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基于共聚焦拉曼显微镜的细胞内代谢互作原位半定量成像技术揭示深海贻贝内共生机制
在深邃的海洋深处, hydrothermal vents(热液喷口)和 cold seeps(冷泉)中生活着一种特殊的生物——深海贻贝 Gigantidas platifrons。它们的鳃细胞里居住着数百个甲烷氧化细菌,这些内共生菌能够通过甲烷氧化作用为宿主提供有机碳,甚至可能合作完成固醇类物质的合成。然而,由于这些共生菌无法被人工培养,科学家们一直难以揭示其共生互作的具体分子机制。更棘手的是,传统的代谢物检测技术存在明显局限:质谱成像技术虽然能够实现无标记的多重检测,但其空间分辨率通常仅限于微米级别,难以追踪亚细胞尺度的代谢过程,而且会对珍稀的深海生物样本造成破坏。面对这些挑战,中国科学院海
来源:iScience
时间:2025-09-27
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综述:结直肠癌筛查方法的综合评价与进展
引言结直肠癌(CRC)是全球第三大常见癌症死因,2022年新增病例超190万,死亡病例超90万。其发展遵循“息肉-腺瘤-癌”序列,历时5-10年,为早期筛查提供了关键窗口。早期诊断可使TNM I期患者5年生存率超90%,而IV期仅约12%,凸显筛查在降低发病率和死亡率中的核心作用。问卷筛查基于CRC风险因素(如家族史、肠息肉史、生活习惯)的问卷工具,如高风险因素问卷(HRFQ)和亚太结直肠肿瘤筛查评分(APCS),能有效识别高危人群。研究表明,高风险组CRC发病率显著更高,但问卷需与其他筛查方法结合以提高准确性。基于粪便检测的CRC筛查方法gFOBT与FITgFOBT通过检测血红素过氧化物酶活
来源:Gut Pathogens
时间:2025-09-27
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综述:溶酶体贮积症的筛查与诊断:生化学与基因组学方法
ABSTRACT目前已被描述的溶酶体贮积症已超过60种,而分子检测技术(例如下一代测序/NGS)和生化检测技术(例如质谱/MS)的持续进步预计将进一步增加这一数字。与此同时,这些技术进步通过实现多种酶活性和/或生物标志物浓度的同步测量,以及用更少的检测快速生成基因组信息,从而提高了实验室效率。本文概述了当前可用的生化和分子遗传学检测方法,并探讨了它们及其相互关联如何支持溶酶体贮积症患者的筛查、诊断和监测。Conflicts of Interest作者们或是梅奥诊所生化遗传学实验室的联合主任,或是该实验室的遗传咨询师;该实验室是一家提供广泛溶酶体疾病临床检测的参考实验室。
来源:Journal of Inherited Metabolic Disease
时间:2025-09-27
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大鼠细胞系鉴定:16个STR基因座方法的建立与应用
细胞系交叉污染一直是细胞生物学领域的长期难题,而短串联重复序列(Short Tandem Repeat, STR)分析被广泛认为是细胞系鉴定的金标准。然而,迄今为止鲜有研究专注于大鼠细胞系的认证。本研究取得重大突破:开发了针对大鼠细胞系鉴定的16个STR基因座方法。通过该方法,研究人员成功区分了26种不同的大鼠细胞系,证明了该方法的高分辨率和可靠性。此外,团队首次建立并公开了全面的大鼠STR数据库,填补了领域空白。该数据库支持数据比对和验证,为研究人员确保细胞实验的准确性和完整性提供了关键资源。技术流程包括:(1)采集大鼠细胞系和血液样本;(2)基因组DNA提取;(3)筛选并验证16个多态性S
来源:The FASEB Journal
时间:2025-09-27
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纳米气泡强化泡沫分离技术高效去除淡水微藻及微囊藻毒素的研究与应用
随着气候变化和水体富营养化加剧,全球范围内的湖泊和水库中有害藻华(Harmful Algal Blooms, HABs)频繁暴发,其中蓝藻如铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)不仅大量繁殖导致水体缺氧、生态失衡,还会产生高毒性的微囊藻毒素(Microcystins, MCs),尤其是MC-LR、MC-RR和MC-YR等同系物。这些毒素具有强肝毒性,且对常规水处理工艺(如氯化、过滤)表现出高度抗性,严重威胁饮用水安全和公共健康。目前,美国环境保护署(EPA)和世界卫生组织(WHO)已分别将饮用水中微囊藻毒素的限值设定为0.3 µg·L−1(儿童)和1.0 µg·L−1。然而
来源:Bioresource Technology
时间:2025-09-27
