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通过层层自组装技术构建新型木质素@改性纤维素纤维复合滤层及其在个人防护过滤管理中的应用研究
Section snippetsMaterials所有化学品均为分析纯(AR)级别,无需进一步纯化即可直接使用。漂白软木浆纤维素纤维(CFs)由宜宾纸业有限公司(四川省)提供。木质素购自陕西山河生物科技有限公司(陕西省)。L-谷氨酸盐酸盐([Glu]Cl, C5H9NO4∙HCl, AR, 98%)和甲醛(CH2O, ACS试剂, 37 wt%)采购自阿拉丁生化科技有限公司。Impacts of esterification modification on the structure and properties of CFs图2a展示了不同酯化反应时间下CFs和GCFs的傅里叶变换红外光谱(
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-10-09
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基于垂直运动叉指电极阵列的电化学信号放大技术实现血液中阿尔茨海默病标志物的高灵敏检测
Highlight部分所提出移动传感器系统的生物传感机制该移动传感器系统通过电化学生物传感器在分析物溶液中的垂直运动驱动。在垂直运动过程中,氧化还原分子在阴极和阳极之间更高效地循环,从而减小扩散层厚度、放大信号并增强信号稳定性(详见支持信息第13和14节)。该生物传感机制通过开发的LIG-MIDA生物传感器进行了验证。化学品与颗粒多壁碳纳米管(MWCNTs)购自Sigma-Aldrich Co.(韩国);球形银纳米颗粒(AgNPs)购自Join M(韩国);75 μm厚柔性聚酰亚胺胶带(PI)源自TradeKorea(韩国);1 mm厚聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)透明薄片购自Goodfello
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-10-09
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基于增强型Prime编辑的基因组DNA高效精准倒位技术:从大片段到染色体规模的工程应用
本研究开发了一种基于Prime编辑(Prime Editing)的增强型倒位系统——Prime-editing-based inversion with enhanced performance(PIE),可在哺乳动物细胞中高效、精准地实现从 kilobase(kb)到染色体(chromosomal)尺度的大规模基因组倒位(inversion)。PIEv1版本使用一对Prime编辑指导RNA(pegRNA),但仅能产生一个不精确的连接端;PIEv2和PIEv3在此基础上引入第二对pegRNA,实现了精确倒位,其中PIEv3b通过优化质粒设计进一步提升了精确倒位的耦合效率。该系统在1 Mb(兆碱
来源:Nature Chemical Biology
时间:2025-10-09
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基于成像质谱流式技术的克罗恩病患者派尔集合淋巴结免疫图谱空间解析揭示结肠炎相关淋巴结构重塑
引言:肠道淋巴组织的免疫枢纽作用肠道淋巴滤泡作为关键免疫枢纽,在克罗恩病(Crohn's disease, CD)发病机制中的作用尚未明确。炎症性肠病(IBD)包括CD和溃疡性结肠炎(UC),其发病涉及遗传易感性、免疫调节异常和环境因素的复杂交互。回肠末端派尔集合淋巴结(Peyer's patches, PP)凭借其特殊的M细胞抗原递呈机制和淋巴细胞激活功能,成为肠道免疫应答的核心场所。传统技术受限于多重染色能力和空间分辨率,难以解析PP的复杂细胞架构,而成像质谱流式技术(imaging mass cytometry, IMC)通过金属标记抗体和质谱检测实现了数十种标志物的同步空间检测。样本策
来源:European Journal of Immunology
时间:2025-10-09
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综述:抗原特异性耐受:自身免疫病的临床与临床前方法
自身免疫病与免疫耐受机制自身免疫病源于免疫耐受的破坏,导致自身反应性免疫应答和慢性炎症。抗原特异性耐受诱导提供了一种靶向方法,可在不引起全身免疫抑制的情况下恢复免疫平衡。免疫耐受包括中枢和外周两种机制:中枢耐受通过胸腺中的T细胞选择和骨髓中的B细胞成熟实现,清除自身反应性淋巴细胞;外周耐受则通过树突状细胞(DCs)等抗原呈递细胞(APCs)调控逃逸的自身反应性淋巴细胞。在稳态条件下,耐受性DCs(如皮肤和肠道中的DCs)促进调节性T细胞(Tregs)扩增,并强化外周抗原特异性耐受。耐受诱导策略分类抗原特异性耐受诱导策略可分为蛋白质/肽类方法、载体递送系统、细胞疗法和核酸疫苗。每种方法旨在调节有
