-
综述:微藻代谢物提取技术的进展:多因素考量
微藻代谢物的价值与提取挑战微藻作为天然生物活性化合物的宝库,富含脂质、色素、蛋白质和多糖等高价值代谢物。这些物质在营养食品、制药和化妆品领域具有广阔应用前景。然而微藻坚固的细胞壁结构(如纤维素和孢粉素构成的多层屏障)和昂贵的下游处理成本,严重制约了其商业化开发效率。绿色提取技术多维评估酶辅助提取(EAE)通过特异性裂解细胞壁聚合物(如果胶酶和纤维素酶),可实现高达97%的提取率,但酶制剂成本较高;超临界流体提取(SFE)特别是采用CO2作为溶剂时,能实现近临界温度下的高效萃取,且溶剂残留极低,但设备投资巨大;超声波辅助提取(UAE)利用空化效应破坏细胞结构,较传统方法缩短60%提取时间,兼具良
来源:Journal of Microbiological Methods
时间:2025-09-26
-
基于大语言模型的细胞类型鉴定工具LICT:提升单细胞RNA测序注释可靠性的创新解决方案
在单细胞生物学研究领域,准确鉴定细胞类型是解析组织异质性和功能机制的基础。然而传统的细胞类型注释方法面临两大困境:人工注释依赖专家经验且存在主观偏差,而自动化工具虽具客观性却受限于参考数据集的质量和覆盖范围。这种局限性可能导致下游分析错误甚至误导生物学发现。近期人工智能技术的发展为解决这一难题提供了新思路。特别是大语言模型(LLM)在生物医学文本理解方面展现出的潜力,促使研究者探索将其应用于细胞类型注释的可能性。虽然已有研究尝试使用ChatGPT进行细胞注释(如GPTCelltype工具),但由于通用LLM并非专为生物数据设计,其表现存在显著局限性:不同模型对特定细胞类型的注释能力差异较大,且
来源:Communications Biology
时间:2025-09-26
-
基于体外活性检测的电子烟液中合成大麻素受体激动剂快速可靠筛查新方法
合成大麻素受体激动剂(SCRAs)作为所谓"合法"大麻替代品销售,但其效价与毒性远高于天然大麻,显著增加严重中毒风险。随着电子烟普及,SCRAs从早期草本制剂形态转向电子烟液形态,对检测技术提出新挑战。传统质谱分析法虽能实现检测,但受限于耗时久、成本高、需精密设备及持续更新的质谱库,且难以应对不断变异以规避监管的新兴SCRA变体。研究团队创新性采用基于NanoBiT®原理的体外CB1/β-arrestin2招募试验,通过检测样本内源性大麻素活性而非依赖结构识别,首次在中毒患者电子烟液中验证出强效大麻素活性。对23份电子烟液筛查发现6份SCRA阳性样本,更有趣的是在5份样本中观察到CB1活性抑制
来源:Archives of Toxicology
时间:2025-09-26
-
人工智能驱动的扫描探针显微技术实现二维材料自主测量与表征
引言二维材料因其独特的光学、电学、磁学和力学特性而受到广泛关注。扫描探针显微镜(SPM)已成为研究这些特性的重要表征工具。然而,传统的SPM成像需要人工识别感兴趣区域并依赖主观判断,这严重限制了大数据集的收集和客观分析能力。近年来,虽然出现了自动化和自主技术,但大多局限于特定测量模式或材料系统。因此,开发通用自主分析框架对实现二维材料的可扩展表征至关重要。本研究提出了一种深度学习驱动的自主SPM框架,用于高效表征二维材料的微观结构和电学特性。以MoWTe2为模型系统,通过预训练的Mask R-CNN架构从误差信号图像中分割薄片边界,结合选择性背景平整和高斯混合模型(GMM)聚类,解析重叠区域并
来源:Small Structures
时间:2025-09-26
-
松材线虫精准检测新技术:微滴数字PCR与RPA-LFA方法的建立与应用
松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)作为松材线虫病(pine wilt disease, PWD)的病原体,是全球最具破坏性的植物寄生线虫之一。该病害在欧亚地区尤其是日本和中国造成严重的松林资源损失和生态系统破坏。由于松材线虫传播迅速且致病性强,树木感染后死亡率极高,而目前缺乏有效的防治措施,使得早期准确检测成为控制病害扩散的关键。传统诊断方法主要依赖形态学鉴定,但这种方法耗时且需要专业分类知识,因此分子检测技术已成为当前的主要鉴定手段。虽然常规PCR、实时定量PCR(qPCR)等技术已应用于松材线虫检测,但qPCR只能进行相对定量,需要依赖参考基因,且无法实现绝对
来源:Phytopathology Research
