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基于颈动脉压力波形与机器学习的心肌损伤程度评估:冠状动脉闭塞/再灌注大鼠模型的创新研究
ABSTRACT心肌梗死(MI)作为全球主要死亡原因和心力衰竭最常见诱因,其心肌损伤程度的精确评估对改善预后至关重要。本研究创新性地将物理学启发的本征频率(IF)分析与机器学习相结合,通过颈动脉压力波形实现了对心肌损伤指标的高精度分类。Graphical Abstract在冠状动脉闭塞/再灌注大鼠模型中,基于单次颈动脉压力波形的物理学分析方法,可高准确度分类心肌梗死面积、缺血危险区和无复流区域。这一概念验证展示了该技术在急性MI后非侵入性评估中的转化潜力。1 IntroductionMI后心肌损伤范围(包括梗死面积、缺血危险区和无复流区域)是长期预后的关键决定因素。传统影像学技术如MRI、CT
来源:The FASEB Journal
时间:2025-09-09
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微鳞翅目昆虫高质量基因组DNA和总RNA提取方法的优化及其在高保真长读长测序中的应用
在农业生产中,微鳞翅目昆虫是一类令人头疼的小型害虫。它们体型微小(翅展通常小于20mm),却能在咖啡等重要经济作物上造成高达70%的产量损失。咖啡潜叶蛾(Leucoptera coffeella)就是典型代表,其幼虫在叶片上下表皮间"打地道"取食,形成蜿蜒的"矿道",严重影响植物光合作用。然而,这些害虫的防治面临巨大挑战:化学农药导致抗药性、危害生态环境,而新型生物防治技术又缺乏足够的分子生物学研究基础。问题的关键在于,这类微小昆虫的核酸提取存在特殊困难:高几丁质外骨骼、取食植物次生代谢物带来的污染、以及样本量不足等。传统方法提取的DNA/RNA往往浓度低、完整性差,无法满足高保真(HiFi)
来源:BMC Methods
时间:2025-09-09
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职业暴露与过敏性哮喘及肺功能下降的机制关联:基于数据驱动与不良结局通路特征挖掘的创新研究
职业暴露与呼吸系统疾病的机制探索之旅引言:破解职业健康的黑箱在职业流行病学领域,化学暴露与健康结局的关联始终是复杂难题。传统流行病学研究易受混杂因素干扰,而动物实验存在种属差异。随着分子医学和暴露组(exposome)概念的发展,研究者开始尝试通过人类生物学数据构建桥梁。本文聚焦两大常见呼吸系统疾病——肺功能下降(LFD)和过敏性哮喘(AA),创新性地整合毒理基因组学数据与不良结局通路(AOP)特征挖掘,揭示职业暴露的潜在致病机制。方法学创新:数据驱动的四步走策略研究团队建立了系统的工作流程:首先通过专家共识从AOP-Wiki等资源中筛选与LFD和AA相关的分子起始事件(MIE)和关键事件(K
来源:Frontiers in Toxicology
时间:2025-09-09
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电磁悬浮精准操控单细胞技术(Electro-LEV):三维动态调控与高效分选新策略
在生命科学领域,单细胞的生物物理特性解析犹如破解生命密码的关键钥匙。传统磁悬浮技术虽能实现细胞分离,却难以精准调控单个细胞的三维空间位置。最新研发的电磁悬浮平台(Electro-LEV)巧妙结合电磁场与永磁体,通过实时调节电磁铁电流,使不同粒径的颗粒和细胞类型在z轴方向呈现差异化的悬浮响应。研究发现,细胞团簇对磁场变化的响应速度显著快于单个细胞,这种动态行为差异成为高效分选的基础。平台突破性地实现了:1)无需改变顺磁条件或设备结构即可调控悬浮高度;2)周期性磁场调制下达到微米级定位精度;3)将活细胞筛选纯度从50%提升至90%(10倍富集),在低存活率(10%)样本中更实现18.8倍富集。这项
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-09-09
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综述:组学技术驱动骨关节炎发病机制分子通路研究新进展
引言骨关节炎(OA)作为最常见的关节炎类型,以关节软骨降解、滑膜炎症和软骨下骨重塑为特征,目前仍缺乏疾病修饰疗法。多组学技术的兴起为解析OA的复杂发病机制提供了新视角,尤其是基因组关联分析(GWAS)揭示了遗传风险位点,而蛋白质组学发现ZA2G、A2AP等生物标志物可预测膝关节OA(KOA)发生(AUC达0.83)。重大发现蛋白质组学与代谢组学的突破通过降解组学分析,研究者鉴定出ADAMTS5、MMP13等蛋白酶在软骨降解中的特异性作用。代谢组学则发现脂质代谢异常(如C17:0脂肪酸减少)与OA进展相关,而空间多组学技术揭示了滑膜免疫细胞耗竭与疼痛的关联。多组学整合的疾病分型Huang等通过联
来源:Connective Tissue Research
时间:2025-09-09
