• 基于深度学习多类分割模型的经阴道超声图像宫颈解剖标记生成技术及其在早产预测中的应用研究

  在全球每年1500万早产病例的严峻背景下，早产(PTB)已成为围产期死亡的首要原因。尽管经阴道超声(TVUS)测量的宫颈长度(CL)是目前唯一的定量预测指标，但其预测价值有限。宫颈作为维持妊娠的关键结构，其三维生物力学特性与早产密切相关，但现有生物力学模型面临标注数据稀缺的瓶颈——由于妊娠影像的隐私性，公开标注数据集几乎空白，研究者只能依赖临床医生耗时的手动标注。针对这一挑战，哥伦比亚大学等机构的研究团队在《npj Women's Health》发表了一项突破性研究。团队开发了基于深度学习的多类分割模型，通过自动标注宫颈全解剖结构（包括前/后宫颈组织、宫颈管等），为生物力学数字孪生模型提供精准

  来源：npj Women's Health

  时间：2025-05-11

• 重组蛋白谱库(rPSL)结合DIA-MS技术显著提升低丰度癌症相关蛋白及犬尿氨酸通路蛋白的鉴定与定量

  在肿瘤生物学研究领域，低丰度蛋白的精准检测始终是技术攻坚的难点。这类蛋白虽然含量微小，却往往在癌症发生发展和免疫逃逸过程中扮演关键角色，例如犬尿氨酸(KYN)通路中的限速酶吲哚胺2,3-双加氧酶1(IDO1)和色氨酸2,3-双加氧酶(TDO2)。尽管针对这些靶点的抑制剂已进入90余项临床试验，但多数因患者筛选标准不精确而折戟沉沙。究其根源，传统抗体检测方法存在交叉反应风险，而常规质谱技术又难以捕捉低丰度蛋白信号——这正是Macquarie大学团队在《Communications Chemistry》发表突破性研究的出发点。研究人员开创性地将42种重组蛋白（涵盖KYN通路酶、细胞因子和癌症标志物

  来源：Communications Chemistry

  时间：2025-05-11

• 综述：腹部放射学中的超声创新：局灶性肝病变的评估

  超声在局灶性肝病变评估中的重要地位局灶性肝病变（FLLs）较为常见，很多时候首次发现是通过腹部超声检查。在过去，要对众多 FLLs 进行无创性的特征描述，往往需要借助 CT 和 MRI。然而，医学技术的发展带来了新的变革。微泡造影剂与超声造影（CEUS）的突破微泡造影剂的出现是一个具有里程碑意义的进展。它让超声造影（CEUS）实现了前所未有的突破，能够首次显示至毛细血管水平的血管情况。这一特性在鉴别肝脏病变性质上发挥了重要作用。良性病变在 CEUS 的动脉期有着特定的增强模式，而恶性病变则可以依据造影剂廓清的时间和强度被准确区分开来。比如，某些良性病变在动脉期呈现均匀增强，而恶性病变的造影剂可

  来源：Abdominal Radiology

  时间：2025-05-11

• 从头设计含卟啉蛋白：高效立体选择性催化剂的创新之路

  编辑总结：蛋白质设计的目标之一是开发最小化的支架，使其能够保持或提高更大蛋白质的活性。研究人员从一种能结合血红素衍生物的小型四螺旋束蛋白出发，重新设计活性位点，以便底物能轻松进入，同时增强苯乙烯环丙烷化反应的立体选择性和催化效率。研究人员还开发出一种适用于细胞内定向进化的蛋白质版本，能够进一步优化反应活性，并将其拓展至硅烷化反应。最终设计出的蛋白质即使在水 - 有机混合溶剂中也具有高活性。摘要：从头设计具有高效性和立体选择性的蛋白质催化剂，为环境友好型催化剂的设计提供了一种有吸引力的方法。在本研究中，研究人员设计了整合组氨酸连接的合成卟啉和血红素配体的蛋白质。在 10 种设计的蛋白质中，有 4

