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  • 揭示催化剂动态的整合方法:连接操作技术、理论与人工智能

    催化剂在复杂的条件下运行,需要采用先进的方法来理解其动态行为。本文概述了在实验操作技术、理论方法以及基于机器学习(ML)的数据分析方面的进展,这些进展有助于阐明催化剂的动态特性并改进下一代催化剂的设计。首先,我们介绍了多种实验操作技术,包括电子显微镜、X射线光谱学和振动光谱学,这些技术能够捕捉催化剂在运行状态下的动态变化。接着,我们讨论了实验操作观察结果如何与理论模型相结合,从而在实验与计算之间形成迭代反馈循环。最后,我们强调了先进的数据分析方法(尤其是机器学习)在解读高维实验数据集方面的作用,这些方法甚至可以直接为催化剂设计提供依据。综上所述,这些协同方法为探究催化剂功能以及加速高效、耐用的

    来源:ACS Nano

    时间:2025-10-22

  • 多重纳米孔检测技术用于地表水中结构多样的全氟和多氟烷基化合物

    全氟烷基和多氟烷基物质(PFASs)是一类新兴的化学污染物,已对全球水资源造成了广泛的污染。随着人们对PFAS毒性的认识日益加深,市场对能够快速、低成本地检测水中多种PFAS成分的传感器需求日益增长。然而,尽管这些化合物在水环境中具有高度的结构多样性,大多数电化学和光学传感器仅能检测一两种PFAS。在这里,我们报道了一种单分子纳米孔传感器,它能够在一次测量中同时检测九种PFAS。通过将β-环糊精(β-CD)适配器整合到突变的α-溶血素(α-HL)纳米孔中,PFAS分子在通过纳米孔时会产生不同的电流阻断现象,从而可以根据碳链长度、氢原子取代情况以及末端官能团进行清晰区分。借助机器学习分类器的辅助

    来源:ACS Nano

    时间:2025-10-22

  • 利用DNA折纸技术实现生物分子图案的纳米级精确冲压

    在生物科学领域,理解配体(ligand)在生物过程中的作用至关重要。这一理解不仅有助于揭示生物分子之间的相互作用机制,还能为调控生物反应提供新的思路。然而,实现对配体排列的精确控制,尤其是在纳米尺度上,是研究这些过程的关键挑战之一。DNA折纸技术(DNA origami)为生物分子的纳米级排列提供了高度的精确性,但其在实际生物应用中仍然受到结构稳定性、可扩展性以及表面覆盖能力等方面的限制。为了解决这些问题,我们提出了一种新的DNA折纸“印章”技术,该技术能够将纳米尺度的寡核苷酸(oligonucleotide)图案转移到表面,并通过DNA点积累成像(DNA-PAINT)技术实现对图案转移效率和

    来源:ACS Nano

    时间:2025-10-22

  • 通过简便的极低温诱导结晶方法制备的高效空气处理型绿色溶剂基有机太阳能电池

    使用卤化溶剂的Glove-Box(GB)处理方法制备的有机太阳能电池(OSCs)实现了约20%的功率转换效率(PCE)。而空气处理(AP)的OSCs,无论使用卤化溶剂还是非卤化溶剂,其PCE值始终低于GB处理后的电池。AP-OSCs面临的主要挑战包括纳米形态控制和载流子传输问题。为了解决这些问题,研究人员提出了一种极低温诱导结晶(ELTC)策略,该方法能够精确调控光活性材料从溶液态到薄膜态的结晶度和排列方式。该策略使得聚合物和非富勒烯受体在混合薄膜中形成紧密排列的结构,从而优化了纳米形态,提高了界面空穴传输速率和载流子传输效率。利用无卤溶剂体系,二元AP-OSCs的PCE值达到了18%以上,三

    来源:ACS Nano

    时间:2025-10-22

  • 通过成核作用调控的铝沉积/剥离技术,用于提高熔盐铝电池的寿命

    熔盐铝电池(MSABs)由于铝阳极的成本低和容量大,在电网规模的能量存储方面具有巨大潜力。然而,由于电极沉积不均匀导致的铝枝晶问题会引发安全性和稳定性问题。在这里,我们描述了一种带有预沉积铝金属的膜电极,该电极在碱性氯铝酸盐熔体电解质中表现出表面介导的成核和生长特性。引入TiN作为亲铝位点,通过形成Al–N键促进铝在TiN上的初始生长,从而实现均匀的铝成核并沿TiN/C纤维方向进行生长,最终实现可逆的、无枝晶的铝沉积/剥离过程。TiN/C@Al电极使得电池能够在超过850小时的循环使用中保持稳定(电流密度分别为10.0 mA cm–2和5.0 mA cm–2),并且在高达30.0 mA cm–

