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用于植物健康监测与深度学习辅助作物识别的高拉伸可靠石墨烯应变传感器
随着全球农业智能化与精准化快速发展,作物健康监测与识别已成为提高作物产量质量、优化管理决策的关键手段。植物在生长周期中面临缺水、病虫害、极端温度等复杂环境胁迫,常通过茎干膨胀、叶片卷曲等细微形态变化响应外界压力。传统监测手段如RGB成像、多光谱分析虽已成熟,却易受光照变化、枝叶遮挡和复杂背景干扰,且依赖昂贵硬件与大数据传输带宽。更关键的是,图像形态特征难以直接反映植物机械或生理状态的微妙变化。针对这些挑战,研究人员开发了一种基于石墨烯/Ecoflex复合材料的高拉伸可靠网状应变传感器,通过结构优化与深度学习融合,实现了植物生长实时监测与作物精准识别的双重突破。该研究发表于《Research》,
来源:Research
时间:2025-10-08
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综述:用于水污染物痕量检测的适配体功能化电化学传感器
摘要随着对水污染问题的日益关注,迫切需要开发出灵敏、选择性高且检测速度快的技术。本文综述了基于新型电化学适配体的传感器(E-aptasensors)在检测重点水污染物(如蓝藻毒素、农药、抗生素、致病细菌、纳米塑料和氮化合物)方面的最新进展。通过结合使用纳米材料(如金纳米颗粒、石墨烯、碳纳米管、导电聚合物和金属有机框架),在分析传感领域取得了显著突破,提高了对复杂介质中微量目标的检测能力。文章比较了多种电化学转换方法(如循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)、差分脉冲伏安法(DPV)、电化学阻抗谱(EIS)和方波伏安法(SWV)在灵敏度、选择性和实际应用方面的优势。同时讨论了传感器重复性、
来源:Critical Reviews in Analytical Chemistry
时间:2025-10-08
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从整合视角探析不同弱势处境儿童抑郁症状的易感性机制:基于网络分析与网络比较的研究
在当今社会,弱势儿童群体面临着严峻的心理健康挑战。这些孩子由于社会地位、权益保障和经济状况等方面的相对困难处境,如单亲家庭儿童、留守儿童和贫困儿童等,往往缺乏有效的社会资源和应对技能,导致出现不同程度的发展困境。研究表明,弱势儿童患抑郁症的风险显著高于其他儿童,这种发展困难不仅影响儿童时期的心理健康,还会对成年后的情绪和行为问题产生显著影响。然而,关于弱势儿童抑郁易感性机制的研究仍缺乏清晰的认识。传统的精神疾病医学观点基于潜在变量视角,认为精神疾病的症状是由于潜在共同原因导致的。但随着临床证据的发展,精神病症状的"物化"和"维度化"观点受到挑战,Borsboom等人提出了精神病理学的网络理论。
来源:Translational Psychiatry
时间:2025-10-08
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基于UHPLC-Orbitrap-MS/MS非靶向代谢组学与HPLC-PDA靶向指纹分析揭示地理环境(G×E)效应对木橘根化学成分的影响
Plant material木橘(Aegle marmelos)根样本采集自不同地理来源,严格遵循良好田间采集规范,并获当地社区许可。详细记录了产地、经纬度、栽培方式、树龄及采集时间等信息(表S1)。样本经自来水冲洗、阴干、切片、粉碎后,密封保存于−20°C直至分析。Identification and characterization of AMR metabolites通过经典正相硅胶柱色谱分离甲醇提取物,依次分离出9种化合物:欧前胡素(auraptene)、花椒毒酚(xanthotoxol)、木橘素(marmelosin)、7-(6-羟基-7-甲氧基-3,7-二甲基-(2E)-2-辛烯氧
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双靶标微滴式数字PCR同步定量自然与实验样本中藻类巨型病毒DSLLAV1与病毒卫星DSLV8的生态动力学研究
设计引物与探针针对DSLLAV1的DNA聚合酶基因(MN940580.1:254255–255376)和DSLV8的假设蛋白基因(MN940575.1:8240–10096),我们使用IDT PrimerQuest工具设计了特异性引物与TaqMan探针。初步通过NCBI Primer-BLAST评估引物特异性。DSLLAV1探针的5'端标记HEX、3'端标记BHQ1,而DSLV8探针则采用FAM-BHQ1标记系统。所有 oligos 经PAGE纯化以确保质量。引物与探针的特异性通过qPCR扩增对DSLLAV1和DSLV8的引物-探针系统进行特异性评估,使用目标与非目标模板以及无模板对照(NTC