  来源：SCIENCE

  时间：2025-05-10

• 提升非正规砖窑能效与减排的创新实践：来自孟加拉的实证研究

  在南亚低收入国家，传统燃煤砖窑作为非正规产业的重要组成部分，已成为区域温室气体排放与空气污染的主要源头。孟加拉的实证研究揭示，占行业81%份额的"之字形"（zigzag）窑炉因操作不当长期未能发挥其能效潜力。研究团队设计了一项创新干预方案：通过调整燃煤投喂（coal feeding）方式和砖坯堆叠（brick stacking）技术等操作细节，优化窑炉热效率。276座砖窑参与的随机对照试验显示，干预组窑炉能耗显著下降23%，相当于每窑年减排CO2 171吨、PM2.5 0.45吨。值得注意的是，这些改进无需资本投入即实现"双赢"——窑主燃料支出降低15%，优质砖产出比例提升。采用185美元/吨

  来源：SCIENCE

  时间：2025-05-10

• 新型薄膜复合气隙膜：压力驱动蒸馏产淡水的创新之选

  在全球水资源日益紧张的当下，传统的水资源获取方式已难以满足需求，从非传统水源如废水、海水和微咸水中制取淡水成为研究热点。反渗透（RO）技术作为目前广泛应用的膜分离技术，虽能从多种非传统水源制取饮用水，但存在诸多问题。其一，RO 过程的效率常受限于透水率和溶质选择性之间的固有权衡；其二，RO 膜难以有效去除像硼、尿素和消毒副产物等低分子量中性溶质，需额外的后处理才能获得高质量的产品水；其三，聚酰胺基 RO 膜易受活性氯的影响，需要一系列昂贵的预处理步骤来控制生物污染和氧化。因此，开发一种创新、耐用的膜，简化预处理步骤，对污染物和氧化剂具有化学惰性，成为实现可持续生产高质量淡水的关键。在此背景下，

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-05-10

• 高通量跳跃检测技术解码 Alu 逆转录转座活性，开启基因组研究新视野

  在浩瀚的基因组世界里，逆转录转座子是一群神秘的 “舞者”。人类基因组中约 42% 由逆转录转座子构成，其中 Alu 元件数量众多，约有 1100 万个拷贝 。这些 Alu 元件就像基因组中的 “暗物质”，多数处于沉默状态，但一旦发生突变，就可能 “苏醒”，产生跳跃活性，影响基因功能，与多种疾病的发生发展相关 。然而，长期以来，科学家们并不清楚 Alu 元件中的核苷酸变化是如何影响其跳跃活性的。这就好比在一个复杂的机器中，虽然知道某些零件可能会影响整体运转，但却不清楚它们具体是如何发挥作用的。现有的研究方法大多只能逐个检测单个转座子的活性，无法在更高分辨率水平上探究核苷酸变化的影响，这就像用一把

  来源：Nature Communications

  时间：2025-05-10

• 混合现实技术在小儿肿瘤外科手术中的应用潜力评估：开启精准医疗新篇章

  在现代医学飞速发展的时代，手术治疗不断追求更高的精准度和安全性。混合现实（Mixed Reality，MR）技术作为新兴科技，逐渐在外科手术领域崭露头角。它融合了虚拟世界与现实世界，为医生提供更加直观、立体的手术视野，理论上能帮助医生更好地规划手术、精准操作，减少对正常组织的损伤。然而，在小儿肿瘤外科手术中，MR 技术的应用还处于探索阶段，其实际效果究竟如何，是否真能为小儿患者带来福音，仍存在诸多疑问。同时，现有关于 MR 在小儿外科手术应用的研究较少，且多基于小样本或单病例，缺乏足够的说服力。在这样的背景下，为了深入了解 MR 技术在小儿肿瘤外科手术中的潜力，来自波兰母婴研究所（Instit