时间:2025-09-26
-
温带适应玉米株高与开花吐丝间隔的基因型变异及关联作图研究——DH与SSD方法创制系群的比较分析
引言遗传多样性是可持续农业生产和作物品种改良的基础。现代玉米品种的遗传基础因长期选择而趋于狭窄,导致对生物和非生物胁迫的敏感性增加。热带玉米种质蕴藏着丰富且独特的等位基因,对拓宽美国玉米带育种计划的遗传基础具有巨大潜力。BS39群体作为温带适应的热带玉米群体,由五个南美洲地区的Tusón种质组成,经过11个周期的早花期混合选择育成,已被证明可为温带玉米育种计划提供有价值的新等位基因。玉米自交系传统选育依赖6-8代自交,而双单倍体(DH)技术能显著加速育种进程。DH技术不仅节省时间,还能更好地利用遗传变异,通过提高自交系和测交种评估的遗传力来增强选择响应。然而,DH生产的主要瓶颈在于人工基因组加
来源:Plant Breeding
时间:2025-09-26
-
常规系谱与双单倍体育种方法在玉米杂交种性能比较中的效率评估
通过系统比较常规系谱选育与双单倍体(Doubled Haploid, DH)两种育种方法在玉米(Zea mays L.)杂交种开发中的表现,研究发现从两个育种群体中分别获得40-45个纯合自交系。这些品系与互补杂种优势群的单交测验种杂交后,在肯尼亚、坦桑尼亚和乌干达的最适与逆境条件下进行测试种杂交组合评估。采用Kolmogorov–Smirnov检验比较谷物产量和农艺性状的均值及方差同质性,结果显示DH品系在所有性状的分布模式上与系谱品系无显著差异。两种方法产生的杂交种产量均显著优于商业对照品种。尽管系谱法具有更多重组机会,但并未产生显著区别于DH品系的重组样本,证实两种方法从F1杂交种衍生纯
来源:Plant Breeding
时间:2025-09-26
-
从被动移动到保持静止:Kama Muta技术如何降低姿势摆动速度
本研究基于身体理论,探讨了一种特定的“被感动”情绪——kama muta是否能够引发可测量的身体姿态变化,从而揭示情感与运动之间的联系。研究使用了87名大学生作为被试,他们观看六段视频(包括kama muta和中性条件),并站在一个力板上记录其姿态摆动情况。随后,参与者对视频引发的被感动程度进行评分。研究结果表明,kama muta条件下的姿态摆动速度显著低于中性条件,而摆动幅度则没有显著差异。此外,kama muta的摆动速度和幅度在视频的后半段出现了更明显的下降,表明这种情绪的强度随着体验的深入而增强。然而,自我报告的情绪强度与摆动参数之间没有显著的相关性。研究的核心在于理解情感体验如何通
来源:Brain and Behavior
时间:2025-09-26
-
电弧放电辅助激光诱导击穿光谱(AD-LIBS)技术实现光谱信号增强研究
本研究开发了一种电弧放电辅助激光诱导击穿光谱(AD-LIBS)创新技术,用于探究电弧放电对硅(Si)等离子体光谱增强的影响机制。研究重点比较了纳秒(ns)和飞秒(fs)两种激光模式下,不同激光能量对光谱强度、电子密度、等离子体温度及信噪比(SNR)的差异化影响。该电弧放电装置具有结构简洁、成本低廉和安全可靠的特点,展现出良好的应用前景。实验数据表明,AD-LIBS技术在ns-LIBS和fs-LIBS模式下均能显著提升光谱强度与信噪比(SNR)。特别值得注意的是,在fs-LIBS低能量区间,电弧放电带来的信噪比提升效果尤为显著。随着激光能量增加,采用电弧放电的实验组比传统LIBS装置呈现出更高的
来源:Journal of Analytical Atomic Spectrometry
时间:2025-09-26
-
基于双响应比色与荧光开启探针的Cu2+/F−快速检测技术及其在斑马鱼生物成像中的应用研究
研究人员成功研制出两种新型双响应探针——1,5-双(4-异丙基亚苄基)碳酰肼(S1)与1,5-双(4-异丙基亚苄基)硫代碳酰肼(S2),这些分子探针能同步实现比色法与荧光开启式检测。通过单晶X射线衍射技术解析,S1分子采用单斜晶系P21/c空间群结构。在光谱性能研究中,探针展现出对铜离子(Cu2+)、钴离子(Co2+)以及氟离子(F−)的特异性识别能力,其选择性显著优于其他测试离子(包括K+、Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe3+、Ni2+、Zn2+等阳离子,以及Cl−、Br−、I−、HSO4−、ClO4−、NO3−、OH−等阴离子)。尤为引人注目的是,探针在与Cu2+和F−结合时触发强烈的荧