来源:Journal of Virological Methods
时间:2025-10-08
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血液透析患者维生素K缺乏与炎症及肠道菌群紊乱的关联性研究:揭示慢性肾脏病微生态-营养-免疫轴的新机制
研究亮点研究设计与人群本研究为横断面分析,纳入使用高通量合成膜透析器的标准血液透析(HD)患者。透析方案采用标准化血流速(通常300–400 mL/min)和500 mL/min透析液流速,每周3次、每次4小时的治疗模式。研究人群为18-75岁、接受维持性血液透析超过3个月的成年患者。排除标准包括:妊娠、哺乳期、活动性感染、免疫抑制剂使用、既往肠道手术史(阑尾切除术除外)以及近期抗生素或益生菌使用史。受试者特征本横断面研究共纳入107例患者,采用STROBE清单进行质量评估(图1)。透析充分性指标Kt/V值为1.47 ± 0.3。药物治疗方面:86%使用降压药,70%使用降脂药,42%使用降糖
来源:The Journal of Nutritional Biochemistry
时间:2025-10-08
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铁蛋白自噬介导的线粒体损伤:聚乳酸纳米塑料与六价铬协同诱导心脏损伤的新机制
Section snippetsMaterials and reagents聚乳酸纳米塑料(PLA NPs)购自江苏智川科技有限公司,粒径为100 nm(图S1)。K2Cr2O7购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。两种材料均使用超纯水溶解以确保无污染,并通过超声处理实现充分分散。实验所用试剂盒包括超氧化物检测相关工具。Characterization of PLA NPs after the addition of Cr(VI)通过对原始PLA NPs及Cr(VI)暴露后PLA NPs的表征分析,我们发现添加Cr(VI)后颗粒尺寸基本不变,但PLA NPs悬浮液的zeta电位显著降低,表明Cr
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-10-08
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多孔碳材料孔结构调控与表面功能化对全氟烷基物质(PFAS)吸附性能的协同增强机制研究
亮点通过集成水热碳化和热解技术成功合成新型多孔碳材料,借助ZnCl2浸渍比(4:1)、热解温度(500°C)和酸洗工艺的精准优化,实现了微孔结构、无序石墨域和多样化含氧官能团的精细调控。所得多孔碳展现出高度发达的微孔结构、无序石墨区域及丰富的含氧官能团。吸附实验表明,该材料在不同pH和浓度条件下对长链和短链PFAS均具有优异去除能力。特别值得注意的是,Glu-Zn4-500对PFOA的最大吸附容量高达476 mg/g,并展现出优于商业活性炭的动态再生能力。在环境相关PFAS浓度(500 ng/L)下,即使存在天然有机物(NOM)和Ca2+,也能在一分钟内实现快速吸附。结论本研究通过葡萄糖衍生的
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-10-08
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人为活动与植被类型双重调控下城市绿地土壤微塑料污染热点分布格局及其健康风险
Environmental Implication城市绿地对居民生活质量至关重要。然而,尽管微塑料(MPs)污染对人类健康具有重要影响,针对城市绿地中MP污染的研究仍有限。此外,绿地中MPs与邻苯二甲酸酯(PAEs)的共存效应尚不明确。本研究发现城市绿地土壤中MPs分布受人为活动与植被类型双重调控,且PAEs可能作为MP污染的潜在指示剂。这一发现为理解城市生态系统中新兴污染物的协同环境行为提供了新见解。Conclusion对城市绿地土壤的综合分析揭示了控制MP分布的两大关键驱动因素:人为干扰强度与植被类型。MP丰度(2117 ± 1947 items/kg)呈现中等污染水平,以薄膜(44.3%
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-10-08
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基于MLSE机器学习算法的消毒副产物水生毒性风险优先级筛查及其环境监管指导意义
Section snippetsThe construction of DBPs structural sources and aquatic toxicity pathways—AOP, KEGG and Reactome databases本研究从美国国立卫生研究院(NIH)的PubChem分子库下载了884种DBPs的3D结构(数据见表S1)。不良结局通路(AOP)描述了外源化合物在多个生物层级上的毒性效应,包括分子起始事件(MIEs)(即外源化合物与特定生物大分子的相互作用)、一系列关键事件...The characterization for variables in the pri
