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多传感器融合技术提升6分钟步行试验在肌营养不良症中的临床解读价值:一项观察性研究
肌营养不良症患者面临着进行性肌肉无力的困扰,如何客观评估其运动功能变化一直是临床难题。传统的6分钟步行试验(6MWT)虽然被广泛用于评估患者行走能力,但仅依靠步行距离这一单一指标,容易受到患者主观因素和日间变异的影响。特别是在1型强直性肌营养不良(DM1)和Becker肌营养不良(BMD)这两种不同类型的肌营养不良症中,患者分别表现出远端和近端肌肉受累的特征性步态异常,但现有方法难以精确捕捉这些差异。为解决这一挑战,来自丹麦哥本哈根大学医院和西班牙Eurecat技术中心的研究团队开发了一套创新的多传感器系统——Ephion Mobility系统。这项发表在《Brain Communicatio
来源:Brain Communications
时间:2025-06-06
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基于噬菌体展示纳米抗体的非洲猪瘟病毒K205R蛋白竞争性免疫检测方法的建立与应用
非洲猪瘟(ASF)是由非洲猪瘟病毒(ASFV)引起的高度传染性疾病,自1921年首次发现以来已蔓延至全球80多个国家,对养猪业造成毁灭性打击。ASFV基因组复杂,包含150-200种蛋白,且缺乏有效疫苗,使得早期诊断成为防控关键。然而,现有抗体检测方法依赖传统单克隆抗体,存在成本高、稳定性不足等问题。纳米抗体(VHH)因其体积小、稳定性强和易于生产的特点,为诊断技术革新提供了新思路。中国农业科学院兰州兽医研究所的研究团队聚焦ASFV非结构蛋白K205R——该蛋白在感染早期表达且能激发强免疫应答,是理想的诊断靶点。研究人员通过噬菌体展示技术从免疫骆驼的纳米抗体库中筛选出10种特异性VHH,其中V
来源:Virology Journal
时间:2025-06-06
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冷冻电镜技术优化对称性不匹配大分子复合物结构解析:以鞭毛马达MS/C环为模型的研究
在结构生物学领域,冷冻电镜(cryo-electron microscopy, cryoEM)已成为解析超大分子复合物的利器。然而,当复合物中存在对称性不匹配(symmetry mismatch)时,传统数据处理方法往往束手无策——就像试图用同一把钥匙打开两把不同锁芯的锁。这个问题在鞭毛马达这类复杂机器中尤为突出:其膜上环(MS-ring)和胞质环(C-ring)在E. coli中分别呈现33和34重对称性,这种"33:34"的微妙差异使得结构解析异常困难。为攻克这一难题,研究人员以沙门氏菌鞭毛马达为模型,在《Journal of Structural Biology》发表重要成果。研究团队首
来源:Journal of Structural Biology
时间:2025-06-06
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NMR与半合成协同技术解析蛋白质翻译后修饰的调控机制
蛋白质作为生命活动的主要执行者,其功能调控一直是生物医学研究的核心课题。随着AlphaFold等人工智能工具的突破,蛋白质结构预测已取得重大进展,但关于蛋白质翻译后修饰(PTM)如何动态调控蛋白质功能的问题仍悬而未决。尤其令人困扰的是,超过80%的PTM发生在蛋白质的无序区域(IDR),这些区域难以通过传统结构生物学方法解析。更棘手的是,人类蛋白质组可能存在高达600万种不同的修饰形式(proteoform),而目前对PTM分子机制的理解仍停留在"黑箱"阶段。针对这一挑战,研究人员在《Journal of Structural Biology》发表综述,系统阐述了核磁共振(NMR)与蛋白质半合
来源:Journal of Structural Biology
时间:2025-06-06
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LC-MS/MS技术首次证实马血液中新型稳定雌激素代谢物5α,6α-环氧-雌酮硫酸酯的存在及其生物学意义
在类固醇研究领域,雌激素代谢产物的结构解析一直存在挑战。传统观点认为,雌激素环氧化物是致癌过程中极不稳定的中间体,但这一假说缺乏直接证据支持。尤其引人关注的是,早在上世纪80年代就有研究推测,雌激素代谢可能通过形成5α,6α-环氧化物中间体最终生成致癌性儿茶酚雌激素,但这些推测性结构从未被明确鉴定。种马体内异常高浓度的雌酮硫酸酯(E1S)为探索这一科学问题提供了独特窗口——研究人员发现其代谢产物中存在一个既不能被常规紫外检测(280 nm无吸收)、又无法用标准品匹配的神秘峰,暗示可能存在打破芳香环结构的稳定环氧化物。为破解这一谜题,研究人员采用液相色谱-高分辨串联质谱(LC-HRMS/MS)技
来源:The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology
时间:2025-06-06
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基于时序一致性的冷冻电镜全帧非参数化颗粒识别方法研究