  来源：npj Digital Medicine

  时间：2025-05-10

• 真菌中 E-64 生物合成新路径及酶促组合合成的创新突破

  在化学生物学和药物研发的舞台上，E-64 无疑是一颗耀眼的 “明星”。自 1978 年从曲霉中被分离出来，它作为一种不可逆的半胱氨酸蛋白酶抑制剂，在多个领域发挥着关键作用。半胱氨酸蛋白酶广泛存在于生物体内，参与众多生理过程，与多种疾病的发生发展密切相关，是极具潜力的药物靶点 。E-64 能够精准地与半胱氨酸蛋白酶结合，其分子中的反式环氧琥珀酸（t-ES）弹头会与催化半胱氨酸的硫醇盐发生共价结合，从而抑制蛋白酶的活性。基于此，它不仅成为研究半胱氨酸蛋白酶功能的重要工具，还在药物研发中被寄予厚望，其多种合成类似物如 CA-074、CLIK-148 等，对不同的半胱氨酸蛋白酶展现出了选择性抑制作用。

  来源：Nature Chemical Biology

  时间：2025-05-10

• 全光驱动：开启二氧化碳分离的绿色新征程 —— 从排放气流中捕获 CO2的创新之举

  在应对气候变化风险的征程中，负排放或净零排放技术，像碳捕获（Carbon Capture），是缓解气候变化风险的关键一环。然而，现有的碳捕获技术却 “事与愿违”，运行时依赖碳密集型能源。在全面能源转型实现之前，碳捕获技术亟待革新，以便能借助可再生能源运作。阳光，作为最为丰富的可再生能源，极具吸引力。但以往光驱动的碳捕获大多是在黑暗中捕获 CO2，光照时释放。这类技术虽反应活性良好，可仅在释放步骤耗能，限制了利用低能量的阳光从工业烟道气或空气中捕获 CO2。而且，在明暗状态间切换还需热管理，徒增能耗。此次，研究人员报道了一种新型的 CO2分离系统，将能量需求分配到捕获和释放两个步骤。研究发现，价

  来源：Chem

  时间：2025-05-10

• 仿生海参基聚氨酯：兼具拉伸、回收与自修复性能的创新材料

  研究背景聚氨酯（PU）作为第六大商品塑料，2023 年全球市场价值约 870 亿美元，预计 2030 年达 1200 亿美元 。其材料性能高度可调，广泛用于涂料、黏合剂、弹性体和泡沫塑料等领域。然而，长期使用或受外力时，PU 的结构完整性和功能会下降；且其永久网络结构在处理时会带来环境问题。在黏合剂和抗紫外线材料中，开发同时具备最佳自修复性能、可控拉伸性和高效可回收性的 PU，面临着分子结构设计的挑战 。随着对石化资源枯竭和环境污染的担忧增加，开发可再生替代品以提高材料可持续性成为趋势。植物油作为典型可再生资源，受到广泛关注。近期，以植物油为原料开发了多种生物基聚合物，如聚酯、PU 和环氧树脂

  来源：Cell Reports Physical Science

  时间：2025-05-10

• 突破高温难题：非易燃锂离子电池电极 - 电解质界面的创新探索

  研究背景锂离子电池在众多领域广泛应用，如电动汽车、电子设备等。然而，在一些特殊场景，像医疗设备、太空探索、井下钻探等，需要电池能在极端温度条件下稳定工作。传统的有机碳酸盐电解液，虽然常用，但它挥发性强且易燃，在高温下容易引发火灾、爆炸等严重事故，极大地限制了电池在高温环境中的应用。离子液体（IL）作为一种新型电解液，具有诸多优势，如不可燃、蒸汽压极低、离子电导率高、热稳定性和电化学稳定性出色（超过 250°C，大于 5V） 。这些优点使其成为高温电池电解液的理想候选材料。不过，IL 与 NMC 系列阴极在高温下的电化学兼容性较差，会发生严重的寄生反应，导致界面不稳定，这一问题长期以来一直阻碍着