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-10-08
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综述:微生理系统作为人类暴露组计划的支柱
摘要人类暴露组计划(HEP)旨在解析环境暴露对健康的终身影响,弥补基因组研究的局限性。微生理系统(MPS)——包括源自人类干细胞的类器官和器官芯片——通过模拟人体组织结构和功能,为在可控条件下直接研究暴露-响应关系提供了可能。本综述概述了MPS如何通过连接流行病学观察与机制生物学成为暴露组研究的基础,并讨论了其在污染物毒性评估、生物标志物发现及伦理治理等方面的应用。1. 引言暴露组(Exposome)指个体从胚胎期开始终身环境暴露的总和,是健康与疾病的关键动态决定因素。传统动物模型存在伦理、物种差异及预测性不足等问题,而MPS作为FDA提出的新方法(NAM)之一,通过生物工程化体外模型重现人体
来源:Journal of Biological Chemistry
时间:2025-10-08
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基于脉冲加热与AI处理的石墨烯气体传感器:超低功耗氨气检测与湿度鲁棒性突破
引言气体传感器在环境监测、工业安全及健康诊断中具有关键作用,尤其要求高灵敏度、快速响应和低功耗。本研究聚焦于氨气(NH3)的检测,其既是工业有害气体,也是呼气中的生物标志物。传统传感器在功耗与响应速度之间存在矛盾,而脉冲加热策略通过间歇式温度调制有效解决了这一问题。近年来,二维材料如石墨烯(Gr)因其高比表面积和优异电学特性成为传感器研究的热点。本研究通过在石墨烯表面沉积超薄金属氧化物(MOX)层,构建异质结构,其中MOX作为气体受体,石墨烯作为灵敏的 transducer。实验方法传感器制备基于微机电系统(MEMS)微加热器平台,其面积约为0.5 mm²,可加热至400°C且响应时间仅20
来源:Advanced Sensor Research
时间:2025-10-08
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综述:纳米颗粒整合对微繁殖效率的潜在影响:当前成就与前景
纳米颗粒在微繁殖中的应用机制与前景纳米颗粒(NPs)因其独特的纳米尺度、高比表面积及可控释放特性,正成为提升植物微繁殖效率的革命性工具。这篇综述系统梳理了NPs在组织培养各阶段的应用价值、作用机制及现存挑战,为未来农业生物技术发展提供了重要见解。提升微繁殖效率的纳米颗粒效应在微繁殖的起始阶段,银纳米颗粒(AgNPs)和氧化铜纳米颗粒(CuO NPs)展现出卓越的抗菌活性。它们通过破坏微生物膜结构、产生活性氧(ROS)及干扰DNA复制,将外植体污染率降低15-25%,同时保持植物组织活力。氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)则通过促进营养吸收和调节植物激素(如生长素与细胞分裂素)信号通路,显著提高愈
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-10-08
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综述:从砒砂岩中分离、鉴定和表征植物促生细菌及其作为微生物接种剂在土壤修复中的应用
1 引言砒砂岩是一种广泛分布于黄河盆地和鄂尔多斯高原的松散胶结沉积岩。由于其蒙脱石含量高(20–30%)而石英含量较低(约50%),遇水后迅速崩解,导致严重土壤侵蚀,并成为黄河中上游粗泥沙的主要来源。其低机械强度和贫瘠的肥力限制了传统保育措施的效果。本研究提出了一种生态友好的植物-微生物联合策略来修复退化的砒砂岩地区。2 材料与方法从内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗的砒砂岩裸露区、野生苜蓿根际以及聚鑫隆煤矿修复区共分离获得97株细菌。通过功能筛选,最终选出5株兼具溶磷(有机与无机)、固氮、产IAA和铁载体能力的优良菌株(F11、F6、G1、G3、P9)。经16S rRNA测序鉴定,它们分别属于克雷伯氏
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-10-08
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综述:温室园艺光调控技术进展:创新型智能覆盖材料