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基于ICH M10指南的色谱分析方法科学验证:欧洲生物分析论坛(EBF)关于情境驱动(CoU)验证策略的推荐
1. 引言2022年发布的ICH M10指南为全球生物分析方法验证树立了统一框架,但其适用范围和灵活性仍存在实践争议。欧洲生物分析论坛(EBF)基于十余年科学验证(Scientific Validation)理念的积累,提出情境驱动(Context-of-Use, CoU)的验证策略,尤其适用于非监管提交的研究场景。1.1 ICH M10的边界解析该指南明确适用于支持监管决策的核心研究(如首次人体试验、生物等效性研究),但对早期研发、探索性基质(如脑脊液CSF、胆汁)和代谢物分析留有灵活空间。例如,当代谢物无药理活性且不涉及安全性问题时,仅需验证选择性和稳定性等关键参数。EBF特别强调,ICH
来源:Bioanalysis
时间:2025-09-09
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深度跨模态提示学习网络在人工智能生成图像质量评估中的创新应用
Highlight本研究提出了一种深度跨模态提示学习网络(Deep Cross-Modal Prompt Learning Network, DCMPLN),通过多模态提示注意力(Multimodal Prompt Attention, MPA)模块和图像适配器(Image Adapter)模块,显著提升了人工智能生成图像(AIGI)质量评估(AGIQA)的准确性。Method本节首先介绍了相关背景知识,包括CLIP(Contrastive Language-Image Pre-training)和CoOp(Contextual Optimization),随后详细阐述了DCMPLN框架及其实
来源:Differentiation
时间:2025-09-09
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基于多项式位置编码点云分析网络(PointPPE)的复杂加工特征精准识别方法
Highlight本研究的核心创新在于:1.数据集构建:建立首个面向汽车精密注塑件的工业级点云分割数据集(IMP),涵盖10类功能型加工特征,平均每部件含22,000个点云数据。2.多项式位置编码(PPE)模块:突破传统固定编码模式,采用Legendre/Hermite/Chebyshev正交多项式构建自适应几何表征,有效解析模具件毫米级曲率变异(如避空面与分型面的0.1mm级拓扑纠缠)。3.通道注意力上下文融合(CACF)模块:通过双重机制——(i)通道权重过滤抑制坐标冗余;(ii)空间上下文整合强化关键几何模式,实现特征信号的"去噪-增强"协同优化。Methodology网络架构采用层级式
来源:Differentiation
时间:2025-09-09
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基于拉曼光谱监测与代谢网络分析的AI驱动发酵优化技术实现α-淀粉酶超高效生产
Highlight葡萄糖通过SHAP分析被确认为α-淀粉酶生产的关键调控因子,闭环拉曼反馈系统将其浓度精准控制在最优区间,相较人工补料使产量提升46%(15,729.47 U/mL),发酵周期缩短28小时。Physiological characteristics of α-amylase fermentation黑曲霉(A. niger)发酵过程中,溶解氧(DO)在24小时内从100%骤降至25%,标志着菌体进入指数生长期。同时,摄氧率(OUR)与二氧化碳释放率(CER)呈现典型的"双峰"模式,暗示次级代谢产物(如α-淀粉酶)的合成启动。Conclusion本研究通过整合实时传感(拉曼)、机
来源:Bioresource Technology
时间:2025-09-09
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液压驱动生物打印技术HYBERFLOW:基于非侵入式流量反馈控制的生物墨水精准挤出
亮点HYBERFLOW通过液压驱动创新设计,将流量传感器从生物墨水(bioink)路径转移至驱动流体路径,从根本上解决了传统系统需频繁校准、影响细胞活性的痛点。实验证明驱动流体流量V̇AF与生物墨水挤出量V̇EF偏差<4%,为高粘度生物墨水和复杂喷嘴几何条件下的精准打印提供新范式。设计理念系统采用模块化设计,每个打印模块独立集成液压泵、流量传感器和微控制器(Arduino),通过PID算法实时调节步进电机转速。驱动流体(无菌水)的不可压缩特性确保流量传递效率,而生物墨水腔体与驱动腔体间的柔性隔膜实现力学解耦。实验验证1.流量一致性测试:使用甘油溶液模拟不同粘度生物墨水(10-100 mPa·s
来源:Bioprinting
时间:2025-09-09
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定向进化肝脏去靶向AAV载体实现骨骼肌和心脏系统性基因递送的技术突破
