• 厘米级多波长消色差金属透镜助力虚拟现实近眼显示技术突破

  金属透镜在虚拟现实系统中展现出替代传统透镜的潜力，有望实现更轻便、紧凑的近眼显示（NEDs）。然而，在实际应用所需的厘米级尺寸下，以往的多波长消色差金属透镜面临大规模生产困难以及数值孔径（NA）低等问题，限制了其在NEDs中的应用。本文介绍了一种采用卷对板技术制造的厘米级红、绿、蓝（RGB）消色差金属透镜，并探索其在NEDs中的应用前景。该金属透镜通过拓扑逆向设计，并利用有限差分时域仿真对整个区域（~10,000λ）进行设计，能够利用低折射率材料（如树脂）补偿厘米级尺寸下的色差，即使在高NA条件下也能实现可扩展制造。此外，研究人员将该高NA金属透镜与计算机生成全息（CGH）技术集成，开发出紧凑

  来源：Nature Materials

  时间：2025-02-25

• 基于皮内微针的患者病历记录与 mRNA 疗法：助力全球医疗公平的创新技术

  在医疗领域，精准的治疗往往依赖于准确的医疗记录。然而现实中，全球许多地方的医疗记录在护理点不可靠或无法获取。比如在撒哈拉以南非洲，35% 的 12 - 23 个月儿童无法完成推荐的儿童疫苗接种；全球约 40% 的患者未能遵守医疗治疗，仅美国每年就有 12.5 万人因依从性差死亡。传统的纸质卡片和在线数据库等记录方式存在丢失访问权限的风险，新兴的基于指纹扫描、手机应用等方法又引发了隐私担忧。为了改变这一现状，麻省理工学院等机构的研究人员开展了一项重要研究，相关成果发表在《Nature Materials》上。研究人员开发了一种基于可溶解微针贴片（MNP）的强大的患者医疗记录保存（OPMR）技术。

  来源：Nature Materials

  时间：2025-02-25

• 触觉视觉突触：助力手指康复与心电图分析的新型健康监测技术

  触觉视觉突触结合了触觉人工突触的功能和实时可视化其活动的能力，为原位健康监测提供了一种高效途径。研究人员开发的这种触觉视觉突触可用于手指康复和心电图分析。通过重复手指弯曲和各种心律失常的监测，利用触觉视觉突触结合电学和光学输出反馈算法实现可视化指导。触觉视觉突触由电化学晶体管结构组成，包括弹性顶栅作为触觉感受器、电化学发光离子凝胶作为发光层，堆叠在聚合物半导体层上，形成源极和漏极电极之间的电学突触通道。与手指重复运动和心跳相关的触觉突触活动的低功耗（~34 μW）可视化，推动了便捷高效个性化医疗系统的开发

  来源：Nature Materials

  时间：2025-02-25

• 代谢组学突破：人体代谢物图谱

  生物学从来都不简单。随着研究人员在读取和编辑基因以治疗疾病方面取得长足进展，越来越多的证据表明，围绕这些基因的蛋白质和代谢物同样不容忽视。麻省理工学院的衍生公司ReviveMed开发了一个用于测量代谢物的平台。代谢物是指代谢产物，如脂质、胆固醇、糖和碳水化合物。该公司正在利用这些测量结果，揭示为什么一些患者对治疗有反应，而另一些则没有，并更好地了解疾病的驱动因素。“从历史上看，我们能够高精度地测量几百种代谢物，但这只是我们体内存在的代谢物的一小部分。”ReviveMed首席执行官Leila Pirhaji博士说，她与Ernest Fraenkel教授共同创立了该公司。“在我们精确测量的代谢物和

  来源：MIT

  时间：2025-02-24

• 混合干燥技术对可可豆干燥效率及品质的影响：基于干燥速率、能耗与生物活性成分的综合评估

  在热带地区，可可(Theobroma cacao L.)作为巧克力生产的主要原料，其干燥过程是决定最终品质的关键环节。然而，当前中小规模农场仍普遍采用依赖天气的太阳干燥(SD)等传统方法，存在干燥效率低、能耗高、品质不均一等突出问题。特别是在雨季，环境湿度升高会显著延长干燥时间，增加霉菌污染风险。与此同时，工业化干燥设备虽然效率较高，但高昂的能源成本和技术门槛限制了其在资源有限地区的推广应用。如何平衡干燥效率、能源消耗与产品品质，成为可可产业亟待解决的技术难题。针对这一挑战，厄瓜多尔ESPOL理工学院的研究团队在《Heliyon》发表了一项创新研究。他们系统比较了四种干燥方法——传统太阳干燥(

