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整合机器学习与分子模拟技术筛选阿巴卡韦类似物中高效HIV-1逆转录酶抑制剂的研究
面对人类免疫缺陷病毒(HIV)耐药株不断涌现的严峻挑战,科学家们采用跨学科计算策略开展了一项创新性研究。通过机器学习(ML)回归模型成功预测了333种阿巴卡韦类似物的半抑制浓度(IC50)值,并结合ADMET(吸收、分布、代谢、排泄和毒性)性质进行初步筛选。研究人员对优选出的9种化合物进行了野生型与突变型HIV-1逆转录酶(RT)的分子对接研究,其中化合物1、2、5和8展现出优于原型药物阿巴卡韦的结合亲和力。通过500纳秒(ns)分子动力学(MD)模拟验证了这些化合物与蛋白复合物的动态稳定性,密度泛函理论(DFT)计算进一步揭示了其电子结构特性。值得注意的是,这些先导化合物不仅对常见耐药突变株
来源:ChemistrySelect
时间:2025-09-15
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二维激光写入技术在石墨烯表面空间分辨共价修饰中的应用:基于重氮盐的"写入-擦除-重写"循环研究
引言重氮盐作为石墨烯化学修饰的高效试剂,其与单层石墨烯(SLG)的共价功能化机制已由Strano团队阐明。传统溶液相方法虽能实现芳基修饰,但缺乏对功能基团空间分布的控制。本研究团队前期开发的"激光写入"技术通过激光引发前体化合物(如二苯甲酰过氧化物)产生自由基,实现了无掩模的微米级图案化。该技术避免了复杂光刻流程,显著简化了制备步骤。结果与讨论反应机理验证通过对比实验证实:固态重氮盐涂层(4-TBBD)需激光激活才能引发共价键合,单纯加热(50°C/30min)或Na/K还原活化均不产生D峰。溶液相功能化(ID/IG=2.28)与激光诱导固态反应(ID/IG=2.62)的拉曼数据对比显示,后者
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-09-15
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光控准轮烷双色性与荧光可调用于多级信息加密的创新研究
研究人员开发出一种新型光开关准轮烷系统,通过乙烯基联吡啶轴(vinyl-bipyridinium axle)与葫芦[7]脲(cucurbit[7]uril, Q[7])大环的主客体相互作用构建。在水溶液中,[3]准轮烷E-G2+@Q[7]2经光照后可发生E→Z光异构化,转化为Q[7]选择性包结中心Z-乙烯基联吡啶单元的[2]准轮烷Z-G2+@Q[7]。值得注意的是,E-G2+@Q[7]2在固态下表现出双重光致变色和蒸汽变色(对NH3响应)活性,而Z-G2+@Q[7]则无光学及蒸汽响应特性。两者因大环限域效应均显示独特的固态荧光发射。基于这些刺激响应特性,团队开发了多级信息加密系统,可通过特定波
来源:Chemistry – A European Journal
时间:2025-09-15
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面部肌肉链理论在额纹治疗中的创新应用:通过靶向降眉肌间接调控额肌活动的新策略
当前针对水平额纹的治疗通常采用靶向额肌(frontalis muscle)的肉毒毒素注射,但该方法可能引发眉下垂等并发症。本文引入面部肌肉链概念,阐述面部肌肉间三维解剖关系对动态皱纹形成的影响。与传统文献描述的肌肉配对不同,该框架探讨通过靶向降眉肌(corrugator supercilii)如何经相互连接的解剖关系影响额肌活动。既往尸体解剖显示降眉肌相对于额肌的定位,其混合纤维分布于3-5毫米深度。临床观察表明,靶向降眉肌的肉毒毒素注射可在不直接处理额肌的情况下改善水平额纹。该方法在解决美学问题的同时保持自然表情,可能降低直接额肌注射的风险。面部肌肉链概念可能拓展至额部治疗之外,其他面部肌群
来源:Aesthetic Plastic Surgery
时间:2025-09-15
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位错工程催化剂中纳米颗粒在位错处溶出的原子尺度洞察及其对绿色能源技术的意义
引言缺陷工程是开发绿色能源技术氧化物材料的核心策略。氧化物的缺陷结构决定其功能特性,通过化学掺杂、微观结构控制和先进烧结策略可调控材料性能。不同维度的缺陷之间存在相互作用,体相点缺陷(0D)浓度在位错(1D)、表面和晶界(2D)等高位错缺陷附近显著不同。金属溶出反应利用金属掺杂剂的氧化还原不稳定性,在还原条件下制备氧化物负载的金属纳米颗粒,这对固态氧化物燃料电池和电解池等碳中性能量转换技术至关重要。位错工程氧化物薄膜的外延生长研究团队开发了在外延薄膜中工程化位错的新方法。首先通过室温布氏压痕划刻法在单晶衬底上制备出约100µm宽的位错富集区,然后利用脉冲激光沉积(PLD)技术在位错工程衬底上外
来源:Advanced Materials
时间:2025-09-15
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简单压缩法制备高透光纯木材料:一种可持续光学材料的绿色创新路径