冷冻电镜单颗粒分析(cryo-EM)是解析生物大分子近原子分辨率结构的核心技术,但长期以来存在一个关键瓶颈:为克服电子束诱导运动(BIM),传统方法需对原始电影帧进行运动校正和平均处理,这一过程不可避免地丢失了单帧中的高分辨率信息。尤其早期帧受辐射损伤最小,蕴含最完整的高频信号,却在平均过程中被稀释。更严峻的是,现有运动校正假设帧间仅存在平移,而实际还存在旋转和形变,导致进一步的信息损失。尽管贝叶斯抛光(Bayesian polishing)等技术可优化颗粒运动轨迹,但其依赖运动校正后的微图,无法挽回已丢失的原始数据。为突破这一局限,来自以色列研究团队在《Journal of Structur
来源:Journal of Structural Biology
时间:2025-06-06
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冷冻电镜结合人工智能指导的蛋白质鉴定技术推动样品纯化工艺革新
在蛋白质科学领域,样品纯度一直是决定研究成败的关键因素。无论是解析蛋白质结构、探究生物机制,还是表征人工设计的蛋白质纳米材料,纯化过程中的共纯化污染物都会严重影响实验结果的可信度。尤其对于自组装的蛋白质纳米材料,这些意外出现的"搭便车者"可能被误认为是新的组装状态、交叉污染或是宿主天然蛋白,导致研究结论出现偏差。更棘手的是,传统质谱鉴定方法在面对含去污剂的样品时往往束手无策,而常规的纯化策略对这些顽固污染物收效甚微。针对这一行业痛点,来自美国华盛顿大学蛋白质设计研究所的研究团队开展了一项创新性研究。他们以实验室反复出现的未知污染物为突破口,建立了一套整合冷冻电镜(Cryo-EM)、人工智能和生
来源:Journal of Structural Biology: X
时间:2025-06-06
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基于非均匀傅里叶变换的单颗粒冷冻电镜图像旋转不变分类方法研究
冷冻电镜(Cryo-EM)作为诺贝尔奖获奖技术,已成为解析生物大分子近原子分辨率三维结构的重要工具。然而,单颗粒冷冻电镜成像过程中,低电子剂量导致的高噪声环境以及未知的投影角度,使得二维图像分类成为三维重构的关键瓶颈。传统方法依赖傅里叶变换提取旋转不变特征,但笛卡尔坐标系到极坐标系的插值过程会引入误差,影响分类精度。为解决这一难题,研究人员开发了一种基于非均匀傅里叶变换(Non-uniform Fourier Transform, NUDFT)的创新算法。该技术能直接在极坐标频率点计算傅里叶变换,避免了传统方法必需的插值步骤。通过结合主成分分析(PCA)降维和K-means聚类,实现了对含噪声
来源:Journal of Structural Biology: X
时间:2025-06-06
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东南安纳托利亚与黑海地区25(OH)D参考区间的地理差异研究:基于直接与间接方法的比较分析
维生素D缺乏已成为全球公共卫生领域的“隐形流行病”,尤其在纬度较高或日照不足的地区更为显著。这种脂溶性维生素不仅关乎骨骼健康,还与癌症、糖尿病、心血管疾病等非骨骼疾病风险密切相关。然而,维生素D的参考区间(Reference Interval, RI)却因地理、季节和人群差异而存在巨大争议。土耳其作为横跨欧亚大陆的国家,其东南安纳托利亚地区(干旱少云)与黑海地区(多雨潮湿)的地理和饮食差异,为研究维生素D的RI提供了天然实验室。为解决这一问题,加齐安泰普大学的研究团队在《The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology》发表了一
来源:The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology
时间:2025-06-06
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AITom:基于人工智能的冷冻电子断层扫描图像分析工具包——突破细胞原位结构解析的技术瓶颈
冷冻电子断层扫描技术(cryo-ET)作为结构生物学领域的重要工具,能够在近生理状态下直接观察细胞内的三维分子机器。然而这项技术长期面临三大技术瓶颈:首先,电子束导致的低信噪比(SNR<0.1)使得关键结构细节被噪声淹没;其次,样品倾斜角度限制(通常±60°)产生的缺失楔效应(missing wedge)导致三维重构数据不完整;再者,细胞质内密集分布的分子机器存在显著的结构异质性。这些因素使得传统基于模板匹配的分析方法在定位精度和分类准确性方面面临严峻挑战。针对这些技术难题,中国科学技术大学等机构的研究人员开发了开源人工智能平台AITom。该研究发表在《Journal of Structura
来源:Journal of Structural Biology
时间:2025-06-06
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鲨鱼单域抗体助力膜蛋白冷冻电镜结构解析:以透明质酸合酶为例的创新方法与应用
