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突破视觉极限:人眼分辨率新测与显示技术新标准
当我们陶醉于智能手机、虚拟现实(VR)和增强现实(AR)设备带来的绚丽画面时,一个根本性问题浮出水面:屏幕分辨率究竟要有多高,才能让人眼完全无法察觉像素点,达到所谓的“视网膜分辨率(retinal resolution)”?长期以来,业界普遍以20/20视力标准(对应60像素每度,pixels per degree, ppd)作为设计标杆。然而,这一标准真的代表了人类视觉的极限吗?随着显示技术逼近理论极限,每一点提升都意味着巨大的研发成本,精确测量人眼的真实分辨率极限,已成为消费电子、影像处理和虚拟现实领域迫在眉睫的需求。传统研究面临一个关键瓶颈:难以对显示内容的分辨率进行连续、精确的控制。数
来源:Nature Communications
时间:2025-10-28
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SCSES:基于数据扩散的单细胞分辨率可变剪接异质性解析新方法
在生命科学领域,单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术的出现使研究人员能够在单个细胞水平解析转录组的异质性,然而在转录后调控层面,特别是可变剪接(Alternative Splicing, AS)的研究仍面临巨大挑战。可变剪接作为真核生物基因表达调控的关键机制,能够从一个基因产生多个转录本,极大地增加了转录组的多样性。研究表明,超过95%的人类多外显子基因会发生可变剪接,产生超过30万种异构体。尽管其在细胞分化、发育和疾病中具有重要作用,但由于scRNA-seq数据存在高丢失率、不可避免的技术噪音和有限的测序覆盖度,准确表征单细胞水平的剪接变化一直是个难题。现有计算方法如BRIE、Expe
来源:Nature Communications
时间:2025-10-28
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综述:创新生物材料在促进口腔内伤口愈合中的应用:机制、应用与挑战
口腔内伤口愈合的独特挑战与机遇口腔是人体一个独特的微环境,其伤口愈合过程既面临挑战,也蕴含机遇。与皮肤伤口相比,口腔黏膜伤口通常愈合更快且疤痕形成更少。这得益于唾液中的生长因子、丰富的血液供应以及口腔内特定的细胞和分子机制。然而,口腔内持续的湿润环境、复杂的微生物群落、咀嚼和言语带来的机械应力,以及局部和全身性因素(如糖尿病、免疫抑制),都给伤口愈合带来了显著挑战。口腔内伤口愈合的生理机制口腔内伤口愈合遵循经典的四个阶段模式:止血、炎症、增殖和成熟。但其具体过程具有鲜明的口腔特色。口腔黏膜愈合的关键特征止血阶段:口腔黏膜的止血速度显著快于皮肤,这主要归功于唾液和组织中高含量的组织因子。唾液中的
来源:Materials Today Bio
时间:2025-10-28
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超越单纯的时间投入:一种基于脑电图(EEG)的方法,用于有效评估模拟和实际驾驶中的精神疲劳状态
### 驾驶疲劳对道路安全的影响驾驶疲劳是导致道路交通事故的一个关键因素,其影响不仅限于道路环境,还广泛存在于航海和航空领域。研究表明,约三分之一的道路事故可能与驾驶疲劳有关,这一数据凸显了其对公众安全的严重威胁。然而,尽管在某些特定领域(如航海和航空)中,驾驶疲劳的影响相对有限,因为这些领域中操作人员的数量较少,但在道路环境中,由于每天驾驶的人员数量庞大,其影响被显著放大。例如,欧洲有大约3亿名驾驶员,其中约20%的驾驶员报告称曾在驾驶时感到过于疲惫,无法保持眼睛睁开的状态。这表明,驾驶疲劳对全球道路安全的影响极为深远。### 驾驶疲劳的分类与表现驾驶疲劳通常分为肌肉疲劳和心理疲劳。肌肉疲劳
来源:Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
时间:2025-10-28
