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整合批量分选与机器学习增强单克隆抗体多样性:合成嵌合抗体技术新策略
在传染病防治领域,单克隆抗体(mAb)作为重要的治疗工具,其开发效率与多样性直接关系到应对病毒变异的能力。然而,传统的单细胞分选技术虽能精准获取天然抗体对,但存在成本高昂、通量有限的问题,且患者体内大量抗原特异性B细胞可能产生无效甚至有害抗体(如自身抗体)。面对SARS-CoV-2等快速变异的病毒,亟需一种能够快速、经济地生成多样化抗体库的新方法。为此,日本顺天堂大学的研究团队在《Biochemistry and Biophysics Reports》发表论文,提出了一种名为合成嵌合抗体(SynCA)的创新技术。该技术通过整合B细胞批量分选与机器学习模型,突破了传统方法的限制。研究团队从COV
来源:Biochemistry and Biophysics Reports
时间:2025-10-17
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基于重组抗体的食蟹猴IL-8血清高灵敏度ELISA检测方法的建立与验证
HighlightAnimal Ethics所有动物实验均遵循ARRIVE指南,并依据《动物(科学程序)法案1986》及相关指南操作。研究方案已获得上海药物研究所(批准号:2022-12-GLK-33用于抗体生成;2023-08-CDSER-07用于血清采集)和中山药物创新研究所(批准号:略)机构动物护理与使用委员会的正式批准。Calibration curve使用在10% PNRS-DB中制备的、浓度范围从4.69 pg/mL到300 pg/mL的七个非零标准品来构建校准曲线。浓度-响应关系采用权重因子为1/Y2的五参数逻辑模型进行拟合。验证期间获得的所有校准曲线(N=6)均符合接受标准(见
来源:Analytical Biochemistry
时间:2025-10-17
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基于波基方法分析饱和多孔介质中地震波与峡谷地形的相互作用
地震波在复杂地质环境中的传播规律是地震工程和岩土工程领域的核心课题。饱和多孔介质(如含水砂土层)普遍存在于自然环境中,其动力学响应受固体骨架与孔隙流体的强耦合作用影响。传统数值方法(如有限元法)在模拟无限域波传播问题时面临计算效率低和边界反射干扰的挑战。尤其当地形存在突变结构(如峡谷)时,波场会因散射效应产生复杂畸变,进一步增加地震风险评估的难度。为突破上述瓶颈,本研究创新性地将波基方法(Wave Based Method, WBM)与Biot多孔介质理论结合,构建了可高效模拟波场与峡谷地形相互作用的数值模型。研究聚焦于饱和多孔介质层状半空间中的峡谷地形,系统分析了P1波(快纵波)、P2波(慢
来源:Soil Biology and Biochemistry
时间:2025-10-17
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农业机器人抓取状态分类的多传感器融合与机器学习方法研究
在农业自动化领域,采摘机器人面临着严峻挑战。劳动力短缺严重影响农业生产,特别是在时间紧迫的收获季节,任何延误都可能导致作物重大损失。这一挑战在可持续农业系统(如混作农业)中更为突出,因为传统的针对行栽作物的自动化技术往往难以适用。虽然机器人在结构化的温室环境中表现出色,但在非结构化的环境(如混作农田和城市高架温室)中仍然困难重重。以采摘成熟樱桃番茄为例,对人类来说轻而易举的任务,对机器人而言却异常复杂——特别是在枝叶丛生、视野受限的环境中。采摘作业的核心挑战不仅在于感知和规划,更在于果实必须从植株上成功分离。理解关键事件(如分离和抓取状态)对实现高效机器人采摘至关重要。在农业操纵和采摘过程中,
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-10-17
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基于田口方法优化CPTES化学的光子晶体生物传感器用于人血清中抗SARS-CoV-2抗体的高灵敏检测
在生物传感技术领域,表面功能化是一个至关重要的环节,它直接影响生物识别元件的固定效率,进而决定整个生物传感平台的性能表现。然而,传统的表面化学修饰方法往往依赖于经验性尝试,缺乏系统化的优化策略,导致生物传感器性能不稳定、灵敏度不足等问题。特别是在传染病快速检测领域,如SARS-CoV-2抗体检测,需要高灵敏度的检测平台来应对临床样本中痕量生物标志物的检测挑战。为了解决这一关键问题,来自罗马萨皮恩扎大学的研究团队在《Sensors and Actuators B: Chemical》上发表了一项创新性研究,他们将工业质量控制中广泛使用的田口方法首次引入生物传感器表面化学优化领域,开发了一种基于一
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-10-17