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东亚Quina石器技术的趋同演化假说:对Longtan遗址考古发现的重新解读
针对Bourguignon等人的质疑,研究团队指出其存在对原文的误读。该研究明确表示Quina技术的起源仍不明确,且Longtan遗址出现的Quina技术概念仍是待解问题。若涉及人群扩散或迁移,应存在中亚和南亚地区的Quina系统证据,但迄今未见报道。相反,研究提出趋同演化(Convergence)是更合理的假说——局部生态适应可能导致特定情境下的技术特征趋同。关于技术经济论证的质疑,研究团队强调所记录的系统具备完整的技术经济特征,揭示了石器生产全阶段的 interdependent behaviors( interdependent behaviors)。其打片方法明确设计用于生产高 red
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-09-27
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中国龙潭遗址类Quina石器技术起源之争:方法论局限与跨大陆文化传播假说的再审视
近期有研究主张中国龙潭遗址出土的带鳞状修厚刮削器反映了欧洲技术影响,甚至可能与Quina莫斯特文化人群的迁徙流动相关。但该假说在方法论层面存在显著缺陷:依赖于片面的形态类型学解读、缺乏深入的技术分析、年代框架不明确且未充分考量埋藏学问题。首先,单纯形态相似性不足以确立文化关联。具有鳞状修边和/或显著厚度的工具可能独立起源,未必意味着群体间存在共同传统或技术传承。这种相似性可能反映技术趋同现象(technical convergence)——例如Quina莫斯特文化与近东Yabrudian工具的相似性。唯有通过整合体积结构、生产逻辑与功能目标的详细操作链(chaîne opératoire)分析
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-09-27
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分子异种监测技术揭示孟加拉国达卡登革热疫情中的登革病毒血清2型传播动态
ABSTRACT在资源有限、监测能力不足的地区,新发传染病的风险日益加剧,这对全球及时识别和应对疾病威胁构成了严峻挑战。因此,开发并实施可行、经济、可持续的监测策略至关重要。分子异种监测(Molecular Xenosurveillance, MX)作为一种创新的虫媒病毒监测方法,通过现场采集的蚊虫标本检测循环病原体,为登革热等疾病提供早期预警。孟加拉国是登革热高度流行区,资源有限,MX的实施将有力补充现有监测工作。本研究旨在测试MX在检测埃及伊蚊(Ae. aegypti)中登革病毒的适用性,并建议将其整合入现有监测体系。INTRODUCTION世界卫生组织(WHO)估计,全球80%的人口面临
来源:Microbiology Spectrum
时间:2025-09-27
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BiAEImpute:基于双向自编码器的单细胞转录组学高保真缺失值插补新方法
单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术能够揭示细胞转录组的异质性和动态变化,已成为生物医学研究的重要工具。然而,由于技术限制,scRNA-seq数据中存在大量“dropout事件”,即实际表达的基因被错误检测为零值。这些缺失值严重影响下游分析的准确性,例如细胞类型鉴定、标记基因识别和发育轨迹重建等。尽管已有多种插补方法被提出,包括基于平滑处理(如MAGIC)、概率模型(如scImpute)、矩阵分解(如ALRA)和深度学习(如deepImpute)的方法,但它们往往难以同时捕捉细胞间和基因间的复杂关系,或会引入额外偏差。因此,开发一种能够精准恢复缺失值且保持生物学变异的方法迫在眉睫。为解决
来源:BMC Genomics
时间:2025-09-27
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利用长读长测序技术解析Cacna1e剪接变体的潜在功能多样性及其在钙通道功能调控中的意义
电压门控钙通道(Voltage-Gated Calcium Channels, VGCCs)在调控神经元钙离子内流中扮演关键角色,其编码基因CACNA1家族(又称Cavs)的突变与癫痫、偏头痛和精神分裂症等多种神经系统疾病密切相关。然而,人们对VGCCs通过选择性剪接(Alternative Splicing)产生的功能多样性仍知之甚少。尤其是Cacna1e(编码Cav2.3通道α1亚基)作为一个重要成员,其剪接变体在生理和病理过程中的作用尚未系统解析。以往研究多依赖短读长测序技术,难以准确获取全长转录本结构,导致大量剪接变体未被准确注释和功能验证。为解决这一问题,Shamsuddin A.