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通过加压气体膨胀液体技术与超临界吸附沉淀法结合制备的富含抗生素的钙交联海藻酸盐伤口敷料,用于治疗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染
抗生素耐药性是全球医疗领域面临的主要挑战,而抗菌疗法的开发及其靶向递送方式的进展却未能跟上这一挑战的步伐。许多具有潜力的抗菌候选物质在发现阶段就因高疏水性和低生物利用度而被放弃,这限制了它们在临床前模型中的评估。因此,开发出与高效但疏水性强的抗菌候选物质兼容的递送技术,有可能重新激活停滞不前的抗生素研发管线。在本研究中,我们将加压气体膨胀液体技术(PGXTEC)与超临界吸附沉淀法结合,用于将难溶于水的抗菌化合物直接递送到受感染的伤口中。经过PGXTEC处理的交联海藻酸盐压缩成圆盘后,其比表面积极高(约160平方米/克),从而能够实现药物渗透和有效的渗出物吸收。作为概念验证,含有夫西地酸(FA)
来源:ACS Applied Bio Materials
时间:2025-10-28
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利用酵母展示技术和深度测序技术,对GPCR配体C5a进行高通量突变特性分析
亮点•开发了一种新的筛选技术,用于分析靶向G蛋白偶联受体(GPCRs)的配体的结合特性•通过位点饱和突变实验研究了C5a与C5aR1和C5aR2的结合机制•突变实验揭示了C5a在C5aR1和C5aR2上的结合机制存在差异总结高通量突变技术被广泛用于系统性地研究蛋白质功能,在治疗药物开发中发挥着关键作用。作为最大的膜受体类别,G蛋白偶联受体(GPCRs)是这些研究的主要对象。然而,尽管在理解GPCRs本身方面取得了显著进展,但由于目标受体的溶解难度较大,对其配体的突变研究进展相对滞后。在这项研究中,我们提出了一种新方法,利用脂质囊泡将目标膜受体嵌入并稳定其中,从而实现直接配体筛选。我们应用这一平
来源:Structure
时间:2025-10-28
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HeavyBuilder:基于深度学习的抗体重链高通量结构预测与结构空间分析新方法
在免疫学领域,抗体作为适应性免疫系统的关键效应分子,其功能高度依赖于三维空间结构。近年来,高通量测序技术的飞速发展使得科学家能够以前所未有的规模解析抗体的基因序列。然而,一个尴尬的现实是:公共数据库中绝大多数免疫球蛋白序列数据(例如OAS数据库中超过24亿条)仅为重链序列,因为单独测序重链比同时测序轻重链配对序列更为经济便捷。尽管重链在抗体-抗原相互作用中通常扮演更为主导的角色,且其可变区(VH)由于V(D)J基因重排(涉及V、D、J三个基因片段)而具有更高的多样性,尤其是互补决定区3(CDRH3)的多样性最为显著,但如何在海量序列数据的基础上进行大规模的结构表征和分析,却一直是个难题。传统的
来源:Journal of Molecular Biology
时间:2025-10-28
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应用双病毒刺突方法加速病毒清除的早期研究
在生物制药领域,病毒清除研究是确保产品安全性的关键环节。随着生物技术产品的广泛应用,尤其是基于哺乳动物细胞系(如中国仓鼠卵巢细胞,CHO细胞)的生产,病毒污染的风险始终存在。这种风险可能来源于细胞系本身或生产过程中意外引入的病毒。因此,按照国际协调会议(ICH)Q5A指南,必须对生产过程中已有的纯化步骤进行病毒清除/灭活能力的评估。病毒清除研究不仅对药物上市申请(IND)至关重要,也直接影响到产品的安全性和监管合规性。传统的病毒清除研究方法通常采用“单病毒加标”策略,即每次实验仅对一种特定病毒进行加标,然后通过细胞感染性实验检测其在纯化过程中的清除情况。这种策略虽然能够准确评估每种病毒的清除效
来源:Biotechnology and Bioengineering
时间:2025-10-28
