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综述:植物多糖在糖尿病治疗中的应用:提取技术、结构表征及血糖控制机制通路的研究进展
植物多糖在糖尿病治疗中的应用:提取技术、结构表征及血糖控制机制通路的研究进展摘要植物多糖(BPs)因其结构多样性和多靶点作用机制,已成为糖尿病(DM)管理中颇具前景的生物活性化合物。本综述系统分析了植物多糖的抗糖尿病潜力,重点探讨了其在糖尿病管理中的植物来源、结构特征、作用机制及构效关系。通过全面文献检索发现,具有抗糖尿病活性的多糖已覆盖30个科的60余种植物,其中天门冬科、菊科和葫芦科最为常见。传统热水提取法(HWE)因其安全性、成本效益和高效率仍是主流提取技术,而新兴的超声波辅助提取法(UAE)则显示出更高得率和纯度的潜力。不同分子量、糖苷键、功能基团和单糖组成的植物多糖通过多种机制发挥抗
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-10-22
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蛋白酶协同非热超声与微波技术提升干豆淀粉提取率及功能特性的绿色策略
淀粉作为重要的工业原料,在食品、纺织、包装和制药等领域发挥着关键作用。传统上,谷物、块根和块茎是商业淀粉的主要来源,但豆类也含有高达55%的淀粉含量。加拿大作为全球最大的豆类生产国和出口国之一,对豆类淀粉进行高附加值开发具有重要的经济意义。其中,干豆是加拿大最大的出口类别,斑豆约占干豆出口的40%。因此,本研究选择斑豆作为模型豆类。92%),但通常涉及使用碱性或盐溶液,引发了废水产生和环境可持续性的担忧。此外,豆类富含蛋白质,其中高达70%是水不溶性的,这需要化学溶剂并使得高效分离复杂化。因此,开发环境友好的湿法提取技术,确保有效的蛋白质去除和高淀粉回收率,需求日益增长。酶在食品工业中因其高效
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-10-22
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加泰罗尼亚地区骨髓捐献者队列中HLA等位基因和单倍型频率的分析:下一代测序技术对捐献者登记系统质量的影响
摘要 在造血干细胞移植(HSCT)中,自愿无血缘关系供体(VUD)已成为欧洲最常见的选择,因为通过等位基因水平的HLA配型匹配可以显著提高移植效果。在这一背景下,下一代测序(NGS)技术在组织相容性检测实验室中的应用显著提升了骨髓库的质量,实现了更高水平的分辨率,并降低了成本。本研究分析了加泰罗尼亚地区21,787名骨髓捐献者的数据,展示了观察到的HLA等位基因和单倍型频率及其连锁不平衡情况。HLA-A、-B、-C、-E和-G基因被完全测序,而HLA-DRB1、-DQB1、-DQA1、-DPA1和-DPB1基因则被高分辨率测序。我
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基于完整蛋白质组的甲硫氨酸氧化印迹新方法MOFIP:揭示蛋白质构象动态的结构洞察
在质谱技术驱动的蛋白质组学领域,科学家们开发出一种名为"完整蛋白质甲硫氨酸氧化印迹"的创新方法。这项技术通过让天然折叠的蛋白质样本与过氧化氢(H2O2)进行反应,巧妙地将甲硫氨酸残基的氧化程度转化为蛋白质三维结构的"分子尺"。与传统需要酶切处理的氢氘交换质谱等技术不同,这种自上而下的研究策略能够直接观测完整蛋白质形态的结构特征。研究人员选用大肠杆菌裂解液作为复杂生物样本模型,成功对69种含甲硫氨酸的蛋白质形态进行精准分析。就像用X射线扫描蛋白质表面一样,暴露在溶剂中的甲硫氨酸会完全氧化,而埋藏在蛋白质内部的残基则保持原样。更有趣的是,部分氧化的中间状态暗示了蛋白质在天然环境中可能存在的构象动态
来源:PROTEOMICS
时间:2025-10-22
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综述:跨越空间:空间转录组技术在健康与疾病肌肉中的应用
