-
综述:利用mRNA-脂质纳米颗粒作为自身免疫性疾病的创新疗法
引言自身免疫性疾病是免疫系统错误攻击健康组织导致的慢性疾病,目前尚无根治方法。mRNA-LNP技术因其可编码任意蛋白质的特性,为精准免疫调控提供了新策略。其核心优势在于模块化设计,能够实现细胞特异性递送和可控的蛋白表达。mRNA-LNP的结构优化mRNA分子由5'帽结构、5'非翻译区(UTR)、开放阅读框、3'UTR和poly(A)尾组成。通过核苷修饰(如假尿苷)可降低免疫原性,而密码子优化和GC含量提升能增强翻译效率。LNP由可电离脂质、磷脂、胆固醇和PEG-脂质构成,其中可电离脂质的pKa和降解性直接影响递送效率和炎症反应。炎症反应的调控策略LNP的佐剂活性在疫苗中有利,但在自身免疫疾病中
来源:Molecular Therapy Methods & Clinical Development
时间:2025-09-04
-
基于mRNA展示的超高通量酶动力学测定技术DOMEK实现20万种底物kcat/KM值一次性检测
酶学研究的突破往往依赖于动力学检测技术的革新。传统仪器化方法虽能并行检测数千个酶促反应,但进一步提升通量仍面临挑战。这项研究构建了名为DOMEK(基于mRNA展示的酶动力学一次性检测)的创新平台,巧妙结合mRNA展示技术和二代测序,实现了对28.6×105种肽底物kcat/KM值的超高通量测定。研究团队以具有催化混杂性的脱氢氨基酸还原酶为模型,展示了该技术在解析底物适应性景观方面的强大能力。通过建立可解释的数学模型,成功将肽底物反应活化能分解为单个氨基酸的能量贡献,从微观和宏观层面揭示了酶催化机制。该方法仅需常规分子生物学设备,无需特殊工程改造,其通用性设计适用于各类酶学研究。这项技术突破为大
-
基于单向毛细流体输运与相变的高效热二极管技术研究
热能在人类文明发展中具有基石地位,但其无序传导特性导致传输效率远低于电能。热二极管(thermal diode)作为控制单向导热的超材料,在电子冷却和能源回收领域潜力巨大,但现有技术受限于材料不对称性导致的低二向性(通常<10)和短程热传导(约1mm)。尤其重力依赖型热虹吸管(thermosiphon)在微重力环境下失效,而基于液滴调控的蒸汽腔(vapor chamber)又受几何条件限制。上海交通大学杨光团队在《Cell Reports Physical Science》发表的研究,通过仿生学策略融合扇贝壳V型沟槽的快速输水能力与猪笼草楔形微腔的定向输运特性,构建了分级沟槽结构。该设计包含主
来源:Cell Reports Physical Science
时间:2025-09-04
-
简化杂交捕获技术Trinity:实现无PCR工作流程并提升基因组靶向测序性能
基因组研究领域长期面临一个关键挑战:如何高效精准地捕获特定DNA片段?传统杂交捕获技术自15年前问世以来,虽然成为外显子组测序和肿瘤基因panel的黄金标准,但其繁琐的磁珠捕获、温度控制洗涤和杂交后PCR扩增步骤,不仅导致工作流程长达12-24小时,更会引入序列偏差、降低文库复杂度,尤其影响插入缺失(indel)变异的检测准确性。这些问题严重制约了临床研究和诊断的效率,特别是在需要快速周转的肿瘤基因组学和遗传病检测领域。Element Biosciences团队在《BMC Genomics》发表的这项研究,开发了名为Trinity的革命性技术。该技术通过三大创新突破:1)开发链霉亲和素(str
来源:BMC Genomics
时间:2025-09-04
-
γ-干扰素释放试验(IGRA)在终末期心衰患者预后评估中的创新应用
在终末期心脏病治疗领域,心脏移植是挽救生命的终极手段,但移植候选者的筛选和预后评估始终面临重大挑战。尤其令人困扰的是,这些患者常表现出复杂的免疫失调状态——既存在慢性炎症特征,又容易遭受严重感染,这种矛盾现象被学者称为"副炎症"(para-inflammation)状态。传统评估方法如西雅图心衰模型(SHFM)和MAGGIC评分虽能预测预后,但需要整合十余项临床指标,操作繁琐。更关键的是,目前缺乏能直接反映患者免疫功能状态的简便检测方法。正是在这样的临床背景下,台湾大学医学院附属医院的研究团队独辟蹊径,将目光投向了临床上常规开展的γ-干扰素释放试验(IGRA)。这种原本用于潜伏结核感染(LTB
来源:Journal of Microbiology, Immunology and Infection
时间:2025-09-04
-