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基于MPS技术的513多基因型SNP鉴定试剂盒的开发和验证,用于降解的法医样本
摘要在常规法医实践中,降解样本是一个挑战。常用的短串联重复标记由于其结构复杂性和位点长度,并不适合用于降解样本的分析。相比之下,单核苷酸多态性(SNPs)由于具有单碱基突变的特点,可以设计出较短的扩增片段,从而在检测降解样本中的突变时具有优势。因此,我们的团队开发了一种多重扩增系统,用于对降解样本进行个体识别,该系统涵盖了507个常染色体SNP位点、5个Y染色体插入/缺失(InDel)位点和1个牙釉质蛋白性别鉴定位点。该多重系统中的扩增片段长度范围为81至116 bp。通过对201个样本进行测序分析,验证了该体系的法医适用性。其中包含30个降解样本(模拟降解样本:热降解和超声波破碎;福尔马林固
来源:Human Genetics
时间:2025-10-28
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综述:人工智能在可持续农业中的应用:迈向社会技术路线图
人工智能驱动的精准农业与智能作物管理农业正处在满足全球粮食需求与应对气候资源压力的关键节点。人工智能(AI)作为颠覆性力量,通过数据分析、预测和自动化推动着“农业4.0”的到来。其核心应用是精准农业(Precision Agriculture, PA),这是一种基于田块内和田间变异性的管理策略,旨在实现“在正确的地点、正确的时间、以正确的量施用正确的投入”,从而提高效率并减少环境影响。近年来,决策支持系统(Decision Support Systems, DSS)整合多源数据(如土壤传感器、气象数据和无人机影像)与机器学习(Machine Learning, ML)/深度学习(Deep Le
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-10-28
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基于3D重建技术的玉米冠层结构与光能捕获优化研究——种植密度和叶序排列对光合有效辐射拦截的影响分析
在全球粮食安全面临挑战的背景下,玉米作为世界第一大谷物作物,其产量提升对满足日益增长的食品和工业需求至关重要。过去几十年间,通过增加种植密度来提高单位面积产量已成为玉米生产的主要策略,现代杂交种对高密度种植的耐受性增强使得每公顷穗数得以提升。然而,这种高密度种植模式也带来了新的挑战——植株间竞争加剧导致相互遮荫现象严重,从而限制了光能捕获效率,最终影响产量潜力。植物冠层结构在光能拦截中扮演着关键角色,其中光合有效辐射(PAR,Photosynthetically Active Radiation)是衡量光能利用效率的重要指标。玉米植株通过一种称为"冠层重定向"的自然适应机制,即调整叶片方位角来
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-10-28
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基于迁移学习和Sentinel卫星数据的农田尺度作物产量预测方法研究
在全球气候变化和人口增长的双重压力下,粮食安全已成为人类面临的严峻挑战。联合国可持续发展目标明确提出“零饥饿”愿景,而精准农业中的作物产量预测技术正是实现这一目标的关键工具。传统上,基于机器学习和地球观测(Earth Observation, EO)数据的产量预测模型潜力巨大,但一个核心瓶颈问题日益凸显:农田尺度的训练数据极其稀缺。这就像一位技艺高超的厨师,空有满腹菜谱,却缺少新鲜的食材,难以施展身手。这种数据匮乏严重限制了模型在具体农场管理中的应用,使得针对单个田块的精准预测难以实现。相比之下,区域尺度(如县级、省级)的作物产量数据则相对容易获取,许多国家的统计部门都会公开这类数据。然而,区
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-10-28
