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凝胶固定化技术提升生物制氢效率:厌氧菌系统评估与工艺刺激研究
研究亮点本研究通过凝胶固定化技术显著提升生物制氢效率,为管理棕榈油废水(POME)提供了可持续方案。固定化厌氧菌颗粒使产氢量较悬浮细胞提高1.12倍,同时通过高通量测序技术揭示系统中Firmicutes菌门占据绝对优势(98%)。结论混合厌氧菌在60°C、6小时水力停留时间(HRT)条件下展现出优异的化学自养产氢能力。系统运行期间微生物群落的剧烈变化(共38个OTUs)表明菌群对环境条件的高度依赖性,其中Firmicutes和Thermoanaerobacterium为优势菌属。该工艺具有显著经济可行性(投资回报期5.03年,内部收益率14.30%),为工业级生物制氢提供了关键技术支撑。
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-08-20
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纯化血小板衍生生长因子通过调控PDX1、Neurog3及肾素表达对STZ诱导糖尿病肾病及胰腺损伤的创新治疗机制研究
糖尿病肾病(DN)作为糖尿病最严重的微血管并发症之一,已成为全球终末期肾病的主要诱因。随着糖尿病患病率持续攀升,DN患者数量呈爆发式增长,但现有治疗手段仅能通过控制血糖、血压等风险因素延缓疾病进展,无法实现组织修复或功能逆转。更棘手的是,DN复杂的发病机制涉及氧化应激、炎症反应、肾素-血管紧张素系统(RAAS)激活等多重通路,而胰腺β细胞功能衰竭又加剧了代谢紊乱,形成恶性循环。在这一背景下,寻找能同时靶向多病理环节的创新疗法成为研究热点。近期发表于《Life Sciences》的研究另辟蹊径,将组织工程领域广泛应用的富血小板血浆(PRP)和其衍生物冻干生长因子(L-GFs)引入DN治疗。这两种
来源:Life Sciences
时间:2025-08-20
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中华鳖腺病毒(CSTAdV)快速检测技术的建立与比较:RF-RAA与qPCR方法的创新与应用
研究背景中华鳖(Pelodiscus sinensis)作为我国重要的水产养殖品种,近年来频发以产卵下降、肠道出血为特征的疾病。2023年江西养殖场首次报道的新型中华鳖腺病毒(CSTAdV-1)被鉴定为Siadenovirus属成员,其25.5kb双链DNA基因组引发严重出血性肠炎。传统细胞培养法耗时费力,而现有PCR方法难以满足现场快速检测需求。如何建立兼顾灵敏度与时效性的诊断技术,成为防控该病毒的关键科学问题。关键技术方法研究团队从江西南丰县107份病鳖内脏样本提取DNA,针对CSTAdV-1 DNA聚合酶基因(GenBank PQ083072)设计特异性引物。通过筛选3对正向/2对反向引
来源:Virology Journal
时间:2025-08-20
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综述:实用可识别性的不同分类方法
实用可识别性的多维解析引言计算能力的进步推动数学建模在系统生物学和医学中的应用。机制模型(Mechanistic Models)需通过可识别性验证才能确保参数估计的可靠性。结构可识别性(Structural Identifiability)是模型固有属性,而实用可识别性则因定义模糊导致评估结果分歧。定义实用可识别性结构可识别性要求参数θi满足全局唯一性条件:模型预测轨迹y(θ)与y(θ')完全一致时必有θi=θ'i。实用可识别性则分为两类方法:1.敏感度分析法通过敏感度矩阵S=∂y/∂θ评估参数影响力,需设定启发式阈值判断"先验/后验敏感"。例如,快速反应系统中若数据未覆盖动态变化时段(如饱和
来源:Current Opinion in Toxicology
时间:2025-08-20
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基于频率感知与Haar小波变换的SCORE-DETR:解决果园柑橘小目标与遮挡检测的Transformer新方法
亮点• 提出SCORE-DETR模型,创新性地利用小波变换分解柑橘目标的跨频率域显著性特征• 开发三大核心组件:(1) 频率聚合网络(结合通道重校准与大卷积核空间建模)(2) 多尺度编码器重建系统(3) Haar小波融合模块(有效抑制上采样导致的频率混叠)• 构建首个针对农业场景的Citrus-1K数据集,含密集标注的遮挡与小尺度柑橘样本模型性能验证在多样化果园场景测试中,SCORE-DETR展现出显著优势:•近距离拍摄时AP达58.3%,远距离仍保持49.1%•在通用小目标数据集VisDrone2019上实现29.9% AP/49.6% AP50,帧率57 FPS结论本研究通过频率感知Tra
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-08-20
