-
仿生有机-无机复合水凝胶作为宾汉流体前驱体拓展直写式3D打印技术在生物医学领域的应用
在生物医学工程领域,如何制造兼具优异机械性能和生物相容性的仿生材料始终是重大挑战。传统水凝胶在3D打印过程中常面临挤出变形、结构坍塌等问题,而现有材料又难以同时满足人工器官对力学强度、导电性和自修复能力的需求。这些问题严重制约了柔性电子器件和再生医学的发展。研究人员通过创新性地将有机-无机杂化策略应用于宾汉流体设计,开发出基于丙烯酰胺(Am)和结冷胶(GG)的复合水凝胶体系。该研究巧妙利用SiO2纳米颗粒增强物理交联网络,碳纳米管(CNTs)构建导电通路,通过流变学调控实现了材料从"墨水"到固件的精准转化。相关成果发表在《International Journal of Biological
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-07-18
-
腰果壳纤维素绿色提取与特性解析:工业废弃物高值化利用的创新路径
在全球环保意识觉醒的背景下,每年数百万吨腰果加工产生的坚硬外壳正成为热带国家的环境负担。这些被当作垃圾处理的腰果壳(Anacardium occidentale shells)实则蕴藏着宝贵的纤维素资源——这种自然界含量最丰富的生物聚合物,正是制造生物降解材料、绿色包装和医用敷料的理想原料。然而传统提取方法效率低下,且腰果壳中复杂的酚类化合物(如腰果酸)给纯化工艺带来特殊挑战。为破解这一难题,来自Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University (IMSIU)的研究团队开创性地开发了改良酸水解工艺。他们从印度泰米尔纳德邦的腰果加工厂获取原料,通过多步化学处理结
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-07-18
-
基于SEIAR模型与机器学习整合方法的中国成都猩红热传播动力学及社会经济决定因素研究
猩红热(Scarlet Fever, SF)是由A组链球菌(GAS)引起的急性呼吸道传染病,尽管抗生素的普及使其在发达国家发病率显著降低,但近年来中国多地出现疫情反弹,2011年香港甚至报告了致死病例。这种疾病的高发人群为3-7岁儿童,且无症状携带者的隐蔽传播给防控带来巨大挑战。更复杂的是,快速城市化进程中的人口流动、教育资源分布等社会经济因素如何影响SF传播,至今缺乏系统研究。成都市疾病预防控制中心的研究人员针对这一科学问题,创新性地将传统传染病动力学模型与机器学习算法相结合,对成都2005-2019年间11,499例SF病例展开了多维度分析。他们首先构建了包含无症状感染状态的SEIAR(S
来源:Epidemics
时间:2025-07-18
-
基于离散伴随方法与偏转分析的葡萄采收气动吸附口优化设计及性能研究
葡萄采收是葡萄酒产业的关键环节,但传统人工采摘存在效率低、成本高、果实损伤风险大等问题。尽管机器人技术为自动化采收带来希望,果穗抓取仍是技术瓶颈——现有气动吸附系统普遍面临吸附性能与能耗难以协同优化的困境。一方面,吸附口结构参数直接影响气流速度(Vf)和管道压降(Pd),而当前研究多聚焦单一性能指标;另一方面,葡萄果穗在气流作用下的偏转行为受生长参数(如果柄长度、重量)和空间位置共同影响,但相关机理尚未明确。中国农业大学的研究团队在《Computers and Electronics in Agriculture》发表研究,创新性地将航空航天领域成熟的离散伴随方法引入农业装备优化。研究首先通过
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-07-18
-
基于CFD-DEM耦合方法的玉米秸秆切割抛送机理分析与性能优化研究
玉米秸秆作为全球主要农业副产物,年产量高达2.43×108吨,其高效转化对于畜牧业可持续发展与环境污染控制具有重要意义。尽管通过机械粉碎加工可将其转化为黄贮饲料,但现有粉碎机普遍面临比能耗高(达21.55 kWh/kg)、作业效率低及堵塞频发等问题。内蒙古农业大学的研究团队在《Computers and Electronics in Agriculture》发表研究,通过CFD(计算流体力学)-DEM(离散元法)耦合技术,首次系统解析了切割-抛送协同机制,为装备优化提供了创新解决方案。研究采用三大关键技术:1) 建立分层可断裂柔性秸秆模型,结合运动学分析揭示切割动力学特性;2) 运用双向CFD
