-
CINTER-seq技术:化学图谱揭示体内细胞互作依赖性景观与基因特征
这项突破性研究开发了名为CINTER-seq的革命性技术,犹如在活体生物体内安装了一个"分子显微镜"。研究人员巧妙运用光催化化学反应,首次实现了在活体小鼠体内精准捕获相互作用的细胞对。这项技术不仅能锁定"亲密接触"的细胞,还能通过多维参数测序解析它们的分子特征。最令人振奋的发现当属免疫检查点淋巴细胞激活基因3(LAG3)与主要组织相容性复合体II类分子(MHC class II)的特异性结合机制。实验证实,只有这对"分子钥匙"匹配成功时,CD4+ T细胞才能与抗原呈递细胞(APC)形成稳定连接。而更出人意料的是,中性粒细胞在与肿瘤细胞"对话"后,竟会"叛变"获得促肿瘤表型。这项技术犹如打开了细
来源:Immunity
时间:2025-07-17
-
纹状体钙瞬变的轴突相关性:光纤光度技术揭示体-轴活动高度耦合
神经科学领域迎来重要突破!光纤光度技术(Fiber photometry)作为监测自由活动动物神经环路的利器,其信号解读一直存在争议——钙瞬变究竟反映动作电位发放,还是混杂了其他亚阈值事件?最新研究瞄准纹状体棘突投射神经元(SPNs),通过多位点同步记录技术,在腹外侧纹状体(VLS)胞体与轴突终末(外侧苍白球GPe和黑质网状部SNr)同步捕获钙信号。令人振奋的是,体-树突区域的GCaMP信号与轴突电活动呈现强相关性,这意味着传统面向胞体的光纤记录确实能捕捉沿轴突传导的神经脉冲。该发现不仅解开了神经钙信号溯源的技术争议,更确立了光纤光度技术作为神经电活动可靠代理的科学地位,为解码基底神经节环路动
来源:Current Biology
时间:2025-07-17
-
质谱技术革新之路:Hunt教授与Finnigan公司50年合作推动生物分子分析革命
在20世纪60年代,质谱技术还主要应用于小分子分析领域,对于生物大分子的研究面临着巨大挑战。当时,四极杆质谱仪因其分辨率不足而被学术界质疑"不是真正的质谱仪",而昂贵的扇形质谱仪又难以实现计算机化控制。如何突破这些技术瓶颈,将质谱技术应用于日益重要的生命科学研究,成为摆在科学家面前的重要课题。Finnigan仪器公司的研究人员与弗吉尼亚大学(University of Virginia)的Donald F. Hunt教授建立了长达半个世纪的科研合作,共同攻克了这一系列技术难题。他们的合作始于1974年,当时Hunt教授刚刚开始其独立科研生涯,而Finnigan公司也才成立不久。这段跨越50年的
来源:Molecular & Cellular Proteomics
时间:2025-07-17
-
单细胞空间定位新方法CMAP:实现高精度细胞图谱构建与微环境解析
在生命科学研究中,单细胞RNA测序(scRNA-seq)虽能揭示细胞异质性,却丢失了关键的空间信息;而空间转录组(ST)技术虽保留位置信息,又受限于分辨率不足。这种"鱼与熊掌不可兼得"的困境,严重阻碍了人们对组织微环境中细胞互作、信号传递等核心生物学过程的理解。中国科学院广州生物医药与健康研究院等机构的研究人员开发了CMAP算法,通过"分而治之"的三步策略——空间域划分(Level 1)、最优位点匹配(Level 2)和精确定位(Level 3),成功将单细胞映射到亚斑点级空间坐标。该研究通过模拟数据集、成像数据(Xenium/seqFISH)和真实组织样本验证,证明CMAP在细胞保留率(99
来源:Nature Communications
时间:2025-07-17
-
综述:微小细胞的生产与应用技术进展
微生物驱动的芬顿系统:木质素堆肥降解新机制Abstract本研究揭示了微生物介导的芬顿系统在堆肥木质素转化中的协同强化机制。通过木质素降解微生物产生的H2O2与Fe(Ⅱ)构建的芬顿系统,在细菌-真菌同步接种(BHF)和0.5% FeSO4添加(BHF-Fe)条件下,实现了22.58%的木质素降解率提升。该系统突破了传统芬顿反应对pH值和外部H2O2输入的依赖。Introduction全球每年产生大量秸秆废弃物,其木质素-木聚糖复合体通过非平面构象的非共价相互作用阻碍堆肥效率。传统芬顿技术虽能通过·OH降解木质素,但存在pH敏感性和铁污泥问题。本研究采用Aspergillus fumigatus
来源:Biotechnology Advances
时间:2025-07-17
-
基于空间关联的单细胞多组学基因调控网络推断方法scSAGRN解析转录调控机制