1 引言骨骼肌再生依赖于多种细胞群体的协调互动,包括肌肉干细胞(MuSCs)、炎症细胞和间质细胞等。传统单细胞RNA测序(scRNA-seq)虽能揭示细胞异质性,却无法保留细胞在原生微环境中的空间位置信息。空间转录组(ST)技术通过结合基因表达数据与空间坐标,填补了这一空白,尤其适用于研究骨骼肌这类具有多核肌纤维和复杂间隙细胞群的组织。2 空间转录组技术与生物信息学工具2.1 当前方法学ST技术主要分为成像基础(如MERFISH、Xenium)和测序基础(如Visium、Slide-seq)两大类。成像方法通过荧光探针杂交实现单分子级分辨率,但检测基因数量有限;测序方法可覆盖全转录组,但分辨率
来源:Frontiers in Cell and Developmental Biology
时间:2025-10-22
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不同针刺方法与穴位选择对膝骨关节炎患者局部血流动力学影响的近红外光谱研究
引言膝骨关节炎是一种常见的慢性退行性关节疾病,在全球范围内是第十一大致残原因,影响约3.8%的世界人口。随着人口老龄化和肥胖率上升,KOA的发病率持续增长。目前临床指南推荐非甾体抗炎药、氨基葡萄糖和硫酸软骨素作为KOA管理的一线药物干预,但这些药物存在剂量依赖性不良反应。近年来,针刺作为一种非药物治疗方法,因有效缓解症状、副作用小和成本低而日益受到青睐。温针疗法作为针刺的一种变体,已被证明对KOA有效。与传统针刺相比,温针在KOA管理中表现出更优的疗效。除了针刺方法外,穴位选择的精确性也是KOA治疗效果的关键决定因素。目前,SP10和ST34是KOA治疗常用的穴位,但不同穴位选择的治疗特异性尚
来源:Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
时间:2025-10-22
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再灌注人脐带离体模型:人工胎盘技术中ECMO插管的关键平台
背景全球每年约有1300万早产儿出生,其中极端早产儿(EPI,胎龄<28周)是最不成熟的群体。尽管新生儿重症监护取得进展,但肺气体交换(包括机械通气)仍会导致终身器官损伤,尤其是支气管肺发育不良(BPD),影响超过一半的极端早产儿。人工羊膜和胎盘技术(AAPT)是减少早产相关肺损伤的有前景的方法。在AAPT中,气体交换通过膜式氧合器(ECMO)在体外进行,后者通过脐带连接到胎儿。脐血管的大口径插管是该技术的关键步骤,但临床经验有限,且动物模型因解剖差异(如血管数量、直径和组织一致性)存在局限性。因此,开发一个生物相似性高的离体人脐带模型至关重要。方法伦理与样本:研究获得RWTH亚琛大学医学院伦
来源:Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
时间:2025-10-22
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纳米非晶钽涂层髋臼假体在复杂骨缺损修复中的创新应用:体内研究及病例系列分析
1 引言复杂髋臼骨缺损的修复是骨科领域的重大挑战,传统方法如自体/异体骨移植、鞍形假体等存在供体不足、成本高或机械稳定性差等局限。三维打印(3DP)技术为个性化假体设计提供了新途径,但植入物材料的理想选择仍存争议。钛合金(Ti-6Al-4V, TC4)虽具备优良力学性能,但其骨整合能力较弱;而钽(Ta)作为"亲生物"金属虽具有卓越的骨诱导性,却因资源稀缺导致成本高昂。本研究创新性地通过磁控溅射(MSP)技术在TC4基底上沉积纳米级非晶钽涂层,并设计一体化假体结构(直接集成聚乙烯内衬锁定机制),以兼顾力学支撑与生物相容性。2 方法2.1 成骨性能评估选取10只小型猪于股骨髁植入三种支架(TC4、
来源:Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
时间:2025-10-22