先进SEM-EDX技术在可吸入粉尘复杂颗粒分类中的应用评估与健康意义
Highlight环境健康启示:对可吸入粉尘中复杂颗粒的分类能力可深化粉尘生成机制与防控认知,并为暴露评估和健康效应研究提供关键数据。传统SEM-EDX工具虽能分析单颗粒,却无法精准表征团聚体或聚集体等复合颗粒。本研究评估的先进SEM-EDX技术通过自动化分类颗粒"晶粒"(MLA)或"区段"(PSA),为真实暴露场景下的颗粒分布解析开辟了新路径。Conclusions先进SEM-EDX工具在特定条件下可实现空气中可吸入复合颗粒的自动化分类,其成果对粉尘暴露特性及相关健康危害研究具有广泛意义。本研究表明:1.IntelliSEM的PSA功能结合二次电子(SE)和背散射电子(BSE)数据分割颗粒,
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-09-04
-
靶向脾脏的NeoPol-mL242 mRNA疫苗在肝癌模型中诱导强效T细胞应答的创新研究
肝癌是全球癌症相关死亡的第三大原因,晚期患者五年生存率不足20%。虽然手术切除是早期肝癌的主要治疗手段,但高复发率和供体器官短缺限制了疗效。以索拉非尼(sorafenib)和仑伐替尼(lenvatinib)为代表的系统疗法通过抑制肿瘤生长和血管生成带来有限的生存获益,但耐药性和治疗毒性仍是重大挑战。免疫检查点抑制剂(ICIs)、CAR-T细胞疗法和双特异性抗体等癌症免疫疗法在其他癌种中展现出潜力,但由于免疫抑制性肿瘤微环境(TME)和T细胞浸润不足等问题,在肝癌中的应用受到限制。肿瘤特异性突变产生的新抗原(neoantigen)因其能诱导强效肿瘤特异性T细胞反应而备受关注,但传统肽疫苗存在制造
来源:Journal of Nanobiotechnology
时间:2025-09-04
-
病毒灭活应用中Triton X-100替代剂的创新设计空间探索与工艺优化研究
4 log10的病毒滴度降低。值得注意的是,TXR-1/VIS/13-S9展现出广谱抗病毒能力,可有效灭活牛病毒性腹泻病毒(BVDV)、水泡性口炎病毒(VSV)、杆状病毒(Baculovirus)和单纯疱疹病毒1型(HSV-1)。研究最突破性的发现在于聚山梨酯20(PS20)的独立灭活机制——在37°C条件下持续4小时即可达到与传统tri(n-butyl)phosphate联合方案相当的灭活效果,且无需依赖脂肪酶活性。工艺优化数据揭示,延长暴露时间(1-4小时)比单纯提高浓度更能显著增强PS20/PS80的灭活效率,这为降低生产成本提供了切实可行的方案。这些发现不仅拓展了环境友好型去污剂的设计
来源:Biotechnology Progress
时间:2025-09-04
-
基于改进PIDNet的樱桃成熟度实时分割算法:面向采摘机器人的精准农业技术创新
樱桃成熟度实时分割算法的创新突破引言:樱桃作为重要经济作物,传统人工采摘存在效率低、损伤率高的问题。该研究针对自然果园环境中遮挡、光照变化和模糊等挑战,提出基于机器视觉的改进PIDNet实时语义分割框架,为采摘机器人提供精准的成熟度识别解决方案。材料与方法:研究采用包含3,006张高分辨率图像的Cherry CO Dataset-ripeness数据集,涵盖三种成熟阶段(绿色/未成熟/成熟)。通过数据预处理、改进分割模型开发和后处理模块设计的三阶段流程,构建完整的樱桃识别系统。网络结构创新:1.主干网络优化:采用SwiftFormer-XS替换原ResNet18,移除冗余损失函数,计算量从39
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-09-04
-
综述:人类来源粪便微生物悬液用于粪便微生物群移植的实验室制备方法:综述与标准化展望
1 引言人类肠道菌群作为"第二基因组",其失衡与多种疾病密切相关。粪便微生物群移植(FMT)通过重建肠道微生态发挥治疗作用,但制备方法的差异导致疗效波动。当前亟需标准化流程,以满足监管要求(如FDA对Rebyota和Vowst等FMT产品的审批)并提升临床转化潜力。2 样本采集24小时会导致菌群结构改变(如放线菌增加/厚壁菌减少)。啮齿类实验多采用粪粒或胃肠道内容物。3 悬浮缓冲液磷酸盐缓冲液(PBS)因pH稳定性成为主流选择,添加0.05g/L L-半胱氨酸可保护厌氧菌。智能处理系统仍采用生理盐水,粪便与缓冲液比例建议1:3-1:10(w/v)。He等提出的25%粪便+60%盐水+15%甘油