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基于语义分割与集成回归的笼养蛋鸡视觉体重估测方法研究
在现代化家禽养殖业中,实时掌握蛋鸡的体重变化对于优化生产效益至关重要。体重作为反映蛋鸡健康状况的关键生理指标,直接影响产蛋率与蛋品质量。传统的人工称重方法不仅劳动强度大,还会对鸡群造成应激反应,研究表明可能导致产蛋量短期下降高达8%。而非接触式的机器视觉技术虽能避免这些问题,但在实际笼养环境中却面临诸多挑战:狭窄的笼内空间导致鸡只姿态多变,铁丝网遮挡造成图像不完整,羽毛蓬松度差异影响轮廓特征提取,以及拍摄距离变化带来的尺度差异等。这些因素使得现有视觉估重方法在商业化笼养场景中的准确性和稳定性难以满足要求。为解决上述难题,河北科技师范学院的研究团队在《Smart Agricultural Tec
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-10-28
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基于混合金属纳米粒子多色显色增强的多重侧向流免疫分析技术用于上皮间质转化关键蛋白同步检测
在肿瘤转移的复杂过程中,上皮间质转化(EMT)扮演着关键角色。这一过程使得上皮细胞失去极性,获得间质特性,从而增强细胞的迁移和侵袭能力。E-钙黏蛋白(E-cad)和N-钙黏蛋白(N-cad)作为EMT过程中的两个核心生物标志物,它们的动态变化可以有效反映肿瘤的转移状态。然而,现有的检测方法如免疫组织化学、酶联免疫吸附试验(ELISA)和免疫荧光等,存在成本高、耗时长、依赖专业设备等局限性,难以满足临床快速、床边检测(POC)的需求。面对这一挑战,顾耀阳等人发表在《Sensors and Actuators Reports》上的研究提出了一种创新解决方案。研究人员开发了一种基于多色金属纳米粒子混
来源:Sensors and Actuators Reports
时间:2025-10-28
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使用一种新型低成本、可在现场应用的RNA提取和储存方法,验证了七种具有大流行潜力的病毒家族中原型病毒的灭活效果
在这项研究中,科学家们探讨了一种新的RNA提取和保存方法(RNAES),旨在提高全球应对新兴和再出现传染病(re/EID)的准备能力。随着全球范围内不断出现新的病毒威胁,如中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)、日本脑炎病毒(JEV)、西尼罗病毒(WNV)、汉坦病毒(HTV)、麻疹病毒(MV)、Heartland病毒(HTV)、肠病毒A71(EV-A71)、寨卡病毒(CHIKV)和西方马脑炎病毒(WEEV),对这些病毒进行快速、安全和有效的研究变得尤为重要。这些病毒属于七个高风险病毒家族,代表了当前或潜在的全球健康威胁。然而,传统的RNA提取方法通常需要昂贵的设备、稳定的电力供应以及复杂的
来源:Journal of Virological Methods
时间:2025-10-28
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用于牙周病的先进免疫诊断技术:利用A7和G1抗体组合靶向检测Kgp和RgpB
近年来,随着人们对口腔健康重视程度的不断提高,牙周病的诊断与治疗成为医学研究的重要领域。牙周病是一种慢性炎症性疾病,主要影响支持牙齿的组织,是成年人牙齿脱落的主要原因之一。该病会导致牙周韧带和牙槽骨的逐渐破坏,从轻度牙龈炎发展为严重的牙周炎。如果牙周炎得不到有效治疗,不仅会导致牙齿脱落,还可能引发一系列全身性疾病,如心血管疾病、糖尿病和呼吸道感染。然而,由于牙周病在早期往往没有明显症状,因此早期诊断和干预对于防止不可逆损伤至关重要。目前,牙周病的诊断主要依赖于临床评估、牙周探针检查和影像学检查等方法。这些传统方法虽然在一定程度上能够评估疾病状态,但它们通常只能在组织破坏发生后才能检测到,因此在
来源:Journal of Advanced Research
时间:2025-10-28
