-
HIDE算法:基于细胞层级结构的转录组解卷积新方法提升肿瘤微环境解析精度
在肿瘤生物学领域,解析复杂组织中的细胞组成如同破解生命密码。传统细胞类型解卷积(cell-type deconvolution)方法如CIBERSORTx和BayesPrism虽能推断bulk转录组中的细胞比例,却面临两大困境:一是分子特征高度相似的细胞亚群难以区分,二是罕见细胞信号易被主流群体噪声淹没。更关键的是,这些方法忽略了细胞分化过程的层级特性——就像家族族谱,B细胞与T细胞这类"大家族"下还存在IgA浆细胞、调节性T细胞(Treg)等"分支家族",其比例应满足层级加和约束。挪威卑尔根大学(University of Bergen)信息学系Dennis Volkl团队在《Bioinfo
来源:Bioinformatics
时间:2025-07-16
-
Recomb-Mix:基于重组混合模型的高效精准局部祖先推断新方法
150代)。这些问题导致现有工具在精度和效率上存在显著局限,阻碍了混合群体中疾病关联信号定位和选择压力分析等研究。美国中佛罗里达大学计算机科学系与德克萨斯大学休斯顿生物医学信息学院的研究团队在《Bioinformatics》发表研究,提出Recomb-Mix算法。该方法通过重构Li-Stephens模型的位点特征,首创"离散祖先信息标记(dAIMs)"概念,结合动态规划优化路径搜索,在保持计算效率的同时显著提升推断精度。研究利用SLiM模拟器构建三向/七向混合数据集(涵盖1000基因组计划和HGDP样本),通过r2值和准确率评估显示:在1000人参考面板中达到99.1%准确率,较RFMix提升
来源:Bioinformatics
时间:2025-07-16
-
综述:工程化自溶的新方法:生物制品回收的可扩展替代方案
核心组件与原理自溶系统的核心由裂解蛋白(lytic protein)和诱导型启动子(inducible promoter)构成。当环境信号触发启动子时,裂解蛋白表达并破坏细菌细胞膜或细胞壁(如革兰氏阴性菌的三层屏障:内膜、肽聚糖壁和外膜),释放胞内产物。这一过程避免了传统方法因剪切力(shear forces)或化学试剂导致的产物损伤,尤其适用于核酸(易被机械力降解)和敏感蛋白(易聚集aggregation)。现存挑战基因泄漏问题:基础表达(leaky expression)的裂解蛋白会抑制宿主菌生长,降低发酵性能。效率瓶颈:自溶的产物释放率常低于匀浆(homogenisation),尤其在复
来源:Journal of Biotechnology
时间:2025-07-16
-
纳米二次离子质谱结合同位素标记技术揭示植物铁螯合剂烟胺在组织中的空间分布特征
铁是植物生长发育必需的微量元素,但它在生理pH条件下溶解度极低,且易发生氧化还原反应产生活性氧。植物进化出复杂的调控网络来维持铁稳态,其中烟胺(Nicotianamine, NA)作为关键的铁螯合剂,参与铁的长距离运输和细胞内分配。然而,NA在植物组织中的精确分布模式一直缺乏直接证据,这限制了对NA功能机制的深入理解。日本学术振兴会(JSPS)资助的研究团队在《Journal of Biological Chemistry》发表重要成果,通过创新性地结合纳米二次离子质谱(NanoSIMS)和稳定同位素标记技术,首次实现NA在植物体内的原位可视化。研究人员选择番茄野生型(WT)和NA合成缺陷突变
来源:Journal of Biological Chemistry
时间:2025-07-16
-
CNV-seq技术揭示产前诊断中传统核型分析漏检的9号染色体短臂四体嵌合现象
染色体异常检测一直是产前诊断领域的重大挑战。传统核型分析虽为金标准,但对于低比例嵌合体可能存在漏检风险。9号染色体短臂四体(tetrasomy 9p)作为一种罕见染色体异常,其嵌合形式临床表现差异极大——从严重畸形到完全正常均有报道,这使得产前遗传咨询陷入两难境地。佛山市妇幼保健院(Foshan Women and Children Hospital)胎儿医学研究所的研究团队在《Molecular Cytogenetics》发表的研究中,报道了一例极具教学意义的病例。该团队通过对比CNV-seq(拷贝数变异测序)与传统核型分析的结果差异,首次系统揭示了组织培养过程对嵌合比例判定的影响机制。研究
来源:Molecular Cytogenetics
时间:2025-07-16
-
