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基于新一代测序技术的中国泛癌种微卫星不稳定性检测:35,563例回顾性研究揭示新型算法与临床价值
微卫星不稳定性(MSI)作为重要的治疗和预后标志物,在结直肠癌、子宫内膜癌等恶性肿瘤中具有明确临床价值。传统检测金标准——免疫组化(IHC)和聚合酶链反应(PCR)存在明显局限:IHC受样本处理因素影响且无法识别非截短突变,而PCR标准五联位点仅被批准用于结直肠癌。随着免疫检查点抑制剂(ICIs)应用扩展,临床亟需更精准的泛癌种MSI检测方案。新一代测序(NGS)技术因其多靶点覆盖优势成为潜在解决方案,但既往研究显示NGS与PCR在非结直肠癌中存在检测差异。由Yun Shang、Longfeng Yang等学者发表在《npj Precision Oncology》的研究,通过开发新型算法MSI
来源:npj Precision Oncology
时间:2025-08-29
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机器学习引导的木质纤维素还原催化分馏技术实现可扩展木质素单体生产
研究背景木质纤维素生物质(LCB)作为可再生资源,其高效转化为高价值木质素单体是实现可持续生物精炼的关键。然而,木质素复杂的抗解聚特性导致传统方法效率低下。还原催化分馏(RCF)技术因其"木质素优先"策略脱颖而出,通过选择性裂解β-O-4醚键并在还原条件下抑制再缩合,可实现高产率单体酚类化合物。但该过程涉及底物组成、溶剂极性、催化剂特性等多因素复杂交互,亟需机器学习(ML)技术突破优化瓶颈。数据建模与特征解析研究团队系统整合了54项研究的3451个实验数据点,涵盖纤维素(31.0-56.1%)、半纤维素(8.0-27.5%)和木质素(13.5-32.0%)含量等13个输入变量。通过Spearm
来源:Advanced Science
时间:2025-08-29
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肋软骨源干细胞(CDSCs)通过微环境重塑治疗骨髓衰竭的创新策略
摘要骨髓(BM)微环境对维持造血干细胞(HSC)功能至关重要,但易受放化疗损伤。本研究首次证实肋软骨源干细胞(CDSCs)通过分化为骨髓基质细胞(BMSC)、内皮细胞和成骨细胞,并分泌CXCL12、SCF等因子,重建受损微环境。实验显示,CDSCs与多能祖细胞(MPP)共移植可挽救致死剂量辐射小鼠,而间充质干细胞(MSC)无效。单细胞测序揭示培养后CDSCs高表达BMSC标志物(如CXCL12、Pdgfra),软骨特性减弱。在再生障碍性贫血模型中,CDSCs联合CsA显著提升存活率,抑制CD4+/CD8+ T细胞浸润。1 引言骨髓微环境由造血细胞和基质细胞(如周细胞、内皮细胞)组成,调控HSC
来源:Advanced Science
时间:2025-08-29
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电子束激发导电原子力显微镜技术实现无背接触二维材料的晶圆级电学表征
电子束激发导电原子力显微镜(EBC-AFM)技术为二维材料的电学表征开辟了新范式。传统导电原子力显微镜(C-AFM)虽能实现纳米级电学成像,但依赖复杂的背接触制备流程,严重制约其在晶圆级检测中的应用。这项研究通过巧妙利用扫描电镜(SEM)的电子束作为虚拟电极,成功实现了无需物理背接触的导电原子力显微成像。在技术原理部分,研究团队详细阐释了EBC-AFM的工作机制。当低能电子束(5kV加速电压)照射样品表面时,产生的次级电子和背散射电子在材料内部形成导电通道。通过将原子力显微镜的导电探针接地,电子流经探针形成可检测电流,其强度与电子束参数直接相关。实验证明,在电子束电流(Ibeam)0.4-26
来源:Advanced Science
时间:2025-08-29
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机器学习驱动的薄化焊接银纳米线智能压力与湿度传感技术研究
Abstract研究团队开发了一种通过精确调控银纳米线(AgNWs)微观结构同步提升其电学和光学性能的创新策略。通过选择性蚀刻实现纳米线薄化(直径从147 nm降至82 nm),同时保留焊接结构和导电网络完整性,使透光率从62.6%提升至76.7%,方阻降至2.6 Ω sq-1。改性AgNWs构建的压力传感器灵敏度显著优于原始材料,结合支持向量机(SVM)模型可实现手指按压行为识别(准确率94.5%)及摩尔斯电码字母分类。集成氧化石墨烯(GO)湿度敏感层后,该器件能识别呼吸模式(正常/深呼吸/运动后呼吸)并通过发音特征实现语音分类(100%准确率)。Graphical Abstract图文摘要
来源:Advanced Science
时间:2025-08-29
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开发一种快速评估人Dectin-1拮抗剂的细胞功能检测新方法
