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基于血浆蛋白质组的液体活检技术,用于个性化监测和风险分层:检查点免疫疗法中的免疫相关不良事件
本研究聚焦于免疫检查点抑制剂(ICIs)治疗中免疫相关不良事件(irAEs)的预测与监测难题,通过血浆蛋白质组学结合机器学习技术开发了新型风险预测模型ProIRAE。该研究采用多组学整合分析策略,系统解析了65例接受PD-1/PD-L1抑制剂联合化疗患者的血浆蛋白质谱特征,揭示了irAEs从轻微到ICU级严重事件演变的分子机制,并成功构建了具有临床转化潜力的生物标志物体系。研究团队首先建立了包含发现队列(47人)和验证队列(18人)的双阶段实验设计。样本采集严格遵循NCCN指南和CTCAE 5.0标准,通过质谱蛋白质组学技术捕获了血浆中超过2300个蛋白的丰度变化,经质量控制后保留1459个可
来源:Molecular & Cellular Proteomics
时间:2025-12-19
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基于不可逆酸响应放射发光存储闪烁体的高安全性X射线成像加密技术
该研究提出了一种新型不可逆酸响应型辐射持久发光存储荧光材料ZGGO@ZGO,通过复合结构设计实现了X射线成像加密技术的突破性进展。材料由Zn1.3Ga1.4Ge0.3O4:Cr3+(ZGGO)核层和Zn2GeO4:Eu3+(ZGO)壳层构成,其核心创新在于将可见光与近红外双发光特性与酸响应型结构 degradation机制相结合,构建了具有自验证功能的高安全性加密体系。传统X射线成像技术依赖平面探测器与荧光材料的结合,存在光散射、光学串扰和图像失真等固有缺陷。柔性荧光屏虽在成像性能上取得突破,但仍面临实时发光难以实现、加密信息易被裸眼检测等关键问题。该团队通过材料设计解决了这些矛盾:ZGGO@
来源:Advanced Science
时间:2025-12-19
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基于DNA引导的稳健单蛋白电子检测技术
本研究提出了一种基于DNA纳米技术的定向蛋白质电化学表征方法,通过精确控制蛋白质在电极界面上的取向,显著提升了单分子电导测量的稳定性和灵敏度。该策略的核心在于利用DNA origami纳米腔体与双功能aptamer结合,实现对目标蛋白分子构象的定向捕获与精准电化学分析。研究以凝血酶(thrombin)和链霉亲和素(streptavidin)为模型蛋白,系统验证了该方法在生物分子电子学中的普适性和可靠性。### 1. 研究背景与挑战蛋白质电子学领域长期面临两大核心挑战:一是蛋白质在电极表面随机取向导致的电导信号高度离散,二是复杂分子环境中目标蛋白的特异性识别。传统方法如硫醇键偶联或生物分子探针修
来源:Advanced Science
时间:2025-12-19
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利用跨膜水交换磁共振成像技术早期检测细胞死亡
本文围绕开发新型磁共振成像(MRI)技术——跨膜水交换速率(AXR)作为细胞死亡的早期生物标志物展开研究,重点探讨了其在体外细胞实验、动物肿瘤模型及临床治疗监测中的应用价值。研究团队通过多模态MRI技术突破传统影像学对细胞死亡的检测滞后性,为精准医疗提供了新的技术路径。### 一、技术原理创新性突破传统扩散加权成像(DWI)主要依赖ADC值的变化来反映细胞密度变化,存在响应延迟的问题。本文提出的AXR技术基于水分子跨膜交换速率的检测原理,通过双梯度回波序列(PGSE)与滤除交换谱(FEXSY/FEXI)结合,实现了对细胞膜完整性的实时监测。关键突破在于:1. **双模态信号分离技术**:利用梯
来源:Advanced Science
时间:2025-12-19
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CD4+ T细胞的分层分析揭示了重症肺炎中病原体的动态变化:一项基于下一代测序技术的靶向队列研究
近年来,严重肺炎的病原谱分析在临床实践中面临诸多挑战。传统检测手段如细菌培养和PCR技术存在灵敏度不足、检测周期长等问题,难以全面揭示肺部感染的微生物生态特征。值得注意的是,宿主免疫状态与病原体分布存在密切关联,但现有研究多局限于免疫抑制程度的定性分类,缺乏量化指标与病原体谱动态关联的系统分析。这一缺陷在非HIV相关免疫缺陷患者群体中尤为突出,例如接受化疗或器官移植的免疫抑制患者,其肺部感染常呈现复杂的多病原体共存特征。本研究创新性地采用CD4+ T细胞计数作为核心量化指标,结合靶向下一代测序技术(BALF-tNGS),首次构建了免疫抑制程度梯度与肺部病原体生态的动态关联模型。研究团队通过回顾
来源:Frontiers in Cellular and Infection Microbiology
时间:2025-12-19
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从多种生物溶液中分离基于水凝胶的细胞外囊泡的方法
