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利用蛋白质反式剪接技术实现多特异性抗体的模块化生成与高通量筛选
引言多特异性抗体已成为生物制药领域具有广阔治疗前景的重要品类。与传统单克隆抗体不同,多特异性抗体能同时结合多个表位,从而增强靶向特异性、扩大疾病覆盖范围,并提供免疫细胞重定向、靶向蛋白降解和半衰期延长等新作用机制。自2014年首个双特异性抗体获批以来,该领域发展迅猛,目前有超过560种多特异性抗体处于临床试验阶段,千余种处于临床前开发。抗体工程技术的成熟推动了多特异性抗体领域的发展。虽然将单链结合域串联成单一多肽链是直接策略,但治疗开发主要聚焦于类IgG(Immunoglobulin G)格式。这些构建体保留了可结晶片段(Fc)域,能利用新生儿Fc受体(FcRn)介导的回收延长血清半衰期,利用
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基于胚系基因的深度学习模型与基准数据集在抗体VH-VL配对预测中的创新研究
抗体作为适应性免疫的关键效应分子,其多样性主要由可变重链(VH)与可变轻链(VL)的非共价配对决定,这种配对直接影响抗体的稳定性、抗原结合特异性及可开发性。然而,通过实验方法筛选功能性VH-VL组合既耗时又昂贵,因此开发能够高效预测兼容性重轻链配对的计算方法具有重要意义。本研究旨在填补该领域的空白,通过构建一个综合性的基准数据集并训练三种深度学习模型,系统评估不同负采样策略对模型性能的影响。构建大规模配对抗体数据集与负采样策略研究团队从Observed Antibody Space(OAS)数据库下载了1,954,079对VH/VL序列,经过胚系注释(重链使用V、D、J片段,轻链使用V、J片段
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基于折纸机构的高密度功能集成仿生眼球系统:突破人形机器人视觉瓶颈的微型化创新
引言:机器视觉系统在人形机器人、虚拟现实和智能辅助驾驶等新兴领域展现出显著优势。仿生视觉系统(BVS)模仿生物眼的宽视场(FOV)调节和快速运动跟踪特性,已成为人形和仿生机器人极具前景的核心视觉解决方案。然而,传统仿生眼球系统(BES)受限于制造精度和驱动范式,存在体积大、重量重的问题,严重制约了其在尺寸/重量敏感平台上的应用。设计原理与系统架构:受人类视觉系统精密结构和调节机制的启发,本研究基于生物力学逆向设计原理,开发了一种具有解剖等效特征的3D BES。该系统包含四个核心模块:模拟晶状体瞳孔-透镜成像功能的微型相机;采用压电驱动的微型折纸机构(MOM),通过刚性-柔性耦合拓扑设计,以三个
来源:Advanced Science
时间:2025-10-19
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基于横向电石墨烯等离激元的TeV能级粒子探测新方法
横向电石墨烯等离激元切伦科夫辐射用于TeV能级粒子探测引言切伦科夫辐射是带电粒子在介质中运动速度超过光相速度时产生的电磁辐射现象,其辐射角θ满足cosθ = c/nve的关系,成为粒子鉴别的重要物理基础。然而传统切伦科夫探测器的性能受限于介质折射率n的固有特性:当粒子动量超过10 GeV/c时,常规材料(如折射率1.005-1.060的硅气凝胶)的切伦科夫角对速度变化不再敏感。为解决这一瓶颈,本研究提出利用横向电(TE)石墨烯等离激元实现具有近单位折射率特性的二维切伦科夫辐射,为TeV/c能区的粒子探测开辟新途径。结果与讨论1.辐射机理与结构设计研究团队设计了悬浮单层石墨烯结构(图1a),当带
来源:Advanced Science
时间:2025-10-19
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人类肿瘤中亚细胞空间转录组技术平台的系统性基准测试研究
在生物医学研究领域,空间转录组技术近年来取得了突破性进展,成功将基因表达信息与组织空间位置相结合,为理解细胞状态、细胞间相互作用和组织结构提供了前所未有的视角。然而,随着该技术的快速发展,市场上涌现出多种高分辨率、高通量的空间转录组平台,它们在捕获效率、转录本扩散控制、空间分辨率等方面各有特点,研究人员在选择合适平台时面临巨大挑战。尽管已有一些研究对不同的空间转录组技术进行了比较,但这些评估多集中于空间分辨率较低或基因面板较小的技术,且往往使用在不同实验条件下生成的公共数据集,缺乏一致的真实参考数据,导致对最新技术进展的理解不够全面。为了填补这一空白,由北京大学彭飞任、张瑞等研究人员领导的研究
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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AQuaRef:机器学习加速的量子精修技术突破蛋白质结构解析新范式