来源:European Journal of Immunology
时间:2025-10-09
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综述:基于深度学习的分割方法综述:流行技术、研究空白及发展机遇
图像分割是计算机视觉领域的一个核心挑战,其目标在于准确地将图像中的物体与其背景以及其他物体区分开来。近年来,随着深度学习技术的迅速发展,图像分割的方法也经历了显著的演变。本文通过系统性地回顾和分析超过两百种基于深度学习的图像分割方法,旨在为研究者提供一个全面的视角,揭示当前技术的优缺点,并为未来的研究方向提供指导。深度学习方法在图像分割中的应用,极大地提高了分割的准确性和效率。相较于传统的图像分割技术,如基于阈值、梯度、区域生长、聚类、图模型、水洼算法以及超像素分割等方法,深度学习方法能够自动提取特征,减少对人工特征设计的依赖,从而在复杂场景下展现出更强的适应性和泛化能力。此外,深度学习模型还
来源:DNA Repair
时间:2025-10-09
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综述:生物物理化学因素对草莓(Fragaria sp.)微繁殖、单倍体及双单倍体技术的影响:一次批判性重访
1. 引言草莓(Fragaria L. sp.)作为全球广泛栽培的经济浆果,以其风味和营养价值备受青睐。全球草莓产量在2021年超过918万吨,其中亚洲占主导地位。然而,传统育种受限于遗传基础狭窄和多倍体特性,且环境波动易影响果实品质与产量。因此,离体繁殖技术如微繁殖、单倍体和双单倍体技术成为草莓育种的重要替代策略。2. 离体方法:从历史到当前视角自20世纪70年代Boxus首次引入草莓离体繁殖以来,微繁殖技术逐步发展。温室栽培草莓在产量和经济效益上优于露天栽培,但针对白草莓的研究仍较少,且单倍体和双单倍体研究仅有个别报道,表明该领域尚待深入探索。3. 草莓单倍体与双单倍体早期研究通过属间杂交
来源:Current Opinion in Systems Biology
时间:2025-10-09
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微重力环境下零排放植物生长系统的设计与地面测试:面向空间农业应用的流体-固体耦合(DEM-CFD)创新研究
亮点(Highlights)•首次将射流分离技术应用于三七根-土壤混合物(PN-S)的产后处理•通过三维标定技术精确测量根系与土壤颗粒的几何特征•建立基于离散元-计算流体动力学耦合(DEM-CFD)的气固运动模型•创新性提出土壤分离率(φ)与附着率(η)双指标评价体系•通过高速摄像技术捕捉根-土壤分离动态过程材料与方法(Materials and methods)为探究PN-S分离的可行性及过程,本研究采用图1所示技术路线。首先测定三七根和土壤的基本物理参数并建立仿真模型,根据实验目标制定评价标准,随后利用建立的物理/仿真平台系统研究PN-S分离动力学。预实验结果(Pre-experiment
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-10-09
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基于Transformer与无人机多光谱成像的水稻异常生长检测方法及其应用研究
亮点 (Highlights)•通过综合性数据处理与高效后处理流程生成精确的多光谱正射影像。•构建大规模无人机遥感数据集,包含超过378,000张图像。•优化绿光、近红外与红边波段的光谱融合策略,提升图像质量以精准识别水稻异常生长。•提出轻量化Transformer系统,可同步识别四种水稻异常生长症状。讨论 (Discussion)本研究旨在开发一种高效且鲁棒的深度学习框架,用于水稻异常生长检测。我们在大型人工标注的无人机数据集上评估了多种分割架构。实验表明,基于Transformer的架构(如SegFormer和MaskFormer)相比其他基于CNN的模型(如DeepLabv3、U-Net
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-10-09
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基团福井势作为分子极化率的新度量:一种快速预测有机分子极化率的理论方法
Highlight计算细节众所周知,化学势和化学硬度是概念密度泛函理论(CDFT)中最早引入的反应性描述符。化学硬度(η)被定义为体系总电子能量对电子数的二阶导数,通过最大硬度原理(MHP)作为稳定性的度量标准。化学硬度与电离能(I)和电子亲和能(A)的关系为:η ≈ (I - A)/2。结果与讨论基于原子性质或官能团贡献预测分子性质的研究历来备受关注。许多学者发表了涉及基团软度、基团极化率、基团电负性和基团体积等概念应用的论文。表1展示了周期表中各原子的福井势值。图1直观呈现了基团福井势与分子极化率之间的显著线性关系,印证了其作为极化率描述符的有效性。通过线性回归分析获得的系数c1和c2适用