近年来,外泌体(Extracellular Vesicles, EVs)作为细胞间通讯的重要载体,在疾病诊断、组织再生和药物递送等领域展现出巨大潜力。然而,传统EV分离技术如超速离心(UC)和聚合物沉淀(PP)普遍存在效率低、易污染、选择性偏差等问题。针对这一挑战,研究团队创新性地开发了基于水凝胶吸附分离(Hydrogel Adsorption Separation, HAS)的EV纯化方法,为EV研究提供了更高效、低成本的解决方案。### 一、水凝胶吸附分离(HAS)的技术原理与优势HAS方法的核心在于利用水凝胶的多孔结构和表面修饰特性实现EV的特异性吸附与高效回收。传统水凝胶材料因表面电荷
来源:ACS Applied Bio Materials
时间:2025-12-19
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基于硬件的脑肿瘤分类方法:利用图拉普拉斯谱特征
Suman Rekha Dip | Hemant Kumar Meena电气工程系,马拉维亚国立理工学院,斋浦尔,302017,拉贾斯坦邦,印度摘要由于脑部MRI数据的复杂性、非欧几里得特性和不规则性,早期准确识别脑肿瘤(BT)是最具挑战性的问题之一。图信号处理(GSP)提供了一个强大的框架,通过将脑图像建模为图上的信号来准确描述不规则的邻域连接性,并能够同时分析数据的空间和频谱特性。GSP的一个关键方面是构建适当的图,因此基于图的表示和算法的性能取决于所使用图的定义。然而,在不同的应用领域中定义这样的图往往很复杂。理想情况下,构建的图应该允许数据在其拓扑结构上表现出平滑性或规律性。为了解决这
来源:Brain Research
时间:2025-12-19
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协同作用的Fe₂O₃纳米颗粒与化学预处理方法,用于提高纸浆污泥中生物氢气/生物气体的产率
该研究聚焦于通过化学预处理与纳米材料协同作用提升纸浆废料(PPS)的生物能源转化效率。研究团队来自埃及포르사이드 대학의 환경과학 부전공,他们通过系统分析化学处理与纳米颗粒(Fe₂O₃)的协同效应,成功构建了分阶段生物能源转化体系。研究涵盖材料预处理、微观结构分析、生物氢与甲烷分阶段产气实验,以及动力学模型验证等关键环节。在预处理策略方面,实验对比了包括盐酸、硝酸、硫酸、磷酸在内的四大酸性和碱性钠氢氧化钠处理,发现不同酸碱体系对PPS结构解构存在显著差异。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析显示,磷酸处理能更有效破坏木质素-纤维素复合结构,而碱性处理对半纤维素水解具有促进作用。扫描电镜(S
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-12-19
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原始咖啡渣和脱脂咖啡渣快速热解的综合技术经济与环境评估:以巴西为例
巴西咖啡渣热解工艺的经济与环境综合评估研究一、循环经济在巴西的实践背景巴西政府于2025年颁布的《国家循环经济计划》确立了以资源高效利用为核心的发展战略。该计划特别强调农业废弃物的高值化利用,要求各产业部门在2027年前将废弃物资源化率提升至65%。在此政策框架下,咖啡渣作为该国年产量达9480万包(每包60公斤)的咖啡产业产生的固体废弃物,其处理技术正成为研究热点。二、咖啡渣的资源特性与利用现状1. 产业数据:巴西咖啡年产量占全球54%,咖啡渣年产量约650万吨(按1吨绿咖啡产生0.65吨SCG计算)2. 成分特性:含水量59.27%,主要成分为纤维素(35-40%)、半纤维素(20-25%
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-12-19
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单核细胞增生李斯特菌温和性与烈性噬菌体基因组组成与密码子使用偏好的对比研究及其在宿主适应与生物技术中的应用
在微生物世界的隐秘战争中,噬菌体作为细菌的天敌,扮演着至关重要的角色。这些微小的病毒通过两种截然不同的策略入侵细菌细胞:温和噬菌体会像特洛伊木马一样将自己的基因组整合到宿主DNA中,长期潜伏;而烈性噬菌体则像闪电战般快速复制并裂解宿主细胞。这两种生活方式对噬菌体基因组架构和基因表达策略产生了深远影响,然而其中的分子机制,特别是密码子使用模式的分化,在重要的食源性病原体单核细胞增生李斯特菌中尚未得到系统阐释。由萨巴·科巴希泽(Saba Kobakhidze)领衔的研究团队在《Virus Evolution》期刊上发表了突破性研究,通过对10个温和噬菌体和10个烈性噬菌体的2,202个编码序列进行
来源:Virus Evolution
时间:2025-12-19