在生命科学领域,解析基因表达的精确调控机制犹如破解生命的密码。近年来,随着单细胞多组学技术(如10x Multiome、SNARE-seq)的突破,科学家们得以同时观测同一细胞的转录组和表观基因组。然而,这些数据具有高度稀疏性和噪声,使得传统方法难以准确重建转录因子(TF)与靶基因间的调控关系。更关键的是,现有算法大多无法区分TF的激活或抑制功能,这严重限制了对基因调控回路的完整认知。针对这些挑战,中国某研究机构的研究团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表创新成果。他们开发的scSAGRN框架通过三个关键技术突破:首先利用加权最近邻(WNN)获取细胞邻域信息;
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-07-17
-
基于SilMA水凝胶的双层仿生支架通过DLP打印技术实现软骨细胞控释促进骨软骨缺损修复
随着人口老龄化和运动损伤增加,骨软骨缺损已成为全球性健康难题。由于软骨组织缺乏血管和神经,且软骨细胞增殖能力有限,其自我修复能力极差。临床常用的清创术和微骨折技术只能生成力学性能较差的纤维软骨。更棘手的是,软骨损伤还会通过机械负荷传递和炎症反应影响下方的软骨下骨,使得骨软骨一体化修复成为重大挑战。针对这一难题,国内研究人员创新性地采用数字光处理(DLP)3D打印技术,构建了一种仿生双层支架。该研究以甲基丙烯酸化丝素蛋白(SilMA)水凝胶为基础材料,上层通过添加聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)增强力学性能,并负载软骨细胞微球作为种子细胞;下层掺入羟基磷灰石(HAp)促进骨组织再生。通过正交实验
来源:Biomaterials Advances
时间:2025-07-17
-
超声强化漆酶预处理玉米秸秆促进可持续生物燃料生产的技术优化与机理研究
随着全球气候行动加速推进,木质纤维素生物质转化生物燃料成为替代化石能源的重要选择。然而,传统酸碱预处理会产生糠醛(furfural)等发酵抑制物,且导致半纤维素糖类损失。印度理工学院卡拉格普尔分校(Indian Institute of Technology Kharagpur)的Subhodeep Banerjee团队在《Biomass and Bioenergy》发表研究,创新性地将超声波空穴效应与漆酶(Laccase)催化相结合,系统优化了玉米秸秆预处理工艺。研究采用中心复合设计(CCD)响应面法,重点考察温度、pH、固形物载量(12% w/v)、酶活(400 IU/mL)等参数对脱木质
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-07-17
-
基于PNA-LNA分子开关技术的结直肠癌KRAS/BRAF突变谱分析及其临床意义
在结直肠癌(CRC)治疗领域,KRAS和BRAF基因突变检测是决定抗EGFR靶向治疗方案的关键。然而传统检测方法如Sanger测序耗时长(需1周)、NGS成本高(约65澳元/次),且难以实时监测肿瘤异质性。更棘手的是,循环肿瘤细胞(CTC)作为"液体活检"标志物,其突变谱常与原发肿瘤不一致,但现有技术对CTC突变检测的灵敏度不足,无法满足临床需求。澳大利亚格里菲斯大学(Griffith University)的研究团队创新性地开发了PNA-LNA分子开关技术。该技术巧妙结合肽核酸(PNA)和锁核酸(LNA)的特性:PNA探针特异性结合野生型序列阻断扩增,而LNA引物选择性增强突变序列的等温扩增
来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease
时间:2025-07-17
-
综述:L-苹果酸:一种处于氧化还原信号、微生物共生和治疗创新交叉点的多功能代谢物
ABSTRACTL-苹果酸作为三羧酸循环(TCA)核心代谢物和肠道菌群代谢产物,已超越其传统代谢底物角色,被证实是调控能量代谢、氧化还原平衡和宿主-微生物互作的多功能信号分子。其生理浓度异常与心血管疾病、肠道炎症等病理过程密切相关,而精准补充可能成为新型治疗策略。IntroductionL-苹果酸通过单羧酸转运体(MCTs)进入细胞后,可同时作为能量载体和跨器官信号分子。最新研究发现循环系统中苹果酸水平升高与肠炎、肥胖、心血管疾病等存在显著相关性,但其因果机制仍存争议。Synthesis and metabolism of L-Malic acid天然存在的L-异构体在动植物和微生物中广泛分布