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奥拉帕利的代谢:基于量子化学、分子对接及动力学方法的机制与反应性研究
奥拉帕利(Olaparib)是一种抗癌药物,但最近被发现具有严重的副作用(肝毒性和血液毒性)。人体内的CYP450 3A4/5酶会代谢奥拉帕利,生成脱氢代谢物(M11)和羟基化代谢物(M6、M15)。由于酰胺键的稳定性,主要代谢物(脱氢代谢物M11)基本上不具有反应性。因此,目前所报道的毒性作用(肝毒性和血液毒性)仍然成谜。在这里,我们利用Cpd I模型系统研究了奥拉帕利的代谢途径,以了解其代谢偏好、活性代谢物的形成过程及其相关的毒性作用。通过势能面(PES)分析(包括活化自由能ΔG‡、反应自由能ΔG°)以及基于分子对接和动力学的方法(如代谢位点与血红素-铁(heme-Fe)之间的距离SOM)
来源:Chemical Research in Toxicology
时间:2025-10-22
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DNA损伤结果的预测建模:利用增强型机器学习技术对突变决定因素进行分类
由于持续的化学攻击导致的DNA损伤所引发的突变结果,受到多种因素的影响,包括损伤的结构和性质、复制过程以及体内的修复机制。现有体外和体内研究清楚地表明了加合物的大小、加合物两侧的碱基以及参与复制过程的聚合酶类型在这些过程中的作用。在这项研究中,我们开发了机器学习方法来预测加合物在特定序列背景下与聚合酶相互作用时导致突变的结果的关键参数。我们使用了三种不同的分类模型进行数据分析:逻辑回归(LR)、决策树(DT)和支持向量机(SVM)。利用文献中的数据,我们使用共价DNA加合物和碱基缺失位点的突变结果来训练这些分类模型。随后,我们结合DNA损伤结构、聚合酶和序列背景的已知信息,利用生成网络方法生成
来源:Chemical Research in Toxicology
时间:2025-10-22
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创新光敏剂的合成,用于增强对耐药性病原体和生物膜的光动力疗法效果
抗菌光动力疗法(aPDT)已成为对抗由耐药细菌引发的感染的一种潜在方法。然而,用于aPDT的光敏剂选择仍然有限,这凸显了开发新型高效光敏剂的迫切需求。庆大霉素A(QA)因其多样的生物医学活性和良好的生物相容性而受到关注。不过,QA及其衍生物的光动力效应尚未被充分研究。研究基于QA的化合物的光动力活性可以为光敏剂的开发提供创新的分子结构。本文合成了五种QA衍生物(C1、C2、C3、C4和C5),并评估了这些化合物对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的aPDT效果。研究结果表明,C5和QA介导的aPDT表现出显著的杀菌效果,甚至优于常用的光敏剂亚甲蓝。特别是C5克服了QA被蓝紫光激发时存在的问题
来源:ACS Infectious Diseases
时间:2025-10-22
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AIRR诊断中机器学习技术的进展与应用:从序列解码到临床转化
在我们身体的防御系统中,有一支高度特化的“特种部队”——适应性免疫系统,它能够针对从未见过的病原体或异常细胞发起精准打击。这支队伍的核心战斗力来自于T细胞和B细胞表面的适应性免疫受体(AIRs),即T细胞受体(TCR)和B细胞受体(BCR)。这些受体具有惊人的多样性,理论上可达1020种以上,这主要得益于V(D)J基因片段的随机重排以及连接处的核苷酸插入与缺失。一个人的所有TCR和BCR的集合,被称为适应性免疫受体库(AIRR),它动态地记录了个体的免疫历史、当前状态以及对未来挑战的潜在应答能力。随着高通量测序技术的飞速发展,我们如今能够以前所未有的深度和广度来解析AIRR,产生了海量的AIR
来源:Immunology Letters
时间:2025-10-22
