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综述:利用多组学方法破译肿瘤进化并改善肺癌的诊断和治疗
从单组学到多组学:范畴与独特特征肺癌是全球范围内对人类健康的重大威胁。尽管诊断和治疗策略取得了显著进展,但大多数国家的肺癌五年生存率仍低于20%。单组学方法,如全基因组测序(WGS)、单细胞测序和空间转录组学,已在肺癌的肿瘤发生、发展研究中取得进展,并部分阐明了其进化过程。然而,由于肺癌的复杂性、异质性及其与免疫微环境的相互作用,单维度方法难以区分这些混杂特征。多组学方法提供了一个整体框架,用于构建详细的肿瘤生态系统图谱,从而促进建立更稳健的精准诊疗分类系统,并有助于发现新的癌症生物标志物。多组学整合通常采用两大策略:同一组学层内的水平整合和跨不同生物学层次的垂直整合。水平整合的典型例子是转录
来源:Biomarker Research
时间:2025-11-07
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用于大鼠肾脏的深度过冷保存技术
摘要通俗语言总结 背景 可移植器官的严重短缺以及静态低温储存(SCS)的保存效果不佳(仅能在4°C下保存24小时)迫切需要革命性的技术解决方案。本研究首次将深度过冷(DSC)技术应用于在-10°C下无冰保存大鼠肾脏,旨在系统地比较DSC与传统SCS的效果,并确定其最大的有效保存时间窗口。 方法 大鼠肾脏分别采用SCS(4°C)或DSC(-10°C)进行24小时、96小时或168小时的保存,其中部分组别还接受了常温再灌注处理。研究人员对保存液、灌注液、尿液和肾脏组织进行了全面的生物
来源:TRANSPLANTATION
时间:2025-11-07
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200 kV冷冻电镜实现哺乳动物细胞原位结构分析——推动冷冻电子断层扫描技术普及的新策略
在结构生物学领域,冷冻电子显微镜(cryoEM)技术的"分辨率革命"已过去十年,单颗粒分析(SPA)技术成功解析了大量纯化蛋白质的高分辨率结构。然而,生物功能并非由孤立分子执行,而是源于蛋白质、核酸和脂质等细胞组分间的复杂相互作用网络。因此,对未受干扰的细胞环境进行原位结构研究的需求日益增长。冷冻电子断层扫描(cryoET)作为一种重要的cryoEM技术,能够在接近原生状态下获得细胞环境的三维分子分辨率图像,被称为"视觉蛋白质组学"。当目标结构在断层图中存在多个拷贝时,还可通过亚断层图平均获得近原子分辨率重建。然而,细胞cryoET面临的主要挑战是样品厚度限制,通常需要配备能量过滤器的高端30
来源:BMC Methods
时间:2025-11-07
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基于基因组挖掘技术,从与白蚁相关的Micromonospora sp. RB23菌株中发现了Pyrrolomycin K和L两种化合物
在自然界中,共生微生物仍然是获取结构多样且具有生物活性化合物的重要来源。本研究聚焦于一种与白蚁共生的微生物——*Micromonospora* sp. RB23,通过从头(de novo)基因组测序和基因簇挖掘,发现该菌株能够产生具有潜在抗菌活性的化合物。研究揭示了该菌株中编码五种卤化酶的I型聚酮合酶(T1PKS)基因簇,这些卤化酶可能参与生成类似吡咯霉素的抗菌化合物。通过质谱分析构建的分子网络,成功识别并分离出*N*-甲基化的吡咯霉素K和含硫修饰的吡咯霉素L。结构解析则依赖于液相色谱高分辨率串联质谱(LC-HRMS/MS)以及一维和二维核磁共振(NMR)技术。通过评估抗菌活性,我们推测吡咯霉
来源:Journal of Natural Products
时间:2025-11-07
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揭示遗传蓝图:利用转录组学方法解析尼利-拉维水牛蓝色虹膜颜色的形成机制
水牛作为一种重要的经济动物,在全球范围内具有广泛的养殖价值。它们不仅提供高质量的牛奶、肉类和皮革,还在热带和亚热带地区的农业可持续发展中扮演关键角色。然而,尽管水牛的经济意义显著,关于其蓝眼(blue iris)形成的遗传基础仍然不明确。蓝眼在某些水牛种群中稳定存在,但并未被纳入传统的育种标准,这表明它可能是一个尚未被充分利用的表型标记。因此,研究蓝眼形成机制对于理解水牛的发育过程和人工选择具有重要意义。本研究以两种主要的水牛品种——Murrah水牛和Nili-Ravi水牛为对象,分别采集了蓝眼和黑眼的虹膜-晶状体样本,并利用高通量的RNA测序技术(RNA-seq)对其基因表达模式进行了深入分
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通过原子力显微镜(AFM)和扫描射电光谱显微镜(SRS)技术揭示了普通小球藻(Chlorella vulgaris)细胞壁成分的表面依赖性重组现象