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scMapNet:通过视觉迁移学习结合表格到图像的转换方法,基于标记对scRNA-seq数据进行细胞类型注释
在当今社会,随着农业和工业的发展,农药残留问题日益严重,对人类健康和生态环境构成了重大威胁。为了解决这一问题,科学家们不断探索新的检测方法,以提高检测效率和准确性。其中,荧光检测技术因其操作简便、成本低廉、灵敏度高和选择性好等优点,成为一种重要的手段。然而,传统的荧光检测方法在实际应用中常面临一些挑战,例如光谱重叠度低和杂质干扰等问题,这些因素限制了其在复杂环境中的可靠性。因此,开发具有高荧光强度和良好光谱重叠特性的新型荧光探针成为研究的热点。近年来,碳点(Carbon Dots, CDs)作为一种新型的纳米材料,因其良好的生物相容性、高稳定性和易制备性,被广泛应用于荧光检测领域。CDs的荧光
来源:Journal of Advanced Research
时间:2025-10-28
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综述:基于质谱技术的磷脂酰肌醇分析:进展、挑战及未来发展方向
磷脂酰肌醇磷酸盐(Phosphoinositides, PIPs)是磷脂酰肌醇(Phosphatidylinositol, PI)的磷酸化衍生物,尽管它们在细胞膜中的含量较低,但却是调控多种细胞过程的关键成分。这些细胞过程包括信号传导、膜运输以及细胞运动等。PIPs在细胞内的存在形式是通过在肌醇环的3′、4′和5′位置添加磷酸基团而形成的七种不同亚类,分别是PI(3)P、PI(4)P、PI(5)P、PI(3,4)P₂、PI(3,5)P₂、PI(4,5)P₂和PI(3,4,5)P₃。每种PIPs亚类在细胞内的分布具有高度的特异性,例如PI(4,5)P₂主要分布在细胞膜上,而PI(3,5)P₂则主
来源:Molecular Omics
时间:2025-10-28
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利用无人机多光谱图像,基于深度学习技术检测稻田中阔叶杂草侵染的时间变化情况
在水稻种植过程中,及时且准确地监测杂草侵害对于优化除草剂的使用至关重要,尤其是在特定区域杂草管理(Site-Specific Weed Management, SSWM)策略中。传统的全面喷洒方法仍然被广泛采用,这导致了除草剂的过度使用,增加了成本,并可能引发环境问题和杂草抗药性的产生。为了解决这一问题,本研究提出了一种基于深度学习的变更检测方法,用于评估水稻田中阔叶杂草侵害的时间动态变化。通过使用无人飞行器(UAV)采集多光谱图像,并开发了一个深度前馈神经网络(DFNN),以对水稻、土壤和阔叶杂草进行分类。此外,采用后分类变更检测方法来评估不同时间点的杂草侵害率。研究发现,在未处理的地块中,
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-10-28
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中国人群中丙烯酰胺的人体生物监测:通过膳食摄入与体内尿液代谢物暴露之间的关联,探讨新的日暴露量和风险评估方法
丙烯酰胺(AA)是一种可能的2A类致癌物,是一种常见的日常接触污染物,广泛存在于环境和各种热加工食品中。尽管自发现丙烯酰胺以来已经过去了20多年,但基于内部和外部暴露关联的全面风险评估结果仍不甚明确。在这里,我们使用尿液中的巯基酸生物标志物来指示人体对丙烯酰胺的短期暴露情况,并对中国金华市45至75岁人群(n = 1638人)进行了风险评估。该评估基于每日饮食摄入数据和尿液中的丙烯酰胺内部暴露水平进行分析和评价。根据食物频率问卷(EDI FFQ)计算,男性和女性的每日丙烯酰胺摄入量均为0.16 μg/kg·d。此外,我们还利用之前建立的基于生理学的毒代动力学(PBTK)模型,从尿液暴露水平推断
来源:Journal of Agricultural and Food Chemistry
时间:2025-10-28