来源:Computational Biology and Chemistry
时间:2025-10-09
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静电嵌入网格适配多体分析(EE-GAMA):一种精确模拟中性与带电分子团簇的电荷嵌入片段量子化学方法
Highlight片段化方案基于片段化量子化学(FBQC)方法可大致分为两类:(i)基于包含-排除原理(IEP)的方法和(ii)基于多体展开(MBE)的方法。由于EE-GAMA的核心理论框架属于MBE类,我们在此简要介绍基于MBE的FBQC方法的原理。MBE类方法采用自下而上策略。该过程首先生成代表完整体系局部区域的小型非重叠片段。方法本节我们简要概述EE-GAMA方法的方法学。由于EE-GAMA建立在GAMA方法的基础框架之上,我们首先介绍GAMA所采用的片段化策略,随后详细描述如何将静电电荷嵌入整合到GAMA中以发展EE-GAMA形式体系。为了成功将GAMA应用于任何分子体系,应遵循以下步
来源:Computational Biology and Chemistry
时间:2025-10-09
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压力跃变NMR技术解析泛素蛋白折叠中间体的非天然β-折叠结构及其在PINK1线粒体自噬通路中的功能意义
蛋白质折叠中间体的结构表征挑战蛋白质折叠通常被描述为在一个粗糙的高维能量景观中进行探索的过程,最终落入低能量的折叠状态。在这一旅程中,蛋白质可能访问对应于亚稳态结构的浅能盆,这些结构可能具有重要的生物学意义。由于亚稳态结构的低丰度和短寿命(毫秒级别),其结构表征一直面临巨大挑战。低丰度限制了传统核磁共振(NMR)的检测灵敏度,同时也使得在没有稳定突变、共价修饰或添加抗体的情况下难以通过X射线衍射进行结晶。压力跃变NMR技术的创新应用本研究采用了一种创新性的方法:结合快速压力跃变与先进的NMR测量技术。压力切换被认为是对能量景观最温和且易于可逆的扰动方式,能够在天然缓冲条件下探测蛋白质结构。为了
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-10-09
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宫颈微生物组在宫颈癌前病变及宫颈癌中的特征解析:基于低深度全基因组测序的创新研究
引言宫颈癌(CC)仍是全球重大健康负担,2020年GLOBOCAN数据显示其年新发病例约60.4万、死亡病例34.2万。虽然多数人乳头瘤病毒(HPV)感染可被宿主免疫清除,但持续性高危HPV(hr-HPV)感染被明确认为是宫颈上皮内瘤变(CIN)及后续癌变的主要病因。新兴证据强调,宫颈微生物组(CM)——一个包含细菌、病毒和真菌的复杂微生物群落——在调节HPV致病机制中起关键作用。值得注意的是,CM组成的改变可能影响宿主对HPV获得、持续存在及肿瘤进展的易感性。在健康的宫颈阴道生态系统中,乳酸杆菌(Lactobacillus)物种通过产生乳酸占主导地位,维持最佳低pH微环境,抑制病原体过度生长
来源:Microbiology Spectrum
时间:2025-10-09
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高电导率样本中生物分子相互作用的精准定量:毛细管电泳技术新策略与应用拓展
1 引言生物分子相互作用的定量分析是生物化学研究的核心,对疾病诊断、药物开发和分子通路解析具有重要意义。毛细管电泳(CE)因其高速、低样本消耗和自动化潜力成为重要工具,但当样本缓冲液电导率高于背景电解质(BGE)时,会出现峰畸变和测量精度下降问题,尤其在亲和探针毛细管电泳(APCE)和非平衡毛细管电泳(NECEEM)中更为显著。本研究聚焦适配体-蛋白质相互作用,通过模拟与实验结合,系统分析了电导率不匹配对CE分离的影响,并提出了改进策略。2 材料与方法研究使用荧光标记的DNA适配体(如FAM标记的凝血酶结合29mer和整合素靶向S10yh2)与蛋白质(凝血酶、人血清 albumin(HSA))
来源:Journal of Separation Science
时间:2025-10-09
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原位多功能硅基自组装分子印迹聚合物用于蛋白质选择性提取的创新策略
通过突破性的溶胶-凝胶(sol-gel)技术,研究人员开发出一种极其温和的蛋白质分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymers, MIPs)制备方案。该创新方法无需使用催化剂或有机溶剂,通过原位衍生化(in-situ derivatization)引入丰富识别功能基团,成功保持了蛋白质模板的天然构象。以溶菌酶(lysozyme, Lys)为模板分子制备的MIPs材料展现出卓越性能:表面形貌分析和物化性质表征证实了精确的印迹效应形成;吸附实验显示高达389.85 mg/g的吸附容量,且能在60分钟内快速达到吸附平衡;溶胶-凝胶印迹过程显著提升了对Lys的选择性识别能