  来源：Heliyon

  时间：2025-02-24

• 植入式心脏起搏器安全硬件IP设计：基于AES-256加密签名的抗盗版技术研究

  在医疗电子设备领域，植入式心脏起搏器如同人体的"电力工程师"，通过精密调控心跳节律守护患者生命。然而，这个救命的"微型计算机"正面临严峻的安全挑战——全球供应链中，硬件IP（知识产权）的盗版和篡改可能导致起搏器误判心电信号，产生错误脉冲，甚至引发致命后果。更棘手的是，一旦问题设备被植入人体，更换需通过复杂手术，风险极高。这种"芯片级"安全隐患，使得心脏起搏器的硬件安全成为关乎生死的重要课题。印度理工学院的研究人员开展了一项突破性研究，提出通过AES-256加密签名保护起搏器核心硬件IP的创新方案。该团队聚焦起搏器中最关键的滤波器组和QRS复合波检测器，将加密学与硬件设计深度融合，开发出能自我验

  来源：npj Biomedical Innovations

  时间：2025-02-22

• 揭秘分子晶体弹性奥秘：精准定位回复力，解锁柔性技术设计密码

  摘要弹性普遍存在，它能在受到应力作用时产生自发的可逆响应[1]。尽管这一特性在科学和工程应用中具有重要价值，但在分子晶体中，使物体恢复其原始形状的力在原子尺度上的作用位置仍不明确。在此，我们通过一系列密度泛函理论计算，精确确定了三种分子材料的单晶在受到弹性应力时能量的储存位置。我们发现，对于每种材料，在拉伸应变和压缩应变下，不同的分子间相互作用决定了回复力。这些发现有助于深入理解晶体材料的弹性行为，这对于更高效地设计柔性技术和未来的智能设备至关重要。参考文献 [1]：Callister, W. D. & Rethwisch, D. G.《材料科学与工程导论（第 10 版）》（Wiley

  来源：Nature Materials

  时间：2025-02-22

• cycleHCR 技术：突破荧光显微镜局限，解锁深层组织空间调控研究新可能

  摘要长期以来，荧光显微镜中有限的颜色通道一直制约着生物样本的空间分析。在此，我们介绍循环杂交链式反应（cycle Hybridization Chain Reaction，cycleHCR），这是一种将多轮 DNA 条形码技术与杂交链式反应相结合的方法，以克服这一限制。cycleHCR 能够利用统一的条形码系统对 RNA 和蛋白质进行高度多重成像。全胚胎转录组成像在约 310μm 的样本深度范围内实现了精确的三维基因表达和细胞命运图谱绘制。当与扩展显微镜技术相结合时，cycleHCR 揭示了小鼠胚胎成纤维细胞中由 10 种亚细胞结构组成的复杂网络。在小鼠海马体切片中，多重 RNA 和蛋白质成像

  来源：SCIENCE

  时间：2025-02-21

• SEC-seq 技术：解锁单细胞基因表达与分泌密码，开启细胞疗法新征程

  摘要细胞会向周围环境分泌大量蛋白质及其他生物分子，以实现关键功能，从与其他细胞通讯到阻断病原体的活动。细胞因子、生长因子、细胞外囊泡，甚至重组生物药物的分泌，决定了许多细胞疗法的治疗效力。然而，驱动特定分泌表型的基因表达状态在很大程度上仍不明确。我们提供了一种实验方案，能够将由寡核苷酸条形码编码的目标蛋白（SEC）的分泌量与数千个单细胞的转录测序（seq）联系起来。SEC-seq 技术利用名为纳米小瓶的微型水凝胶颗粒来分离细胞，并在细胞附近捕获其分泌产物，使用寡核苷酸标记的抗体对纳米小瓶上的分泌产物进行标记，然后通过流式细胞术和单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）平台进行检测。纳米小瓶上

  来源：Nature Protocols

  时间：2025-02-21

• mRNA 展示技术新突破：快速锁定 USP7 高亲和力抑制剂，开启精准靶向治疗新篇

  亮点MCP mRNA 展示技术通过原始筛选实验，获得了与 USP7 具有高亲和力的结合物。这些 MCPs 对 USP7 具有强效抑制作用，且相较于其他去泛素化酶（DUBs），对 USP7 具有特异性。MCPs 呈现出多样的结合模式，但都定位于 USP7 上的抑制热点区域。该方法在快速开发具有治疗潜力的抑制剂方面具有前景。摘要泛素特异性蛋白酶（USP）家族属于去泛素化酶（DUBs），是泛素（Ub）信号的调节因子，它们共享一个常见的催化结构域折叠。这个结构域的动态特性对于控制 USPs 的功能至关重要，分子间和分子内的相互作用常常会影响这些 DUBs 的结构和酶活性。这种构象灵活性，再加上 USP