在结构生物学领域,冷冻电镜(cryo-EM)和X射线晶体学技术为科学家提供了窥探生物大分子原子级结构的窗口。然而,传统的结构精修方法严重依赖基于库的立体化学约束,这些约束不仅局限于已知化学实体,还无法有效处理非共价相互作用。更棘手的是,当面对低分辨率数据时,传统约束难以维持合理的分子几何结构,而量子力学(QM)计算虽能从根本上解决这些问题,却因计算量巨大而难以应用于大分子体系。为解决这一矛盾,由罗马·祖巴蒂克(Roman Zubatyuk)和马尔戈扎塔·比奇斯库(Malgorzata Biczysko)等学者组成的国际团队在《Nature Communications》发表了题为"AQuaRe
来源:Nature Communications
时间:2025-10-19
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综述:用于提高藻类生物柴油生产中脂质积累的创新策略:超声波处理、外部电刺激和生物电化学系统的整合
Abstract微藻生物柴油,被称为第三代生物柴油,通过结合高效的碳捕获和高生物燃料产量,提供了一条前景广阔的道路。同时,它可以解决与粮食作物竞争和油料作物种植导致的栖息地丧失相关的伦理和环境问题,这仍然是可持续生物柴油发展的关键挑战。然而,尽管潜力巨大,藻类生物柴油的生产受到若干关键限制的阻碍,特别是生物量积累和脂质合成之间的固有权衡、低生物量和脂质产量,以及与养殖技术和下游加工相关的高成本。本研究深入回顾了创新性的超声波和电化学策略在克服这些瓶颈并将其整合到藻类养殖过程中的最新进展。此外,我们的讨论涵盖了这些刺激影响藻类代谢的潜在机制,旨在更深入地了解它们在可持续生物燃料生产系统中的适用性
来源:Biotechnology Advances
时间:2025-10-19
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无标记外部切趾相位衬度显微技术实现活体哺乳动物细胞内膜结构的动态观测
引言细胞内的膜性结构细胞器通过其特有的尺寸、数量和空间排列构成细胞的组织形态特征。传统荧光成像技术虽能特异性标记细胞器,但存在光漂白和光毒性问题。近年来,无标记成像技术通过检测光与细胞相互作用产生的光学衬度,为细胞原位观测提供了新途径。切趾相位衬度显微镜通过环形孔径照明样本,利用带有光衰减环的切趾相位环诱导相位偏移,可显著减少光晕伪影。然而商用高倍率切趾相位衬度物镜的缺乏限制了其应用。本研究采用外部切趾相位衬度(ExAPC)显微术,将切趾相位板置于物镜外部,实现了对活细胞内膜结构的高质量成像。ExAPC显微技术与光学衍射层析成像的比较ExAPC作为二维相位成像技术,与可进行三维相位成像的光学衍
来源:The FEBS Journal
时间:2025-10-19
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基于GRADE方法的癌症合并COVID-19患者死亡预后因素系统评价与Meta分析:为高危人群管理提供循证依据
癌症患者感染新型冠状病毒病(COVID-19)后死亡风险显著升高。本研究采用推荐分级的评估、制定与评价(GRADE)方法,系统分析了影响这类患者死亡的预后因素。研究人员检索了MEDLINE、Embase(2019年12月至2025年6月)及Cochrane等数据库(至2023年7月),由两名评审独立筛选文献、提取数据并评估偏倚风险。从92项纳入研究中共识别出52项预后因素,涵盖社会人口学变量、合并症、癌症特征、COVID-19相关临床表现及实验室结果。高确定性证据显示,死亡风险升高与男性(绝对风险[AR]=3.7%,95%置信区间[CI]=2.1%~5.8%)、高Charlson合并症指数(A
来源:International Journal of Cancer
时间:2025-10-19
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基于姿态感知Transformer增强的多视角韩牛重识别方法HanwooReID及其在精准畜牧业的应用
亮点韩牛个体自动识别面临独特挑战:其视觉特征高度相似,且相较于行人重识别,牛只会因姿态和摄像机视角变化产生外观与尺度的剧烈改变。为解决这些问题,我们推出HanwooReID——一个在真实农场采集的大规模多视角数据集,包含31头牛的9,929张图像,涵盖多样视角、姿态和光照条件。基于此数据集,我们提出基于Transformer的框架,集成姿态引导热图编码器(PHE)聚焦身份相关区域,并结合视角约束检索(VCR)策略,通过将蹄部关键点投影至鸟瞰图(BEV)平面估算牛只朝向。这种基于BEV的朝向估计能有效筛选视角不一致的候选样本,显著提升在剧烈姿态和视角变化下的匹配精度。在封闭集和开放集协议上的大量
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-10-19
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基于标签语义驱动特征交互增强的多标签舌象分类方法及其在中医智能诊断中的应用