来源:Analytical Methods
时间:2025-09-26
-
数字PCR技术建立PIK3CA H1047R突变检测参考方法及标准物质的创新研究
PIK3CA基因突变已成为多种人类癌症(尤其是乳腺癌)的重要预测指标。随着非侵入性检测方法的快速发展,临床实践中却因缺乏参考测量程序(Reference Measurement Procedure, RMP)和参考物质(Reference Material, RM)而面临结果一致性与可比性的挑战。本研究成功建立基于数字PCR(digital PCR, dPCR)的潜在RMP方法,并研制出针对PIK3CA H1047R突变的基因组DNA参考物质。该参考方法在突变频率0.2%至40%范围内表现出卓越的线性关系(斜率=1.0078,R2=0.9999),对H1047R突变的检测灵敏度达到2.9拷贝/
来源:Analytical Methods
时间:2025-09-26
-
基于GQD–MnO2纳米复合物的荧光传感新方法实现Bcl-2基因高灵敏检测及其肿瘤诊疗应用
研究人员开发了一种基于石墨烯量子点(Graphene Quantum Dots, GQDs)与二氧化锰(MnO2)纳米复合物的新型荧光检测方法,用于高灵敏度、高特异性监测肿瘤生存与治疗耐药性的关键因子——Bcl-2基因的体外表达。该体系通过还原型谷胱甘肽(GSH)与发夹DNA结构(H1和H2)的相互作用模拟细胞内环境,触发MnO2纳米片的氧化还原介导崩解,从而释放GQDs并恢复荧光信号。Bcl-2基因的存在可启动催化发夹组装(Catalytic Hairpin Assembly, CHA)反应,显著放大Cy3荧光信号,检测灵敏度达到20.7 pM。实验通过多种DNA序列的对照验证了系统的高特异
-
基于高灵敏度光谱芯片整合侧流免疫技术的即时定量检测平台在心血管标志物床旁快速诊断中的应用与评估
心血管标志物的及时精准检测对心脏病早期诊断与治疗管理具有关键意义。本研究评估了整合光谱芯片技术与金纳米颗粒偶联侧流免疫分析(gold nanoparticles-conjugated lateral flow immunoassays, AuNPs-LFIA)的THE ONE InstantCare™即时诊断(point-of-care, POC)平台。通过该平台,研究人员成功实现五种临床重要心血管标志物的定量检测,包括:心肌肌钙蛋白I(cardiac Troponin I, cTnI)、肌酸激酶同工酶(Creatine Kinase Myocardial Band, CK-MB)、N末端B型
-
构建固态光生自由基的自供三重态激子系统:从机制创新到紫外监测与光聚合应用
在柔性电子、量子信息科学和分子自旋电子学等领域,有机自由基材料因其独特的光物理性质而备受关注。然而,固态自由基材料的高效开发仍面临严峻挑战:自由基的低产率、有限的空气稳定性,以及在固态下难以利用低能光子激发等问题,严重制约了其实际应用。传统的自由基生成方法依赖于热活化或光子激发的氧化还原反应或均裂反应,但这些方法往往需要多种物质参与和高活化能,且容易产生不必要的副反应和副产物。光合成方法因其精确、快速和可控的选择性而在固态中特别具有吸引力,但如何提高自由基产率和稳定性仍是未解的难题。2021年,研究团队发现能够通过光诱导电子转移(PET)过程产生自由基的萘胺衍生物也表现出可观察到的三重态激子。
来源:Nature Communications
时间:2025-09-26
-
面向智能光学平台的纳米膜光纤共形集成技术:增强光-物质相互作用与多功能器件创新
106 m-1)导致多数材料难以紧密贴附,造成光-物质相互作用弱化和光学耦合效率低下,严重限制了多功能器件的开发。现有技术如三维打印、双光子聚合和飞秒激光加工虽能实现部分集成,但难以实现全方位共形包裹,且材料兼容性和模式匹配问题突出。针对这一挑战,复旦大学材料科学系梅永丰教授团队在《Nature Communications》发表研究,提出了一种基于应变工程和表面能调控的通用策略,实现了多种纳米膜(nanomembranes, NMs)在微光纤(microfibers, MFs)上的共形集成。该技术通过预应变纳米膜的自卷曲行为和液滴触发的曲率自适应过程,实现了金属、氧化物、半导体和聚合物等材料
来源:Nature Communications