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有机农业中伊比利亚传统甜瓜的价值提升:作物限制因素、嫁接技术应用及其对农艺性能和果实品质的影响
在地中海沿岸的阳光下,西班牙作为欧盟最大的甜瓜生产国,其传统的伊比利亚甜瓜品种承载着数百年的农耕历史。这些由当地农民世代选育的地方品种,如Piel de Sapo(蛇皮瓜)、Rochet、Amarillo(黄皮瓜)等,不仅风味独特,更蕴含着适应本地环境的遗传多样性。然而,在现代农业追求高产与标准化的浪潮中,这些传统品种因缺乏对病虫害的抵抗能力而逐渐被边缘化。特别是在有机农业体系中,化学农药的禁用使得作物更容易受到病毒、真菌等生物胁迫的侵袭,导致产量与常规农业存在显著差距。如何让这些承载着文化与风味的传统甜瓜在有机农业中重焕生机,成为研究人员亟待解决的难题。为此,由Alejandro Flore
来源:Scientia Horticulturae
时间:2025-10-17
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基于多重平行反应监测实验设计的电子活化解离技术优化及其在糖肽注释与糖链定位中的应用
在生命科学和医学研究领域,蛋白质的糖基化是一种至关重要且常见的翻译后修饰。糖蛋白不仅在生物体内扮演着多种关键角色,更作为治疗性蛋白质和疾病生物标志物受到广泛关注。例如,在自身免疫性疾病和癌症中,蛋白质的糖基化模式常常发生改变。因此,精确解析糖蛋白的结构,明确糖链的组成、结构以及它们在蛋白质上的具体连接位点(即糖基化位点),对于理解疾病机制、开发高质量生物药物具有不可替代的价值。然而,对糖蛋白进行精细表征一直是一项艰巨的挑战,特别是在糖肽水平上进行准确鉴定和糖链定位。目前,液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)是分析糖肽的主流技术。其中,碰撞诱导解离(CID)是最常用的碎片化方式。但CID倾向于
来源:Journal of Proteomics
时间:2025-10-17
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人工智能辅助前列腺癌诊断:减少免疫组化使用的创新策略
在当今医疗实践中,前列腺癌的诊断严重依赖病理医师对活检组织的形态学评估。然而,这种传统的诊断方式正面临着巨大挑战:Gleason评分系统存在显著的主观差异性,不同病理医师之间甚至同一医师在不同时间对同一标本的判读结果都可能产生差异。这种诊断不一致性直接导致了前列腺癌的过度诊断和诊断不足问题。为了弥补形态学诊断的不足,免疫组化(Immunohistochemistry, IHC)技术应运而生。通过检测基底细胞标记物(如高分子量细胞角蛋白HMWCK和p63),病理医师可以更准确地区分良性前列腺组织和恶性腺癌。但这一技术带来了新的问题:IHC检测不仅增加了医疗成本和工作负担,还显著延长了诊断时间。更
来源:Communications Medicine
时间:2025-10-17
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综述:看不见的前线:利用高科技根系成像技术帮助作物适应压力
根系是植物适应非生物胁迫的关键结构,包括干旱、盐碱、低温、养分缺乏以及重金属毒性等环境压力。这些根系特征不仅决定了植物对胁迫的响应能力,还直接影响作物的生长和产量。然而,由于根系位于地下,传统的研究方法往往难以对其进行直接观察和量化分析。因此,近年来,科学家们开发了多种高通量根系表型分析技术,这些技术能够在非破坏性条件下,对根系结构和功能进行大规模、精确的评估,从而为作物抗逆性育种提供了重要的技术支持。高通量根系表型分析(High-Throughput Root Phenotyping, HTRP)方法在农业研究中日益受到重视。这些方法通过土壤替代系统(如水培和凝胶基系统)或土壤系统(如Rhi
来源:Physiologia Plantarum
时间:2025-10-17
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基于多阀离心微流控的肺炎支原体快速检测新方法
肺炎支原体(Mycoplasma pneumoniae)是一种广泛传播的病原体,利用等温扩增技术(isothermal amplification)实现其快速、精准检测对于维护个人与公共健康安全至关重要。近年来,微流控技术(microfluidic technology)相较于传统临床方法展现出独特优势,既能减少试剂消耗,又可缩短检测时间。然而,如何在不牺牲反应充分性的前提下进一步压缩检测时长,即确保反应准确性的同时最小化检测时间,仍是当前面临的核心挑战。为此,科研人员设计了一款集成样本裂解、核酸提取与扩增流程的离心微流控芯片(centrifugal microfluidic chip)。该芯
来源:Lab on a Chip