Dectin-1作为识别β-葡聚糖(β-glucans)的C型凝集素受体(C-type lectin receptor),在抗真菌免疫和炎症性疾病、癌症中发挥关键作用,成为拮抗剂开发的明星靶点。然而现有评价方法多局限于结合抑制试验,难以真实反映生理功能抑制效果。这项研究构建了人Dectin-1(hDectin-1)稳定表达的THP-1细胞模型(dTHP-1),当Dectin-1被耗尽酵母聚糖(dZymosan)激活时,细胞会分泌肿瘤坏死因子-α(TNF-α)。通过系统优化,确定10 μg/mL dZymosan刺激4小时为最佳检测条件。在此体系下,可溶性β-葡聚糖laminarin展现出剂量依
来源:Glycobiology
时间:2025-08-29
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微尺度热泳技术(MST)在植物分子互作研究中的精准应用
微尺度热泳技术(MicroScale Thermophoresis, MST)作为生物分子相互作用检测的利器,巧妙融合了荧光检测的卓越精确度与热泳现象的动态敏感性。这项前沿技术在高度模拟体内环境(in vivo-mimicking conditions)的条件下,通过追踪荧光标记生物分子的差异化迁移轨迹,实现了结合亲和力的精准量化。特别值得关注的是,科研人员运用MST技术成功验证并精确测定了多种植物受体与快速碱化因子(Rapid Alkalinization Factor, RALF)肽类之间的相互作用网络,为揭示植物细胞信号转导的分子机制提供了关键实验证据。该技术体系不仅能保持生物分子的天然
来源:TRENDS IN Plant Science
时间:2025-08-29
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基于miRNA/siRNA与基因组编辑技术的甘薯抗逆性研究进展及其在粮食安全中的战略意义
Highlight甘薯通过多层防御机制应对非生物和生物胁迫,包括遗传调控因子(如转录因子和抗性基因)、代谢途径(减轻损伤)以及整合这些反应的信号网络。Role of miRNA & RNAi stress resistance in sweet potato植物利用多种RNA分子,包括编码RNA(mRNAs)和非编码RNA(ncRNAs)来调控基因表达。在植物中,小非编码RNA(20-24 nt),如microRNAs(miRNAs)和小干扰RNAs(siRNAs),通过引导mRNA切割或阻断翻译来实现转录后沉默。这些通路还能通过DNA甲基化或组蛋白修饰改变染色质状态,从而对胁迫响应基
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-08-29
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高效酶法合成UDP-β-L-阿拉伯糖的创新双酶级联系统:阿拉伯糖激酶与工程化UDP-糖焦磷酸化酶的结构解析
Highlight克隆、表达与纯化密码子优化的AbGHMP基因(NCBI GenBank: MBS1788809.1)被合成并克隆到pET22b载体中。MbUSP基因(NCBI GenBank: MDD9969377.1)则被克隆到改造的pET28a载体中,其中凝血酶蛋白酶位点被TEV酶切位点替代。所有突变体均使用Takara MutanBEST试剂盒构建,并通过DNA测序验证。AbGHMP蛋白是阿拉伯糖激酶通过拟南芥ARA1蛋白序列进行BLAST搜索,从Acidobacteriota中鉴定出GHMP激酶AbGHMP(GenBank登录号MBS1788809.1)。系统发育分析(图S1)显示A
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-08-29
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高淀粉含量高性能改性淀粉/PBAT薄膜:加工技术的关键作用
亮点这项研究首次通过分子动力学模拟揭示了印度FHLH2患者PRF1基因突变的致病机制。12个高频突变中,E261K导致最显著的构象变化——直接摧毁了跨膜螺旋TMH2基序!而G305S和G220R则像多米诺骨牌般引发钙结合区(CBR)的连锁变构失稳。特别有趣的是,所有突变都精准打击了CBR的位点III(这个对穿孔素激活最关键却最脆弱的区域),就像给分子开关上了锈。讨论我们解码了PRF1突变导致FHLH2的"分子犯罪手法":①E261K如同拆除了PFP的"弹簧装置"(TMH2),使其丧失膜穿孔能力;②G305S等突变在远离钙结合位点的地方"远程遥控"破坏结构,堪称变构效应的经典案例;③所有突变都让
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-08-29
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甘蔗预处理废液(质子离子液体/木质素复合体系)作为海藻酸盐固定化Eversa® Transform 2.0脂肪酶载体的创新应用研究