综述:采用"同一健康"方法和基因组监测应对霍乱疫情的多维度防控策略
半监督语义分割的新突破:UniFormer框架的革新实践Abstract一致性正则化作为半监督语义分割(SSSS)领域的常用方法,传统双分支结构基于DeepLabV3+模型存在感受野局限和预测多样性不足的缺陷。UniFormer创新性地采用双分支SegFormer架构,配合随机强增强扰动(RSAP)模块和可插拔自注意力模块,在三大基准数据集上实现了突破性性能提升。Introduction语义分割作为计算机视觉领域的核心任务,传统全监督方法需要大量像素级标注。半监督语义分割通过利用未标注数据显著降低人工成本,其中基于一致性正则化的方法近年来备受关注。现有方法多采用教师-学生网络架构,通过对弱增强
来源:Infection, Genetics and Evolution
时间:2025-07-16
-
综述:单分子力谱技术在探究大分子复合物结构动态与相互作用中的应用
引言生命活动依赖于蛋白质-核酸、蛋白质-蛋白质等大分子复合物的动态组装与调控。单分子力谱技术(SMFS)通过原子力显微镜(AFM)、光镊或磁镊对单个分子施加机械力,以皮牛级分辨力捕捉复合物的构象变化、结合强度及解离速率。该技术可覆盖微秒至数天的时间尺度,通过非平衡(如力斜坡)和平衡(力钳制)两种模式,解析能量壁垒高度、过渡态路径等关键参数。DNA-蛋白质复合物的力谱研究SMFS揭示了转座酶、修复蛋白与DNA的动态互作机制。例如,研究显示某些DNA结合蛋白通过力依赖性构象变化调控染色质重塑,而解旋酶在机械力作用下呈现阶梯式解链行为,为基因表达调控提供新见解。蛋白质-蛋白质相互作用冠状病毒刺突蛋白
来源:Current Opinion in Structural Biology
时间:2025-07-16
-
基于红藻糖类的谷氨酸棒杆菌生物加工技术:半乳糖和木糖代谢工程及高值化合物生产
随着全球人口增长与资源短缺矛盾加剧,开发非粮生物质资源成为生物制造领域的迫切需求。红藻作为富含半乳糖聚合物的海洋生物质,具有不占用耕地、生长速度快等优势,但其主要糖类成分半乳糖和木糖无法被工业常用菌株谷氨酸棒杆菌天然利用。如何突破这一代谢限制,建立红藻基生物炼制技术,成为实现可持续生产的关键科学问题。挪威科技大学(Norwegian University of Science and Technology)的研究团队在《Bioresource Technology Reports》发表创新性研究,通过系统改造谷氨酸棒杆菌的糖类代谢网络,首次实现了红藻水解物的全糖利用与高值化合物联产。研究采用合
来源:Bioresource Technology Reports
时间:2025-07-16
-
基于低共熔溶剂预处理与抑制剂耐受型酵母协同作用的一锅法生物乙醇生产技术研究
随着全球能源危机加剧,生物乙醇作为化石燃料替代品备受关注。橡胶籽壳(RSS)作为马来西亚橡胶种植业的副产品,年产量高达120万公斤,却因缺乏有效利用策略而被大量废弃。这种富含纤维素(38-65%)和半纤维素(19-25%)的木质纤维素生物质,其复杂的交联结构导致传统生物转化面临三大挑战:预处理效率低、工艺兼容性差、抑制剂影响发酵效率。马来西亚玻璃市大学(Universiti Malaysia Perlis)的研究团队在《Bioresource Technology Reports》发表创新研究,通过系统筛选七种深共熔溶剂(DES),开发出预处理-糖化一锅法(PSOP)新工艺,结合特殊驯化的马克
来源:Bioresource Technology Reports
时间:2025-07-16
-
综述:微藻采收与脱水的技术经济评价视角新进展
应用藻类技术的广阔前景微藻作为单细胞光合微生物,能在恶劣环境中快速生长,其生物质富含脂质(部分物种含量达50%)、蛋白质及高价值化合物(如虾青素)。通过废水培养可实现CO2固定(减排50-80%)与营养盐回收,而藻基生物燃料(如生物柴油)产量可达植物油的10-100倍。采收技术的关键瓶颈传统方法中,离心虽高效但能耗占成本30%,絮凝(化学法)易引入污染,而新兴电凝技术虽节能却面临规模化挑战。开放池(open ponds)与封闭式光生物反应器(PBR)的采收效率差异显著,后者单位面积产量提升5倍但投资成本增加40%。技术经济分析突破点混合系统(如絮凝-浮选联用)可降低能耗35%,而膜过滤-生物絮
来源:Bioresource Technology Reports
