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利用微流控技术,通过β-葡聚糖修饰的脂质体实现针对微褶细胞的口服递送,从而将源自食物的血管紧张素I转换酶抑制肽输送至目标部位
本研究提出了一种新型的口服递送系统,用于将食物来源的血管紧张素I转化酶(ACE)抑制肽递送到体内。该系统结合了β-葡聚糖功能化的脂质体、微流控封装技术和受体介导的靶向机制。两种源自卵白蛋白的肽(RADHPFL和YAEERYPIL)通过可控的微流控自组装过程被封装到脂质体中(脂质体由卵磷脂、胆固醇和DSPE-β-葡聚糖组成)。与游离态肽相比,这种封装方式显著提高了肽的胃肠道稳定性并保持了其ACE抑制活性。在脂质体表面接枝β-葡聚糖后,这些肽能够通过与Dectin-1受体的相互作用特异性地靶向肠道微褶(M)细胞,从而促进其在派尔集合淋巴结(Peyer’s patches)中的吸收。在自发性高血压大
来源:Journal of Agricultural and Food Chemistry
时间:2025-10-24
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综述:稀土元素在农业应用中的反思与挑战:高促进作用与低抑制效应、农药残留的检测,以及农产品的可追溯性和防伪技术
稀土元素(REEs)因其多样的化学性质和形态而越来越被认为是提高农业生产力和改善农产品质量的宝贵资源。本综述系统地总结了稀土元素在农业领域中的显著积极作用。稀土元素的独特特性能够显著增强作物的抗逆能力,通过改善光合作用和养分吸收来促进作物生长发育,并提高产量。此外,稀土元素在创新技术中发挥着关键作用,例如快速检测农药残留物,为农产品的可追溯性和防伪措施提供可靠的解决方案,从而直接有助于食品安全。虽然承认稀土元素过度积累可能带来环境和健康风险,但本综述主要侧重于阐明其巨大的应用价值及其作用机制。最后,我们探讨了当前面临的挑战和未来的研究方向,旨在为现代农业中稀土元素的可持续和高价值利用提供有价值
来源:Journal of Agricultural and Food Chemistry
时间:2025-10-24
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水稻冠层光合作用的关键预测因子:冠层占据体积(COV)的高通量表型分析新方法
在追求粮食安全的道路上,科学家们一直致力于解开作物高产的秘密。传统研究多聚焦于单个叶片的光合作用效率,但实际生产中,整个冠层的光合能力才是决定最终产量的关键。然而,冠层结构复杂多变,如何快速精准地量化其光合效能成为农业科学领域的难点。现有测量方法往往耗时费力,且难以捕捉冠层三维结构的动态变化,这严重制约了高产育种和栽培管理优化的进程。针对这一瓶颈,中国农业大学的研究团队在《Rice Science》上发表了一项创新性研究。他们独辟蹊径地将目光投向冠层占据体积(Canopy Occupation Volume,简称COV)这一综合性指标,开发了一套高效的三维表型分析技术,为解析冠层光合作用提供了
来源:Rice Science
时间:2025-10-24
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马匹反兴奋剂中咖啡因与利多卡因UHPLC-HRMS定量方法的不确定度评估:自下而上与自上而下双视角比较
在生物分析领域,定量结果的质量不仅需要经过验证的分析方法,更依赖于对测量不确定度的严谨评估。本研究聚焦马匹反兴奋剂控制领域,探讨了采用超高效液相色谱-高分辨质谱(UHPLC-HRMS)检测马尿中咖啡因(caffeine)和利多卡因(lidocaine)时,两种不确定度评估方法的实践挑战。研究人员将基于《测量不确定度表示指南》(ISO GUM)的自下而上(bottom-up)方法,与通过F检验构建β-含量γ-置信容忍区间(β-content, γ-confidence tolerance intervals, β,γ-CCTI)的自上而下(top-down)化学计量学方法进行对比。研究发现,IS
来源:Journal of Separation Science
时间:2025-10-24
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电化学污泥预处理渗滤液混合培养体系合成聚羟基脂肪酸酯(PHA)的创新研究
聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates, PHA)作为具有良好环境友好性和应用价值的可生物降解塑料,其大规模应用一直受制于高昂的生产成本,特别是碳源成本。研究人员发现,在电化学处理结合压滤的污泥脱水过程中会产生富含有机物的渗滤液,这为PHA生产提供了潜在的廉价碳源。本研究在35°C和pH 5.5条件下通过厌氧发酵将渗滤液转化为挥发性脂肪酸(Volatile Fatty Acids, VFAs),随后将其作为碳源供给从废水污泥中驯化获得的PHA生产混合培养体系。实验结果显示,该体系获得的最高PHA含量达到42%(克/克挥发性悬浮固体),其中聚羟基丁酸酯(Poly(3-Hydr