Highlight本研究首次将甘蔗秸秆预处理废液(含质子离子液体PIL/木质素)作为功能添加剂应用于海藻酸盐固定化Eversa® Transform 2.0脂肪酶体系。冻干珠(BL)表现出卓越的综合性能:酶活性高达1153 U g−1,回收活性24.37%,且热稳定性与碱性pH耐受性显著优于游离酶(FL)及未添加废液的对照组(BO)。Material and methods图1展示了珠粒制备流程的示意图。Results and discussion表2对比了含废液与不含废液的湿珠(B0w/BLw)和冻干珠(B0/BL)的固定化效率:湿珠虽固定化率达96.81%,但存在气泡包裹和珠粒不均问题导致
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-08-29
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热塑性微流控芯片集成自动化技术实现微量血液快速检测的突破性研究
亮点本研究的突破性在于将复杂的微流控自动化工作流程整合到热塑性设备中,仅需指尖血体积即可完成多指标分析——这就像在邮票大小的芯片上建造了一座全自动生物化学实验室!引言新生儿(尤其是早产儿)的健康监测亟需微量、快速、多指标联检技术。传统微流控器件依赖聚二甲基硅氧烷(PDMS)和复杂软光刻工艺,而本研究采用"乐高式"PMMA层压结构,让微流控设备也能像智能手机一样实现规模化生产。材料与方法秘密武器是藏在PMMA夹层中的"智能开关"——压力敏感粘合层(PSA)微阀。通过精密铣削(精度达127μm)在PMMA上雕刻出微通道,再搭配气泡陷阱和微型氧舱,巧妙化解了热塑性材料"不透气"的先天劣势。结果与讨论
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-08-29
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特斯拉阀微流控汗液贴片集成智能手表:光学连续监测葡萄糖、氧饱和度与心率的创新可穿戴系统
Highlight材料与化学品乙二醇、四乙二醇二甲基丙烯酸酯(TEGDMA)、光引发剂Irgacure 2959等化学试剂购自Sigma-Aldrich。氧敏感染料与酶制剂(如葡萄糖氧化酶GOx和过氧化氢酶CAT)构成光学水凝胶传感器的核心组件,通过EDC/NHS交联实现生物分子固定化。微流控特斯拉阀汗液贴片设计与制备基于特斯拉阀原理设计的微通道系统(图2a)采用光刻-软光刻工艺制备,聚乙二醇(PEG)修饰的PDMS材料赋予贴片生物相容性。该结构通过被动流体控制实现汗液单向传输,有效避免逆流污染,其环形微腔室设计确保水凝胶传感器与汗液持续接触。结论本研究成功开发了集成特斯拉阀微流控的智能手表平
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-08-29
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ATP驱动的DNA六面体纳米反应器:空间限域DNAzyme-CHA级联放大技术实现miR-21的超灵敏活细胞成像
亮点我们开发了一种酶自由的DDC纳米系统,利用内源性ATP驱动DNA六面体(DH)的空间限域效应,实现对miR-21的高灵敏快速检测。该策略通过ATP分裂适配体修饰的DH和DNAzyme-CHA信号放大方法,成功构建了具有优异细胞递送性能的DDC纳米系统。工作原理如方案1A所示,DDC纳米系统由两个模块化DNA六面体(DH1和DH2)组成。DH1功能化修饰有ATP适配体链(ATP1)、DNA发夹(H1)和可被DNAzyme识别切割的底物链S;DH2则修饰有ATP适配体链(ATP2)、DNA发夹(H2)和臂阻断结构。当内源性ATP诱导适配体二聚化时,相邻DH单元被拉近形成高密度反应微区,显著提升
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-08-29
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DNA功能化纳米孔中纳米气泡脉冲计数技术及其在高灵敏度电分析中的应用
亮点本研究巧妙利用DNA功能化纳米孔实现了纳米气泡的可控生成与精准计数,将传统电化学检测中的干扰因素转化为有效信号源,为超灵敏生物传感开辟了新范式。结论总之,我们成功开发了一种基于DNA功能化纳米孔纳米气泡生成的超灵敏电化学生物传感器。该策略将纳米气泡转化为直接定量信号源,有效克服了传统电化学生物传感器中纳米气泡在电极表面吸附造成的干扰。所提出的方法不仅表现出优异的灵敏度和特异性,在复杂生物样本的实际检测中也取得了令人满意的结果。仪器与试剂硼硅酸盐玻璃毛细管购自World Precision Instruments公司(美国)。3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、血红素(hemin)和过氧化
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-08-29
