通行证"的角色。当跨膜蛋白细胞内结构域被泛素化后,它们更容易被内吞装置识别。但悬而
来源:Cell Reports
时间:2025-10-26
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外泌体新星——外泌小体在肝细胞癌中的分子标记鉴定与致癌机制探索
在肿瘤研究的浩瀚星空中,细胞外囊泡犹如神秘的信使,在细胞间传递着决定命运的信息。近十年来,肿瘤来源的小细胞外囊泡(small extracellular vesicles, sEVs)因其在肿瘤发生和转移前微环境形成中的关键作用而备受关注。然而,sEVs本身是一个异质性群体,随着不对称流场流分离技术(asymmetric flow field-flow fractionation, AF4)等高精度分离方法的发展,科学家们得以窥见这一群体中更为精细的亚型。2018年,张衡团队利用AF4技术发现了一种新型纳米颗粒——外泌小体(exomeres, EMs),它们比传统的sEVs更小(直径小于50纳
来源:Cell Reports
时间:2025-10-26
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DNA逻辑探针的“与”和“或”运算:基于双microRNA在复杂环境中荧光检测鉴别卵巢癌细胞
卵巢癌是全球范围内最常见的恶性肿瘤之一,对女性健康构成严重威胁。由于其发病机制复杂、早期症状不明确且预后相对较差,卵巢癌的早期诊断一直是一个重大挑战。因此,早期快速检测特异性生物标志物对于提高诊断准确性至关重要。在众多生物标志物中,microRNA(miRNA)作为内源性的非编码小RNA分子,在调控基因表达、细胞分化和凋亡中扮演关键角色。某些miRNA的异常表达和失调能够调节与其他靶基因相关的信号通路,从而影响疾病进展。例如,miR-221和miR-96在卵巢癌细胞系中均呈现高表达,与肿瘤的发生发展密切相关。然而,现有的检测技术大多聚焦于单个卵巢癌细胞中单一miRNA的检测。由于灵敏度和特异性
来源:Materials Today Bio
时间:2025-10-26
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pH响应性纳米颗粒通过糖酵解抑制调控巨噬细胞重编程用于脓毒症免疫治疗
脓毒症作为一种危及生命的临床综合征,其死亡率居高不下,已成为重症监护病房的主要死亡原因。当前的治疗策略主要依赖于支持性干预,但效果有限,迫切需要开发新型治疗方法。巨噬细胞介导的免疫炎症调节在脓毒症发病机制中扮演关键角色,其中代谢重编程被认为是调控巨噬细胞表型转换的核心机制。在脓毒症过程中,促炎M1巨噬细胞表现出显著的糖酵解活性,这种代谢特征维持了促炎因子的持续产生和释放。葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)作为糖酵解的关键调控因子,在炎症反应中发挥重要作用。BAY-876是一种创新性高选择性GLUT1抑制剂,但其临床应用受到水溶性差、代谢清除快等问题的限制。纳米医学的发展为解决这些挑战提供了新思路,
来源:Materials Today Bio
时间:2025-10-26
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空心普鲁士蓝纳米酶实现高效光热碎石并保护肾脏免受氧化应激损伤
肾脏,这个默默无闻的人体“净化工厂”,时常会受到一种常见疾病的困扰——肾结石。这种疾病在全球范围内发病率不断攀升,在中国更是影响着近1/17的人口,其中约半数患者在5-10年内会面临复发的风险。肾结石不仅可能引发尿路感染、腰痛、肾功能下降等严重并发症,其高复发率也意味着患者可能需要反复接受外科手术干预,给个人、家庭和社会带来沉重的身心痛苦与经济负担。目前,钬激光碎石术是治疗肾结石的主要外科手段之一。然而,高功率的激光设置会产生显著的热效应,在解剖空间有限、灌注不充分或手术时间过长的情况下,可能意外损伤肾盂或肾盏黏膜,导致术中出血等风险。另一方面,氧化应激损伤被认为是结石形成的主要病理因素。当草
来源:Materials Today Bio
时间:2025-10-26
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聚多巴胺-壳聚糖包被生物膜态副干酪乳杆菌SB27作为"活创可贴"用于靶向结肠炎治疗
炎症性肠病(IBD)作为一种慢性肠道炎症性疾病,正成为全球性的健康挑战,预计到2025年中国的患病人数将达到150万。这类疾病不仅导致患者反复发作的腹痛、腹泻等症状,更严重的是会造成肠道上皮屏障的破坏,使得肠道无法有效抵御外界病原体的侵袭。传统的治疗方法主要依赖抗炎药物和免疫抑制剂,但长期使用往往伴随着安全性问题和个体疗效差异的困扰。在这一背景下,益生菌疗法展现出独特优势——它们既能调节肠道微生态,又能促进黏膜修复。然而令人遗憾的是,目前大多数益生菌制剂都是以浮游态(planktonic)形式使用,这些"单打独斗"的益生菌在穿越胃酸和胆汁的严酷环境时损失惨重,即使侥幸到达肠道,也难以在炎症部位
来源:Materials Today Bio
时间:2025-10-26