来源:Biotechnology and Applied Biochemistry
时间:2025-10-24
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基于肝脏脂肪放射组学指数(LARI)的低剂量冠状动脉钙化CT机会性评估肝脂肪变性的新方法
在当今社会,随着肥胖和糖尿病等代谢性危险因素的流行,非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)——现根据最新共识被重新定义为代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)——的患病率已攀升至流行病水平,全球估计有32%的人口受累,美国更是高达40%。肝脂肪变性(Hepatic Steatosis, HS)是MASLD最早且最普遍的表现形式,它不仅是肝衰竭的主要风险因素,更是心血管疾病的独立危险因素。早期识别HS对于实施预防策略和及时干预(例如使用GLP-1受体激动剂等药物)以降低心血管风险至关重要。然而,肝活检作为评估HS的金标准,因其有创性限制了临床应用。现有的非侵入性方法,如超声(US)灵敏度有限,磁共振
来源:eBioMedicine
时间:2025-10-24
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基于领域知识提示与多任务学习的大模型驱动主食作物叶部病害严重度评估新方法
在全球粮食安全面临严峻挑战的背景下,主食作物病害的精准识别与严重度评估成为农业领域的关键课题。传统方法主要依赖人工诊断或基于卷积神经网络的分类模型,但这些方法存在明显局限:分类网络无法量化病斑比例,而分割方法又需要大量高质量标注数据,在实际应用中往往成本高昂且效率低下。针对这些痛点,贵州大学计算机科学与技术学院的研究团队在《The Crop Journal》上发表了一项创新性研究,提出了一种名为DKP-ADS的新型框架。该研究巧妙地将多任务学习策略与知识驱动的大模型分割技术相结合,构建了一个包含三个核心模块的自动化评估系统。研究团队采用了多项前沿技术方法:首先利用多任务学习策略构建图像信息处理
来源:The Crop Journal
时间:2025-10-24
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面向晶圆缺陷检测的高效鲁棒SEM图像去噪方法研究
在半导体制造业中,扫描电子显微镜(SEM)如同高精度的“工业显微镜”,承担着检测晶圆表面缺陷的关键任务。然而,SEM图像在采集过程中会不可避免地引入噪声,这些噪声如同蒙在镜片上的雾气,严重干扰对微小缺陷的识别。传统解决方案是通过多次拍摄同一区域并取平均值来降噪,但这种方法不仅耗时耗力,还可能对样品造成损伤。随着人工智能技术的发展,基于深度学习的去噪方法为这一问题带来了新思路,但它们也面临着两大挑战:一方面,监督学习方法需要大量“干净-噪声”图像对进行训练,而获取高质量的干净SEM图像成本极高;另一方面,自监督方法虽然降低了数据需求,但在处理实际工业场景中结构复杂的SEM图像时,泛化能力往往不足
来源:Microscopy and Microanalysis
时间:2025-10-24
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Prime编辑技术精准修复RBM20-P633L突变:扩张型心肌病基因治疗新突破
心脏作为终末分化器官,一旦遭受基因突变引发的损伤,几乎无法自我修复。扩张型心肌病(Dilated Cardiomyopathy, DCM)正是一类由基因突变导致的心肌病变,全球约1/220人群受其影响,其中25%-35%病例与遗传因素相关。致病基因LMNA和RBM20的突变分别占家族性DCM的5.9%和3%,尤其RBM20基因的P633L突变会引发蛋白质错误定位与剪接紊乱,最终导致心力衰竭。传统基因编辑技术如CRISPR-Cas9依赖DNA双链断裂和细胞增殖修复机制,难以在非分裂的心肌细胞中安全应用。而新兴的Prime编辑(Prime Editing, PE)技术能够在不引起双链断裂的前提下实
来源:Molecular Therapy Nucleic Acids
时间:2025-10-24
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综述:可穿戴心血管监测系统:技术进展、应用与未来展望
脉搏波传感器脉搏波测量是评估心血管健康的关键诊断工具,通过分析脉搏波传播速度(PWV)等参数来反映血管僵硬度。脉搏波分析(PWA)则可提供心率变异性(HRV)等洞察,反映自主神经系统功能。光学传感器用于脉搏波光电体积描记法(PPG)是一种广泛使用的光学技术,通过发光二极管(LED)发射光穿透皮肤,光电探测器(PD)检测被血液调制后的反射或透射光信号,从而提取心率、脉搏波形和血氧饱和度(SpO2)等生理参数。PPG波形包含反映组织结构和平均血容量的直流(DC)分量,以及反映心脏引起的血容量变化的交流(AC)分量。透射式PPG传感器(如指夹式)光路穿过组织,信噪比(SNR)高,测量更准确,但通常有