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生物质高发热值(HHV)的数据驱动建模与优化:提升生物能源生产的关键技术
Highlight本研究通过整合机器学习与优化技术,开创性地构建了从生物质高发热值(HHV)预测到组分设计的闭环系统。Methodology采用Pachauri等研究中的多源生物质数据集(图3),涵盖碳(C)、氢(H)、氧(O)等元素含量,通过均值、标准差和峰度分析数据特征(图4)。Results and discussion突破传统黑箱模型局限,研究首次揭示:1.碳的主导作用:碳含量与HHV呈极强正相关(r=0.94, p<0.001),氧则显著负相关(r=−0.55)2.模型性能:高斯过程回归(GPR)和径向基函数(RBF)表现最优,RMSE分别达0.47和0.583.优化突破:遗传
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-08-29
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微藻生物燃料集成修复技术:斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)在液体废弃物处理中的创新应用与经济效益分析
亮点与结论翻译章节亮点废物处理设施特征该设施通过堆肥单元与机械-生物处理联合处理市政固废,配套填埋场年产生11,970吨渗滤液(LC)和4,050吨废水(WW),其成分经多指标检测(详见表1)。实验SR阶段实验SR分两部分(SR-PT1/SR-PT2),因PBR参数调整中断5天但未影响斜生栅藻(S. obliquus)培养。SR-PT1初始生物量浓度仅0.023 g·L−1,但通过LED光强调控和pO2/pH峰值监测证实微藻活性增长。结论本研究证实室内PBR整合斜生栅藻(S. obliquus)处理含63‰合成废水的3N-BBM+V培养基可行,但生物量产率(10-17 g·L−1·d−1)和脂
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-08-29
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基于截断核范数最小化的精准矩阵补全方法预测miRNA-疾病关联
研究背景与意义微小RNA(microRNA,miRNA)作为约22个核苷酸的非编码RNA,通过调控mRNA翻译参与细胞增殖、凋亡等关键生物学过程。异常miRNA表达与癌症等疾病密切相关,例如miR-135b在乳腺癌中通过调控LATS2表达破坏细胞周期,miR-21在肺癌中通过EGFR信号通路形成正反馈环路。传统实验方法如qRT-PCR虽可靠但成本高昂,而现有计算模型存在泛化性不足、算法复杂等问题。关键技术方法研究团队提出AMCMDA模型,基于HMDD v2.0数据集(含383种疾病与495个miRNA的5430对已知关联),整合疾病语义相似度(SS1/SS2)和miRNA功能相似度(MS),构
来源:Briefings in Bioinformatics
时间:2025-08-29
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基于小波树(Wavelet Tree)的泛基因组索引方法Panaln:高效序列比对与变异检测的新策略
随着测序技术的快速发展,生命科学已进入"泛基因组时代"。传统单参考基因组方法存在参考偏差问题,而现有泛基因组索引工具如GCSA和VG面临指数级构建复杂度、内存消耗大等挑战。尤其当处理包含数十万单核苷酸多态性(SNP)和插入缺失(INDEL)的群体变异数据时,Burrows-Wheeler变换(BWT)类方法需要处理爆炸式增长的路径空间,而k-mer哈希方法则难以有效捕捉小变异。这促使研究者探索更高效的索引结构,在保证变异敏感性的同时提升计算效率。西安电子科技大学Lilu Guo等人在《Bioinformatics》发表的研究,开发了基于小波树的泛基因组索引系统Panaln。该方法创新性地采用线
来源:Bioinformatics
时间:2025-08-29
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基于直接电子探测器的电子背散射衍射技术在晶体学与微结构表征中的实践优化策略
随着紧凑型直接电子探测器(Direct Electron Detector, DED)在电子显微技术领域的普及,这项革命性设备为电子背散射衍射(Electron Backscatter Diffraction, EBSD)技术带来了全新的可能性。科研团队通过对半导体硅、高纯镍、双相钛钼合金以及碳化硅陶瓷基复合材料等典型样品的系统性研究,揭示了基于Timepix芯片的商业化设备在微结构分析中的优化路径。研究亮点在于开发出在低加速电压(5-10 keV)和弱电子束条件下快速获取晶体取向分布图的高效方案,这显著提升了EBSD技术的可及性和经济性。更令人振奋的是,团队建立的高质量衍射图谱采集策略,为弹
来源:Microscopy and Microanalysis
时间:2025-08-29