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双探针连接原位杂交结合滚环扩增技术实现高复杂度空间转录组分析
在生物医学研究领域,组织结构的空间信息正变得越来越重要。特别是临床最常见的福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)样本,虽然能长期保存组织结构,但其中的mRNA往往存在严重降解问题。目前的空间转录组技术面临两大挑战:一是难以在高度降解的FFPE样本中获得可靠信号,二是缺乏对关键mRNA剪接变体的空间定位能力。Sarah E. Maguire团队发表在《Biochemistry and Biophysics Reports》的研究,正是为了解决这些关键技术瓶颈。研究人员开发了名为LISH-Lock'n'Roll(LISH-LnR)的创新技术平台,该技术整合了双探针连接、滚环扩增(RCA)和组合荧光探针检
来源:Biochemistry and Biophysics Reports
时间:2025-08-20
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基于网络分析和qRT-PCR技术鉴定甜菜抗卷顶病毒防御中的关键调控基因
在农业生产中,甜菜卷顶病毒(BCTV)及其近缘种伊朗卷顶病毒(BCTIV)引发的病害堪称"甜蜜的灾难"。这些通过叶蝉传播的病毒属于双生病毒科(Geminiviridae),能导致甜菜叶片卷曲、生长停滞,造成高达80%的产量损失。更棘手的是,病毒会劫持植物细胞周期调控系统,当BCTV与BCTIV共同感染时,症状还会显著加重。尽管前人研究发现病毒会干扰水杨酸和茉莉酸信号通路,但甜菜抵抗这类病毒的关键基因网络仍如"黑箱"般未被破解。为揭开这个谜团,伊朗阿瓦士沙希德·尚马兰大学的Zeinab Porameri团队在《Biochemistry and Biophysics Reports》发表研究,创新
来源:Biochemistry and Biophysics Reports
时间:2025-08-20
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综述:体外模型和研究方法在肺动脉高压潜在通路研究中的应用综述
引言肺动脉高压(PH)被定义为肺动脉平均压(mPAP)>20 mmHg的血流动力学疾病,其中肺动脉高压(PAH)亚型需同时满足肺血管阻力>2 Wood单位且肺动脉楔压(PAWP)≤15 mmHg。全球PAH死亡率居高不下,5年死亡率可达62.4%。其病理机制涉及肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)异常增殖、内皮细胞功能障碍等多重因素,现有血管扩张剂治疗收效有限,凸显深入研究细胞分子机制的必要性。细胞通路与PAHPAH的典型特征是肺小动脉重塑,远非简单的血管收缩/舒张失衡。关键机制包括:•线粒体代谢异常:PASMCs糖酵解增强,线粒体碎片化导致活性氧(ROS)堆积•表观遗传调控:组蛋白去
来源:Biochemical and Biophysical Research Communications
时间:2025-08-20
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体内抗体选择性偶联技术:长效药物研发新突破
这项突破性研究展示了一种直接在活体动物体内实现抗体选择性修饰的原创技术。通过设计特殊的电活性肽支架,研究人员成功将胰高血糖素样肽-1(GLP-1)等治疗分子精准偶联到循环系统中的免疫球蛋白G(IgG)抗体上。由于IgG具有长达数周的血浆半衰期和FcRn介导的循环机制,这种"搭便车"策略使GLP-1的疗效持续时间显著延长。与传统的外源抗体工程方法不同,该技术巧妙利用宿主自身产生的内源性IgG,既避免了免疫原性风险,又大幅降低了生产成本。在概念验证实验中,单次给药的GLP-1-IgG偶联物即展现出持续的血糖调控能力和减重效果。更令人振奋的是,这种"即插即用"平台支持多样化治疗载荷的灵活连接,为开发
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基于共享与特异性嵌入的自编码器在多组学数据整合中的创新应用
癌症研究领域正面临多组学数据整合的重大挑战。随着高通量技术的发展,基因组学(genomics)、转录组学(transcriptomics)等多层次数据不断积累,但如何有效整合这些高维异构数据仍是难题。传统方法如主成分分析(PCA)难以捕捉非线性关系,而现有自编码器(Autoencoder, AE)模型又缺乏对共享与特异性信息的明确分离。这种局限性直接影响癌症分子分型等关键应用的准确性。为突破这一瓶颈,Chao Wang和Michael J. O'Connell在《BMC Bioinformatics》发表研究,提出创新性的联合-个体同步自编码器(Joint and Individual Sim
来源:BMC Bioinformatics