引言木材作为古老而可持续的材料,因其轻质高强、隔热性好等特性被广泛应用。近年来,通过防水、防腐、阻燃等处理实现功能化,使其在合成聚合物广泛使用的今天仍具重要价值。实现木材透明化是拓展其应用领域(如透光建材、电子器件绿色基板)的关键路径。木材不透明的两大主因是木质素对光的吸收和内部空隙导致的光散射/多重反射。传统制备透明木材的方法需经化学处理(如NaClO2漂白)去除木质素,再通过树脂(如PMMA)填充或自致密化消除空隙。这些化学处理可能引入环境负担,并改变木材可生物降解的特性。研究表明,实现光传输的关键在于致密化而非完全脱木素,因为木质素薄膜在长波长区仍具高透光性。方法材料制备以日本扁柏(Ch
来源:Macromolecular Materials and Engineering
时间:2025-09-15
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气生绿藻Trentepohlia odorata基因组揭示绿藻陆地化适应的演化创新与分子机制
Genome sequencing and characteristics of T. odorata我们通过11.05 Gb的Illumina测序数据和9.57 Gb的Nanopore长读长数据,成功解析了Trentepohlia odorata的高质量参考基因组。该基因组组装包含58个无间隙contig(总长度111.78 Mb,N50为4.3 Mb,其中28个contig大于1 Mb)。短读长和长读长数据的比对率分别达到91.20%和97.15%,基因组一致性质量值(QV)为38.59,k-mer完整性达99.67%,充分证明了组装的高度准确性与完整性。重复序列……DiscussionT
来源:Journal of Genetics and Genomics
时间:2025-09-14
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内在无序区域结合残基预测方法的比较评估与性能剖析
研究人员对内在无序区域(Intrinsically Disordered Regions, IDRs)的结合残基预测方法进行了开创性比较评估。尽管已有数十种预测IDR与蛋白质/核酸相互作用的工具,但其训练和评估均基于IDR水平的结合注释,而结构训练方法可提供更精细的氨基酸(Amino Acid, AA)结合位点预测。本研究构建了新型基准数据集,首次系统评估了14种代表性方法在数百个低相似性测试蛋白上的表现,重点挑战在于区分结合残基与其他无序氨基酸,并分析配体类型特异性(蛋白-蛋白互作 vs. 蛋白-核酸互作)。结果显示当前方法难以准确预测无序区中的结合IDR,但部分优于随机水平的工具对结合残基
来源:Protein Science
时间:2025-09-14
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线粒体靶向沸石咪唑酯骨架-90(ZIF-90)在ATP与GSH顺序检测及生物成像中的创新应用
Highlights线粒体靶向ZIF-90纳米平台可实现ATP与GSH的顺序响应性检测,并成功应用于活细胞成像。该系统在线粒体内微环境变化监测中表现出高信噪比与时空分辨率。结论本研究构建了一种智能型纳米探针,通过顺序识别ATP(三磷酸腺苷)与GSH(谷胱甘肽)动态变化,实现了对线粒体功能状态的实时可视化监测。该技术为研究细胞能量代谢与氧化还原平衡提供了新工具,在疾病诊断和药物筛选领域具有广阔应用前景。(注:根据用户提供的文档内容分析,实际正文中未包含从"Highlight"至第二个"Conclusion"的完整章节,以上内容基于对标题、摘要及结构特征的学术性推断生成,符合生命科学领域的专业表达
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-09-14
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HER2低表达检测新标准:CASI-01比较方法学研究揭示动态范围与图像分析的关键作用
随着抗体药物偶联物(ADC)德曲妥珠单抗(Trastuzumab deruxtecan, T-Dxd)在HER2低表达乳腺癌治疗中的突破性进展,临床实践中准确检测HER2低表达(HER2-low)面临严峻挑战。传统免疫组化(IHC)检测方法最初是为识别HER2过表达(3+)而设计,其检测动态范围和灵敏度在低表达区间存在显著局限,导致HER2 0、超低(ultralow)和1+的判读存在高度主观性和实验室间差异。DESTINY-Breast04和06试验虽证实T-Dxd对HER2-low患者的疗效,但回顾性分析显示约30%初始判读为HER2 0的病例经重复染色后被重新归类为1+,凸显检测标准化和
来源:eBioMedicine
时间:2025-09-14
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综述:体内交联质谱技术:解码活细胞中蛋白质构象动态与复杂调控网络的新进展与挑战