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-09-04
-
基于多视角多光谱成像的苹果早期损伤在线检测技术研究
Highlight样品制备本研究选用具有红色表皮且经济价值显著的富士苹果作为实验对象。共选取300个样本(100个完好、100个轻度淤伤和100个重度淤伤),赤道直径范围75-80 mm。参照Baek和Sun等的方法,使用钢球从30 cm高度自由落体撞击苹果赤道区域诱导淤伤。系统光学特性该系统光学性能通过光谱稳定性和成像清晰度进行评估:1.多光谱相机采用滤光片-透镜阵列传感器设计,匹配特征波长单色LED光源确保各滤光片接收光功率均匀;2.积分球照明系统实现苹果表面无影照明,经测试LED在1小时内的强度波动<±1.5%;3.双镜面布局数学模型显示,当镜面夹角为60°时可捕获样品92.3%的
来源:Biosystems Engineering
时间:2025-09-04
-
微等离子体技术绿色合成羧甲基纤维素衍生碳量子点及其光学性能调控研究
在纳米材料研究领域,碳量子点(Carbon Quantum Dots, CQDs)因其独特的光电性能和生物相容性,已成为替代传统半导体量子点(如CdSe、PbS等含重金属量子点)的理想材料。然而,现有合成方法普遍面临反应条件苛刻、能耗高、产物均匀性差等挑战。特别是以生物质为前驱体时,常规水热法往往导致产物荧光量子产率低、尺寸分布宽等问题。如何实现绿色、高效、可控的CQDs合成,成为制约其实际应用的关键瓶颈。针对这一科学难题,来自泰国清迈大学的Jirasak Sukunta团队创新性地将微等离子体技术应用于生物质衍生CQDs的制备。研究人员选择羧甲基纤维素(CMC)这一富含羟基和羧基的纤维素衍生
来源:Aquaculture
时间:2025-09-04
-
激光结构化聚合物-金属杂化材料粘附增强的表面设计中尺度效应研究:基于分形维数的方法
在可持续制造业与轻量化技术快速发展的背景下,聚合物-金属杂化材料(Polymer-Metal Hybrids, PMH)因其结合金属高强度与聚合物低密度的特性,成为汽车和航空领域的关键材料。然而,界面粘附强度不足始终是制约其性能的瓶颈。传统机械紧固会增加重量,而依赖化学粘接剂又面临环境耐受性问题。机械互锁(Mechanical Interlocking)通过表面结构化实现物理锚定,但如何量化结构参数对粘附性能的影响,尤其是结构尺度(Scaling)的效应,仍是未解难题。德国开姆尼茨工业大学的Niclas Hanisch团队在《Aquaculture》发表研究,首次系统探讨了激光沟槽结构的尺度效
来源:Aquaculture
时间:2025-09-04
-
基于品种等位基因起源的多品种牛群QTL检测方法研究:整合纯种与杂交动物的模拟分析
在畜禽育种领域,准确识别控制重要经济性状的数量性状位点(QTL)是基因组选择的核心任务。然而,现有QTL检测方法主要针对单一纯种群体设计,当应用于包含多个品种和杂交后代的实际育种群体时,会面临重大挑战:不同品种间标记与QTL的连锁不平衡(LD)相位差异会显著影响检测功效。更棘手的是,随着杂交育种在畜牧生产中日益普及,如何有效利用杂交动物的基因型和表型数据成为亟待解决的关键问题。为突破这一技术瓶颈,A. Guillenea等研究者创新性地提出了基于品种等位基因起源(Breed Origin of Alleles, BOA)的QTL检测方法。这项发表在《animal》的研究通过精心设计的模拟实验证
-
术前肠道菌群特征预测腹部手术后手术部位感染:基于肠型特征(ESs)的创新研究
研究背景与科学问题在全球每年超过3亿例手术中,手术部位感染(SSI)始终是困扰外科领域的重大并发症,腹部手术后的SSI发生率高达10%。尽管已有多种预防措施,但传统风险评估模型仍存在明显局限。近年研究发现,肠道微生物组作为人体"第二基因组",其失衡状态与感染风险密切相关——例如危重患者中肠杆菌科富集与院内感染相关,造血干细胞移植患者中肠球菌优势与菌血症风险相关。然而,现有研究多聚焦于术后菌群变化或特定菌种分析,且受个体差异大、样本异质性高等因素制约,难以建立普适性预测模型。技术方法创新研究团队采用标准化直肠黏膜拭子采样结合16S rRNA(V5/V6区)测序技术,对133例择期腹部手术患者进行
来源:Open Forum Infectious Diseases
时间:2025-09-04