    来源:ACS Nano

    时间:2025-10-22

  • 纳米吸管电穿孔技术用于从活的二维和三维细胞培养系统中进行RNA的实时采样

    传统的基因表达研究通过破坏性细胞裂解来提取RNA,这限制了分析只能在一个时间点进行,并且需要使用平行样本。这种方法无法在同一细胞中进行时间追踪,对于稀缺的原始样本来说也是一个挑战。为了解决这个问题,我们提出了纳米电提取(NEE)技术,这是一种对细胞干扰最小、无偏见的RNA采样方法,适用于2D和3D培养系统。NEE利用中空纳米管膜和温和的电穿孔技术来提取细胞内的RNA,而不会影响细胞的存活率或基因表达,这一点已经通过RNA测序得到了验证。该技术兼容多种检测平台,包括qPCR和批量RNA测序。我们在2D A549细胞、原代正常人肺成纤维细胞、人单核细胞衍生的巨噬细胞以及3D癌症球体中验证了NEE的

    来源:ACS Nano

    时间:2025-10-22

  • 利用深紫外光刻技术实现双带红外超光学的生产级双面加工

    近年来,随着光学技术的不断进步,一种被称为“超材料光学”(metaoptics)的新技术正逐步走向成熟。超材料光学是将超表面(metasurfaces)应用于光学系统的一种方法,其优势在于体积小、重量轻、成本低,并且能够实现超越传统折射光学的光学功能编程。这项技术在实验室阶段已经取得了显著进展,但要将其真正应用于现实场景,还需要一种可扩展、可重复的制造方法。目前,科学家们正在探索如何通过先进的制造工艺,特别是深紫外(deep-UV)光刻技术,实现双面超表面的高质量制作。超表面通常由亚波长尺度的纳米结构组成,使得它们能够对光的振幅、相位、偏振和吸收等特性进行精确调控。相比传统的材料特性,这种纳米

    来源:ACS Nano

    时间:2025-10-22

  • 基于随机森林的流行病学模型集成方法在流感住院预测中的创新应用

    流感病毒每年在全球造成数十万人住院,对医疗系统形成巨大压力。准确预测流感住院趋势成为公共卫生领域的重要挑战,传统预测方法存在机制模型假设局限与机器学习模型过拟合的双重困境。美国疾控中心(CDC)自2013年起组织FluSight流感预测挑战赛,汇集全球团队开展每周住院人数的点预测和概率预测,但现有模型在准确性和稳定性方面仍有提升空间。南加州大学研究团队创新性地提出"流行病学模型随机森林"框架,将机制模型的领域知识与机器学习的数据驱动优势相结合。该研究通过改变SIkJα模型的超参数生成54种预测变体,利用随机森林算法学习不同疫情阶段下各预测器的历史表现规律,最终生成超越输入模型范围的优化预测。这

    来源:Epilepsy & Behavior

    时间:2025-10-22

  • 基于人工智能图像分类的社区驱动蚊媒监测系统创新:AIMA系统的实践经验与启示

    随着气候变迁和全球化进程加速,蚊媒传染病正成为日益严峻的全球公共卫生挑战。据统计,病媒传播疾病占全球传染病的17%以上,其中蚊媒疾病如登革热、基孔肯雅热、寨卡病毒等发病率在近几十年显著上升。特别是入侵蚊种如埃及伊蚊(Aedes aegypti)和白纹伊蚊(Aedes albopictus)的分布范围不断扩张,已从原生的非洲和东南亚地区蔓延至欧洲等新区域,给当地公共卫生体系带来巨大压力。传统蚊媒监测方法如BG-Sentinel诱捕器、CDC光诱捕器等虽然能提供高质量的昆虫学数据,但存在明显局限性:这些方法需要专业人员部署设备、收集样本并进行物种鉴定,成本高昂且耗时费力;在空间覆盖范围上受限,难以

    来源:Epilepsy & Behavior

    时间:2025-10-22

  • 利用废弃物衍生培养基系统优化栅藻生物量产量:可持续微藻培养的创新策略

    亮点• 蚯蚓液(V)与BG11混合培养基(V4 + BG11)使生物量产量提高3倍• 添加餐厨垃圾(FW)和牛尿(CU)产生8.5倍协同增长效应• 补料分批培养策略实现16.4倍生物量提升(6.38 g·L−1)• 碳氮比(C/N)与营养源协同调控藻类生长动力学结果与讨论本研究评估了有机培养基(如蚯蚓液V、餐厨垃圾FW、牛尿CU)与无机培养基(NPK肥料、BG11)对微藻生物量生产的影响。碳(C)和氮(N)作为细胞结构与代谢的基础元素,其有效性直接决定生物量产量。表2总结了各培养基组分的元素组成(重量百分比),揭示了营养源(有机/无机)与组分间协同作用对藻类生长动力学的显著影响。蚯蚓液与BG1