来源:BMC Genomics
时间:2025-09-27
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利用3D生物打印技术优化磷酸盐控释肥料:化学与物理因素协同提升植物磷吸收效率
磷是植物生长发育不可或缺的宏量元素,主要以正磷酸盐(orthophosphate, Pi)形式被植物吸收。然而传统磷肥存在严重环境问题——约80%的施用的磷会通过淋溶进入水体,引发藻华和缺氧死亡区。更棘手的是,土壤中的磷大多以生物不可利用的形式存在,或与铁、钙、铝等矿物离子结合形成难溶化合物。尽管土壤磷酸盐浓度可低至0.65 nM,植物根系需要至少1 μM的自由磷酸盐才能正常生长,这使得磷肥成为现代农业的必要组成部分。面对这一挑战,控释磷肥技术被视为可持续农业的关键突破口。但新型肥料的迭代优化缺乏标准化筛选方法。不同化学特性的磷源(如三重过磷酸钙TSP、磷酸二铵DAP、鸟粪石)以及不同物理尺度
来源:Quantitative Plant Biology
时间:2025-09-27
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利用石英晶体微天平与电化学技术实时监测PHBH微生物降解机制:揭示非均相生物降解过程
引言背景塑料污染已成为全球性环境挑战,特别是海洋环境中传统塑料的持久性残留问题亟待解决。聚羟基脂肪酸酯(PHA)类生物可降解塑料因其优异的生物相容性和环境降解特性受到广泛关注。其中聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基己酸酯)(PHBH)作为代表性材料,具有独特的晶体-弹性体复合结构(3HB单元提供结晶性,3HH单元赋予弹性),不仅具备良好的热稳定性和机械性能,更于2017年获得"OK Biodegradable MARINE"认证,成为海洋环境可降解塑料的先锋材料。传统降解评估方法(如质量变化测定、生化需氧量BOD检测、原子力显微镜AFM和扫描电镜SEM分析)存在明显局限性:只能提供间接降解证据
来源:Biopolymers
时间:2025-09-27
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基于元学习的鲁棒联邦学习模型在肺腺癌与结核性肉芽肿鉴别诊断中的创新应用与性能验证
背景在临床诊断中,仅依靠计算机断层扫描(CT)图像区分孤立性肺实性结节(SPSNs)中的肺腺癌(LAC)和结核性肉芽肿(TBG)是一项极具挑战的任务。肺腺癌作为最常见的恶性SPSNs类型,需通过根治性手术切除进行治疗,而结核性肉芽肿作为良性病变通常采用抗结核药物治疗。误诊可能导致肺腺癌患者疾病进展失控和预后不良,或造成结核性肉芽肿患者的过度治疗。因此,充分利用CT影像数据开发有效的非侵入性诊断方法,对提高TBG和LAC的鉴别准确性具有重要临床意义。尽管CT能够检测SPSNs,但LAC和TBG在影像上均可能呈现分叶状和毛刺状等相似特征,且缺乏有效的对比剂辅助区分,这使得鉴别诊断尤为困难。多数患者
来源:Frontiers in Oncology
时间:2025-09-27
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微生物组序贯表型标志物识别新方法开发与应用研究
微生物组研究领域面临一个重要挑战:如何有效识别与有序表型(例如疾病发展阶段或严重程度等级)相关联的微生物标志物。这类标志物对于理解疾病进展机制和推动精准医疗(precision medicine)至关重要。然而,现有的大多数差异丰度分析(differential abundance analysis)方法仅适用于二分组比较,未能利用表型的序贯信息,导致难以捕捉跨有序类别的趋势特征。为突破这一局限,本研究开发并系统评估了三种专门针对有序分组微生物组关联分析的新型统计方法:二元最优检验(binary optimal test)、线性趋势检验(linear trend test)以及基于比例优势模型
来源:Genes & Genomics
时间:2025-09-27
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综述:泌尿系统肿瘤中尿液液体活检的新兴技术与临床转化
Abstract尿液液体活检(Urine-based liquid biopsy)是一种革命性的非侵入性诊断方法,能够对泌尿系统中肿瘤来源的生物标志物进行分子分析。通过克服传统组织活检的局限性,该方法有助于早期癌症检测、治疗反应的实时监测和疾病的纵向 surveillance。本综述全面概述了当前基于尿液的液体活检平台,重点关注泌尿系统癌症中的蛋白质和RNA生物标志物。我们强调了这些生物标志物的临床相关性,并讨论了技术创新——包括多组学整合(Multi-omics integration)、机器学习应用(Machine Learning applications)和即时检测(Point-of-
来源:Genes & Genomics
时间:2025-09-27
