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  • 分子动力学模拟与分析技术联用揭示沥青质平均代表性结构的确定及其工业应用价值

    在石油工业中,沥青质(asphaltene)的沉淀和沉积如同血管中的血栓,会阻塞从油藏到炼厂的整个生产系统。这种由压力、温度或组分变化引发的现象,每年造成数十亿美元的维护成本。更棘手的是,沥青质的分子结构极其复杂——它们像拼图般由多个芳香环、脂肪链和含硫/氮/氧的杂原子组成,分子量跨度达500-2000 g/mol,且会随环境聚散无常。传统的"Yen模型"虽提出"芳香核+烷基侧链"的构想,却始终未能给出精确的分子蓝图。为破解这一难题,来自伊朗国家南方石油公司(NISOC)和设拉子大学的研究团队在《Journal of Molecular Liquids》发表了一项开创性研究。他们首次将多种分析

    来源:Journal of Molecular Liquids

    时间:2025-06-27

  • 单次切向流过滤技术(SPTFF)在腺相关病毒澄清细胞裂解液浓缩与纯化中的应用研究

    基因治疗领域近年来迎来爆发式增长,其中腺相关病毒(AAV)因其卓越的神经组织靶向性和安全性成为明星载体。然而在商业化进程中,AAV的低生产效价和脆弱性成为制约因素——传统批次超滤过程中反复泵送产生的剪切力会导致病毒衣壳(capsid)聚集或碎裂,而冗长的多步纯化又显著增加成本。更棘手的是,宿主细胞残留蛋白(HCP)的去除效率直接影响最终产品的安全性。这些痛点促使研究者探索既能保护AAV完整性又能实现高效纯化的新型下游工艺。来自MAST中心的研究团队在《Journal of Membrane Science》发表的研究中,首次将单次切向流过滤(SPTFF)技术引入AAV澄清细胞裂解液(CCL)处

    来源:Journal of Membrane Science

    时间:2025-06-27

  • 热振荡压制技术对FGH4095镍基高温合金微观结构与力学性能的优化机制研究

    在航空发动机涡轮盘等关键热端部件的制造领域,FGH4095镍基粉末冶金(PM)高温合金因其出色的高温强度、抗氧化和抗蠕变性能备受青睐。然而传统热等静压(HIP)和热压(HP)工艺存在明显短板:HIP制备的合金需后续处理消除PPBs(原始颗粒边界)和TIP(热诱导孔隙),导致成本攀升;HP则因静态压力难以实现完全致密化,且易引发晶粒异常生长。更棘手的是,这些缺陷会显著降低材料的力学性能——这正是制约航空发动机性能提升的"卡脖子"难题。针对这一行业痛点,中国科学院金属研究所团队将目光投向了一种创新工艺——热振荡压制(HOP)。该技术此前在陶瓷烧结领域展现出独特优势,其核心在于用动态振荡压力替代传统

    来源:Journal of Materials Science & Technology

    时间:2025-06-27

  • 固体魔角旋转核磁共振中基于自旋回波的同核化学位移相关谱对角线峰完全抑制方法

    在结构生物学领域,固体魔角旋转(MAS)核磁共振(NMR)已成为研究不溶性蛋白质的重要工具。其中13C–13C同核化学位移相关谱能提供关键的碳-碳距离约束信息,但长期以来存在一个棘手问题:强对角线峰(即自相关信号)的强度往往远超交叉峰,严重干扰邻近交叉峰的识别与解析。这种现象在均匀13C标记的蛋白质样品中尤为显著,犹如在光谱图上投下一道阴影,阻碍研究者获取清晰的分子结构信息。针对这一技术瓶颈,中国国家强磁场科学中心等机构的研究团队在《Journal of Magnetic Resonance》发表创新成果。他们巧妙地将自旋回波原理与相位循环设计相结合,开发出名为QDDIPS-DARR(正交检测