    来源:Algal Research

    时间:2025-10-22

  • 应用双显微技术揭示Evimirus uropodinus(寄生螨:Eviphididae)各发育阶段的形态学特征与分泌机制

    引言Evimirus属目前包含9个物种,其中E. uropodinus(Berlese, 1903)是欧洲唯一代表种,广泛分布于意大利等地。该属多数物种仅雌性被描述,唯E. pentagonius与E. uropodinus已知雄性形态,而E. uropodinus是唯一具幼期描述的物种。尽管E. uropodinus被视为研究最深入的Evimirus物种,其发育阶段的形态描述仍需系统修订。Kaczmarek与Marquardt(2024)曾结合LM与SEM详细描述了其幼虫形态,本研究进一步扩展至该物种所有胚胎后阶段(原若螨、后若螨、成螨),首次提供了原若螨的完整刚毛序数据,并讨论了须肢爪的三

    来源:The European Zoological Journal

    时间:2025-10-22

  • 基于电向量心电图的犬类电极定位新方案:提升心脏电活动表征准确性的创新方法

    长期以来,犬类心脏电活动的研究一直依赖于为人类心脏病学开发的方法,特别是在肢体和胸廓上放置电极的方式。然而,这些方法并未充分考虑犬类心脏独特的解剖结构和电生理特征。传统电极定位方案在四足动物身上的适应性应用,导致心脏电活动的记录存在偏差,难以准确反映犬类心脏的真实状态。随着兽医心脏病学的发展,这种不匹配问题日益凸显,迫切需要一种专门为犬类解剖特点设计的电极定位方案。在这项发表于《Scientific Reports》的研究中,研究人员从电向量心电图(electrovectorcardiography)的视角出发,提出了一种全新的犬类电极定位方案。该研究比较了两种采集方法,评估了90只年龄在1-

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-10-22

  • 基于不同提取方法的萨尔瓦多拉枣纳米颗粒绿色合成及其抗癌与抗氧化活性研究

    在当今纳米技术飞速发展的时代,金属纳米颗粒因其独特的物理化学性质在生物医学领域展现出巨大应用潜力。然而,传统化学合成方法往往使用有毒试剂,对环境造成污染,限制了其临床应用。绿色合成技术利用植物提取物作为还原剂和稳定剂,为纳米颗粒的可持续制备提供了环保解决方案。萨尔瓦多拉枣(Salvadora persica, SP)作为一种传统药用植物,富含多种生物活性成分,但其在纳米颗粒绿色合成中的应用潜力尚未充分挖掘。本研究创新性地采用两种不同提取方法(80%乙醇和水提取)从SP地上部分制备提取物,并用于氧化铁(Fe2O3)和氧化锌(ZnO)纳米颗粒的绿色合成。研究人员系统评估了提取方法对纳米颗粒理化性质

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-10-22

  • 机器学习方法在儿童急性白血病中识别急性移植物抗宿主病关键预测因子研究

    结果研究发现,急性移植物抗宿主病(aGVHD)组与非aGVHD组在受体年龄(p = 0.002)、受体体重(p = 0.02)、供体年龄(p = 0.01)、等位基因错配(p = 0.01)、抗原错配(p = 0.01)以及受体巨细胞病毒(CMV)状态(p = 0.04)方面存在显著差异。通过随机森林(RF)和Boruta进行的特征重要性分析确定受体年龄、体重和供体年龄是aGVHD最具影响力的预测因子。逻辑回归(LR)分析则突出了受体Rh阳性状态和供体B血型作为额外的相关因素,提供了一个互补的视角。这些发现可能有助于aGVHD的风险评估和预防策略的制定。结论机器学习方法有效识别了aGVHD的重

    来源:Transplant Immunology

    时间:2025-10-22

  • 基于指纹中游离色氨酸与NADH能量转移的生化时钟:用于死后间隔、年龄和性别评估的新方法

    亮点• 首次证实游离色氨酸与NADH之间存在激发能转移(EET)• 开发基于指纹汗脂物质的非侵入式生化时钟模型• 建立死后间隔(PMI)、年龄和性别的多重评估体系样品制备研究所用材料详见表1。吸收和发射光谱分析样品均采用1%乙醇溶液制备(图1)。NADH溶液浓度设置为5×10−4 M、10−4 M和10−5 M,固定添加物(100 μl)包括银纳米颗粒(AgNPs)、醋酸和对乙酰氨基酚。色氨酸(TRP)与NADH的"三明治检测"参照样品采用2%聚乙烯醇(PVA)水溶液制备。紫外-可见吸收光谱紫外-可见光谱研究使用岛津双光束紫外-可见分光光度计UV-1900i在光谱模式下完成。光度重复性达0.0