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基于肠道屏障透过与离体皮肤模型筛选食用植物提取物皮肤益处的创新研究
当谈到通过口服营养品来改善皮肤健康时,科学界一直面临一个核心难题:如何准确评估这些经过复杂消化吸收过程后,最终到达皮肤组织的活性成分的真实效果?传统的研究方法往往将口服成分直接作用于皮肤细胞或组织,却忽略了人体消化系统的"加工厂"作用——成分在肠道吸收过程中会经历化学修饰、选择性转运和代谢转化,这直接影响了其最终生物利用度和生理活性。正是这一关键环节的缺失,使得口服美容(nutricosmetic)产品的科学验证缺乏足够的说服力。在这一背景下,来自法国Nexira公司的Damien Guillemet团队在《Biochemistry and Biophysics Reports》上发表了一项创
来源:Biochemistry and Biophysics Reports
时间:2025-10-22
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电荷检测质谱技术在AAV生产过程中的端到端表征研究
在基因治疗领域,重组腺相关病毒(rAAV)因其安全性高和长期表达特性成为最受欢迎的载体之一。然而,其生产工艺中始终存在一个关键瓶颈:病毒颗粒的异质性。无论是上游的细胞培养、转染,还是下游的纯化过程,都会产生大量空壳(缺乏治疗基因)、部分填充(基因组不完整)和完整病毒颗粒的混合物。这些"无效"病毒不仅无法发挥治疗作用,还可能引发免疫反应,影响治疗效果。更棘手的是,传统分析方法如透射电镜(TEM)和PCR/ELISA组合法,在复杂样品基质(如细胞裂解液)中往往"力不从心"——前者受背景干扰难以识别目标,后者因间接检测而误差累积。当行业亟需一种能够穿透杂质迷雾、直击病毒本质的分析工具时,电荷检测质谱
来源:Molecular Therapy Methods & Clinical Development
时间:2025-10-22
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基于物联网的生物阻抗与热成像联用技术实现水果成熟度无损检测
生物阻抗技术是一种无创成像技术,可通过边界电压和电流测量评估生物组织的内部电特性。本研究开发了一套物联网驱动的自动化系统,将电阻抗断层成像(Electrical Impedance Tomography, EIT)与热成像及生物阻抗分析相结合,用于智能农业中的果蔬成熟度评估。该系统采用多阶段工作流程:首先通过热成像进行初筛,接着进行参数化数据转换以提取特征,最后结合生物阻抗实验与算法预测实现精准成熟度判断。依托Wi-Fi/蓝牙的物联网连接确保数据无缝传输,PC端或移动设备可进行实时监控。基于MATLAB的图形用户界面(Graphical User Interface, GUI)统筹控制图像重建
来源:International Journal of Vegetable Science
时间:2025-10-22
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甘蓝型油菜转录因子靶基因鉴定中CUT&Tag技术的建立与优化及其在调控网络解析中的应用
在植物生物学研究中,转录因子如同基因表达的“指挥家”,通过结合特定DNA序列调控下游基因的开启或关闭,从而影响植物的生长、发育及逆境响应。然而,在甘蓝型油菜这类基因组复杂的非模式作物中,解析转录因子的调控网络面临巨大挑战。传统方法如染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)虽能鉴定转录因子结合位点,但严重依赖稳定转基因株系,实验周期长达数月,且成本高昂、通量低。此外,油菜作为异源四倍体作物,基因组大小约为拟南芥的3倍,其调控机制可能存在物种特异性,直接借用拟南芥等模型植物的研究结果往往不够准确。因此,开发一种快速、高效、适用于油菜的转录因子靶基因鉴定技术,成为功能基因组学研究中的迫切需求。近日发表