  来源：Structure

  时间：2025-02-21

• 超快光时域变换技术：开启光子与数字融合新时代，解锁多元前沿应用

  摘要由于超短脉冲具有固有的高速采集特性，它在通信、计量、光谱学、成像和传感等领域成为大数据的主要来源。这为各种人工智能和机器学习应用奠定了基础。超快光时域变换（UO-TDT）技术的发展，特别是时间拉伸色散傅里叶变换、时间成像和时间拉伸成像，彻底改变了光子信息采集方式。基于色散的超短脉冲频率 - 时间变换，能够将光信号光谱转换到时域，实现超快速光谱表征。对光谱上编码信息的高速采集，意味着新的测量技术可以有效地融合光子技术和数字技术。本入门介绍了各种 UO-TDT 技术的基本概念、实验装置以及相关的变换机制。重点阐述了 UO-TDT 在从光谱学到测速学等各种应用中的最新进展，以及在超快成像或量子科

  来源：Nature Reviews Methods Primers

  时间：2025-02-21

• 基于Lectin-PAINT超分辨成像技术的细胞糖基化指纹图谱解析新方法

  细胞表面的糖萼是由糖蛋白和糖脂构成的复杂网状结构，就像细胞的"分子身份证"，在细胞通讯、免疫应答等过程中扮演关键角色。然而这个"糖密码"的破译却面临巨大挑战——糖链合成没有DNA模板指导，存在惊人的结构多样性；现有质谱技术会破坏细胞结构，而传统显微技术又难以突破衍射极限。更棘手的是，糖链结合蛋白（凝集素）往往具有低亲和力和多价结合特性，使得活细胞成像尤为困难。这些技术瓶颈严重阻碍了人们对糖基化在癌症等疾病中作用机制的理解。荷兰埃因霍温理工大学（Eindhoven University of Technology）的Lorenzo Albertazzi团队在《Communications Bio

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-21

• 创新分子设计赋能环状 mRNA：突破翻译瓶颈，拓展治疗新边界

  摘要环状信使核糖核酸（mRNA）作为一种 RNA 疗法，在提高其翻译潜能方面面临挑战。在此，我们介绍两种通过内部帽起始机制增强环状 mRNA 翻译的分子设计。第一种是通过分支结构与共价连接的 7 - 甲基鸟苷（m⁷G）帽相连的环状 mRNA（帽状环状 mRNA）。这种修饰使环状 mRNA 比含有内部核糖体进入位点（IRES）的环状 mRNA 更有效地招募翻译机制并产生蛋白质。结合 1 - 甲基假尿苷（m¹Ψ）修饰，帽状环状 mRNA 表现出较低的急性免疫刺激作用，并在小鼠体内保持高翻译水平。第二种设计的特点是，m⁷G 帽通过与含 m⁷G 帽的寡核苷酸杂交，非共价连接到环状 mRNA 上，使翻译

  来源：Nature Biotechnology

  时间：2025-02-20

• 综述：从 “垃圾 DNA” 到进化引擎：转座元件与宿主防御的军备竞赛及遗传创新探秘

  要点转座元件（TEs）对基因组稳定性构成挑战，推动了多种宿主防御机制的进化。关键策略，包括含 KRAB 结构域的锌指蛋白和 PIWI 相互作用 RNA，通过蛋白质和 RNA 介导的识别来抑制有害的转座元件活性。一些转座元件防御系统具有物种特异性，这反映了不同生物体之间策略的多样性。转座元件与宿主防御之间的进化军备竞赛不断塑造基因组的结构和功能。摘要转座子或转座元件（TEs）曾被视为 “垃圾 DNA”，如今却被公认为基因组进化的关键驱动力，它们对遗传多样性、基因调控和物种分化都有贡献。然而，它们在基因组内移动的能力对基因组完整性构成了潜在威胁，这促使了强大的宿主防御系统的进化，如含 Krüppe

  来源：TRENDS IN Genetics

  时间：2025-02-20

• FRETsael 技术：突破局限，纳米级解析生物分子相互作用的新利器

  摘要超分辨率光学显微镜技术有助于观察纳米级的生物分子，这些生物分子比光的衍射极限小 1 - 2 个数量级。利用超分辨率显微镜技术，能够观察到两个距离相近的生物分子发出的荧光，但不一定能确定它们之间存在直接相互作用。通过荧光共振能量转移敏化受体发射定位技术（FRETsael），我们可以从双色荧光寿命成像数据中，以纳米级精度定位发生荧光共振能量转移（FRET）的生物分子相互作用。我们首先通过模拟实验对 FRETsael 的概念进行了验证，在对 FRET 对的真阳性检测中，恢复的定位精度可达 20 - 30 纳米。对模拟结果的进一步分析揭示了真阳性率达到最高时的条件。随后，我们展示了 FRETsae