    来源:Journal of Magnetic Resonance

    时间:2025-06-27

  • 基于自适应时钟机制的长短期记忆网络(AC-LSTM)在高效网络流量预测中的创新应用

    论文解读网络流量预测是优化路由策略和保障服务质量(QoS)的核心技术,但现有方法面临两大难题:传统长短期记忆网络(LSTM)因梯度消失或计算冗余难以捕捉长程依赖,而Transformer模型虽精度高却因平方级计算复杂度难以落地。这一问题在5G、物联网(IoT)等动态网络环境中尤为突出,亟需一种兼顾精度与效率的预测模型。针对这一挑战,国内研究人员提出了自适应时钟LSTM(AC-LSTM)。该模型创新性地将LSTM单元划分为多个子模块,通过自相关分析(Auto-Correlation Module)动态确定各模块的采样间隔,既保留了长短期特征,又大幅降低了计算负担。实验表明,AC-LSTM在公开数

    来源:Journal of Information and Intelligence

    时间:2025-06-27

  • 三维数值模拟与激光扫描技术揭示裂隙岩体水力各向异性特征——以英国南克罗夫蒂矿区为例

    在深部岩体工程和地下资源开发领域,裂隙岩体的水力特性一直是困扰工程实践的"黑箱"难题。传统观点认为岩体渗透性主要受控于裂隙发育程度,但越来越多的现场证据表明,裂隙系统的空间构型会形成显著的水力各向异性——就像给岩体装上了"定向导流管"。这种各向异性不仅影响矿山排水设计效率,更直接关系到地热开发、核废料处置等重大工程的安全评估。然而,由于天然裂隙系统具有多尺度、随机分布的特性,如何准确量化其水力各向异性成为横亘在研究者面前的科学壁垒。针对这一挑战,北京航空航天大学联合国际团队选择英国康沃尔郡历史悠久的南克罗夫蒂矿区作为天然实验室。这个正在重启的古老锡矿拥有典型的裂隙化变质岩体,其复杂的水文地质条

    来源:Journal of Hydrology: Regional Studies

    时间:2025-06-27

  • 综述:电动汽车充电优化调度:方法、技术及不确定性管理综述

    EV充电方法电动汽车充电技术主要分为导电充电(CC)、感应充电(IC)和换电(BS)三类。CC通过物理连接传输电能,包括静态充电(如家庭充电桩)和动态充电(如道路嵌入式充电)。IC利用电磁感应实现无线充电,适用于移动场景,但效率受气隙影响显著。BS则通过更换电池组快速补能,适合商用车队,但需标准化电池规格。锂离子电池能量密度已达300 Wh/kg[7],而800V高压快充技术可在20分钟内充至80%电量[8]。协调控制结构为缓解电网压力,EV充电需采用协调策略。集中式控制通过中央服务器优化全局负荷,但依赖高带宽通信;分散式控制依托本地决策(如博弈论),适合隐私保护场景;分层结构则结合两者优势,

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-27

  • 跨诊断治疗技能清单的开发与验证:提升基层医疗心理干预效能的创新工具

    全球约80%的精神障碍患者生活在资源匮乏地区,传统心理治疗因专业人力短缺难以普及。马来西亚沙巴州的医疗团队发现,基层医生在常规门诊中运用心理干预技能是可行方案,但缺乏标准化评估工具。这种困境催生了一项创新研究——开发适用于普通医疗场景的跨诊断治疗技能清单。马来西亚沙巴大学团队联合医院Mesra Bukit Padang的医患委员会,通过参与式行动研究开发"超短程心理干预课程"(Ultra-brief Psychological Intervention Course)。研究分两阶段:首先基于ACT(接纳承诺疗法)和MI(动机访谈)框架创建26项技能清单,由5名专家对26段问诊视频评分验证;随后