研究亮点• 本研究提出一种名为标签语义驱动特征交互增强(LSDFIE)的多标签舌象分类框架。通过模块间协同作用,LSDFIE缩小了语义间隙,并生成蕴含上下文信息的实例级表征。将这些实例级表征与空间级表征聚合后,可形成判别性更强的特征集,从而实现多标签舌象的鲁棒分类。在特征提取和聚合阶段,该方法采用两个关键组件:正交通道注意力(OCA)模块和内容引导注意力(GCA)模块。OCA模块解耦通道响应,迫使不同通道关注语义独立的舌象信息,此举增强了特征语义判别力,并为网络提供了更高质量、更具判别性的输入特征。同时,GCA模块聚合多层级特征,它使聚合特征的通道注意力权重与空间注意力权重相互交互,并自适应引
来源:Computational Biology and Chemistry
时间:2025-10-19
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综述:基于质谱与核磁共振波谱的单细胞及群体细胞实时分析技术
Abstract实时解析细胞代谢过程是阐明生物机制与疾病病理的核心。质谱(MS)与核磁共振(NMR)波谱作为代谢组学研究的关键技术,凭借其高灵敏度与定量能力,成为动态监测细胞代谢的有力工具。本文聚焦于这两大技术的最新进展,重点探讨其在单细胞与群体细胞水平上的实时分析策略。质谱技术:从群体到单细胞的代谢解析质谱技术通过多种电离方式的创新,显著提升了活细胞代谢分析的时空分辨率。基质辅助激光解吸电离(MALDI)可实现组织与细胞切片中代谢物的空间成像;二次离子质谱(SIMS)尤其适用于单细胞层面元素与小分子代谢物的高分辨率定位;解吸电喷雾电离(DESI)则可在常压下直接对生物样本进行非破坏性分析。实
来源:Critical Reviews in Analytical Chemistry
时间:2025-10-19
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基于3D深度学习技术的生长育肥猪个体识别:不同生长阶段的性能评估与长期识别策略研究
在现代化养猪业中,精准管理每头猪的生长状况对提高生产效益至关重要。然而,传统的个体识别方法如耳标、纹身和射频识别(RFID)标签在生长育肥猪中的应用面临诸多挑战。耳标虽然成本较低,但需要人工安装且可能影响屠宰后耳朵的价值;RFID标签虽然能实现自动化识别,但每个标签2-3美元的成本对于存栏量大的养殖场来说是一笔不小的开支。更重要的是,生长育肥猪的生产周期仅约六个月,相比种猪的两年以上周期要短得多,这进一步降低了养殖户采用个体识别技术的积极性。面对这一行业痛点,研究人员开始探索基于计算机视觉的非侵入式识别方法。猪只与其他牲畜不同,大多数商业品种缺乏明显的毛色差异或外部特征,使得个体区分变得困难。
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-10-19
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多动物追踪技术转型:传统方法与新兴方法的比较洞察
在现代化畜牧业发展中,精准 livestock farming 已成为行业转型升级的关键方向。随着养殖规模不断扩大,如何实时监测动物的健康状况和行为表现,成为提高动物福利和生产效率的核心难题。传统的人工观察方式不仅耗时耗力,而且难以实现24小时不间断监控,更无法对海量行为数据进行量化分析。正是在这样的背景下,计算机视觉技术为畜牧业带来了革命性的解决方案。通过视频监控系统,研究人员可以非侵入式地采集动物行为数据,并利用多动物追踪(Multi-Animal Tracking, MAT)技术对群体中的每个个体进行长期跟踪。这项技术不仅能够记录动物的运动轨迹,还能分析其社交行为、采食规律等重要指标,为
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-10-19
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推进超级电容器技术:用于增强性能的PTh/MoO3/TiO2三元纳米复合电极材料的合成与表征
Highlight实验部分正如先前已发表的工作中所概述的,样品是采用化学氧化聚合原位法制备的。材料、方法和表征细节详见支持信息(SI)。研究使用了三种不同的金属氧化物浓度来制备PMT纳米复合材料,并分别命名为PMT1(MoO3和TiO2各0.05 g)、PMT3(MoO3和TiO2各0.15 g)和PMT5(MoO3和TiO2各0.25 g),如表S1所示。结果与讨论研究人员运用了多种光谱技术来表征所制备的PMT纳米复合材料,详细解释如下。X射线衍射(XRD)分析被用来测量所制备的PTh和PMT纳米复合材料的结晶度。图1a展示了PTh和PMT纳米复合材料的XRD图谱。一个宽峰出现在2θ = 2
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基于APTES化学交联法的超灵敏ELISA检测技术的开发与验证及其在HDV血清学诊断中的应用