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-07-18
-
基于高光谱反射与机器学习的桉树疫霉根腐病早期检测技术研究
随着气候变化加剧,疫霉菌(Phytophthora)引起的森林病害在全球范围内持续扩散,其中桉树疫霉根腐病因其隐蔽性强、传统检测方法滞后等问题,严重威胁商业林业可持续发展。当前诊断主要依赖症状观察和破坏性采样,难以实现早期预警。针对这一难题,南非比勒陀利亚大学(University of Pretoria)林业与农业生物技术研究所(FABI)的研究团队开展了一项突破性研究,通过高光谱反射技术与人工智能的深度融合,建立了桉树疫霉根腐病的早期检测体系,相关成果发表于农林科学领域权威期刊《Computers and Electronics in Agriculture》。研究团队选取19个商业桉树(
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-07-18
-
综述:自动化芦笋采收技术:1950年代至今美国及全球研发进展回顾
自动化芦笋采收技术的世纪征程Harvesting mechanisms芦笋(Asparagus officinalis L.)作为高价值经济作物,其采收劳动力成本占总生产成本52%-60%。自1908年首个人工切割器专利问世,采收技术历经三个阶段:1950-1970年代的非选择性机械采收(如Kepner系列割台)、1980年代的光电传感引导选择式采收,以及当前基于3D视觉和AI的机器人系统。其中,Geiger Manufacturing的机械采收系统效率已达人工5倍(3.2小时/2英亩),但选择性精度不足仍是商业化瓶颈。Perception technology早期触觉传感器因误检率高被淘汰,
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-07-18
-
基于近红外光谱校正LIBS指纹谱线的湿土养分现场快速定量检测技术研究
土壤作为农业生产的基础载体,其养分含量直接影响作物产量和粮食安全。然而,传统化学检测方法存在耗时长、破坏样本等缺陷,而光电检测技术如激光诱导击穿光谱(LIBS)和近红外光谱(NIR)虽能快速分析,却面临湿土水分干扰的难题——水分差异会导致LIBS等离子体特性变化,严重影响检测稳定性。目前,干燥处理虽能规避水分影响,却牺牲了现场检测的时效性。如何实现湿土养分的原位快速定量,成为精准农业领域亟待突破的技术瓶颈。西南大学(Southwest University)的研究团队在《Computers and Electronics in Agriculture》发表了一项创新研究。他们以土壤总钾为范例,
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-07-18
-
基于近红外光谱校正LIBS指纹谱线的湿土钾含量快速光学检测方法研究
在农业生产中,土壤养分快速检测是实施精准农业的关键环节。然而,传统化学分析方法耗时费力,尤其对于含水量差异显著的湿土样本,检测时效性更难以保证。激光诱导击穿光谱(LIBS)虽能实现土壤元素快速分析,但样品水分会显著影响等离子体特性——水分子蒸发会消耗激光能量,导致检测信号波动。这一瓶颈使得现有LIBS技术多局限于干燥样本,严重制约了田间原位检测的应用。针对这一挑战,西南大学的研究团队在《Computers and Electronics in Agriculture》发表创新成果,提出基于近红外(NIR)光谱校正LIBS指纹谱线的湿土养分检测新策略。研究以土壤总钾为示范指标,通过NIR光谱快速
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-07-18
-
基于状态空间模型与近红外光谱校正的复杂果园环境下葡萄生长期智能检测技术研究
在精准农业领域,土壤养分的快速检测一直是制约科学施肥的关键瓶颈。传统化学分析方法不仅耗时费力,更难以应对田间湿土样本的水分干扰——当激光诱导击穿光谱(LIBS)技术遭遇含水样本时,激光能量会被水分蒸发大量消耗,导致等离子体特性改变,检测结果严重失真。这一难题使得现有LIBS技术不得不依赖耗时的样本干燥预处理,极大限制了其在现场快速检测中的应用。针对这一挑战,国内西南大学(Southwest University)的研究团队在《Computers and Electronics in Agriculture》发表了一项突破性研究。他们巧妙地将近红外光谱(NIR)与LIBS技术联用,开创性地提出"