    来源:Journal of Contextual Behavioral Science

    时间:2025-06-27

  • 利用原位粉末X射线衍射计算机断层扫描技术探究ZSM-5分子筛催化剂挤出物的时空再生机制

    在能源化工领域,分子筛催化剂是实现甲醇制烃(MTH)这一重要工业反应的核心材料。然而,催化剂在反应过程中因焦炭沉积导致的失活问题长期困扰着学术界和工业界。传统研究多局限于粉末状纯分子筛,而实际工业应用的催化剂多为含有粘合剂和载体的成型挤出物,其复杂的传质特性和多组分相互作用使得失活与再生机制研究面临巨大挑战。欧洲同步辐射实验室(ESRF)的Izar Capel Berdiell团队在《Journal of Catalysis》发表的研究中,创新性地采用原位粉末X射线衍射计算机断层扫描(PXRD-CT)技术,结合参数化Rietveld精修方法,首次实现了对ZSM-5/氧化铝复合挤出物催化剂再生过

    来源:Journal of Catalysis

    时间:2025-06-27

  • 综述:植物科学与作物育种中的靶向蛋白质降解及蛋白质凝聚体降解技术

    靶向蛋白质降解技术的植物科学革命靶向蛋白质降解(TPD)技术通过劫持细胞固有的降解机器——包括泛素-蛋白酶体系统(UPS)、自噬和内吞作用等通路,实现了对特定蛋白质、蛋白质凝聚体甚至细胞器的精准清除。这种诱导邻近(induced proximity)机制在医学领域已催生PROTAC等突破性疗法,但在植物科学中的应用长期滞后。究其原因,RNA干扰(RNAi)和CRISPR技术的先后主导,以及化学降解剂在植物体系的高复杂度实施成本,共同延缓了TPD技术在植物领域的渗透。基因编码嵌合蛋白降解剂的崛起最新开发的基因编码嵌合蛋白降解剂(GE-CPDs)正在改变这一局面。这类转基因系统通过融合靶蛋白结合域

    来源:Molecular Plant

    时间:2025-06-26

  • 酵母展示技术筛选大环肽库:实现选择过程可控与亲和力分级的新策略

    大环肽作为连接小分子药物与生物大分子(如抗体)的重要桥梁,近年来在药物开发领域展现出巨大潜力。目前已有约80种肽类药物获批上市,其中40余种为大环肽结构。这类分子兼具高亲和力、良好蛋白水解稳定性和潜在膜通透性等优势,但其发现过程仍面临重大挑战。传统技术如噬菌体展示和mRNA展示虽能生成庞大肽库,但存在选择过程"黑箱"操作、无法实时监控、后期验证耗时等固有缺陷。更关键的是,这些技术难以对单个克隆或群体在筛选过程中的表现进行定量评估,导致筛选效率低下且结果不可预测。针对这些技术瓶颈,来自瑞士洛桑联邦理工学院等机构的研究团队在《Nature Communications》发表了创新性解决方案。研究人

    来源:Nature Communications

    时间:2025-06-26

  • 甲醇尿素增强蛋白提取技术构建最大细菌磷酸化资源库

    细菌蛋白质磷酸化是调控生理功能的关键机制,但细菌磷酸化蛋白质组学研究长期面临技术挑战。由于磷酸化事件的化学计量极低(比真核生物低约80倍),加上细菌细胞壁结构复杂,导致细胞裂解效率低下、蛋白回收率差,严重制约着对细菌信号转导网络的深入解析。传统方法如SDS裂解结合强阳离子交换色谱需要10-30mg蛋白输入,仅能鉴定约100个磷酸化位点,且存在操作繁琐、重复性差等问题。为解决这些技术瓶颈,研究人员开发了名为"甲醇尿素增强蛋白提取"(MUPE)的创新方法。该方法巧妙利用甲醇的两亲性和尿素的离液特性,结合液-液萃取技术,建立了一个无需去污剂、操作简便的高效工作流程。通过系统优化,MUPE在革兰氏阳性