时间:2025-07-16
-
糖醇工业废弃物共发酵联产氢气与高值代谢产物的生物技术研究
随着全球碳中和目标的推进,工业废弃物的高值化利用成为生物技术领域的研究热点。糖醇工业每年产生数百万吨富含碳水化合物的废料,传统处理方式不仅造成资源浪费,还面临环境压力。与此同时,清洁能源氢气和药用活性分子的市场需求持续增长。如何通过绿色生物工艺实现"变废为宝",成为摆在科学家面前的重大课题。肯塔基大学药学院的研究团队在《Bioresource Technology Reports》发表的研究,开创性地将糖醇废弃物转化为氢气和药用前体分子。该研究以四环素生物合成途径中的关键卤化酶系统为突破口,通过结构生物学和酶工程手段,揭示了FAD依赖性卤化酶CtcP与其还原酶伴侣CtcQ的协同作用机制,为设计
来源:Bioresource Technology Reports
时间:2025-07-16
-
低固含量厌氧消化工艺优化:通过出水回流延长固体停留时间的创新设计
在可持续发展和碳中和背景下,有机废弃物的高效资源化利用成为环境工程领域的研究热点。厌氧消化技术因其能同时实现废弃物减量化和生物能源回收的双重效益而备受关注,但传统低固含量系统普遍存在固体停留时间不足、甲烷产率低等瓶颈问题。这些技术短板严重制约了该工艺在食品加工、畜禽养殖等高浓度有机废水处理领域的推广应用。针对这一技术难题,肯塔基大学药学院(University of Kentucky College of Pharmacy)的研究团队在《Bioresource Technology Reports》发表了创新性研究成果。研究人员采用多组平行反应器对比实验,结合响应面分析法,系统考察了不同回流比
来源:Bioresource Technology Reports
时间:2025-07-16
-
基于数字图像的棉花吐絮率快速监测方法研究及其在机械采收中的应用
在棉花机械化采收领域,化学脱叶催熟是关键预处理环节,而吐絮率(Boll Opening Rate, BOR)的准确监测直接决定药剂施用时机与采收效率。传统人工检测方法存在破坏性强、效率低下且难以满足时效性需求等问题,成为制约棉花产业提质增效的瓶颈。针对这一挑战,国内研究人员创新性地将数字图像技术与深度学习算法相结合,开发出一套高效、非破坏性的BOR监测体系,相关成果发表于《Journal of Integrative Agriculture》。研究团队采用标准化图像采集方案,在施用收获辅助剂前后关键时间点(施药前7天至施药后21天),系统设置了4种拍摄高度、5种角度和2种方向的组合参数,共获取
来源:Journal of Integrative Agriculture
时间:2025-07-16
-
腋动脉补片血管成形术联合旋肱动脉瘤结扎术:一种针对四边形空间综合征的创新治疗策略
旋肱动脉(Circumflex humeral artery)动脉瘤是可能引发灾难性后果的罕见血管损伤,既往仅见于年轻精英运动员病例。这项包含8名患者(含1例59岁有症状男性)的系列研究证实,该疾病应纳入所有年龄段患者孤立性上肢缺血的鉴别诊断。现有文献最常报道的干预措施是单纯结扎术(Ligation without revascularization),但该方法无法解决与动脉瘤形成相关的腋动脉(Axillary artery)炎性增厚问题。创新性地采用动脉瘤结扎联合腋动脉补片血管成形术(Patch angioplasty),可同步处理四边形空间(Quadrilateral space)内所有受
来源:Baylor University Medical Center Proceedings
时间:2025-07-16
-
综述:地面水果收集技术进展综述
ABSTRACT'新高'梨('Niitaka' pear)因花粉活性不足长期依赖人工授粉,而无人机技术的应用尚处探索阶段。研究团队通过对比无人机花粉喷粉(Dusting)、悬浮液喷洒(Suspension)与传统授粉方式发现:初期试验中,喷粉法的坐果率达17.6%,显著高于悬浮液法(9.5%),但仍低于人工授粉(37.7%)和自然授粉(27.5%)。有趣的是,无人机处理组的果实糖含量表现最优。在后续优化试验中,搭载精密喷嘴和内置压缩机的轻量化无人机系统实现突破——单位面积仅需8 g梨花粉(较初期用量减少75%),坐果率提升至21.0%。这一结果证实,细微的技术改进(如气流控制系统优化)可显著提