时间:2025-09-26
-
关于跨性别者和性别多样性人群的身体形象问题及饮食失调的元分析性和叙述性系统评价:方法学
Rachel F. Rodgers | Katherine Laveway | Micki Lilley | Melanie Mifsud | Joshua Marmara | Jo R. Doley来源:美国波士顿东北大学应用心理学系摘要跨性别者和性别多样性(TGD)人群中经常出现身体形象问题和饮食失调(EDs)。本文详细介绍了一个更大项目的方法论,该项目对TGD人群的身体形象问题和饮食失调进行了最新的综合分析。该综述旨在回答以下具体问题:(1)TGD个体与其顺性别对照组在身体形象问题和饮食失调症状方面的差异是否存在,以及TGD亚群体/人群内部的差异;(2)性别肯定护理对身体形象问题和饮食失
来源:Body Image
时间:2025-09-26
-
一种基于线索的处理方法,用于区分远程驾驶飞机操作中的不同安全性能等级
本研究旨在探讨在小型视觉视线内(VLOS)远程操控飞行器(RPA)操作中,特定领域的线索利用能力与飞行员自我报告经验对安全表现的贡献。由于在操作小型飞行器时,可利用的感官线索范围较为有限,因此具备较强线索利用能力的飞行员可能在操作中占据优势。然而,目前尚无研究明确分析线索利用能力对RPA操作安全性能的具体影响。本研究收集了48名远程飞行员的有关数据,其中包括他们在不同操作经验下的表现。这些飞行员完成了EXPERTise 2.0软件工具的VLOS RPA版本,该工具用于评估线索利用能力。此外,他们还填写了关于自身经历的调查问卷,以评估他们遭遇不利RPA安全事件的情况。研究结果显示,与线索利用能力
来源:Applied Ergonomics
时间:2025-09-26
-
减压方法:室内植物浇水与使用电脑工作的对比分析
摘要本研究探讨了与进行计算机任务相比,给室内植物浇水作为一种减压策略的有效性。参与者被随机分配到两个组中,每组进行15分钟各自的活动。综合评估包括测量血压、脑电图(EEG)、语义差异法以及状态-特质焦虑量表,以评估情绪和生理反应。结果显示,收缩压显著下降,而脑电图数据显示出与更放松的认知状态相关的神经模式。浇水的组别参与者在冥想得分上也更高,进一步证实了这种干预措施的减压效果。心理数据显示,与进行计算机任务的组别相比,浇水的组别参与者表现出更高的放松程度、更强的舒适感以及对自然的联结感,同时焦虑得分也更低。这些发现强调了基于自然的活动在减少压力和促进学术及工作环境中的幸福感方面的益处。
来源:International Journal of Occupational Safety and Ergonomics
时间:2025-09-26
-
贝叶斯半参数方法在正态/独立分布及椭圆分布中的应用
摘要本文提出了一种新颖的贝叶斯半参数推断方法,适用于椭圆分布以及正态/独立分布。位置参数和尺度参数采用参数化建模,而对模块变量的适当转换则通过狄利克雷过程混合模型来描述。该方法的一个特点是,通过限制尺度矩阵的对角元素,可以弥补椭圆分布和正态/独立分布中固有的部分不可识别性问题。后验计算采用马尔科夫链蒙特卡洛算法进行。文中还介绍了一种基于偏差信息准则近似的新模型选择技术。通过基于仿真的数值研究证明,该方法能够有效区分椭圆分布与正态/独立分布。最后,我们用模拟数据和真实数据对所提出的方法进行了验证。
来源:Journal of Applied Animal Welfare Science
时间:2025-09-26
-
针对活性污泥中磷回收的策略:美国能源部(DOE)与多目标优化方法在分析关键工艺因素及相关成本方面的应用
Gaia Boniardi|Paige Rackham|Albie Gan|Adrian Oehmen摘要研究表明,从污泥中提取磷(P)是缓解自然资源压力的有前景的方法。然而,活性污泥中存在的多种磷形态使得提取过程具有挑战性,且磷的释放可能会限制其回收效率。本研究采用响应面分析法评估了pH值、温度和乙酸及其相互作用对磷释放的影响,随后通过多目标优化来确定在最小化提取成本和最大化磷释放之间实现最佳平衡的工艺条件。结果表明,影响磷释放的最显著因素是pH值,其次是温度与乙酸的相互作用以及温度本身。在pH值为4且室温条件下进行酸化处理时,获得了最低的运营成本(约1美元/千克提取的磷),同时实现了44%
来源:Water Research
时间:2025-09-26