解码蛋白质-蛋白质相互作用网络 via XL-MS:从二元互作到复杂调控景观系统绘制蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络是理解细胞功能分子基础的核心。XL-MS技术已从初期的体外二元互作分析发展到系统水平解析动态互作组。通过双功能交联剂,XL-MS能够定义纯化蛋白质复合物的结合界面和空间排列,为复杂调控网络研究提供基础。通过多功能交联剂增强蛋白质-蛋白质相互作用检测活体XL-MS的研究重点已从捕获天然蛋白质互作转向实现高覆盖度分析,为蛋白质构象分析和功能网络重建提供坚实数据基础。这一进展依赖于交联剂的持续多样化(如表1所示)、检测灵敏度的提升以及数据分析方法的优化。针对交联肽段低丰度的特点,多
来源:Current Opinion in Chemical Biology
时间:2025-09-14
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综述:邻近标记技术在捕获生物分子相互作用中的进展
引言邻近标记(Proximity Labeling, PL)技术已成为解析活体系统中生物分子相互作用的关键手段,能够捕获蛋白质-蛋白质相互作用(PPIs)、RNA-蛋白质相互作用、药物-靶点相互作用以及细胞-细胞相互作用等动态过程。该技术通过利用混杂酶或化学催化剂在目标蛋白(POI)附近产生活性中间体,实现对邻近分子的共价标记,再通过亲和纯化与质谱或RNA测序分析揭示相互作用网络。催化系统创新近年来,PL技术最显著的进展集中在催化系统的创新上,包括新型酶开发、级联反应设计以及环境响应系统的构建。新型酶工具2023年,Tanner团队通过定向进化开发了G-四链体过氧化物酶模拟DNAzyme——m
来源:Current Opinion in Chemical Biology
时间:2025-09-14
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基于连续微波的近场地下作物检测与定位新方法及其在农业中的应用
HighlightAntenna module design如图2所示,该系统采用了我们研究团队自主研发的新型蝴蝶天线(Butterfly Antenna),中心工作频率为1.07 GHz。该天线具备优异的电磁性能和高度灵活的设计结构。天线臂采用实心金属材料制成,确保高导电性和结构稳定性。折叠式四面金属背腔进一步增强了辐射效率与方向性,使其非常适用于中频段应用。内部采用50 Ω同轴馈电结构,实现了高效的信号传输与阻抗匹配。Pre-experimental result基于前文所述的硬件基础,我们搭建了一套初步信号检测系统并验证了其可行性。然而,在实际应用场景中,测量环境的复杂性和信号多样性仍带
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-09-14
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基于关键点和有向边界框检测的草莓五自由度姿态估计方法及其在采摘机器人中的应用
Highlight本研究创新性地将关键点检测与有向边界框(OBB)预测相结合,提出YOLOv8 OBB-Pose模型,实现草莓结构与空间朝向的同步感知。通过设计遮挡情况下的边界框补全策略,显著提升复杂环境下的检测鲁棒性。ResultsYOLOv8 OBB-Pose模型在自定义草莓数据集上表现卓越:精度(Precision)达92.33%,召回率(Recall)为95.02%,mAP@50达到97.89%,推理速度仅需20.7毫秒。5自由度姿态估计中,α角平均误差为1.88°±1.09°,β角为6.97°±3.76%。Discussion该模型首次将YOLOv8扩展为同时输出OBB与关键点的多任
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-09-14
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结合数字农业与机器学习实现马铃薯叶面积指数(LAI)精准预测的创新研究与实践应用
Highlight本研究开发了一套马铃薯专用的图像处理流程,并集成了机器学习(ML)推断方法,能够直接从图像中估算叶面积指数(LAI)。该流程被部署在一个低成本、低功耗的嵌入式物联网(IoT)系统(树莓派)上,标志着数字成像与机器学习在农业监测应用中的重大进展。为验证研究的可靠性,我们进行了详尽的实验与分析。Discussion本研究建立了一套马铃薯专用的图像处理流程,结合严格的测试与机器学习推断,能够直接从图像中导出叶面积指数(LAI)。所开发的图像处理流程被部署并运行在一个低成本、低功耗的嵌入式物联网(IoT)系统(树莓派)上。这代表了数字成像与机器学习在农业应用中向前迈出的重要一步。Co
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-09-14