本研究探讨了不同细胞固定方法对微藻细胞壁生物物理特性的显著影响,特别关注了在不同固定表面下,微藻细胞表面的物理特性、化学特性以及机械性能如何发生变化。研究对象是广泛应用于生物技术领域的微藻——*Chlorella vulgaris*。通过原子力显微镜(AFM)和化学力显微镜(CFM)技术,我们比较了细胞在不同固定表面上的表现,分析了附着力、表面相互作用和杨氏模量的变化。此外,我们还使用刺激拉曼散射(SRS)显微镜技术,进一步揭示了固定表面如何影响细胞壁分子的分布。研究结果表明,细胞固定方法的选择对微藻细胞壁的结构和表面特性具有重要影响,因此在进行微藻相关生物物理测量时,必须高度重视固定策略的科
来源:The Cell Surface
时间:2025-11-07
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基于嘌呤-2,6-二酮的多靶点定向配体通过抑制PDE/TRPA1/CHIT1来治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD):一种新的治疗方法
慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种高度普遍且常常致命的呼吸系统疾病。目前的治疗方法虽然在一定程度上能够缓解症状,但并不能完全针对慢性炎症的发病机制,因此,开发新的、更具针对性的治疗策略对于管理与该疾病相关的炎症过程至关重要。本研究中,科学家们合成了一系列新型的8-氨基嘌呤-2,6-二酮丁酰胺化合物,并评估了它们对PDE(磷酸二酯酶)、TRPA1(瞬时受体电位香草酸受体1)和CHIT1(几丁质酶1)的联合抑制活性。研究发现,其中最具有前景的多功能配体21、39和47在基于人体气道细胞的模型中表现出显著的抗炎和抗纤维化活性,其效果优于参考化合物IBMX和HC-030031。此外,配体39和47在体
来源:Bioorganic Chemistry
时间:2025-11-07
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TMBclaw:基于肿瘤克隆感知图学习的免疫治疗反应预测新方法
免疫检查点抑制剂(ICIs)的出现为晚期癌症治疗带来了革命性突破,但仅有20%-40%的患者能够获得持久疗效。面对高昂的医疗支出和潜在副作用,如何精准预测免疫治疗反应成为临床实践的关键挑战。肿瘤突变负荷(TMB)作为经美国食品药品监督管理局(FDA)认可的预测生物标志物,其临床效用仍存在争议。传统TMB量化方法单纯计算突变数量,忽视了肿瘤内克隆异质性对免疫原性新抗原呈现的关键影响——不同克隆来源的突变可能触发截然不同的免疫反应。近年来,基于肿瘤克隆性的突变亚群分析逐渐受到关注,但克隆间复杂相互作用仍是准确预后的主要障碍。此外,临床研究队列样本量有限、技术变异(如Panel大小和测序平台差异)导
来源:Briefings in Bioinformatics
时间:2025-11-07
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综述:LSD检测的进展与挑战:分析技术、基质选择以及法医毒理学中的验证缺口
摘要麦角酸二乙胺(LSD)由于其广泛的滥用以及与药物相关犯罪行为的关联,仍然是一个重要的法医学和公共卫生问题。在生物样本(尤其是死后样本)中检测LSD及其类似物面临着分析上的挑战,这些挑战源于其低剂量、快速代谢以及与新型麦角胺类化合物的结构相似性。本文批判性地分析了法医毒理学中用于检测LSD的经过验证的分析方法的发展趋势。通过查阅PubMed、ScienceDirect和Google Scholar等数据库中1978年至2025年的文献,系统地评估了在血液、尿液、毛发、口腔液和玻璃体液等多种样本中检测LSD及其代谢物的方法。研究比较了不同的提取技术(LLE、SPE、DLLME)和分析平台(GC
来源:Critical Reviews in Analytical Chemistry
时间:2025-11-07
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AquaCrop-OSPy-SIA:一种基于作物生长模型和群体智能算法的灌溉制度优化方法
在干旱地区的农业灌溉管理中,如何在有限的水资源条件下实现高产和节水是当前研究的重点。本文提出了一种基于作物生长模型和群体智能算法的灌溉制度优化方法,旨在为干旱地区提供更加精准、节水且实时的灌溉方案。通过将AquaCrop-OSPy模型与灰狼优化算法(GWO)结合,研究人员对棉花生长过程进行了模拟,并利用不同的灌溉周期和单次灌溉量作为决策变量,对灌溉制度进行了优化。该方法通过模拟和实际数据的对比,验证了其在提高产量和节约水资源方面的有效性。### 一、研究背景与意义中国西北干旱地区面临作物需水量与水资源供应之间的矛盾,限制了作物的生长和发展。尤其是在干旱季节河流的影响下,水资源短缺和供应不稳定成
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-11-07