基因治疗领域长期面临一个关键挑战:当通过静脉注射递送腺相关病毒(AAV)载体时,这些载体往往会在肝脏中大量富集,导致肝毒性风险。这一问题在杜氏肌营养不良(Duchenne muscular dystrophy)等需要全身给药的肌肉疾病治疗中尤为突出——临床使用剂量超过1×1014 vg/kg时,已报道多起严重肝损伤甚至死亡案例。传统AAV9载体虽然能有效转导肌肉组织,但其强烈的肝脏趋向性成为限制临床应用的安全隐患。为突破这一瓶颈,Elad Firnberg团队在《Molecular Therapy Methods》发表的研究中,创新性地结合了天然血清型筛选、靶向诱变和定向进化三大技术策略。研究
来源:Molecular Therapy Methods & Clinical Development
时间:2025-09-09
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基于超声各向异性衰减的生菜茎秆内部空腔无损检测与三维重建技术研究
采后果蔬内部品质检测是保障其商品价值和食品安全的关键环节,但现有技术面临重大挑战:电学检测操作复杂,光学方法受表面特性干扰,核磁共振成本高昂。尤其对于生菜等茎秆类蔬菜,内部空腔(hollow cavity)的形成会加速微生物侵染,但传统破坏性检测方法无法满足产业化需求。超声波技术虽在工业无损检测中广泛应用,却因植物组织复杂的多孔结构和声阻抗差异导致信号严重衰减,此前尚未建立有效的检测模型。南京农业大学团队在《Postharvest Biology and Technology》发表的研究,创新性地选取具有典型同心环结构的生菜茎秆为模型,通过激光共聚焦显微镜(LSCM)量化不同组织区域(髓心、髓
来源:Postharvest Biology and Technology
时间:2025-09-09
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超声各向异性衰减揭示茭白茎秆空腔形成机制及无损检测新方法
在果蔬采后品质控制领域,内部缺陷的无损检测一直是技术瓶颈。传统方法如电学检测操作复杂,光学技术难以穿透深层组织,核磁共振则成本高昂。茭白等茎秆类蔬菜因内部空腔问题严重影响商品价值,但现有技术无法实现快速精准的无损评估。这项发表在《Postharvest Biology and Technology》的研究,首次揭示了超声波在植物组织中的传播规律,并开发出革命性的空腔检测技术。研究团队采用50kHz超声探头(CTS-8077PR系统)结合快速傅里叶变换(FFT)分析,通过激光共聚焦显微镜定量不同组织区域孔隙密度φ=SP/ST,建立三维数据库映射外径-振幅-空腔直径关系。针对市场采集的茭白样本,运
来源:Postharvest Biology and Technology
时间:2025-09-09
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基于超声各向异性衰减的采后莴笋茎秆内部空腔无损检测与三维重建技术研究
采后果蔬内部品质检测是保障其商品价值和食品安全的关键环节,但传统方法如电学检测操作复杂、光学技术受表面干扰、核磁共振成本高昂,难以满足农业现场需求。尤其像莴笋这类易形成内部空腔(cavity)的蔬菜,空腔不仅影响口感,还会成为微生物滋生的温床。超声波技术虽在工业检测中广泛应用,却因植物组织复杂的多孔结构和各向异性特性导致信号衰减严重,长期以来难以应用于农产品检测。南京农业大学张成团队在《Postharvest Biology and Technology》发表的研究,首次系统揭示了莴笋茎秆中超声波传播的方位依赖性:通过激光共聚焦显微镜观察茎秆横截面四层环状结构(髓心、髓缘、木质部、表皮),发现
来源:Postharvest Biology and Technology
时间:2025-09-09
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流式细胞术快速诊断与分型赫曼斯基-普德拉克综合征(HPS)的创新方法及其临床转化价值
这项突破性研究为赫曼斯基-普德拉克综合征(HPS)的诊断困境带来曙光。传统依赖基因测序、免疫印迹和电镜(EM)的方法因高昂成本和操作复杂难以普及,科研人员另辟蹊径开发出流式细胞术双标记检测方案。在HPS小鼠模型(包括BLOC-1、BLOC-2、BLOC-3和AP-3缺陷型)中,mepacrine标记显示所有模型组的致密颗粒(DGs)摄取均显著降低。更令人振奋的是,FluoZin-3荧光探针首次揭示亚型特异性锌离子紊乱规律:BLOC-1、BLOC-2和AP-3突变体出现锌水平升高,而BLOC-3突变体却呈现反常降低。与之形成鲜明对比的是,OCA-6小鼠模型在两种标记物检测中均未显示异常。该检测体
来源:Pigment Cell & Melanoma Research
时间:2025-09-09
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嗜冷菌Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida EDT1新型低温蛋白酶的生物技术应用研究