-
超越保存:肝脏评估与修复的未来机器灌注技术
器官移植领域正迎来革命性变革——机器灌注(Machine Perfusion)技术已从单纯的器官保存手段,进化为具备评估与修复功能的平台技术。相比导致移植物持续退化的静态冷保存(SCS),短期灌注可高质量保存器官数小时,而持续多日的长期灌注更展现出惊人潜力:通过定制化灌注设备和标准化流程,受损或边缘性移植物(marginal grafts)可在离体状态下获得长达2周的"治疗窗口期",实现功能评估、分子水平修复及移植时机自主选择。这项技术将推动肝移植从"半择期手术"迈向完全择期手术,显著提升供肝利用率。研究者重点探讨了肝脏灌注系统的设计规范、临床应用指南及未来发展方向,为拓展移植器官来源提供关键
来源:Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology
时间:2025-09-04
-
基于机器学习的新型铁缺乏评估方法BamClassifier的开发与验证
铁缺乏(ID)是全球范围内普遍存在的营养健康问题,尤其影响儿童、育龄妇女以及低收入国家人群。作为贫血的主要诱因,ID还会导致体力下降、认知功能障碍等一系列健康问题。然而当前临床诊断面临三大困境:症状表现缺乏特异性,传统检测方法如血清铁蛋白(SF)易受炎症干扰,骨髓活检作为金标准又存在侵入性强、操作复杂等缺点。现有实验室指标如锌原卟啉(ZnPP)、转铁蛋白饱和度等均存在灵敏度或特异性不足的问题,迫切需要开发更可靠的评估手段。针对这一临床需求,Emmanuel S. Adabor等研究团队在《Scientific Reports》发表研究,开发了名为BamClassifier的机器学习新方法。该方
来源:Scientific Reports
时间:2025-09-04
-
基于甲基化特异性微滴数字PCR多重检测技术的肺癌诊断新方法开发与验证
肺癌作为全球癌症死亡的首要原因,2022年造成约180万人死亡。尽管影像学技术不断进步,但现有诊断方法在早期检出和微小残留病灶(MRD)监测方面仍存在局限性。更棘手的是,不同组织学亚型(如腺癌与鳞癌)的生物学特性差异导致传统检测敏感性参差不齐。这些临床痛点催生了对新型生物标志物的迫切需求,而循环肿瘤DNA(ctDNA)因其非侵入性和实时反映肿瘤动态的特性,成为突破现有瓶颈的重要突破口。来自丹麦南部大学医院的研究团队在《Scientific Reports》发表的研究中,创新性地将生物信息学筛选与分子检测技术相结合。通过分析TCGA数据库中841例肺癌组织的450K甲基化芯片数据,筛选出26个差
来源:Scientific Reports
时间:2025-09-04
-
基于双流深度学习框架的皮肤癌分类研究:整合组织病理学特征与视觉特征提取的创新方法
皮肤癌是全球最具威胁性的癌症之一,其中黑色素瘤虽仅占皮肤癌病例的小部分,却导致了大多数相关死亡。世界卫生组织数据显示,每年新增约13.2万例黑色素瘤病例,而早期诊断可将患者五年生存率从晚期不足30%提升至99%以上。然而,传统诊断方法如皮肤镜检查和病理活检存在明显局限:依赖医生经验、存在观察者间差异、耗时且难以在资源匮乏地区普及。这些挑战促使研究者探索人工智能解决方案,特别是能整合多模态特征的深度学习技术。研究团队提出了一种创新性的双流深度学习框架,核心是通过U-Net实现病灶精准分割,再并行提取组织病理学特征(Virchow2模型)和视觉特征(Nomic模型)。关键技术包括:1)使用HAM1
来源:Scientific Reports
时间:2025-09-04
-
活体组织单细胞分辨率3D成像与分割技术的突破性进展及其在果蝇翅盘研究中的应用
在生命科学研究中,上皮细胞能够形成从扁平鳞状到高度折叠的复杂三维结构,这些结构的精确量化对于理解组织发育和形态发生至关重要。然而,传统技术难以在活体组织中实现单细胞水平的三维成像和分割,特别是在果蝇翅盘(wing disc)这类具有伪复层上皮(pseudostratified epithelia)特征的组织中,细胞密度高、形态复杂且存在沿顶基轴(apico-basal axis)的邻居交换现象(scutoids),给精确量化带来了巨大挑战。针对这一技术瓶颈,由Giulia Paci、Pablo Vicente-Munuera和Yanlan Mao等研究人员在《npj Imaging》发表的研究
来源:npj Imaging
时间:2025-09-04