来源:Archives of Biochemistry and Biophysics
时间:2025-07-17
-
高帧频矢量血流成像技术评估晚期颈动脉斑块易损性的血流动力学研究
动脉粥样硬化(Atherosclerosis, AS)是全球致死致残的主要病因,而颈动脉斑块破裂引发的血栓形成更是中风的重要诱因。传统评估斑块风险依赖有创检查或昂贵的磁共振成像(MRI),临床亟需一种便捷、精准的无创检测手段。在这一背景下,山东大学齐鲁医院神经内科的研究团队开展了一项突破性研究,创新性地将高帧频矢量血流成像技术(V Flow)应用于晚期颈动脉狭窄患者的斑块评估,相关成果为临床决策提供了重要依据。研究团队对2021-2022年拟行颈动脉内膜切除术(CEA)的45例患者进行筛查,最终纳入41例患者样本。通过V Flow技术检测斑块不同部位的血流紊乱指数(Turbulence ind
-
综述:生物质废弃物在能源生成中的增值技术:系统性综述
Abstract化石燃料枯竭与气候变化压力推动可再生能源转型,竹材因其生长速度(达硬木的5倍)成为理想生物质资源。气化技术将其转化为可燃合成气,而浸泡预处理显著优于干燥:浸泡竹材维持稳定气化温度(800–1000 °C),避免积炭风险,合成气能量输出提升19.54%,热交换效率高达98%,焦油含量(60.76 mg/Nm3)满足内燃机标准,干燥竹材则无法达标。Introduction化石燃料预计150年内耗尽,其燃烧导致的CO2排放加剧全球变暖。《巴黎协定》要求温控2 °C以内,需依赖碳捕集(CCUS)等技术。竹材凭借快速生长(14 m/50天)、耐旱性(年降水<1000 mm)及高产(78.
来源:Bioresource Technology
时间:2025-07-17
-
磁性生物炭核壳结构强化嗜盐好氧颗粒污泥:快速形成与稳定性的创新策略
高盐废水处理正面临前所未有的挑战。随着石化、制药和海水淡化行业的快速发展,全球约5%的废水含有极高盐度,传统活性污泥法在这些条件下往往失效。嗜盐好氧颗粒污泥(Halophilic Aerobic Granular Sludge, HAGS)虽展现出90%以上的污染物去除效率,但长达数月的启动周期和运行中丝状真菌引发的颗粒解体问题,严重制约了其实际应用。当丝状真菌过度繁殖时,污泥容积指数(SVI)可从91±2激增至499±8 mL/g,导致整个处理系统崩溃。针对这一技术瓶颈,中国某研究机构(根据CRediT声明推断为国内单位)的Dong-Xu Zhou和You-Wei Cui团队在《Biores
来源:Bioresource Technology
时间:2025-07-17
-
生物质废弃物热干燥-生物过滤联产高品质灌溉水技术及其在水培小麦可持续种植中的应用
随着全球人口预计在205年突破97亿,水资源短缺与有机废弃物管理已成为人类面临的重大挑战。摩洛哥等国家已从水资源紧张状态恶化至绝对缺水——人均水资源量在23年间骤降60.6%,而全球废弃物产量预计2050年将增长三倍。传统填埋或焚烧处理方式不仅造成资源浪费,更带来环境污染风险。与此同时,农业消耗全球70%淡水,而利用未经充分处理的污水灌溉可能导致土壤重金属和病原体污染。在这一背景下,摩洛哥非斯市餐厅废弃物(马铃薯皮、橙皮和咖啡渣)作为研究对象,这些废弃物占城市生活垃圾有机组分的70-90%。研究人员开发了一套集成热干燥与生物过滤的创新系统,通过55°C持续24小时的热处理循环(每次处理100g
来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology
时间:2025-07-17
-
旋转式样本存储系统在实验室自动化中的创新应用:实现高通量筛选与移动机器人无缝整合
在生物医药研发领域,高通量筛选(HTS)技术如同"分子流水线",每天可处理数千种化合物。然而这条"流水线"存在致命瓶颈——每次补充样本都需要按下暂停键。就像F1赛车进站加油会损失圈速,传统HTS系统因人工加载样本导致的停机,使得价值数百万的设备有30%时间处于闲置状态。更棘手的是,人工操作不仅效率低下,还可能导致样本交叉污染,在细胞实验或病原体研究中可能酿成灾难性后果。为解决这一行业痛点,弗劳恩霍夫协会(Fraunhofer)的研究团队创新性地将酒店旋转门概念引入实验室,开发出革命性的旋转存储系统(Rotating Hotel)。这项发表在《SLAS Technology》的研究展示了一个直径
来源:SLAS Technology