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利用邻近标记技术绘制ER+乳腺癌细胞中的FOXA1相互作用组,发现其与孤儿核受体NR2C2的新相互作用
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摘要 FOXA1是一种先驱性的转录因子,在激素驱动的癌症中对于染色质的可及性和转录调控至关重要。在乳腺癌中,FOXA1在促进核受体结合、重新编程增强子结构以及促进与治疗耐药性相关的转录变化方面起着核心作用。尽管FOXA1的功能主要在雌激素受体-α(ER)的背景下进行研究,但其更广泛的蛋白质相互作用网络仍不完整。在这项研究中,我们使用基于邻近性的生物素标记(miniTurbo)结合定量LC-MS/MS蛋白质组学方法,系统地绘制了ER阳性乳腺癌细胞中与FOXA1相互作用的蛋白质图谱。我们改造了MC
来源:Molecular Cancer Research
时间:2025-12-19
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综述:在巴西甘蔗厂中寻找可用于全年生产沼气的底物和共底物:创新性方案设想
巴西甘蔗乙醇产业生物气生产技术优化路径研究摘要分析:巴西甘蔗乙醇产业在2023年生物气年产量已达2.69亿立方米,但实际产能仅开发其理论值的4.8%。研究聚焦于甘蔗乙醇工厂在甘蔗收获季之外的运营难题,提出通过整合多类生物质原料构建全年连续生物气生产体系。通过系统梳理近五年68篇核心文献,发现滤饼(50-58立方米甲烷/吨)、甘蔗渣(101-181立方米甲烷/吨)等原料具备显著应用潜力。创新性提出"原料链延伸+工艺协同"双驱动模式,包含五个技术集成方案,其中"滤饼-糖蜜"共处理系统在实验室阶段实现93%的有机负荷提升,具有商业化推广价值。原料体系重构:甘蔗乙醇工厂日均产生3.2万吨有机残渣,但存
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-12-19
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从传统热解向催化热解的创新转变,用于生物能源:优化来自可再生生物质的生物油生产
本文系统综述了生物质催化热解技术及其关键影响因素,重点探讨了不同催化剂体系对生物油、生物炭及气体产物分布的作用机制。研究显示,生物质热解过程中,纤维素、半纤维素和木质素的三元结构比例直接影响最终产物组成。例如,木质素占比超过25%的生物质(如松木、橄榄渣)在热解时更容易生成芳香族化合物,而纤维素含量高的原料(如玉米秸秆)则倾向于产生含氧有机物。在热解参数优化方面,实验数据表明450-550℃为最佳温度区间。当温度低于400℃时,生物质主要分解为生物炭;而超过600℃时,生物油向气体产物转化。值得注意的是,特定催化剂的引入可使反应区间扩展,例如镍基催化剂在500℃时能同时实现生物油(45%)和气
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-12-19
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综述:木质纤维素生物炼制领域的生物技术进步,用于可持续生产有机酸和高级醇
森林废弃物生物精炼技术:有机酸与生物醇的可持续生产路径在拉丁美洲地区,特别是阿根廷东北部的密西昂斯省,林业产业已成为区域经济的重要支柱。这类产业产生的废弃物中蕴含着丰富的木质纤维素生物质(LCBW),其合理利用不仅能减少环境负担,更能通过生物精炼技术转化为高附加值产品。当前研究聚焦于如何将LCBW中的纤维素、半纤维素和木质素转化为有机酸和生物醇,同时比较化学合成与生物技术两种路径的优劣。在原料预处理阶段,木质纤维素的三维结构需要分解。纤维素作为结晶性多糖,其β-1→4糖苷键连接需要物理或化学预处理。半纤维素作为非晶态异多糖,含有多种单糖组分,而木质素则形成复杂的酚类聚合物结构。现代技术通过分步
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-12-19
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一种简单且灵活的方法,用于检测少量的单核苷酸多态性(SNPs)
SNP检测技术的创新性研究与实践应用一、SNP检测技术的研究背景与挑战单核苷酸多态性(SNP)作为第三代生物标志物,因其分布广泛、遗传稳定等特性,在作物育种、疾病诊断等领域具有重要应用价值。尽管高throughput检测平台如测序芯片和微流控技术已实现百万级SNP高通量筛查,但在特定场景下仍存在技术瓶颈。研究显示,传统检测方法存在三大核心问题:首先,高成本设备与复杂操作流程制约了基层实验室的普及应用;其次,现有方法对低丰度SNP(如<5%等位基因频率)检测灵敏度不足;再者,引物设计缺乏标准化策略,导致实验成功率波动较大。二、新型SNP检测方法的原理与设计创新该研究提出基于3’端引物错配的SNP
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-12-19