来源:New Crops
时间:2025-10-22
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基于微滴式数字PCR的鸭源鸡毒支原体检测方法建立与流行病学评估
亮点最佳ddPCR反应条件通过阳性微滴数量、聚集程度和阴阳性微滴分离度确定最佳反应条件。结果显示随着引物和探针浓度增加,阳性微滴数量呈下降趋势(图1A、2A)。当退火温度为58.5°C时,阳性微滴数量最多且阴阳性微滴分离最明显(图1B、2B)。最终确定最佳反应体系为:引物浓度200 nM,探针浓度100 nM,退火温度58.5°C。讨论鸡毒支原体(MG)是重要致病性支原体,给养禽业造成重大经济损失,被世界动物卫生组织列为须通报病原体。我们对山东和内蒙古大规模鸭场的初步流行病学调查显示MG流行率最高达22.75%。鸭群中MG的存在加剧了其在禽类产业链中的传播风险。结论本研究基于MG的mgc2基因
来源:Microbial Pathogenesis
时间:2025-10-22
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基于发光检测的床旁HIV病毒载量检测技术:突破ART监测瓶颈的新型诊断平台
在HIV治疗监测领域,资源有限地区长期面临床旁诊断(POC)技术成本高、灵敏度不足的挑战。为此,研究人员开发出集成微流控样本处理与超灵敏生物发光检测的全自动化设备。该平台通过抗体包被磁珠精准捕获多种HIV亚型,利用酶级联反应放大生物发光信号,最后经低成本光学传感器实现病毒载量定量。在87份HIV血浆样本的分析验证中,检测灵敏度达到95拷贝/mL(copies/mL);53例临床样本测试显示95%的敏感性和100%的特异性,性能超越现有POC检测方法。整个检测流程可在65分钟内完成,单次成本低于3美元,其操作鲁棒性不受用户经验水平影响,为全球抗逆转录病毒治疗(ART)监测提供了革命性的解决方案。
来源:Lab on a Chip
时间:2025-10-22
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预制菜中多组分甾醇检测新方法:GC-MS技术的优化与应用研究
预制菜中多组分甾醇检测方法的研究与应用引言随着预制菜消费市场的快速扩张,其作为膳食甾醇摄入的重要来源,精准测定甾醇组成与含量对营养评价和安全控制至关重要。然而预制菜制造过程中的高温热处理和油脂反复使用等工艺易导致甾醇发生氧化降解和结构异构化,这些变化不仅改变其营养功能,更为现有分析方法带来异构体干扰和目标物识别度降低等技术挑战。当前甾醇检测研究主要集中在植物油、食用菌和白酒等基质,而预制菜"动植物原料共存"形成的复杂体系对现有方法构成显著挑战:气相色谱(GC)特异性不足难以区分加工产生的甾醇异构体;液相色谱-质谱(LC-MS)虽具有强抗干扰能力且无需衍生化,但仪器成本高且对某些甾醇分离效率欠佳
来源:Frontiers in Nutrition
时间:2025-10-22
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基于DM_IOC_fpn模型的小麦幼苗精准计数方法研究及其在田间复杂环境下的应用评估
引言小麦幼苗计数是作物育种和产量预测的关键表型参数,传统人工计数方法效率低下且易受主观因素影响。近年来,基于无人机(UAV)影像和深度学习的目标检测技术为作物计数提供了新思路,但田间环境的复杂性(如幼苗重叠、光照变化、杂草干扰等)仍制约着计数精度。现有密度图回归模型(如MCNN、CSRNet)虽能实现端到端计数,但存在定位能力弱、小目标检测效果差等问题。本研究基于IOCFormer模型进行改进,提出融合局部与全局特征的DM_IOC_fpn模型,旨在解决复杂田间环境下小麦幼苗的精准计数难题。材料与方法数据采集与处理研究通过大疆精灵4无人机搭载RGB相机,在河南省农业科学院试验田采集小麦幼苗期(三
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-10-22