亮点•开发了基于APTES化学交联的超灵敏ELISA技术,用于检测抗-HDV。•该方法可在30分钟内完成检测,灵敏度极高(可检测109倍稀释样本)。•通过ROC曲线、分布曲线和标准差法确定了三种临界值(0.8201、0.7232、0.7285)。•特异性达96.25%-97.08%,灵敏度为96.36%,AUC为0.98843(p<0.001)。讨论HDV感染的早期检测依赖于快速、高灵敏度的诊断技术。本研究开发的间接ELISA可在30分钟内检测血清或血浆中的抗-HDV,为临床提供高效工具。目前HDV血清学检测主要依赖HDAg或抗-HDAg作为靶标,但商业化试剂盒选择有限。本研究通过APTES修
来源:Journal of Virological Methods
时间:2025-10-19
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Bridge Capture技术:一种高灵敏度、可扩展的液体活检新方法用于癌症分子诊断
在精准医疗的时代,癌症的诊断和监测正经历一场静默的革命。传统的组织活检虽然金贵,但其侵入性、采样偏差以及难以重复获取的特性,限制了其在动态监测肿瘤进化中的应用。于是,液体活检(Liquid Biopsy, LB)应运而生,它通过分析血液等体液中的循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA, ctDNA),为癌症的无创诊断、疗效评估和耐药监测打开了新窗口。ctDNA是肿瘤细胞释放到血液循环中的DNA碎片,其携带的基因变异信息如同肿瘤的“指纹”,而变异等位基因频率(Variant Allele Frequency, VAF)的高低则间接反映了肿瘤负荷的大小。对低VAF变异的高灵敏度
来源:The Journal of Molecular Diagnostics
时间:2025-10-19
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mNGS技术在内源性眼内炎诊疗中的突破性价值:一项十年回顾性研究揭示肺炎克雷伯菌感染与视力预后的关键风险因素
在眼科急症中,内源性眼内炎(Endogenous Endophthalmitis, EE)堪称"沉默的视力杀手"。这种疾病并非由外部创伤或手术引起,而是病原体通过血液循环从身体其他感染部位传播至眼内,突破血-眼屏障(Blood-Retinal Barrier, BRB)后引发的严重感染。尽管EE仅占所有眼内炎病例的2%-8%,但其致盲率极高,且随着糖尿病等基础疾病发病率上升,EE的患病率呈现明显增长趋势。诊断EE面临巨大挑战。传统病原体培养方法灵敏度低、耗时长,且患者往往在就诊前已接受抗生素治疗,进一步降低检测阳性率。更棘手的是,不同地区的EE致病菌谱存在显著差异:西方国家以真菌感染为主,而东
来源:Journal of Microbiology, Immunology and Infection
时间:2025-10-19
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基于β-环糊精包合技术及固定化Xanthomonas maltophilia细胞的熊去氧胆酸生物转化新策略
Section snippetsMaterials野生型Xanthomonas maltophilia菌株(ACCC04183)由中国农业微生物菌种保藏管理中心提供。鹅去氧胆酸(CDCA)、7-酮石胆酸(7K-LCA)和熊去氧胆酸(UDCA)购自麦克林(上海)公司,β-环糊精购自BBI(上海)公司,壳聚糖盐酸盐由青岛海德贝海洋生物工程有限公司提供。分子量为54.7 kDa的纤维素硫酸钠(NaCS)参照我们先前报道的方法制备。所有化学试剂均为分析纯。Morphology observation of CDCA/β-CD inclusion complexes首先通过饱和溶液法成功制备了可溶性CD
来源:Journal of Biotechnology
时间:2025-10-19
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基于Libsais直接构建稀疏后缀数组的高效生物信息学索引方法
m)计算成本极高。虽然后缀树和后缀数组等索引结构能将匹配时间优化至O(m)和O(m log(n)),但它们的记忆体需求往往成为瓶颈——例如UniProtKB知识库2024.04版本的全后缀数组需要约650GB记忆体,远超82GB的原始数据集大小。稀疏后缀数组(Sparse Suffix Array, SSA)通过仅保留每第k个位置的取样后缀,将记忆体需求降至原始的1/k,但传统构建方法需要先建立完整后缀数组再进行取样,无法降低构建阶段的记忆体开销。这种限制促使研究人员探索直接构建SSA的新途径。Van de Vyver等人在《BMC Bioinformatics》上发表的研究提出了一种创新的直
来源:BMC Bioinformatics
时间:2025-10-19