  来源：Cell Reports Physical Science

  时间：2025-05-10

• PCVR：基于预训练视觉Transformer的DNA序列分类新方法——全局上下文表征提升物种鉴定精度

  在生物多样性研究和临床诊断中，DNA序列分类是解码生命密码的关键技术。然而传统方法面临两大困境：基于比对的工具如BLAST依赖参考数据库质量，计算效率低下；机器学习方法如k-mer计数则难以捕捉长序列的全局模式。更棘手的是，随着高通量测序技术爆发式增长，海量未分类序列在宏基因组组装过程中丢失，现有方法对未知物种的识别率不足40%。中国科学技术大学的研究团队突破性提出PCVR框架，将DNA序列分类问题转化为图像识别任务。该研究创新性地采用频率混沌游戏表示(FCGR)将任意长度DNA序列编码为固定尺寸图像，保留k-mer频率分布和空间结构信息。通过视觉Transformer(ViT)的自注意力机制

  来源：BMC Bioinformatics

  时间：2025-05-10

• 创新深度学习框架：突破相机陷阱图像动物检测难题

  在生态研究和保护领域，相机陷阱已成为监测动物种群的重要工具。它能自动触发并收集大量图像，可用于动物种群调查、物种活动模式分析等多项研究。然而，处理这些图像却困难重重。一方面，人工筛选图像既昂贵又耗时，成为研究进程的一大阻碍。另一方面，利用深度学习技术进行动物检测也面临诸多挑战。比如，动物与背景图像的不平衡，使得模型在判断图像是否有动物时容易出错；背景特征会干扰物种识别，导致误判；不同动物物种样本数量差异大，模型容易偏向常见物种，忽视稀有物种；区分相似物种更是难题，即便对专业生物学家来说，仅通过图像中的部分身体特征识别相似物种也颇具挑战。因此，开发更有效的动物检测方法迫在眉睫。为解决这些问题，来

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-05-10

• 从哥伦比亚加勒比海褐藻中探寻光保护活性：创新筛选与成分解析

  在阳光灿烂的日子里，人们尽情享受日光的同时，皮肤却时刻遭受着紫外线（UV）的威胁。UV 辐射不仅会导致晒伤、皮肤色素沉着过度，还与皮肤免疫系统抑制、黑色素瘤和非黑色素瘤皮肤癌的发生紧密相关。目前，合成 UV 滤镜虽广泛用于皮肤光保护，但它对人体健康和环境存在诸多不良影响，比如在皮肤方面可引发光敏感、光毒性、皮炎等问题，在水生生态系统中会造成水污染、珊瑚礁白化等危害。这些问题促使科研人员积极寻找新的、安全有效的皮肤光保护产品。在此背景下，来自哥伦比亚国立大学（Universidad Nacional de Colombia）和波哥大豪尔赫・塔德奥・洛萨诺大学（Universidad de Bog

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-05-10

• 3D 超声心动图测量缩流颈面积：评估二尖瓣反流（MR） severity 的创新之选

  在心脏健康的领域中，二尖瓣反流（Mitral Regurgitation，MR）是一种常见的瓣膜性心脏病，如同心脏 “阀门” 出现了故障。据估计，在普通人群中，显著 MR 的患病率约为 2 - 3%。目前，超声心动图是评估 MR 机制和严重程度的标准方法，然而，常用的二维超声心动图（Two-Dimensional Echocardiography，2DE）存在不少局限。比如，在评估相当一部分 MR 患者，尤其是功能性 MR 患者时，由于其横截面呈非圆形，2DE 的结果往往不可靠。而三维超声心动图（Three-Dimensional Echocardiography，3DE）虽能克服这些问题，但