时间:2025-08-20
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冠状动脉分叉病变治疗策略的随机对照研究:BBK-3试验中culotte与DK-crush支架技术的比较分析
冠状动脉分叉病变的介入治疗始终是心血管介入领域的难点,不同支架技术的选择直接影响患者预后。尽管双支架技术如culotte和双对吻挤压(double kissing crush, DK-crush)已被广泛应用,但关于两种术式的优劣一直缺乏高质量循证证据。早期研究显示,culotte技术存在支架贴壁不良(malapposition)风险,而改良版双对吻culotte(DK-culotte)虽通过增加对吻扩张优化了多边形影响区(polygon of influence)的支架贴附,但其临床获益尚未明确。为解答这一临床难题,Faridun Rahimi等研究者设计了BBK-3试验(Bifurcati
来源:Journal of Cardiovascular Translational Research
时间:2025-08-20
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血浆蛋白质组深度挖掘:富集方法在覆盖深度与重复性方面的系统评估
血浆作为人体最复杂的生物样本之一,蕴藏着疾病诊断的关键信息,但其蛋白质组分析长期面临巨大挑战。常规方法仅能检测数百种蛋白质,而隐藏在血浆"噪声海洋"中的低丰度蛋白——包括细胞外囊泡(EV)携带的分子信号、血小板残留蛋白等——往往与疾病进程密切相关。近年来,虽然涌现出Proteograph、Mag-Net等新型富集技术宣称能突破检测极限,但学界对这些方法是否会造成蛋白类别偏好性富集、能否保持定量可靠性仍存疑虑。为解决这一方法学难题,巴黎西岱大学的K. Roger团队在《Journal of Proteomics》发表重要研究。团队采用多维度评估策略,对比了Seer公司的Proteograph、R
来源:Journal of Proteomics
时间:2025-08-20
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蛋白质形态组学:技术融合与AI驱动下的精准医学新纪元
在生命科学领域,蛋白质作为基因功能的最终执行者,其复杂性远超基因组学的研究范畴。传统蛋白质组学主要关注蛋白质的表达水平,而蛋白质形态(Proteoforms)的概念则揭示了更深层的生物学真相——同一基因编码的蛋白质会因氨基酸序列变异、翻译后修饰(PTMs)、空间构象差异及分子间相互作用形成功能迥异的形态。这种多样性使得人类蛋白质形态数量可能高达百万级,远超约2万个编码基因的数量级,成为精准医学研究的重要突破口。当前蛋白质形态研究面临三大技术瓶颈:传统质谱技术对复杂修饰的解析能力有限;动态构象检测缺乏高通量方法;分子互作网络的系统性研究手段不足。针对这些问题,Zheng Fang团队在《Jour
来源:Journal of Proteomics
时间:2025-08-20
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骨组织蛋白质组-代谢组联合分析中蛋白质提取方法的系统比较与优化
骨组织作为人体最坚硬的结缔组织,其复杂的矿化基质和以胶原为主的细胞外成分给蛋白质组学研究带来巨大挑战。骨骼中85-90%的蛋白质是胶原,而调控骨代谢的关键信号分子和细胞蛋白往往含量极低,在传统提取方法中容易被高丰度蛋白掩盖。更棘手的是,骨组织的多组学联合分析面临样本量有限、提取流程不兼容等问题,导致蛋白质组与代谢组数据难以直接关联。这些问题严重阻碍了从分子层面理解骨疾病机制和开发靶向疗法。针对这些瓶颈,Vivien Wiltzsch团队在《Journal of Renal Nutrition》发表研究,系统比较了五种骨蛋白质提取策略。研究人员采用Wistar大鼠股骨样本,通过冷冻研磨制备均质化
来源:Journal of Renal Nutrition
时间:2025-08-20
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综述:智能水果采摘机器人视觉感知技术研究进展
1 引言随着全球人口持续增长,农业自动化技术成为提升生产力的关键。智能水果采摘机器人作为核心解决方案,其视觉感知技术涉及果实识别、定位和抓取等关键环节。统计数据显示,2005至2024年间"水果采摘"领域论文数量从732篇激增至2130篇,反映该领域研究热度持续攀升。2 采摘机器人相机技术视觉传感器是机器人的"眼睛",其性能直接影响感知精度:•单目相机:成本低但缺乏深度信息,需依赖深度学习估计距离(如自监督深度网络)•双目相机:通过视差计算深度,在苹果采摘中实现毫米级定位,但对纹理依赖性强•RGB-D相机:结合结构光(如Intel RealSense D435)和ToF技术,在复杂环境中表现优
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-08-20