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重组丝蛋白注入大麻纱的创新制造策略及其在生物复合材料中的应用研究
引言大麻(Cannabis sativa L.)作为一种古老的纺织材料,因其生物可降解性、低环境影响和种植过程中耗水量少而备受关注。大麻纤维具有优异的比力学性能、隔热性、抗菌性、高吸水性、透汽性和抗紫外线能力,被认为是合成纤维的环保替代品。然而,现有加工方法所得的大麻纱多由受损的短纤组成,导致其拉伸强度低、弹性差、表面粗糙、刚性大,限制了其在高档服装和技术纺织品中的应用。因此,研究者致力于通过表面改性和添加剂改善大麻纤维的力学性能。传统的化学表面处理方法(如碱处理、过氧化氢处理)虽能去除纤维表面的非纤维素成分(如果胶、蜡质、木质素),提高纤维结晶度和力学性能,但也会改变纤维化学组成和结构,降低
来源:Journal of Natural Fibers
时间:2025-09-27
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辐射引发技术增强芝麻芽苗营养与功能特性:激光与紫外协同效应的新发现
本研究旨在评估氦氖激光与紫外(UV)辐射种子引发技术对芝麻芽苗生长、营养品质及功能特性的独立与协同效应。实验采用氦氖激光、UV辐射及其复合(UV+激光)处理芝麻种子,测定发芽后芽苗生长指标、叶绿素与类胡萝卜素含量、营养素水平,并分析硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)的酶活性变化。同时量化氨基酸、蛋白质、脂质及多种次级代谢产物(包括生物碱、多酚、黄酮、皂苷和苷类)的积累。通过铁离子还原力(FRAP)、二苯代苦味酰基(DPPH)和2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)实验评估抗氧化能力,并探究抗糖尿病(α-淀粉酶/α-葡萄糖苷酶抑制及血糖生成指数)和抗菌活性,同步监测
来源:International Journal of Radiation Biology
时间:2025-09-27
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基于改进U-Net分割与自监督学习的乳腺癌全幻灯片图像检测方法研究及其临床意义
乳腺癌(Breast Cancer, BC)作为女性第二大致死原因及最高发恶性肿瘤,其早期检测对降低治疗成本和提升生存率至关重要。当前依赖放射科与病理学家人工分析的方式不仅成本高昂且存在误判风险。为此,研究者开发了一种整合改进型U-Net架构与自监督学习(Self-Supervised Learning, SSL)的创新方法,专门针对全幻灯片图像(Whole Slide Image, WSI)进行乳腺癌检测。该方法采用多阶段处理流程:首先通过高斯滤波(Gaussian Filtering)进行图像预处理以消除噪声;随后利用改进U-Net进行精确肿瘤分割,该模型融合多尺度处理与注意力机制以增强边
来源:Cancer Investigation
时间:2025-09-27
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基于高分辨率熔解曲线分析技术区分白绢病菌(Sclerotium rolfsii)、德尔菲尼菌(S. delphinii)及其种内群体的分子诊断新方法
引言白绢病菌(Sclerotium rolfsii,现称Agroathelia rolfsii)和德尔菲尼菌(S. delphinii)是全球范围内引起作物白绢病和颈腐病的土传病原真菌。其菌核结构可在土壤中长期存活,导致田间病害反复暴发。由于形态特征相似且缺乏有性生殖结构,传统形态学鉴定难以区分这些病原菌,且易与其他土传病原(如镰刀菌Fusarium、疫霉Phytophthora等)混淆。分子检测技术的发展为这类病原的种间和种内分化研究提供了新机遇。材料与方法研究采用韩国农业菌种保藏中心(KACC)提供的8株白绢病菌和德尔菲尼菌分离株,并纳入10种非靶标病原菌作为特异性对照。通过基因组挖掘技术
来源:Mycobiology
时间:2025-09-27
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基于透明质酸与桑色素的口腔分散膜:一种针对牙菌斑控制的创新递送系统
口腔分散膜(Orodispersible Films, ODFs)作为一种创新的口服药物递送形式,特别适用于儿科、老年及用药依从性较差的患者。其便携、易吞咽的特性以及较高的生物利用度(bioavailability)使其在药剂学中备受关注。透明质酸(Hyaluronic Acid, HA)作为一种亲水性聚合物,在抗菌药物口服递送中表现出独特优势。本研究评估了以HA为载体、结合具有抗菌特性的类黄酮桑色素(morin)所制备ODFs的理化性质、in vitro释放特性以及抗菌/抗生物膜活性。通过生物量定量分析评估其抗菌效能及微生物存活状态。结果表明,该膜厚度为12–27 μm,兼具柔韧性、均质性与
来源:Biofouling
时间:2025-09-27