  来源：BMC Cardiovascular Disorders

  时间：2025-05-10

• 南非人畜共患病防控新视角：“同一健康” 经济学方法的关键作用与展望

  在全球生态环境日益复杂的当下，动物、人类与环境之间的联系愈发紧密，疾病的传播也呈现出复杂的态势。南非作为一个农业和畜牧业较为发达的国家，近年来却饱受动物和人畜共患病（zoonotic diseases）的困扰。频繁爆发的疾病不仅给畜牧业带来了巨大的经济损失，还对国家的生物安全构成了严重威胁。例如，2022 年的口蹄疫（FMD）疫情致使南非牛肉和羊毛出口大幅下降，众多养殖户遭受重创；2010 年的裂谷热（RVF）爆发也造成了可观的生产损失。这些疾病的爆发充分暴露了南非在生物安全方面存在的弱点，如疾病诊断不及时、防控措施缺乏科学依据等。在此背景下，为了更全面地评估动物和人畜共患病给南非带来的经济影

  来源：One Health Outlook

  时间：2025-05-10

• 纳米技术赋能秀丽吊灯花高效繁殖：濒危植物保育新策略

  秀丽吊灯花（Ceropegia elegans Wall.）是一种原产于印度西南部和斯里兰卡的缠绕亚灌木，在医学和园艺领域具有重要价值。然而，西高止山脉地区的快速森林砍伐使得其野生种群数量锐减，严重威胁到该物种的再生。在这项研究中，研究人员旨在通过细胞分裂素（苄基腺嘌呤 [BA] 和激动素 [KIN]）优化芽诱导过程，并利用由吲哚 - 3 - 乙酸（IAA）或 α - 萘乙酸（NAA）通过硝酸银（AgNO3）合成的银纳米颗粒（S-NPs）来促进生根。在纳米颗粒合成过程中，IAA 和 NAA 起到了稳定剂的作用，保证了纳米颗粒的均一性。研究发现，浓度为 2.0 mg/L−1的 BA 在芽增殖方面

  来源：In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant

  时间：2025-05-10

• 机器学习助力表面增强拉曼光谱：精准监测肝细胞分化的创新之道

  在肝脏疾病的治疗领域，肝移植一直是终末期肝病患者的重要希望，但现实却充满挑战。合适的肝脏供体严重短缺，许多患者在等待中病情恶化；而且，移植后患者需要终身服用免疫抑制药物，这不仅带来高昂的经济负担，还会引发各种副作用。与此同时，干细胞治疗作为新兴的治疗手段，为肝脏疾病的治疗带来了曙光。间充质干细胞（MSCs）具有多向分化潜能，能够分化为肝细胞等多种细胞类型，在肝脏疾病治疗中展现出巨大的潜力。肝祖细胞（HPCs）可以分化为肝细胞和胆管细胞，对受损肝脏组织的再生意义重大；肝细胞样细胞（HLCs）在形态和功能上与肝细胞相似，有望替代肝细胞发挥作用。然而，干细胞治疗在实际应用中却困难重重。目前，对于干细

  来源：BIOMATERIALS RESEARCH

  时间：2025-05-10

• 突破焊接模拟困境：对流边界条件下有限板温度分布解析解的创新与应用

  在焊接领域，焊接模拟对于确保焊接质量、优化焊接工艺起着至关重要的作用。然而，传统的焊接模拟方法就像一辆老旧的汽车，存在诸多问题。一方面，通过实验进行焊接研究成本高昂，就像每次出行都要开着一辆油耗极高的车，花费巨大；另一方面，数学模型虽然成本较低，但在追求高精度的道路上也困难重重。在数学模型的解析解方面，现有成果也有不少缺陷。比如在处理复杂热源与实际物体模型结合时，常常把焊接的板材简单地当作有限体，采用绝热边界条件，这就好比给一个复杂的机器只装了简单的零件，无法真实反映实际情况，尤其在薄板焊接模拟中，这种不精确性更为突出，就像用一把不准确的尺子去测量精密仪器，结果误差极大。所以，开发更精确、高效

  来源：Heliyon

  时间：2025-05-10

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