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-07-18
-
基于近红外光谱校正LIBS指纹谱线的湿土壤总钾现场快速光学定量检测新方法
在精准农业领域,土壤养分的快速检测一直是制约科学施肥的关键瓶颈。传统化学分析方法不仅耗时费力,更无法应对湿土壤样本中水分差异对检测结果的干扰。尤其对于钾元素这类作物生长必需营养,现有激光诱导击穿光谱(LIBS)技术虽能实现原子级快速检测,却因水分蒸发消耗激光能量导致信号波动,迫使研究人员不得不预先干燥样本——这一过程严重拖慢了田间实时检测的效率。针对这一难题,中国西南大学(Southwest University)的研究团队在《Computers and Electronics in Agriculture》发表了一项突破性研究。他们巧妙地将分子振动敏感的近红外光谱(NIR)与元素分析特异的L
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-07-18
-
基于条件互信息的单样本网络生物标志物方法揭示疾病进展关键转折点
在生命系统演化的过程中,疾病的发展往往不是线性渐进的,而是存在从量变到质变的"临界转折点"(critical transition)。这种突然的状态跃迁,就像生态系统中爆发的赤潮现象,当系统达到某个临界阈值时,会迅速从正常状态转变为疾病状态。然而,这种转变发生前往往只有微弱的信号,使得临床早期预警变得异常困难。传统动态网络生物标志物(Dynamic Network Biomarkers, DNB)方法虽然能够识别这些关键转折点,但其对大样本量的需求与临床实际存在矛盾——医生通常只能获取患者的单次检测数据。更棘手的是,现有单样本分析方法多基于线性假设,忽视了基因间复杂的非线性互作关系。针对这一技
来源:Computational Biology and Chemistry
时间:2025-07-18
-
淋巴显微外科预防性愈合技术(LyMPHA)降低乳腺癌相关上肢淋巴水肿风险的前瞻性研究
乳腺癌治疗领域长期面临一个严峻挑战:约15%-60%接受腋窝淋巴结清扫术(ALND)的患者会继发上肢淋巴水肿(BCRAL),这种慢性进行性病变不仅导致肢体肿胀、疼痛和功能障碍,更带来翻倍的医疗支出和显著降低的生活质量。尽管现有保守治疗如综合消肿疗法(CDT)能缓解症状,但无法逆转病理改变,促使医学界探索更积极的预防策略。Henry Ford Hospital(亨利福特医院)的研究团队在《The Breast》发表了一项历时6年的回顾性队列研究,创新性地评估了淋巴显微外科预防性愈合技术(Lymphatic Microsurgical Preventive Healing Approach, Ly
来源:The Breast
时间:2025-07-18
-
基于壳表面积模型的扇贝软组织重量无创评估新方法及其在水产育种中的应用
在水产养殖业快速发展的背景下,双壳贝类作为全球第二大养殖水产品类,其软组织重量是决定经济价值的关键性状。然而传统测量方法必须破坏性解剖,导致育种亲本无法保留,动态监测更无从谈起。虽然MRI、X射线等成像技术能实现无创检测,但存在成本高、仅能二维成像、无法准确评估不规则软组织重量等局限。针对这一产业痛点,中国水产科学研究院黄海水产研究所的研究团队在《Aquaculture Reports》发表创新成果,通过建立壳表面积数学模型,为双壳贝类育种提供了革命性的解决方案。研究团队采用形态计量学和机器学习相结合的技术路线,对1125只栉孔扇贝和268只虾夷扇贝进行系统分析。关键技术包括:1) 通过数字卡
来源:Aquaculture Reports
时间:2025-07-18
-
基于壳表面积模型的扇贝软组织重量活体评估新方法及其在水产育种中的应用
12345678978854321(以下为论文解读文章)在全球化蛋白质需求激增的背景下,水产养殖已成为重要的食物供给方式。其中双壳类软体动物贡献了全球水产养殖产量的18.9%,其可食用的软组织重量是决定经济价值的关键指标。然而传统评估方法必须破坏性解剖,既无法保留育种亲本,也不能动态追踪生长变化。虽然MRI和X射线等影像技术能实现无损检测,但存在成本高昂、仅能二维成像且依赖复杂图像处理等问题。如何建立准确、高效、非破坏性的软组织评估方法,成为提升双壳类育种效率的核心瓶颈。中国水产科学研究院黄海水产研究所的研究人员以栉孔扇贝和虾夷扇贝为模型,创新性地开发了基于壳表面积的活体评估体系。研究收集了山