时间:2025-10-17
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巴西巴伊亚海藻的生物技术潜力:代谢组学视角下的光保护与抗氧化活性研究
摘要本研究聚焦于巴西巴伊亚海岸的三种热带海藻——Padina sp.(褐藻)、Caulerpa sertularioides(绿藻)和Solieria filiformis(红藻),通过整合代谢组学、光保护及抗氧化活性评估,系统挖掘其生物技术潜力。化学表征采用气相色谱-质谱联用(GC–MS)和核磁共振氢谱(1H NMR)技术,结合多元统计分析,明确了物种特异性代谢物谱。生物学实验包括紫外线吸收光谱、光稳定性、细胞内活性氧(ROS)清除能力及安全性评估(光毒性与刺激性),为开发天然紫外线过滤剂和抗氧化剂提供了科学依据。1 引言环境变化与臭氧层耗竭加剧了人类暴露于太阳紫外线(UV)辐射的风险,长期
来源:Chemistry & Biodiversity
时间:2025-10-17
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光学基因组作图技术揭示母源性复杂染色体内重排导致的18p中间缺失综合征新机制
在遗传诊断领域,18p缺失综合征(Monosomy 18p)作为一种罕见的染色体疾病,始终困扰着临床医生和遗传学家。这种由于18号染色体短臂部分或完全缺失引发的疾病,表现为智力障碍、生长发育迟缓和特殊面部特征等高度异质性的临床表现。更令人棘手的是,大多数病例虽为新生突变,但仍有部分病例源自亲代的平衡染色体重排,这使得准确评估复发风险变得至关重要。传统的染色体微阵列分析(CMA)技术虽能精确检测缺失片段的大小和位置,却对平衡性结构变异无能为力。而常规核型分析的分辨率有限,难以解析复杂的染色体重排机制。正是这样的技术瓶颈,促使研究团队寻求更强大的基因组分析工具——光学基因组作图(OGM)技术,试图
来源:Molecular Cytogenetics
时间:2025-10-17
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融合干物质分配与物候信息的小麦地上生物量估算方法研究
亮点利用植被指数估算冬小麦叶干生物量和地上生物量10种植被指数与地上生物量的相关性普遍较低,最高相关系数仅为0.24。相比之下,这10个VIs与叶干生物量(LDB)的相关性显著更强(图3-a)。因此,这些VIs被选为生物量预测的关键光谱变量,其在叶生物量估算(图4-b)中的表现显著优于地上生物量估算(图5-b)。具体而言,LDB预测在训练集中达到了R2值为0.95,而AGB预测的R2值仅为0.34。这表明,在冬小麦生长后期,由于穗和茎等非叶器官的生物量比例增加,植被指数对AGB的指示能力下降,但对LDB仍保持较高的敏感性。光谱饱和对AGB和LDB估算模型稳定性的影响遥感技术能够利用冠层反射光谱
来源:European Journal of Agronomy
时间:2025-10-17
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一种通过色度测量技术增强且具有高度pH响应性的智能薄膜,使用1-丁基-3-甲基咪唑氯化物作为调节剂,用于监测草鱼的新鲜度
本研究旨在开发一种创新的比色薄膜,用于实时检测草鱼的新鲜度。该薄膜由红甘蓝花青素提取物(RCAE)、香豆素(FA)、结冷胶(GG)和马铃薯淀粉(PS)组成的复合基质中加入1-丁基-3-甲基咪唑氯化物(BmimCl)制成。这种薄膜能够根据环境中的pH值变化和氨浓度波动产生显著的颜色变化,从而实现对草鱼新鲜度的直观判断。研究团队通过系统分析薄膜成型溶液的流变特性、机械性能、疏水性、不透明度、结构表征、灵敏度和颜色稳定性,揭示了BmimCl在提升薄膜性能方面的重要作用。在研究过程中,团队发现加入BmimCl后,薄膜的柔韧性得到了显著增强,其断裂伸长率(EAB)从20.34%提升至28.36%。同时,
来源:Dyes and Pigments
时间:2025-10-17
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海藻提取与分离技术:用于鉴定具有潜在抑制奶牛甲烷产生能力的生物活性化合物的策略
这项研究探讨了从三种海藻——Dictyota dichotoma、Sargassum muticum 和 Delesseria sanguinea 中提取的生物活性化合物对反刍动物瘤胃发酵中甲烷生成的抑制潜力。研究采用了不同极性的溶剂进行浸泡提取,并在模拟瘤胃发酵的体外系统中测试了这些提取物和其部分分级产物的生物活性。研究结果表明,某些海藻提取物,特别是具有高度脂溶性的提取物,能够显著减少甲烷产量,但同时也会对发酵过程中的挥发性脂肪酸(VFA)和干物质降解(DMD)产生负面影响。研究还揭示了不同海藻种类在代谢物谱上存在显著差异,其中 Dictyota dichotoma 的提取物含有较多的前醇
来源:Algal Research
时间:2025-10-17