    来源:Molecular & Cellular Proteomics

    时间:2025-06-26

  • 金黄色葡萄球菌V8蛋白酶通过新型N端组学技术揭示的中性粒细胞路径降解组调控机制

    Development of the terminal amine guanidination of substrates-charge reversal (TAGS-CR) N-terminomic methodology研究团队创新开发了TAGS-CR技术,通过胍基化标记N端α-氨基和赖氨酸ε-氨基,结合强阳离子交换(SCX)富集策略,克服了传统TAILS方法中聚合物单次使用的局限性。该方法利用1H-吡唑-1-甲脒进行标记,经还原烷基化、胰酶消化后,通过硫酸化负电荷修饰实现内源性肽段去除,显著提高了蛋白酶底物鉴定的通量和准确性。Uncovering V8 substrates within

    来源:mSystems

    时间:2025-06-26

  • 生命早期双歧杆菌母婴传播新发现:微生物组学与培养方法揭示婴儿肠道对人乳微生物的显著贡献

    研究背景生命早期肠道菌群的建立对婴儿健康具有深远影响,其中双歧杆菌(Bifidobacterium)作为优势菌群,通过代谢母乳低聚糖(HMOs)和调节免疫发挥关键作用。传统研究多关注母体到婴儿的单向菌群传递,而母乳与婴儿肠道间的双向交互机制尚不明确。本研究通过整合微生物组学(16S rRNA测序)和培养技术,首次系统揭示了双歧杆菌在母婴间的逆向传播现象。研究方法研究纳入21对符合严格标准的母婴(阴道分娩、纯母乳喂养、无抗生素使用),采集产后0天(胎便/初乳)、7天和30天的婴儿粪便及母乳样本。通过:微生物组分析:V3-V4区16S rRNA测序(Illumina MiSeq),使用QIIME2

    来源:mSystems

    时间:2025-06-26

  • 基于定向冷冻铸造技术的非溶胀性各向异性水凝胶贴片:通过物理屏障和炎症调控实现卓越机械稳定性的体内抗粘连

    在临床软组织缺损修复领域,传统聚丙烯(PP)和膨体聚四氟乙烯(e-PTFE)补片存在内脏粘连风险,可能导致肠梗阻、慢性疼痛等严重并发症。现有水凝胶材料虽具生物相容性优势,却难以平衡高含水量与机械强度的矛盾,且在体液环境中易溶胀变形。更关键的是,现有研究多聚焦物理屏障功能,忽视了炎症微环境调控对粘连形成的影响。华南农业大学的研究团队在《Materials Today Bio》发表的研究中,创新性地采用定向冷冻铸造技术,以FDA批准的聚乙烯醇(PVA)和羧甲基纤维素纳米纤维(CNF)为基质,开发出具有高度取向结构的D-P10C2水凝胶贴片。该研究通过力学测试、溶胀实验、SAXS结构分析和大鼠腹壁缺

    来源:Materials Today Bio

    时间:2025-06-26

  • 肿瘤细胞膜仿生纳米胶束协同化疗-免疫治疗三阴性乳腺癌的创新策略

    研究背景与意义三阴性乳腺癌(TNBC)因缺乏治疗靶点被称为"最凶险乳腺癌",其高转移性和免疫抑制微环境(iTME)导致传统疗法效果有限。当前化疗-免疫联合策略面临两大瓶颈:药物难以精准递送至肿瘤部位,以及免疫细胞在iTME中功能受抑——肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)极化为促瘤的M2型,树突细胞(DCs)抗原呈递功能受阻。如何突破这些屏障,成为TNBC治疗的关键科学问题。山东第二医科大学张博团队创新性地将肿瘤细胞膜伪装技术与纳米药物递送系统结合,构建了4T1肿瘤细胞膜仿生纳米胶束,同时装载化疗药物硼替佐米(BTZ)和免疫调节剂瑞喹莫德(R848)。BTZ通过抑制26S蛋白酶体阻断NF-κB核转位,