时间:2025-07-17
-
生物分析中亲和受体的演进:从天然结合体到仿生材料的创新与应用
在生物医学检测的战场上,抗体曾长期占据着"黄金标准"的宝座。这些由免疫系统产生的精密蛋白质能够像钥匙匹配锁具般精准识别目标分子,为疾病诊断和治疗带来革命。然而随着研究的深入,科学家们逐渐发现这些"生物侦探"的软肋:高昂的生产成本让许多研究望而却步,娇弱的稳定性使得它们在严苛环境中容易"罢工",而恼人的批次差异更是给实验结果蒙上阴影。为了突破这些瓶颈,科学界开启了一场跨越三十年的探索之旅。研究人员系统梳理了亲和受体的发展脉络,从最初的天然抗体到如今的前沿仿生材料。这场变革的核心在于用工程化思维重构分子识别——既然天然抗体存在局限,能否设计出更强大的人工替代品?研究首先回顾了抗体的进化史。从多克隆
来源:Sensors and Actuators Reports
时间:2025-07-17
-
综述:连续血糖监测传感器的系统综述:原理、核心技术与性能评估
引言糖尿病作为全球高发的代谢性疾病,其管理核心在于精准血糖监测。传统指尖采血(BGM)因疼痛和间歇性数据缺陷逐渐被连续血糖监测(CGM)技术取代。CGM通过皮下植入传感器实现24/7动态监测,显著降低并发症风险。本文系统梳理了CGM传感器的技术演进,从原理到临床转化挑战。四代传感器的技术演进第一代传感器依赖葡萄糖氧化酶(GOx)催化反应,通过检测H2O2间接推算血糖浓度,但易受环境氧干扰。代表产品Dexcom STS采用多层金属电极结构,灵敏度达89.43 µA·mmol−1·L−1。第二代传感器引入电子介体(如二茂铁),实现低电位检测,但存在介体泄漏风险。Abbott FreeStyle L
来源:Sensors and Actuators Reports
时间:2025-07-17
-
太赫兹多孔带状波导传感技术在磷酸盐缓冲生理盐水中电解质浓度检测的应用研究
在第六代通信(6G)和物联网(IoT)快速发展的背景下,集成传感与通信(ISAC)技术成为研究热点。然而传统太赫兹(THz)传感方法存在灵敏度低、检测限高、设备体积大等问题,难以满足微型化、高精度检测需求。特别是生物电解质浓度检测在医疗诊断和环境监测中具有重要意义,但现有技术对磷酸盐缓冲生理盐水(DPBS)等复杂溶液的检测能力有限。国立成功大学的研究人员创新性地提出了一种基于多孔带状波导(PRW)的太赫兹传感平台。该平台采用聚乙烯对苯二甲酯(PET)编织网作为波导核心,通过分析横向磁(TM)波导模式的传播损耗变化,实现了对DPBS溶液中电解质浓度的高灵敏度检测。相关研究成果发表在《Sensin
来源:Sensing and Bio-Sensing Research
时间:2025-07-17
-
辅助生殖技术显著影响与不良妊娠结局相关的microRNA基因表达谱
全球约六分之一的育龄人群面临不孕不育困扰,辅助生殖技术(ART)需求激增。然而这些技术是否会对后代健康产生表观遗传影响,特别是通过调控microRNA这类基因表达"精细调控者"的机制,始终是生殖医学领域的重大科学问题。捷克查理大学第三医学院母幼保健研究所的Ilona Hromadnikova团队在《Reproductive BioMedicine Online》发表重要研究,通过对8250例妊娠队列的系统分析,首次绘制出不同ART技术导致的microRNA表达"指纹图谱"。研究采用病例对照设计,采集妊娠10-13周外周血样本。关键技术包括:1) 大规模样本队列(n=8250)的建立;2) 基于
来源:Reproductive BioMedicine Online
时间:2025-07-17
-
综述:雌二醇与辅助生殖技术中的生殖结局:过犹不及的伤害
引言类固醇激素雌二醇(E2)和孕酮(P)是调控月经周期和子宫内膜植入准备的核心因子。在卵子捐赠周期中,仅靠外源性E2和P即可成功实现子宫内膜准备,这凸显了这两种激素在建立子宫内膜容受性中的基础作用。然而,尽管孕酮的作用已被广泛研究,E2在启动子宫内膜增殖和支持早期植入中的关键角色却未受到同等关注。自然周期中的雌二醇子宫内膜容受性与植入在自然周期中,E2水平从增殖期的50 pg/ml逐步上升至200–300 pg/ml,驱动子宫内膜增殖、成熟和血管化。E2通过核雌激素受体(ERs)刺激上皮和基质细胞,诱导黏蛋白-9、flotillin-1等基因表达,促进血管重塑。此外,E2还上调孕酮受体(PR)
来源:Reproductive BioMedicine Online
时间:2025-07-17