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基于浮萍共培养技术从水体中分离的Opitutaceae科潜在新属菌株MRC-7的全基因组解析及其果胶降解潜能
ABSTRACT研究人员报道了菌株MRC-7的完整基因组序列,该菌株代表了Opitutaceae科内的一个潜在新属。基因组大小为4,342,534 bp,包含3,428个蛋白质编码序列,其中一些被预测参与果胶降解过程。ANNOUNCEMENT水生植物已知蕴藏着分类学上多样化的微生物,包括难以培养的类群。基于此背景,研究团队开发了名为“浮萍-微生物共培养法”的微生物分离技术,该方法对于分离稀有细菌类群非常有效。利用此方法,他们成功分离出了菌株MRC-7,该菌株属于难以培养的Opitutaceae科细菌。具体的分离流程如下:首先,为了制备无菌浮萍,将浮萍的休眠芽用0.5%次氯酸钠清洗5分钟,然后用
来源:Microbiology Resource Announcements
时间:2025-10-17
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拉曼光谱联合机器学习预测前列腺癌HDR近距离放疗后免疫浸润的创新模型研究
前列腺癌作为男性最高发的恶性肿瘤之一,其治疗过程中面临的重大挑战在于肿瘤微环境的免疫抑制特性。尽管放疗(如高剂量率近距离放疗HDR-BT)能有效杀伤肿瘤细胞,但治疗后免疫细胞动态变化的监测仍依赖侵入性活检和免疫组化染色,缺乏实时、无创的评估手段。这一局限阻碍了个体化治疗策略的优化。为此,Sandra N. Popescu团队创新性地将拉曼光谱技术与机器学习相结合,试图通过肿瘤组织的代谢指纹解码免疫浸润的奥秘。研究团队选取8例中危前列腺腺癌患者,在HDR-BT首次分次放疗(13.5 Gy)前及2周后采集穿刺活检样本。通过拉曼光谱获取组织生化信息,并结合群体基约束非负矩阵分解(GBR-NMF)算法
来源:Scientific Reports
时间:2025-10-17
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激光剥蚀电感耦合等离子体质谱技术揭示遗传性血色素沉着症肝脏中铁与铜分布的新模式及其在肝细胞癌中的意义
在医学研究领域,金属元素在人体内的分布与代谢一直是科学家们关注的焦点。肝脏作为人体的"化工厂",不仅负责营养代谢、药物解毒,还承担着铁、铜等金属元素的稳态调节重任。遗传性血色素沉着症(Genetic Hemochromatosis, GH)作为一种常见的遗传性铁过载疾病,由于HFE、HAMP、TFR2或SLC40A1等基因突变导致铁吸收异常,长期铁过载会引发慢性炎症、纤维化,甚至进展为肝硬化和肝细胞癌(Hepatocellular Carcinoma, HCC)。然而,传统组织化学染色方法如Perls'染色(铁染色)和罗丹明染色(铜染色)在检测灵敏度、定量能力和空间分辨率方面存在明显局限,难以
来源:Scientific Reports
时间:2025-10-17
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利用液体覆盖技术生成的3D细胞培养物的形态学特征分析
本研究聚焦于三维细胞培养技术(3D cell culture)在细胞生物学和医学研究中的应用。传统的二维细胞培养(2D cell culture)虽然为科学研究提供了基础平台,但其局限性逐渐显现,特别是在模拟真实组织环境方面。三维细胞培养技术被认为能够更准确地反映细胞在体内的自然生长状态,因此在制药、组织工程、血管生成等研究领域得到了广泛的应用。然而,三维细胞培养的分析手段与传统二维培养相比存在一定的挑战,尤其是在形态学研究方面。本研究通过使用液态覆盖技术(Liquid Overlay Technique, LOT)生成不同细胞数量的正常人真皮成纤维细胞(Normal Human Dermal
来源:Biotechnic & Histochemistry
时间:2025-10-17
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MINIE:基于时间序列多组学数据的多层级动态网络推断新方法
在生物学研究中,表型的形成源于分子层级间复杂的相互作用。然而,传统的数据驱动网络推断方法多局限于单一组学层面,忽视了跨层级的调控关系。此外,不同分子层级的调控存在显著的时间尺度差异(如代谢反应以秒计,而基因表达以小时计),这进一步增加了多组学数据整合的难度。尽管高通量技术已能同步获取转录组、蛋白质组、代谢组等多组学数据,但如何从这些动态数据中推断出因果性的调控网络,尤其是跨层级的相互作用,仍是系统生物学面临的重要挑战。为了解决这些问题,来自卢森堡系统生物医学中心的研究团队在《npj Systems Biology and Applications》上发表了他们的最新研究成果。他们开发了一种名为
来源:npj Systems Biology and Applications
时间:2025-10-17