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基于维度优化的机器学习方法,从谷歌卫星嵌入数据中检索树冠叶绿素、氮和磷的含量
本文探讨了利用Google卫星嵌入式数据集,通过机器学习方法从玉米田块中提取植被生化参数的可行性。研究重点在于分析不同维度控制策略对植被生化参数(如叶绿素、氮和磷)提取精度的影响,以及如何通过特征选择和主成分分析(PCA)等方法优化模型性能。研究地点为美国密歇根州的Kellogg Biological Station(KBS)长期生态研究(LTER)站点,该区域是进行农业实验的典型场地,具有广泛的管理梯度和稳定的土壤背景,适合评估不同管理措施对植被参数的影响。研究采用了四种不同的工作流,包括使用全部64个嵌入式波段的全波段监督回归(FBSR)、基于固定主成分的监督学习(PBSL)、基于模型共识
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-11-07
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基于EGFET技术的空气传播大肠杆菌检测方法,采用循环式湿润壁旋风收集装置
肖子凡|刘子伟|陈冲|肖格|王宇|艾斌|张刚中国吉林省长春市吉林大学化学学院超分子结构与材料国家重点实验室,邮编130012摘要多组分纳米间隙阵列将多组分阵列的多种形态与纳米间隙的独特光学优势结合在一个平台上,成为光学领域中一个多功能且强大的工具。然而,由于多组分系统与纳米间隙之间的尺度差异显著,多组分纳米间隙阵列的系统设计仍然是一个挑战。在这项工作中,我们提出了一种定制的多组分纳米间隙阵列制备方法,实现了具有不同形态的纳米间隙的集成,并展示了其在编码和手性拉曼检测中的应用。在编码方面,该多组分纳米间隙阵列由棒状和新月形纳米间隙组成,支持莫尔斯码和图案化编码两种方式,并支持两种解码方法。在手性
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-11-07
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在铜箔上通过快速电化学方法组装二维金属有机框架纳米酶,以增强对赭曲霉毒素A的敏感SERS检测
纳米酶作为一种新型的催化材料,因其在分析传感领域的广泛应用而备受关注。它们能够模拟天然酶的催化功能,具有纳米尺度的特性、表面界面效应以及可调控的催化活性。与传统酶或酶模拟物相比,纳米酶在合成过程、环境稳定性以及性能可调性方面表现出显著优势。这些特性使其在生物传感器、免疫分析、疾病诊断等多个领域展现出广阔的应用前景。然而,现有的纳米酶合成与固定方法往往存在时间成本高、底物整合效率低等不足,限制了其在实际检测中的应用。为了克服这些挑战,研究人员开发了一种创新的电化学策略,能够在短短6分钟内实现海绵状二维四(4-羧基苯基)卟啉-铁(Cu-TCPP(Fe))纳米酶(称为STCTFzymes)的同步合成
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-11-07
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新型抗粒子干扰光学模型及解调方法在TDLAS甲烷传感器中的应用
随着工业化进程的加速,气体泄漏事故频发,对人类生命和财产安全构成了重大威胁。因此,可燃气体检测技术在确保安全和优化工业流程方面变得至关重要。调制二极管激光吸收光谱(TDLAS)作为一种关键的技术手段,因其高灵敏度、快速响应和实时监测能力,被广泛应用于地下管道、工业和商业设施以及住宅环境中的甲烷泄漏检测。然而,在实际应用中,诸如矿井、粮食加工厂和建筑工地等场所往往存在大量的煤尘、粮食粉尘和道路尘埃,这些颗粒物的尺寸通常远大于近红外激光波长,从而引发显著的光衰减效应,导致激光强度大幅减弱,信号与噪声的比值降低,严重影响TDLAS系统的灵敏度和检测精度。为了应对这一挑战,当前研究多采用信号补偿算法和
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-11-07
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用于有机污染物氧化及从受污染水和沉积物中回收金属的增强型光电催化技术
在当前的研究中,科学家们致力于开发一种新型的污染治理方法,即光电催化(Photoelectrocatalytic, PEC)技术,以应对海洋、咸水和雨水沉积物中复杂的有机和无机污染物。这些污染物包括多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)、烷烃和芳香烃、邻苯二甲酸酯(phthalates)、三丁基锡(TBT)以及多种金属。由于污染沉积物在港口和城市水道中普遍存在,研究旨在通过一种高效且可持续的方法,同时去除有机污染物并回收金属。研究团队发现,在纯水溶液中,PEC技术对有机污染物的去除效率较高,能够实现超过99%的PAHs、PCBs和TBT去除率,同时能够回收76%的铜。然而,在实际沉积物处理