来源:npj Cardiovascular Health
时间:2025-10-24
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基于高斯混合模型的高效多样本流式细胞术数据分析方法及其应用研究
流式细胞术(FCM)作为单细胞分析的重要技术,能够在高速通量条件下对大量细胞的多个生物标记物进行同步检测。随着技术进步,现代流式细胞仪可对每个样本数百万个细胞的50个参数进行同时测定,产生了海量的高维数据。然而,这种数据规模的快速增长对传统依赖专家经验的FCM数据分析方法提出了严峻挑战,如何保证分析结果的客观性和可重复性成为亟待解决的问题。在临床实践和科学研究中,FCM数据分析往往涉及多个样本间的比较。例如需要对比不同样本中对应细胞群体的差异,或将来自同一队列的样本区分为患病与健康两组,抑或追踪不同时间点样本中细胞群体组成的变化。这些应用场景都要求实现跨样本的细胞聚类对齐。目前主流解决方法包括
来源:BMC Bioinformatics
时间:2025-10-24
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无刺蜂产品来源益生乳酸菌的分离鉴定及低聚半乳糖强化微胶囊技术提升其稳定性研究
在追求健康的今天,益生菌作为活的微生物,当其摄入足够量时能赋予宿主健康益处,已成为功能性食品和膳食补充剂领域的热门研究方向。然而,如何确保这些娇贵的益生菌能够经受住胃酸的猛烈攻击、胆汁盐的严峻考验,并在储存期间保持足够的活菌数,一直是制约其广泛应用的技术瓶颈。传统的益生菌来源多集中于发酵食品,但自然界中是否隐藏着更具潜力的菌种资源?无刺蜂(Stingless bee),这类重要的传粉昆虫,其制造的蜂蜜和蜂粮不仅富含独特的生物活性成分,还是一个尚未被充分探索的益生乳酸菌(Lactic Acid Bacteria, LAB)宝库。这些产品中的天然微生物群落,在与蜜蜂共生的过程中,可能已经演化出卓越
来源:Annals of Microbiology
时间:2025-10-24
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用于高性能微型光谱仪的增强型光谱调制技术
利用单个光电探测器获取未知光源的波长信息对于基础研究和工业检测都非常重要。基于光谱调制和重建算法,已经开发出了体积小巧的微型光谱仪。在这里,我们展示了一种基于应变型MoS2/WSe2异质结构器件的微型光谱仪,通过增强光谱调制实现了这一目标。应变是通过金电极(Au fingers)产生的,这些电极可以局部调整异质结构的电子能带结构,并引入等离子体效应以增强局部吸收。重要的是,这些金电极还能改变局部电场分布,进一步放大光谱差异。所制备的光电探测器在2 V偏压下的响应度为9.8 A/W,探测灵敏度为5.6 × 1012 Jones。该光电探测器能够探测550至900纳米范围内的波长,光谱分辨率为3纳
来源:Nano Letters
时间:2025-10-24
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得益于超高分辨率可折叠心机接口的长期心脏电生理成像技术
心脏心律失常的电生理成像技术的发展在很大程度上依赖于解决关键的技术难题:长期生物相容性、空间分辨率的限制以及与动态心脏组织的机械不匹配问题。为了解决这些问题,我们开发了一种用于10微米级液态金属电极阵列的快速封装方法,能够在30分钟内制造出超高密度且灵活的传感器阵列(约28570个传感器/平方厘米)。该技术构建了一种完全可折叠的高密度心脏-机器接口,可以通过微创方式部署(折叠直径小于3毫米)。该接口能够在大鼠、兔子和狗的模型中实现高分辨率的微尺度电异质性成像(例如,在心室颤动情况下能够观察到0.2平方毫米范围内的复杂电活动模式),同时保持长期的可靠性(电极功能在98天内保持100%)。这项技术
来源:Nano Letters
时间:2025-10-24
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利用尖端增强型圆偏振光致发光成像技术可视化过渡金属硫族化合物中的纳米尺度谷极化现象
在纳米尺度上绘制谷极化的空间分布对于理解局部不均匀性对过渡金属硫族化合物(TMD)谷电子器件性能的影响至关重要,但由于传统光学技术的空间分辨率限制,这一任务仍然具有挑战性。在这里,我们引入了基于探针增强的圆偏振光致发光(TECPPL)成像技术,该技术能够同时绘制激子发射强度和谷极化的分布。我们研究了一种单层(1L)MoS2/WS2异质结(HJ),并观察到在σ+σ+和σ+σ–两种极化配置下,近场(NF)光致发光(PL)都有显著增强。近场圆偏振度(Pc)达到了0.67,远场(FF)测量结果相比提高了4倍。这种高局部信号增强效果使得可以直接观察到PL强度和Pc的空间变化,其空间分辨率为约20纳米。我
来源:Nano Letters
时间:2025-10-24