来源:Aquaculture Reports
时间:2025-07-18
-
拉曼光谱技术在子宫内膜癌代谢异常检测及诊疗监测中的应用前景
肥胖相关性疾病子宫内膜癌(Endometrial Cancer, EC)的恶性转化与代谢重编程(metabolic reprogramming)密切相关。传统筛查手段因灵敏度/特异性不足难以临床推广,现有诊断方法又存在侵入性高、耗时长等缺陷。拉曼光谱技术(Raman Spectroscopy, RS)通过激光与生物样本相互作用产生的原子振动吸收谱,可生成独特的"代谢指纹"(metabolite fingerprint),结合多元统计分析能无创区分癌变与正常组织。该技术对EC诊断具有双重价值:既能捕捉恶性转化过程中的癌症特异性代谢物变化,又可动态监测治疗抵抗相关的代谢异常。尤其对于高危人群,RS
来源:Future Oncology
时间:2025-07-18
-
综述:干扰素α-2b(IFNα2b)在精准肿瘤学中的进展:递送技术与联合免疫治疗的创新
Abstract作为1980年代获批的经典免疫治疗药物,干扰素α-2b(IFNα2b)通过调控Bax/Bcl-2直接诱导肿瘤细胞周期阻滞,同时激活JAK-STAT系统驱动300余个干扰素刺激基因(ISGs)表达,间接增强NK细胞毒性和T细胞活化。在III期黑色素瘤中可使复发率降低28%,与IL-2联用治疗肾细胞癌客观缓解率达18%。Introduction这种分子量19.3 kDa的重组蛋白含关键二硫键(Cys29-Cys138),其晶体结构以锌离子稳定的二聚体形式存在,但生物活性单体通过IFNAR1/IFNAR2受体触发信号传导。与IFNβ相比,IFNα2b受体结合力较弱,这可能是其效力差异
来源:Pathology - Research and Practice
时间:2025-07-18
-
纳米抗体融合鞭毛蛋白佐剂增强PCV2亚单位疫苗免疫原性的创新研究
猪圆环病毒2型(PCV2)是全球养猪业面临的重要病原体,其引发的猪圆环病毒相关疾病(PCVAD)每年造成巨大经济损失。虽然基于衣壳蛋白(Cap)的亚单位疫苗因其安全性成为防控首选,但固有免疫原性不足的缺陷严重制约了保护效果。传统铝佐剂虽能增强免疫应答,却存在毒副作用风险。这一困境促使科学家将目光投向细菌鞭毛蛋白(flagellin)——这种能通过Toll样受体5(TLR5)激活天然免疫的病原相关分子模式,已被证实是极具潜力的新型疫苗佐剂。然而,直接将抗原与鞭毛蛋白融合的策略存在抗原-佐剂比例固定的局限性,这为疫苗优化设置了难以逾越的障碍。山东省滨州市畜牧兽医研究院的研究团队另辟蹊径,巧妙利用纳
来源:Microbial Pathogenesis
时间:2025-07-18
-
基于新型病毒样颗粒平台的奈瑟菌疫苗开发:抗原-Fc融合与AbBind技术的创新应用
在传染病防控领域,奈瑟菌属细菌一直是公共卫生的重大威胁。脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitidis, Nm)引发的流行性脑膜炎致死率高,而淋病奈瑟菌(Neisseria gonorrhoeae, Ng)导致的淋病每年影响全球近8000万人。尽管针对Nm的疫苗如4CMenB已取得一定成功,但Ng疫苗研发却屡屡受挫——这种狡猾的病原体不仅会招募补体抑制剂逃避免疫攻击,其表面抗原的高度变异性更让传统疫苗设计束手无策。有趣的是,临床观察发现Nm疫苗对Ng感染竟有部分交叉保护作用,这为开发双价疫苗带来了曙光。然而如何突破抗原呈递效率的瓶颈?如何实现多抗原的精准组装?这些成为摆在研究者面前
来源:Journal of Biotechnology
时间:2025-07-18
-
基于应力松弛水凝胶微球的细胞减震技术缓解软骨细胞内质网应激延缓骨关节炎进展
骨关节炎作为最常见的退行性关节疾病,其发病机制与异常机械应力导致的软骨细胞损伤密切相关。在关节活动中,慢性机械振动不仅直接造成软骨结构破坏,更会通过激活内质网应激(ERS)通路,引发软骨细胞凋亡和细胞外基质降解。目前临床常用的透明质酸注射疗法仅能暂时改善关节润滑,无法从根本上解决机械应力传导和细胞应激反应这两个关键病理环节。如何开发既能缓冲关节机械应力,又能调节细胞应激反应的协同治疗策略,成为骨关节炎治疗领域亟待突破的科学难题。针对这一挑战,上海交通大学医学院附属瑞金医院的研究团队创新性地提出了"细胞减震器"概念,通过构建具有应力松弛特性的水凝胶微球系统,实现了机械微环境调控与药物靶向治疗的有
来源:Research
时间:2025-07-18