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基于闭合哑铃介导等温扩增技术的单核细胞增生李斯特菌快速简便检测方法研究
引言单核细胞增生李斯特菌(L. monocytogenes)作为革兰阳性兼性厌氧菌,是引发食源性感染的重要病原体,常见于即食食品(RTE)如乳制品、肉类及水产品。传统培养法耗时长达2-7天,而PCR技术虽灵敏度高却依赖精密仪器。本研究创新性开发闭合哑铃介导等温扩增(CDA)技术,其核心优势在于:①仅需30 nt的短引物(较LAMP减少25%成本)②通过闭合哑铃结构(5′-M1-R1c-Mc-F1-M2-3′)触发自引发扩增③兼容实时荧光与裸眼判读双模式。材料与方法试剂与引物设计以hly基因为靶标(GenBank CP054846.1),设计含MF/MR核心引物及F2/R2外加速引物的CDA体系
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-08-20
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综述:原发性骨肿瘤的放射治疗:当前技术与人工智能整合
1 引言原发性恶性骨肿瘤仅占全球癌症的0.5%,但具有高度侵袭性。约30%骨盆病例无法手术切除,迫使放射治疗成为关键局部手段。近年粒子治疗技术取得突破:美国多中心II期研究显示,70 GyRBE0.90。2 放疗技术最新进展2.1 质子与碳离子治疗美国8年随访研究证实,质子治疗儿童骨肉瘤的8年生存率达93.5%。碳离子凭借高线性能量传递(LET)特性,在颅底肿瘤中实现≤4%的严重毒性率。2.2 立体定向体部放疗单次20-24 Gy的脊柱SBRT方案使83%患者获得疼痛缓解,椎体压缩骨折率<2%。2.3 MR-Linac实时自适应放疗1.5T磁共振引导系统将靶区边界从10 mm缩减至7 mm,通
来源:Frontiers in Oncology
时间:2025-08-20
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基于自监督深度学习(SSL)的超高分辨率遥感影像城市地物分类方法研究
这项突破性研究展示了自监督深度学习(self-supervised learning, SSL)在超高分辨率(very high resolution, VHR)遥感影像解译中的强大潜力。研究团队巧妙构建了基于对比学习(contrastive learning)的预训练框架,使模型能在无人工标注情况下自动学习城市地物的判别性特征。通过多尺度特征融合(multi-scale feature fusion)和注意力机制(attention mechanism),系统成功识别出建筑物、道路、植被等典型城市要素,在ISPRS标准数据集上mIoU达到0.812。特别值得注意的是,该方法显著降低了传统深度
来源:Canadian Journal of Plant Pathology
时间:2025-08-20
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大黄鱼(Larimichthys crocea)成熟睾丸冷冻保存:一种高效便捷的种质资源保护新方法
Highlight本研究首次建立大黄鱼成熟睾丸冷冻保存技术体系,通过优化冷冻保护剂组合与简化液氮直接冷冻流程,实现种质资源的高效保存。Discussion本研究成功验证了鱼类睾丸快速冷冻保存的可行性,这也是大黄鱼睾丸冷冻的首个报道。实验将性成熟睾丸切成1.0cm3组织块,采用PG和Me2SO作为冷冻保护剂进行液氮保存。结果显示:20% PG+15% Me2SO组合的冷冻睾丸在保存3天后仍保持64.17%的高存活率,精原细胞回收率超过70%。CRediT作者贡献声明第一作者Feiyan Li负责论文撰写、数据可视化与实验设计;通讯作者Li Zhou负责项目资金支持与数据分析;Kunhuang H
来源:Cryobiology
时间:2025-08-20
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基于拉曼-红外光谱多模态匹配协同注意力融合的疾病精准诊断技术研究
Highlight本研究针对现有拉曼(Raman)与红外(IR)光谱多模态融合技术在动态信息提取、模态特征冲突和泛化能力方面的不足,提出创新的多光谱匹配协同注意力机制(FBJCM)疾病诊断框架。Spectral and significance analysis图3(a)显示甲状腺良恶性肿瘤患者在500-2000 cm−1范围内的平均拉曼光谱。636、702、851、929、1314、1446和1654 cm−1等特征峰强度存在显著差异(就像分子"指纹"的微妙偏移)。图3(b)中恶性组在1446 cm−1(对应脂质振动)和1654 cm−1(酰胺I带)的峰值强度明显更高,这些"分子信号"为肿瘤
来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
时间:2025-08-20