    来源:Materials Today Bio

    时间:2025-06-26

  • 基于统计设计方法的新型Pantoea sp.(PQ584882)固态发酵协同产木聚糖酶-纤维素酶的理化参数优化研究

    在生物质转化领域,木聚糖酶(xylanase)和纤维素酶(cellulase)作为降解植物细胞壁的关键酶,广泛应用于食品、造纸、生物燃料等行业。然而,当前酶制剂的生产成本居高不下,其中超过30%的成本来自昂贵的底物(如山毛榉木聚糖和羧甲基纤维素CMC)。更棘手的是,工业应用需要多种酶的协同作用,但现有生产体系往往难以实现高效共生产。固态发酵(SSF)虽具有成本优势,但缺乏系统的参数优化方法。这些瓶颈严重制约了酶技术在工业规模的应用。针对这一现状,来自国内的研究团队在《Enzyme and Microbial Technology》发表研究,首次采用响应面法(RSM)对新型菌株Pantoea d

    来源:Enzyme and Microbial Technology

    时间:2025-06-26

  • Fc糖基化修饰对IgG铰链区化学还原敏感性的影响及其在免疫检测技术中的应用价值

    抗体作为免疫系统的核心效应分子,其Fc段的糖基化修饰一直被视为维持结构稳定性和功能活性的关键因素。然而在免疫检测领域,一个长期被忽视的现象引起了研究人员的注意:不同批次的同种单克隆抗体在化学还原处理时,铰链区二硫键的断裂效率存在显著差异,这直接影响了单链抗体(rIgG)的产率和后续检测性能。这种批次间的不稳定性究竟与何种因素相关?又该如何解决?来自意大利的研究团队Vanessa Susini等人在《Biochemistry and Biophysics Reports》发表的研究,揭示了Fc糖基化对IgG结构动态调节的深层机制。传统观点认为,位于CH2结构域的N-糖链主要影响抗体与Fcγ受体的

    来源:Biochemistry and Biophysics Reports

    时间:2025-06-26

  • 优化lacZ qPCR检测技术:提升饮用水大肠菌群定量分析与风险监测能力

    饮用水安全一直是公共卫生领域的核心议题。传统上,水务部门依赖培养法检测大肠菌群(coliforms)作为水质指标,这种方法需要24-48小时才能获得结果,且对"存活但不可培养"(VBNC)状态的细菌检出率不足23-70%。更关键的是,现行标准仅关注大肠杆菌(E. coli)等有限菌种,忽视了其他潜在病原体如军团菌(Legionella pneumophila)的存在。随着分子生物学发展,定量PCR(qPCR)技术因其快速、灵敏的特性,有望弥补传统方法的不足。格拉斯哥大学与苏格兰水务公司的联合团队在《Journal of Applied Microbiology》发表研究,通过系统评估现有引物并

    来源:Journal of Applied Microbiology

    时间:2025-06-26

  • 快速采集波动电子显微镜技术揭示非晶硅中退相干效应与噪声主导机制

    在材料科学领域,理解非晶态材料的中程有序(MRO)结构一直是重大挑战。传统衍射技术如X射线衍射(XRD)虽能解析短程有序(SRO),但对1-3 nm尺度的MRO灵敏度不足。波动电子显微镜(FEM)通过分析衍射斑点的统计涨落,理论上可揭示此类结构特征。然而,实验观测到的方差峰值始终远低于理论预测,这一现象被归因于退相干效应和噪声干扰。美国亚利桑那州立大学联合德国于利希研究中心等机构的研究团队,利用配备电子像素阵列探测器(EMPAD)的FEI Titan G2 80-200 ChemiSTEM显微镜,对5-15 nm厚非晶硅薄膜开展系统性研究。通过将采集时间从256 ms逐步缩短至1 ms,团队发

    来源:Microscopy and Microanalysis

    时间:2025-06-26


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