这项突破性研究从土耳其埃尔祖鲁姆Söğütlü村的冷水环境中成功分离出10株嗜冷细菌,其中Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida EDT1(基因库登录号PP068881)展现出惊人的蛋白酶生产能力。科研团队采用创新的三相分配法(three-phase partitioning, TPP)在pH 9.0条件下,以1.5倍叔丁醇和80%饱和硫酸铵一步纯化,获得纯度提升42倍、得率高达244%的低温蛋白酶。电泳分析(SDS-PAGE)揭示该酶分子量为39.44 kDa,在5°C的冰点温度和pH 9.0的碱性环境下展现最佳活性。有趣的是,金属离子能显著激活酶活
来源:Biotechnology and Applied Biochemistry
时间:2025-09-09
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EPIQ质量改进方法降低早产儿宫外生长受限发生率:一项前后对照观察性研究
早产儿宫外生长受限(extrauterine growth restriction, EUGR)是新生儿重症监护病房(NICU)面临的常见难题。这项前后对照观察性研究创新性地应用循证质量改进(Evidence-based Practice for Improving Quality, EPIQ)策略,在山西儿童医院对817例胎龄<34周的早产儿进行干预评估。研究团队巧妙设计时间轴:对照组231例(2022年1-6月回顾性数据)对比干预组586例(2022年7月-2023年12月前瞻性数据)。令人振奋的是,EPIQ实施后EUGR发生率从57.14%骤降至37.54%(p<0.01),犹如为早产儿
来源:Biotechnology and Applied Biochemistry
时间:2025-09-09
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基于轻量化YOLOv8n与无人机RGB影像的玉米幼苗实时检测与计数方法研究
引言玉米作为我国第二大粮食作物,其苗期株数检测对育种决策和精准农业至关重要。传统人工调查方法效率低下且误差率高,而无人机(UAV)搭载RGB传感器为田间作物监测提供了灵活高效的解决方案。针对现有玉米幼苗检测模型存在参数量大、实时性差等问题,本研究提出轻量化YOLOv8-FLY模型,通过结构重参数化与多尺度特征优化,实现资源受限边缘设备的高效部署。材料与方法数据集构建实验在甘肃民乐县华瑞农场(北纬38°44′3.32″,海拔1683米)开展,采用大疆Mavic 3无人机在3米飞行高度采集1213张5280×2970像素RGB图像,地面采样距离(GSD)达0.07 cm/像素。通过水平翻转、亮度调
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-09-09
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利用傅里叶变换红外光谱技术探究颗粒化绵羊羊毛对番茄脐腐病的影响机制
土壤微生物作为地球碳循环的"隐形工程师",在CO2浓度升高、降水模式改变和温度波动等多重气候压力下,展现出惊人的代谢可塑性。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术,研究者捕捉到微生物群落通过分泌胞外酶(如β-葡萄糖苷酶)降解有机质,同时借助矿物结合和代谢产物的化学重组实现碳稳定化的精妙平衡。微生物碳泵(Microbial Carbon Pump, MCP)理论揭示了死菌体残体在土壤中的长期封存潜力,而功能基因分析则显示放线菌门(Actinobacteria)等关键类群通过调整脂类代谢途径适应干旱胁迫。值得注意的是,当温度上升2oC时,木质素分解菌的丰度会显著改变,这可能解释热带土壤碳库的脆弱
来源:Communications in Soil Science and Plant Analysis
时间:2025-09-09
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听力损失患者言语感知缺陷补偿评估与助听器效果预测新方法
这项开创性研究构建了言语感知缺陷补偿指数(Speech Perception Deficit Compensation Index, SPDCI),通过精妙的贝叶斯网络模型,从513名19-93岁听力损失(HL)患者群体中挖掘出纯音阈值(PTT)与言语测试结果的深层关联。研究团队设计了两阶段测试方案:安静环境下的测试揭示外周听觉系统和认知补偿机制,噪声环境测试则精准捕捉中枢补偿过程。令人瞩目的是,SPDCI创新性地利用个体言语测试结果与PTT预测值的残差,剥离出纯粹的中枢补偿能力。这个指数如同"听觉代偿能力的温度计",量化了听觉处理性能和认知能力对言语感知的贡献度。更巧妙的是,研究者通过贝叶斯
来源:INTERNATIONAL JOURNAL OF AUDIOLOGY
时间:2025-09-09