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-02-20

• 基于光学镊子显微拉曼光谱技术的血小板活化动态研究及其在心血管疾病诊断中的潜在应用

  在人体这个精密的生命系统中，血小板就像时刻待命的维修工，平时保持安静的圆盘状（discoid），一旦血管受伤就会迅速活化变形，伸出触手般的伪足（filopodia）进行止血。然而这个本应救命的机制有时会"过度反应"——异常活化的血小板会引发心血管疾病（CVDs）、阿尔茨海默病（AD）甚至癌症。传统诊断依赖流式细胞术和免疫标记，不仅成本高昂，还容易因抗体交叉反应产生假阳性。更棘手的是，血小板尺寸微小（仅2-3微米），在血流中快速移动，使得单细胞研究成为技术难题。马尼帕尔高等教育学院的生物光子学卓越中心研究人员在《Scientific Reports》发表的研究中，首次将光学镊子与显微拉曼光谱联用

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-02-20

• 基于时空自监督学习的心电图特征提取新方法：突破标注数据限制的心血管疾病诊断创新

  心血管疾病是全球首要死因，而心电图(ECG)作为诊断金标准却面临两大挑战：专业医生解读耗时且易疲劳，传统深度学习依赖大量标注数据但医疗标注成本极高。现有自监督方法多聚焦图像领域，忽视ECG特有的时空特性——同一患者不同时间的心电波形具有身份一致性（时间不变性），而12导联信号既存在空间关联又各具诊断价值（如V1导联对右束支阻滞的特异性）。如何利用这些特性突破数据标注限制，成为提升自动诊断精度的关键。河海大学信息科学与工程学院联合赣南科技学院的研究团队在《Scientific Reports》发表研究，提出时空自监督学习框架TSSL。该方法创新性地将时间维度（同一患者同导联信号跨时间一致性）与空

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-02-20

• 基于QCT技术的腹部与椎旁肌组织含量随年龄和性别变化的定量研究

  随着人口老龄化加剧，骨骼肌退化引发的健康问题日益突出。椎旁肌作为维持脊柱稳定的关键肌肉，其脂肪浸润和肌肉萎缩与多种脊柱疾病密切相关。然而，目前对不同性别和年龄人群腹部及椎旁肌组织含量变化规律的认识仍不充分。河北医科大学第三医院医学影像科的研究团队在《BMC Musculoskeletal Disorders》发表了一项突破性研究，利用低剂量CT(LDCT)扫描结合定量CT(QCT)技术，首次系统揭示了健康人群腹部和椎旁肌组织成分随年龄和性别的动态变化特征。研究团队对713名30-80岁健康体检者进行了前瞻性队列研究，采用Philips iqon双能CT进行扫描，通过QCT Pro V6.1工作

  来源：BMC Musculoskeletal Disorders

  时间：2025-02-20

• 快速重建与光学切片三维结构光照明显微镜技术：突破成像局限，开启生物研究新视野

  在微观生物世界的探索中，显微镜技术一直是科学家们的得力助手。其中，三维结构光照明显微镜（3DSIM）凭借其能够观察亚细胞 / 细胞结构以及动植物组织的优势，在生物研究领域备受关注，它具有温和的光毒性和三维超分辨率的特点。然而，传统 3DSIM 却存在着诸多 “短板”。其重建过程极为耗时，这对于需要进行高通量成像和实时观察的研究来说，无疑是巨大的阻碍。就好比在一场争分夺秒的赛跑中，3DSIM 却被沉重的枷锁束缚，难以快速前行。而且，它通常需要超过六个 z 层才能成功重建，这使得单层 2DSIM 和 6 层 3DSIM 之间存在着巨大差距，在观察较厚样本时也力不从心。另外，离焦背景的干扰也让成像质

  来源：The Innovation

  时间：2025-02-19

• 磁驱动仿生纳米机器人：精准靶向提升肿瘤化疗效能与免疫应答的创新突破

  在肿瘤治疗的漫长征程中，如何将药物精准地送到肿瘤细胞身边，一直是困扰科研人员的难题。肿瘤就像一个狡猾的 “敌人”，它具有异质性，不同部位的肿瘤细胞可能有不同的特性；而且常规的药物递送容易产生脱靶效应，让药物在不该发挥作用的地方浪费 “精力”；同时，还有重重生物屏障阻碍着药物顺利抵达肿瘤部位。这些问题就像一道道坚固的 “城墙”，严重影响着肿瘤治疗的效果。为了突破这些困境，中国科学院大学高能物理研究所和北京航空航天大学等机构的研究人员展开了一场意义重大的探索，相关研究成果发表在《The Innovation》上。研究人员用到的主要关键技术方法有：利用透射电子显微镜（TEM）、X 射线衍射（XRD）

  来源：The Innovation

  时间：2025-02-19

知名企业招聘：