在结构生物学领域,膜蛋白的研究始终充满挑战。这些镶嵌在细胞膜上的"分子机器"占哺乳动物蛋白质组的30%,却因疏水跨膜区的存在、结构灵活性等特点,使得传统研究手段屡屡受挫。更令人头疼的是,对于分子量小于100 kDa的膜蛋白,冷冻电镜技术也常因样本对比度不足而束手无策。与此同时,作为重要药物靶点的膜蛋白(占现有药物靶点60%),其精细结构的缺失严重制约了新药开发进程。面对这一困境,中国科学院海洋研究所的研究团队将目光投向了自然界独特的免疫系统——软骨鱼类的单域抗体(VNAR)。这类仅由重链可变区组成的微型抗体(约12 kDa),不仅具有组织穿透性强、可识别凹型表位等优势,其与哺乳动物迥异的进化历
来源:Journal of Structural Biology: X
时间:2025-06-06
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同步辐射μ-XRD-CT与STXM-CT联用技术解析脱矿牙本质的三维多模态成像研究
牙齿作为人体最坚硬的组织,其健康状态直接影响生活质量。龋齿作为全球最高发的口腔疾病,本质上是牙体硬组织在细菌酸性代谢产物作用下发生的慢性脱矿过程。尽管科学家们对龋齿病变已有大量研究,但传统技术如透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)仅能提供二维信息,而早期三维成像技术又受限于分辨率不足,难以捕捉牙本质纳米级晶体结构的动态变化。更棘手的是,实验室常用的人工脱矿模型是否能真实模拟自然龋变过程始终存在争议。为突破这些技术瓶颈,来自Diamond Light Source等机构的研究团队Nathanael Leung等人创新性地将同步辐射微束X射线衍射计算机断层扫描(μ-XRD-CT)与扫描透射X射
来源:Journal of Structural Biology
时间:2025-06-06
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基于顶帽变换约束的冷冻电子断层扫描模板匹配自动分类方法pytom-match-pick的开发与应用
在结构生物学领域,冷冻电子断层扫描(cryo-electron tomography, cryo-ET)技术为科学家提供了在接近原生状态下观察细胞内部大分子组织的独特窗口。然而,这项技术面临着一个关键挑战:如何在复杂拥挤的细胞环境中准确识别特定的大分子结构?传统模板匹配(template matching, TM)方法虽然能够通过计算目标结构与已知模板的相似性来进行定位,但面临着信号微弱、背景干扰强等难题,导致结果中假阳性率居高不下。更棘手的是,目前缺乏有效的自动化筛选方法,研究人员不得不耗费大量时间进行人工筛选,这严重制约了这项技术在视觉蛋白质组学(visual proteomics)研究中
来源:Journal of Structural Biology: X
时间:2025-06-06
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基于干血斑技术的18-40岁女性四种性类固醇参考范围建立及其在性发育异常筛查中的应用
在女性健康和运动医学领域,准确评估性类固醇水平对诊断生殖系统疾病和保障体育竞赛公平性至关重要。传统血清检测需静脉穿刺和低温运输,而免疫分析法在低浓度性激素检测中存在特异性不足的问题。针对这些痛点,澳大利亚Monash大学和ANZAC研究所的Yuanyuan Wang、Susan R. Davis、David J. Handelsman团队创新性地采用干血斑(DBS)采样结合液相色谱-串联质谱(LCMS)技术,建立了18-40岁女性四种关键性类固醇的参考范围,相关成果发表于《The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology》。研究
来源:The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology
时间:2025-06-06
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深紫外LED冷凝光穿透冰层快速灭活技术及其在冷链消毒中的应用研究
在新冠疫情全球蔓延的背景下,冷链物流中病毒通过冷冻食品传播的案例屡见报道。令人担忧的是,低温环境不仅延长了SARS-COV-2等病毒的存活时间(可达数周至数月),冰层的覆盖更使得传统化学消毒剂、臭氧等方法难以奏效——消毒剂在-15°C会冻结,而气体分子无法穿透冰晶屏障。这一难题催生了中国科学院团队开展深紫外(Deep Ultraviolet, DUV)光穿透灭菌技术的突破性研究。该团队创新性地将高功率铝镓氮(AlGaN)基UVC-LED(275 nm)与光学冷凝技术结合,开发出便携式灭菌设备。通过鱼鳞状椭球反射镜和氧化铝镀层设计,将光束传播角度压缩至<60°,输出功率突破3 W。这种"光学矛"
来源:Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology
时间:2025-06-06