来源:The Journal of Horticultural Science and Biotechnology
时间:2025-07-16
-
肉鸡肠道健康早期检测新方法:突破性诊断技术与应用前景
这项突破性研究建立了创新的肉鸡肠道健康监测体系,通过粪便微生物组测序(16S rRNA)结合代谢组学(LC-MS)分析,成功鉴定出3种关键生物标记物:短链脂肪酸(SCFAs)谱系变化、特定致病菌(如产气荚膜梭菌Clostridium perfringens)丰度阈值、以及炎症因子IL-6的异常表达。研究团队开发了便携式检测设备,可在10分钟内完成样本分析,其机器学习模型对亚临床肠道功能障碍的预测灵敏度达89.5%。该技术突破传统病理学检查的滞后性,实现养殖场现场(field-deployable)快速筛查,为预防性兽医医学开辟新途径。
来源:Avian Pathology
时间:2025-07-16
-
优化甜菊糖苷快速组织培养技术解决埃及糖短缺危机:基于直接微繁殖的代谢完整性保护策略
在全球气候变化加剧的背景下,埃及正面临前所未有的水资源危机——联合国儿童基金会报告显示该国年缺水量达70亿立方米,预计2025年将陷入绝对缺水状态。这一危机直接冲击着埃及的糖产业,传统甘蔗(需水10000-12000 m3/ha)和甜菜(6000-7000 m3/ha)种植因耗水量巨大而难以为继。与此同时,埃及糖产量在2024/25年度已下降11万吨,寻找节水型糖源替代品成为当务之急。埃及俄罗斯大学药学院的研究团队将目光投向了甜叶菊(Stevia rebaudiana)——这种原产南美的植物所含的甜菊糖苷(steviol glycosides)甜度是蔗糖的200-300倍,而需水量仅3000-
来源:Scientific Reports
时间:2025-07-16
-
心血管生物物理学教育创新实验装置的开发与应用
这项研究构建了一套突破性的心血管生物物理教学系统,巧妙地将硅胶主动脉与橡胶泵、蠕动泵联用,在水环境中模拟人体脉管系统。透明硅胶管组成的分级血管网络(直径逐级递减)配合单向阀门,精确复现了血液流动的生理环境。研究人员创新性地采用40%乙醇溶液模拟血液粘度,通过多点压力传感器实时采集数据并数字化呈现。实验设计极具教学价值:手动压缩橡胶泵产生输入信号后,学生可直观观察脉搏波前向传播至主动脉分叉处产生的反射波,以及反射波遇到阀门后的二次反射现象。通过计算不同传感器间波形的时间延迟,可准确测定脉搏波传导速度(Pulse Wave Velocity, PWV)。系统还支持通过添加狭窄段和阻力模块,研究血管
来源:European Biophysics Journal
时间:2025-07-16
-
印度中部血液透析患者照顾者的负担水平与生活质量:一项混合方法横断面研究
慢性肾脏病(CKD)全球患病率已达13.4%,其中终末期肾病(ESRD)患者依赖血液透析(HD)维持生命,这种治疗不仅给患者带来身心负担,更让照顾者成为"隐形患者"——他们长期承受着经济压力、社交隔离和健康损耗,却在医疗体系中鲜被关注。印度作为肾病高发国家(CKD患病率17.2%),其医疗资源分布不均(76%人口居住偏远地区)使得HD患者的家庭照顾者面临更严峻挑战:频繁往返透析中心、被迫放弃工作或学业、甚至因疾病污名化遭受社会排斥。印度All India Institute of Medical Sciences(AIIMS)Raipur的研究团队在《BMC Research Notes》发表
来源:BMC Research Notes
时间:2025-07-16
-
对抗性攻击与计算机恶意软件的交叉研究:从传统隐蔽方法到AI驱动的检测技术
随着人工智能技术的快速发展,网络攻击手段正经历着前所未有的进化。恶意攻击者利用AI算法生成具有自适应能力的对抗性样本,这些样本能通过微小的扰动欺骗传统检测系统,使得2023年网络安全报告中86.6%的安全工程师承认无法有效拦截攻击。尤其令人担忧的是,物联网设备的普及为攻击者提供了新的入口点——资源受限的智能设备极易成为恶意软件传播的跳板,而 polymorphic worm(多态蠕虫)等攻击可快速感染整个网络。传统基于签名的检测系统在面对这类动态演化的威胁时显得力不从心。以臭名昭著的WannaCry勒索软件为例,其通过医院、汽车制造商等机构的系统漏洞,造成了难以估量的隐性损失(包括声誉损害、数
来源:International Dental Journal
时间:2025-07-16