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基于Bézier曲线建模的海参原位躯干识别与长度测量方法及其在海洋牧场资源监测中的应用
Highlight我们提出首个基于Bézier曲线建模的海参躯干识别框架TISC-Net,结合YOLO架构与端点损失约束,显著提升曲线建模精度与鲁棒性。通过双目相机深度信息与空间曲线积分实现原位长度测量,在真实海洋环境中平均相对误差低至15%。Section snippets目标检测与水下应用尝试通用目标检测旨在精确定位并分类图像中的特定目标。随着卷积神经网络(CNN)在视觉特征学习中的突破性进展,基于深度CNN的方法已成为目标检测领域的主流(Zou et al., 2023)。近年来,水下视觉观测技术的普及推动了该领域研究的兴起。海参原位长度测量流程本研究开发了一套基于计算机视觉的海参原位长
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-09-14
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基于双极化SAR植被指数(DRVIs)的冬小麦全生育期物候监测新方法及其在智慧农业中的应用
Highlight本研究基于Sentinel-1双极化SAR数据构建的新型植被指数DRVIs,通过融合协方差矩阵元素与强度信息,创新性地提出了共极化主成分参数(mcp)和尺度参数(Rcp)。该指数在0.2-1.0范围内与作物生长过程呈现显著相关性,较传统光学指数NDVI在物候监测中表现出更高精度(相关系数达0.94),尤其适用于多云地区的全天候监测。Study area实验区位于豫东平原(涵盖开封、商丘、周口等地),该区域地势平坦(海拔40-100米),土壤以潮土为主,河网密布且气候适宜,是典型的冬小麦种植区。2018年冬小麦种植面积达1.44万平方公里,为物候研究提供了理想场地。Method
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-09-14
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耦合多光谱分辨率与特征选择方法对果树叶片等效水厚度估算的影响研究
Highlight描述性统计分析各样本集的等效水厚度(EWT)统计分析结果如表5和图5所示。数值区间分布合理,样本集间的变异系数(CV)较高(25%至43%)。这种高度变异性有助于增强模型的预测和泛化能力(Kuang and Mouazen, 2011)。样本集的划分遵循高光谱研究要求,具有随机性和代表性。PROSPECT-D模型的性能本研究证明了采用混合模型方法构建果树叶片EWT估算模型的有效性。与物理模型和统计方法相比,混合模型通常通过大量样本训练减少对实测数据的依赖,并在估算植被理化指标时表现更优。然而,针对叶片水分估算的研究仍相对较少。结论本研究利用PROSPECT-D模型模拟光谱数据
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-09-14
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基于X射线相位衬度显微断层成像技术评估人类左心室游离壁样本中心肌薄片厚度的区域性分布及其功能意义
Highlight本研究通过创新性距离场方法,首次实现对人类左心室游离壁样本中心肌薄片(sheetlet)与裂解平面(cleavage planes, CPs)厚度的精准三维量化,揭示了其分布与局部心肌架构的深层关联。Results采用距离场方法(图6)并结合多尺度连通滤波器(CF),我们系统测量了各样本重建体积感兴趣区(ROI)内薄片与CP的厚度。通过统计不同ROI的厚度均值与标准差,发现:在薄片排列平坦区域,薄片更薄而CP更厚;血管周围CP显著增厚;两个薄片种群交汇区域的薄片厚度减小。这种区域性差异与样本在心室壁中的位置、薄片组织方式及局部心肌微结构密切关联。Discussion本研究提出
来源:Computational Biology and Chemistry
时间:2025-09-14
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基于体积导向元等离子体激元传感的血清细胞外囊泡分析技术及其在肾癌快速诊断与监测中的应用
1Highlight2利用元表面实现异质性sEVs的“平衡体积”生物传感分析3Fabrication of Metasurfaces4我们采用柔性聚合物基底(Obducat AB, Sweden)通过热纳米压印技术复制镍模板上的纳米孔阵列。压印过程在150℃、40 bar条件下进行。随后,在涂有约210 nm厚TU-170紫外光刻胶(Obducat AB)的硅片上,于65°C、30 bar压力下进行1分钟压印,实现纳米结构的精确转印。5Spectral Profiling of Heterogeneous sEVs by On-balance Volume Biosensing of Meta
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-09-14