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-11-07
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基于硫磺和硫酸铅的顺序相变技术,从铜渣废料中回收铅、铜和锡
铜渣废料是一种在铅精炼过程中产生的有害物质,主要由铅、铜、砷和锡等重金属组成。这种废料的处理不当会对环境安全造成严重威胁,因此开发一种高效的处理方法对于提高资源回收率和保障环境安全具有重要意义。本研究提出了一种创新的相变方法,用于从铜渣废料中实现多金属的分离与回收,该方法通过两步焙烧过程,成功实现了砷的有效去除,并提高了铅、铜和锡的回收率。在铅精炼过程中,铜渣废料中的杂质如砷、铜和锡会以硫化物、砷化物等形式被释放并分离。这些杂质的含量通常为砷1.11%、铅56.46%、铜24.95%和锡0.3-5%,在未经处理的情况下,会对环境造成极大的危害。然而,从资源回收的角度来看,这些高含量的金属也具有
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-11-07
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基于多模态大语言模型与检索增强生成技术的膳食评估新框架DietAI24:实现65种营养素零样本精准分析
在健康研究领域,准确评估膳食摄入量如同解开人体健康密码的关键钥匙。传统的24小时膳食回顾(24HR)虽被奉为金标准,却深深依赖参与者的记忆能力,不可避免地面临遗漏、低估和认知疲劳等挑战。随着智能手机的普及,通过拍摄食物照片进行营养分析似乎提供了便捷的解决方案,但现实却令人失望——现有计算机视觉系统在真实世界食物图像前表现不佳,昏暗光线、复杂摆盘和多样分量都成为技术障碍,更令人遗憾的是,它们大多只能分析热量、蛋白质等基础宏量营养素,无法满足临床研究对全面营养分析的需求。进入人工智能新时代,多模态大语言模型(MLLMs)在视觉理解方面展现出强大潜力,但直接应用于营养领域却面临严重问题:这些模型可能
来源:Communications Medicine
时间:2025-11-07
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基于反相高效液相色谱(HPLC)的双参数检测方法,用于测定人体尿液中激肽原酶的活性
在当前生物制药领域迅速发展的背景下,酶类药物因其独特的生物活性和治疗效果,正成为治疗多种复杂疾病的重要手段。其中,人类尿液中的激肽原酶(Kallidinogenase, KN)作为一种重要的丝氨酸蛋白酶,因其在改善缺血脑区微循环、促进新生血管形成、调节脑组织代谢等方面的显著作用,逐渐被应用于急性脑梗死的治疗。为了确保KN药物的质量和治疗效果,准确测定其酶活性成为药物研发和质量控制过程中不可或缺的一环。传统的酶活性测定方法多依赖于紫外-可见分光光度法(UV–Vis),这种方法虽然操作简便,但在实际应用中常常受到溶液中底物或基质的干扰,导致测定结果的不准确性和重复性较差。此外,荧光分光光度法、电化
来源:Journal of Chromatography B
时间:2025-11-07
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基于浸没技术的清除方法与心肌组织中的自发荧光淬灭现象
近年来,随着光学显微镜技术和组织制备方法的不断进步,我们已经能够对复杂的微血管网络进行三维可视化。组织清除技术有助于改善光穿透性并延长成像深度,为研究组织内部结构提供了重要支持。传统的血管标记和组织清除方法通常依赖于灌注技术,这种技术虽然有效,但在处理大型动物模型的组织时,浸入式方法则表现出更高的实用性。本文提出了一种适用于心肌组织的浸入式血管标记与组织清除协议,使用番茄凝集素和CUBIC(一种用于组织透明化的试剂)进行操作,并展示了其在最大成像深度150微米下的有效性。此外,本文还优化了该协议中的去脂和淬灭步骤,并通过信号强度和平均z切片强度的自动分析来评估图像质量。在显微镜成像领域,微血管
来源:Microcirculation
时间:2025-11-07
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从朱槿(Ziziphus lotus L.)的叶子和种子中通过植物化学和计算方法发现高效的黄嘌呤氧化酶抑制剂
摘要 Ziziphus lotus(李属植物)因其抗炎和抗氧化特性而备受关注,但关于其作为抗痛风药物的潜力,科学研究还相对有限。本研究首次探讨了Z. lotus种子和叶片提取物对牛黄嘌呤氧化酶(BXO)的抑制作用。BXO是尿酸生物合成及痛风发病机制中的关键酶。为了分析其活性成分,研究人员采用液相色谱-高分辨率电喷雾离子化质谱(LC–HRESIMS)技术对其进行了植物化学分析。体外实验结果表明,种子提取物的抑制效果更为显著(IC50 = 40.63 ± 0.41 µg/mL),优于叶片提取物(IC50 = 61.06 ± 1.15
来源:Chemistry & Biodiversity
时间:2025-11-07