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通过液相色谱-高分辨率质谱结合碰撞诱导解离(CID)和电子激活解离(EAD)技术,对17种氮杂蒽类化合物的裂解途径进行了表征与解析
尼塔泽类(Nitazenes)是一类新型精神活性物质,由于被广泛滥用而成为重大的公共卫生和安全问题。虽然已经开发出多种检测方法(尤其是质谱技术)来检测这些物质,但关于其碎片化路径和异构体鉴定的信息仍然有限。这些知识对于药物分析和法医毒理学至关重要。在质谱技术中,碰撞诱导解离(Collision-Induced Dissociation, CID)常用于分析分析物的碎片化过程;然而,其碎片化模式可能不足以完全表征或区分异构体。电子激活解离(Electron-Activated Dissociation, EAD)这种碎片化技术能够生成独特的碎片离子,从而为尼塔泽类物质的鉴定和表征提供补充信息。本
来源:Journal of the American Society for Mass Spectrometry
时间:2025-10-24
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利用MALDI成像质谱技术对单价金属-螯合剂复合物和脂质进行单峰成像分析
在生物体内,单价金属离子(M⁺)的精确调控对于维持正常的细胞功能至关重要。这些离子,尤其是钠(Na⁺)和钾(K⁺)的浓度,不仅影响电化学信号的传递,还在营养物质和废物的次级运输过程中发挥关键作用。当这些金属离子的稳态失衡时,可能会干扰这些机制,进而影响下游生物分子如脂质的代谢。因此,阐明金属离子丰度与相关生物分子分布之间的关系,有助于更深入地理解健康组织和疾病组织的生理特性。目前,用于生物金属分布成像的传统技术包括二次离子质谱(SIMS)、激光诱导耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)以及X射线荧光光谱(XRF),但这些方法主要局限于元素分析或分子碎片的检测,难以直接可视化更复杂的生物分子在相
来源:Journal of the American Society for Mass Spectrometry
时间:2025-10-24
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SERS集成微针:实现纳米等离子体技术与微采样技术相结合,用于先进生物分析
具备高选择性和快速响应能力的灵敏分析技术对于健康监测、疾病诊断、农业管理和食品安全至关重要,这些技术能够对生物组织进行原位测量。然而,传统的生物采样方法往往具有侵入性、成本高昂且使用不便。微针(MN)技术提供了一种非侵入性、快速且可自我实施的方法,用于采集富含生物标志物和代谢物的细胞外液样本,这些物质能够反映健康状况。通过将微针与高灵敏度的表面增强拉曼光谱(SERS)技术相结合,这种混合技术为生物监测带来了前所未有的便捷性、用户友好性和分析灵敏度。SERS集成微针(SERS-MNs)的多功能性,以及它们能够集成到便携式、可自我使用的设备中,使其成为床旁检测的理想选择。SERS-MNs还可以应用
来源:ACS Sensors
时间:2025-10-24
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通过低频弹弓形石英音叉和光学增强技术实现的超灵敏CH4-LITES传感器
本文首次报道了一种基于低频弹弓形石英音叉(QTF)和光学增强的超灵敏甲烷(CH41000 μm)以及弹弓形的弯曲过渡结构,这些特点显著延长了声能积累时间,抑制了光学散射噪声,并优化了应力分布,从而全面提升了传感性能。有限元仿真结果表明,与标准商用QTF相比,弹弓形QTF的最大温度梯度和总表面电荷分别增加了3.53倍和2.68倍。实验验证显示,基于这种弹弓形QTF的LITES系统的信噪比(SNR)比使用标准QTF的系统提高了2.26倍。为了进一步提高甲烷的检测性能,采用了拉曼光纤放大器(RFA)来增强二极管激光器的功率;同时使用具有密集光斑图案的多通池(MPC)和约80米的光学路径长度,以及自设
来源:ACS Sensors
时间:2025-10-24
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一种实时自供电等效电路提取技术,用于监测现场可部署智能传感设备(ISE)的退化情况
漂移和退化会降低可穿戴式、植入式以及环境监测(WIE)电化学传感器的使用寿命和精度。实时监测退化过程并识别退化模式有助于改进这些传感器的设计和制造。虽然有多种基于实验室的分析技术可用于表征WIE传感器,但由于设备复杂、功耗高、需要频繁校准以及样品制备繁琐,这些技术并不适合实时退化监测。在本文中,我们开发了一种基于电压脉冲的技术及其相应的缩放算法,用于实时测量电位离子选择性传感器(ISE)的瞬态响应并解析其等效电路。通过现场测试,我们能够监测ISE的体相和界面性质随时间的变化。通过模拟和实验验证了该方法的有效性,具体方法是分析了硝酸盐ISE在不同应力条件下的长期退化过程。
来源:ACS Sensors
时间:2025-10-24