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秘鲁亚马逊地区高产咖啡土壤的空间变异性:一种用于精准施肥的地理统计方法
秘鲁安第斯热带雨林咖啡种植园的精准施肥策略研究摘要:本研究针对秘鲁安第斯山脉咖啡种植区存在的土壤空间异质性问题,创新性地将主成分分析(PCA)与克里金插值法相结合,构建了覆盖三个典型种植区的土壤肥力空间分布模型。通过整合70个土壤样本的物理化学分析数据,结合海拔、种植年限等环境参数,揭示了土壤养分空间分异规律及其对咖啡产量的影响机制,为热带山地咖啡种植的精准施肥提供了科学依据。1. 研究背景与问题提出安第斯热带雨林地区咖啡种植面临显著挑战:土壤pH值普遍低于5.5(均值5.03),有机质含量(6.05%)显著低于理想水平(8-16%),且存在显著的钾(152.82 mg/kg)和磷(23.44
来源:Frontiers in Soil Science
时间:2025-12-19
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综述:基于技术的智能机械除草方法:可持续杂草管理的系统评价
随着全球对可持续农业需求的日益增长,智能机械除草系统作为非化学替代方案,正在成为精准农业领域的研究热点。本文系统梳理了2000至2024年间176篇技术论文,深入分析了33项关键技术,揭示了智能机械除草在技术路径、应用场景和产业化进程中的关键突破与现存挑战。### 一、智能机械除草的技术演进与核心优势传统除草技术面临多重困境:化学除草导致全球每年约220亿美元经济损失(WHO, 2024),物理除草造成15%-30%的作物损伤率(Zawada et al., 2023),而生物防治因见效慢难以规模化。智能机械除草通过融合AI视觉识别、机器人学操控和精准传感技术,实现了三大突破性进展:200)的
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-12-19
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综述:HSC独立性和依赖性的造血过程:新的见解与谱系追踪方法
本文系统梳理了近年来发育造血学领域的关键发现,重点解析了造血波次、造血前体细胞起源及HSCs(造血干细胞)功能的重新认知。研究通过在体条形码技术、诱导型谱系追踪模型等创新方法,揭示了造血系统的多层次架构和动态演变过程。### 一、胚胎期造血波次的动态特征传统认知认为造血系统由胚胎期后腹主动脉(E10.5-11.5)的HSCs主导,但最新研究证实造血存在多个阶段性波次:1. **卵黄囊(YS)期造血**(E7.5起) - 血岛(blood islands)由中胚层细胞分化为造血祖细胞和内皮细胞 - 发现原始红细胞(EryP)、巨核细胞前体(MkP)和原始巨噬细胞(E7.5即出现) -
来源:Experimental Hematology
时间:2025-12-19
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基于偏好的多目标共识优化方法在基因调控网络推断中的应用
基因 regulatory networks(GRNs)建模是理解基因间调控机制的核心,尤其在疾病研究和治疗方案开发中具有战略意义。近年来,基于表达数据的GRN推断技术发展迅速,但现有方法普遍存在两大瓶颈:其一,算法过度依赖数学模型验证,忽视生物学逻辑的连贯性;其二,多方法融合时难以平衡不同算法的专长领域。针对这些问题,研究者提出了一种名为PBEvoGen的新型多目标进化算法,通过引入专家导向的偏好选择机制,显著提升了GRN推断的准确性和效率。### 1. 研究背景与挑战GRN推断涉及从基因表达数据中解码复杂的调控关系网络,其核心在于整合多源数据并满足生物学合理性。当前主流方法如ARACNE、
来源:Computational Biology and Chemistry
时间:2025-12-19
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TEWS:利用Transformer技术进行弱监督预测,从全切片图像中识别肝癌患者的免疫评分和基因突变
肝细胞癌(HCC)作为全球第四大癌症死亡原因,其精准诊断和治疗依赖于对基因突变与免疫微环境的综合分析。基于全玻片成像(WSI)的深度学习研究正逐步突破传统病理诊断的瓶颈,但现有方法仍面临两大核心挑战:一是标注成本高昂导致数据稀缺,二是模型计算复杂度难以适应医疗机构的硬件条件。为此,Wang等研究者提出基于Transformer架构的弱监督学习模型(TEWS),通过创新性的网络设计实现了对基因突变和免疫评分的联合预测,为临床病理分析提供了新范式。在技术路径上,研究团队采用分层Transformer架构突破传统CNN的局限性。Swin Transformer模块通过动态调整图像采样窗口,在保留局部
来源:Computational Biology and Chemistry
时间:2025-12-19