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双模式靶向纳米孔测序技术实现SMN1与SMN2基因全面变异分析
脊髓性肌萎缩症(SMA)作为最常见的常染色体隐性遗传病之一,其诊疗面临严峻挑战。尽管已有多种治疗手段,但精准诊断仍是实现早期干预的关键。问题的核心在于SMN1与SMN2这对高度同源的"双胞胎基因"——它们仅有5个碱基差异却决定疾病表型,传统方法难以区分二者的序列变异和拷贝数变化。这种技术瓶颈严重阻碍了全球范围特别是资源有限地区的SMA筛查普及。为解决这一难题,来自Al Jalila儿童基因组中心与Asuragen公司的研究团队在《The Journal of Molecular Diagnostics》发表了一项突破性研究。他们创新性地将长片段PCR与纳米孔测序技术结合,开发出可同步检测SMN
来源:The Journal of Molecular Diagnostics
时间:2025-06-06
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新一代测序技术评估T细胞受体基因重排检测的性能优化与临床验证
在T细胞恶性肿瘤诊断中,T细胞受体(TCR)基因重排的克隆性分析犹如"分子指纹"鉴定,但传统方法面临灵敏度不足、标准不统一的困境。随着新一代测序(NGS)技术的普及,斯坦福医疗中心分子病理实验室的D.W.、D.L.等研究者意识到:现有NGS平台缺乏经过大规模验证的判读标准,这可能导致临床误判。为此,团队对2020-2022年间1232例疑似T细胞增殖异常患者的样本展开回溯研究,相关成果发表在《The Journal of Molecular Diagnostics》。研究采用Invivoscribe LymphoTrack引物组,对TRG和TRB基因重排进行双靶点NGS检测。通过分析619例有
来源:The Journal of Molecular Diagnostics
时间:2025-06-06
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基于OncoScan微阵列技术的同源重组缺陷基因组不稳定性稳健评估新方法
卵巢癌作为女性第八大高发癌症,其治疗面临重大挑战:约50%患者存在同源重组修复机制缺陷(HRD),这类患者对PARP抑制剂治疗敏感。然而当前HRD检测金标准Myriad myChoice CDx存在检测周期长、样本需跨境送检等问题,且全球仅30%的HRD阳性患者携带BRCA1/2致病突变,其余70%需通过基因组不稳定性疤痕(GIS)模式识别。这种技术壁垒直接导致大量潜在受益患者无法及时获得精准治疗。奥地利格拉茨医科大学团队在《The Journal of Molecular Diagnostics》发表的研究,创新性地将临床常见的OncoScan拷贝数变异(CNV)检测技术转化为HRD诊断工具
来源:The Journal of Molecular Diagnostics
时间:2025-06-06
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牛津纳米孔测序技术在FFPE组织和液基细胞学样本中HPV分型验证及其临床应用价值
人乳头瘤病毒(HPV)与多种癌症的关联早已明确,但传统检测方法正面临双重挑战:一方面,商业试剂盒多局限于妇科样本的高危型检测;另一方面,随着HPV相关头颈癌发病率激增,福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)组织这类疑难样本的精准分型需求日益迫切。更棘手的是,现有金标准Sanger测序存在通量低、耗时长等缺陷,而二代测序又面临成本过高的问题。这一背景下,牛津纳米孔技术(ONT)因其长读长、实时分析的特性,为HPV分子诊断带来了新的可能性。来自某研究机构的研究团队首次系统评估了ONT在头颈部FFPE样本中的HPV分型效能。研究纳入181例样本,包括头颈部FFPE组织、肛管及妇科ThinPrep液基细胞学
来源:The Journal of Molecular Diagnostics
时间:2025-06-06
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中深度全基因组测序(5-fold GS)与SNP芯片技术在染色体异常检测中的比较研究:推动产前产后诊断的精准化
染色体异常是导致新生儿先天畸形和遗传疾病的主要原因之一,传统检测方法如核型分析和荧光原位杂交(FISH)分辨率有限,而单核苷酸多态性(SNP)芯片虽能检测微小拷贝数变异(CNV),但无法覆盖所有外显子区域。近年来,低通量基因组测序(LP-GS)技术因其成本优势逐渐应用于临床,但其检测杂合性缺失(AOH)和嵌合体的能力仍有争议。为此,湖南省妇幼保健院医学遗传科的研究团队开展了一项前瞻性研究,比较中深度全基因组测序(5-fold GS)与SNP芯片在42例样本中的表现,相关成果发表于《The Journal of Molecular Diagnostics》。研究团队采用SNP芯片(CytoSca
来源:The Journal of Molecular Diagnostics
时间:2025-06-06