    来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

    时间:2025-10-22

  • SpecNet:一种基于高光谱成像和可解释深度学习用于乳腺纤维腺瘤与叶状肿瘤鉴别诊断的新型光谱学习方法

    在乳腺病理诊断领域,纤维腺瘤(Fibroadenoma, FA)与叶状肿瘤(Phyllodes Tumor, PT)的鉴别诊断一直是个棘手的临床难题。这两种肿瘤都属于纤维上皮性病变,但它们的临床管理策略、复发风险以及手术切缘规划却截然不同。特别是叶状肿瘤,即使完全切除后复发率仍可达20-35%。更复杂的是,低级别叶状肿瘤(良性/交界性)与纤维腺瘤在组织学上存在显著重叠,加之活检组织有限,使得准确区分变得异常困难。虽然免疫组化有时能提供帮助,但标志物特异性低以及观察者间差异限制了其应用价值。这种诊断的不一致性在美国病理学家学会报告中也有明确指出。面对这些挑战,开发客观、定量的辅助诊断方法成为当务

    来源:Photodiagnosis and Photodynamic Therapy

    时间:2025-10-22

  • 阿斯加德古菌DNA复制体创新揭示真核生物复杂性的起源

    生命的奥秘隐藏在细胞最基本的运作过程中,而DNA复制作为遗传信息传递的核心环节,其演化历史一直是科学家们探索的焦点。真核生物拥有比细菌和古菌更为复杂的DNA复制机器,这种复杂性是如何演化而来的?这个问题困扰了演化生物学家数十年。随着阿斯加德古菌的发现,科学家们找到了连接原核生物与真核生物的关键缺失环节,为解开这个谜题带来了新的希望。在《Nature Ecology & Evolution》发表的最新研究中,科学家们对阿斯加德古菌的DNA复制机器进行了全面解析。为了揭示真核生物复制体的演化轨迹,研究人员收集了429个已发表的阿斯加德古菌基因组,并整合了其他古菌、细菌和真核生物的数据,构建

    来源:Nature Ecology & Evolution

    时间:2025-10-22

  • 责任与人工智能:探索技术接受模型中的责任变量作为新预测因子及其对学生AI接受度的影响研究

    随着人工智能(AI)技术的飞速发展,其应用已渗透到社会制度、市场运作和日常生活的方方面面。然而,AI的普及不仅带来技术效率的提升,更引发了关于责任归属、信任建立和伦理规范的新挑战。尽管现有研究广泛采用技术接受模型(Technology Acceptance Model, TAM)、统一技术接受与使用理论(Unified Theory of Acceptance and Use of Technology, UTAUT)和基于价值的采纳模型(Value-Based Adoption Model, VAM)来解释用户对新技术的行为意向,但这些模型主要关注功能性和实用性维度(如感知有用性Percei

    来源:Journal of Infection and Public Health

    时间:2025-10-22

  • 基于"辨状论质"理论的珍珠母炮制品微观结构与晶相组成分析及其质控新方法研究

    通过扫描电子显微镜(SEM)和显微计算机断层扫描(micro-CT)技术,研究人员观察到珍珠母(Margaritifera Concha)独特的"砖墙-水泥-砖墙"结构,并完成三维重建与孔隙度计算。结合X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明,炮制过程中晶体相组成变化与微观结构演变密切相关。研究证实孔隙度可作为量化评价炮制程度的指标,为突破传统化学指标质控模式提供了新思路。

    来源:Microscopy Research and Technique

    时间:2025-10-22

  • 靶向长读长测序技术TIP在植物细胞器RNA编辑与剪接变异分析中的应用与创新

    技术瓶颈与创新突破传统RNA编辑效率定量方法存在明显局限性:桑格测序分辨率低且重复性差,而新一代测序技术流程复杂、成本高昂。为解决这一技术瓶颈,本研究开发了靶向长读长测序技术,通过牛津纳米孔平台实现了对叶绿体ndhB和ndhD转录本中RNA编辑事件的单分子级数字化定量。TIP测序技术的工作流程该技术核心流程包括:首先使用带独特索引的引物扩增目标基因全长编码区,随后通过纳米孔测序获得长读长序列数据。关键创新在于开发了定制生物信息学流程,包含条形码拆分、链定向校正、伪基因组比对等模块。特别设计的伪基因组包含6条合成染色体,分别对应索引化的ndhB和ndhD序列,确保精准比对。MORF2剂量依赖性调

    来源:Plant Direct

    时间:2025-10-22


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