来源:Journal of Separation Science
时间:2025-10-09
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综述:哺乳动物系统中直接蛋白质降解技术探索生物复杂性的新兴工具
ABSTRACT条件性降解标签(conditional degron)技术通过急性、可逆的蛋白质降解方法,已成为研究细胞和模式生物中基因功能的标准工具。传统基因扰动方法虽推动了基因功能研究,但存在动力学缓慢、不可逆性以及对必需基因靶向时可能致死的局限性。为突破这些限制,基于标签和抗体的直接蛋白质降解技术应运而生。这些系统利用内源性蛋白质降解途径(如泛素-蛋白酶体系统,Ubiquitin-Proteasome System, UPS),实现快速且可逆的蛋白质清除。结合基因组编辑技术(如CRISPR-Cas9),它们能够对内源蛋白质表达进行精确的时间控制,并在部分案例中实现空间特异性调控。技术核心
来源:BioEssays
时间:2025-10-09
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综述:通过纳米技术进行表观遗传和代谢重编程:肺癌疫苗的协同方法
Introduction癌症疫苗作为一种免疫治疗策略,在肺癌中却因高度免疫抑制的肿瘤微环境(Tumor Microenvironment, TME)而屡屡受挫。这种免疫抑制并非由单一因素造成,而是代谢重编程(Metabolic Reprogramming)与表观遗传失调(Epigenetic Dysregulation)之间复杂的双向相互作用所共同 orchestrate 的。它们形成了一个稳定的、自我强化的病理网络,使得诸如MAGE-A3和L-BLP25等疫苗在临床试验中未能显著改善患者生存。Characteristics of the immunosuppressive lung TME
来源:Frontiers in Genetics
时间:2025-10-09
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基于计算机视觉的大豆田头地角转向路径可视化方法研究:融合深度学习与特征检测的动态导航线生成
引言:智能农业是未来农业发展的重要方向,而农业机械的信息化与智能化是实现这一目标的关键。随着自动导航技术在精准农业中的应用日益广泛,全球导航卫星系统(GNSS)、激光雷达(LiDAR)和计算机视觉(CV)成为主流技术。然而,GNSS在头地角区域易受建筑物、树木等障碍物信号干扰,导致定位不准。相比之下,成本较低的CV技术能够解析感知周围道路环境、静态动态物体及作物生长场景,弥补GNSS绝对定位方法的不足和LiDAR应用场景的局限性。材料与方法:本研究聚焦于圆弧转向路径的可视化,旨在利用CV和图像处理技术构建高精度视觉导航系统,提升大豆V3–V8生长期(第三片三出复叶完全展开至第八片三出复叶完全展
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-10-09
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基于荧光微球多重检测技术的大布鲁氏菌(Brucella canis)血清抗体定量诊断新方法的建立与评价
引言犬布鲁氏菌(Brucella canis)是一种革兰阴性蛋白细菌,属于布鲁氏菌科,可导致犬类布鲁氏菌病。该病原体自1968年被发现以来,已知具有人畜共患潜力。犬感染后的临床表现通常非特异性,包括淋巴结炎、椎间盘炎和睾丸炎/附睾炎等,雌性犬常在妊娠30至57天发生自发性流产。据估计,美国犬群中该菌流行率约为5%,且已在全球多国被发现。疫情暴发可能影响人类健康并对犬繁殖业造成重大经济损失。99%),但生产面临挑战:需在生物安全三级(BSL3)条件下定期培养病原体,且需大量特征明确的阳性对照犬血清(最好来自实验感染的无特定病原体犬),此外结果判读不能自动化,存在主观性。本研究旨在开发一种新型血清
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-10-09
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基于视觉的多模态能量消耗估算方法,用于评估成年人的有氧运动
在体育科学领域,准确且便捷地估算能量消耗(Energy Expenditure, EE)一直是研究的重点之一。能量消耗是衡量运动强度和频率的重要生理指标,对日常运动水平的监测、体育训练的优化以及健康行为的指导都具有重要意义。然而,传统的能量消耗估算方法,如双标水法(Doubly Labeled Water, DLW)和间接测热法(Indirect Calorimetry, IC),虽然精度高,但往往受限于设备成本高、使用条件苛刻以及难以获取实时数据等问题。此外,基于心率(Heart Rate, HR)和加速度计的估算方法虽然便于携带,但在高强度或低强度运动中存在较大的误差,且易受外部环境和个体
来源:Frontiers in Physiology
时间:2025-10-09