温室在现代农业中通过创造可控环境满足植物特定气候需求,延长生长季节并提高作物生产力与品质。光作为关键环境因子,其强度、光谱组成与光周期显著影响设施栽培中的植物表现。太阳辐射受到温室结构与覆盖材料的深刻调控,而智能材料——包括光扩散、光选择性、发光与可切换覆盖——能够积极改变光强度、光谱与分布,从而优化温室光环境,进一步改善植物生长、形态与代谢。引言:光与设施栽培的关系光在农业中驱动光合作用与光形态建成两大核心过程。光合作用将光能转化为化学能,而光形态建成则涵盖发育、形态和代谢上的光响应变化,如叶片扩展、茎伸长、开花和抗氧化物质合成。植物通过光敏色素、隐花色素、光otropins、ZTL/FKF
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-10-08
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施肥系统对韭葱根际微生物组的影响:宏基因组学揭示生物肥料提升土壤健康与可持续农业的潜力
长期依赖化学肥料的传统农业实践虽能提高作物产量,却威胁土壤健康及微生物多样性,破坏农业可持续性。生物肥料作为环境友好型替代方案,通过促进有益微生物增殖、改善土壤结构和功能,支持生态平衡和粮食安全生产。联合国2030年可持续发展目标(SDG 2)强调消除饥饿、促进可持续农业和保障粮食安全的重要性,而化学肥料的使用带来的环境与健康风险促使人们寻找更可行的解决方案。韭葱(Allium ampeloprasum)作为富含维生素、抗氧化剂和膳食纤维的重要蔬菜作物,其根际微生物组在维持植物健康、抑制病原体和增强抗逆性方面具有关键作用。然而,在半干旱环境中,生物肥料与化学肥料对韭葱根际微生物多样性及群落结构
来源:Environmental Microbiome
时间:2025-10-08
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黑河下游流域水流条件对土壤特性及微生物群落的影响:20年水文调控的生态响应
在中国西北广袤的干旱区,河流如同生命脉络,维系着脆弱的生态平衡。黑河作为西北重要内陆河,其下游流域曾因水资源短缺面临严峻生态退化。为缓解这一危机,我国于2000年启动黑河生态输水工程,通过人工调控改变了河流水文情势。然而,这种水文改变如何影响土壤中看不见的微生物世界,进而影响生态系统功能,成为亟待破解的科学谜题。以往研究多关注水文变化对植被等宏观生态要素的影响,而对土壤微生物这一"地下黑箱"的关注不足。微生物虽小,却是养分循环的"引擎",其群落变化直接影响土壤健康与生态系统功能。在干旱区,水分是限制微生物活性的关键因子,但水流条件改变如何影响微生物群落结构、相互作用网络及功能潜力,尚缺乏系统认
来源:BMC Microbiology
时间:2025-10-08
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综述:揭示汞的生物可利用性:从分子机制到人工智能驱动的环境解决方案
汞生物可利用性的多尺度机制与环境健康意义汞(Hg)作为全球性污染物,其环境行为和毒性效应高度依赖于生物可利用性。这一概念在不同生物层级(微生物、植物、动物和人类)中存在定义差异,导致评估标准难以统一。本综述通过整合多尺度研究进展,系统阐述了汞生物可利用性的分子机制、检测技术及预测模型,为环境风险管理和政策制定提供科学依据。微生物转化与汞生物可利用性微生物(如硫酸盐还原菌)通过hgcA和hgcB基因介导无机汞(Hg(II))的甲基化,形成高毒性的甲基汞(MeHg)。汞的生物可利用性取决于其化学形态及跨膜运输途径。亲水性Hg(II)物种(如Hg(SH)2、低分子量硫醇复合物(Hg(LMM-RS)2
来源:Ecotoxicology and Environmental Safety
时间:2025-10-08
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对羟基苯甲酸酯抑制人和大鼠11β-羟基类固醇脱氢酶2的机制研究:揭示皮质醇代谢干扰与构效关系及计算机对接分析
在现代生活中,对羟基苯甲酸酯(parabens)作为抗菌防腐剂被广泛添加于化妆品、个人护理产品和药品中。然而,这些化学物质潜在的“内分泌干扰”特性,特别是它们如何影响体内关键的激素代谢酶,一直是科学家和公众关注的焦点。其中,11β-羟基类固醇脱氢酶2(11β-HSD2)扮演着至关重要的“守门人”角色,它负责将活性皮质醇(cortisol)转化为无活性的皮质酮(cortisone),从而精确调控体内的糖皮质激素和盐皮质激素信号。如果这道“关卡”被破坏,就可能导致高血压、胎儿发育异常甚至代谢综合征等一系列健康问题。尽管已知某些环境化学物(如邻苯二甲酸盐和双酚类)能抑制11β-HSD2,但对羟基苯甲
来源:Ecotoxicology and Environmental Safety
时间:2025-10-08
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一次性塑料口罩的紫外降解与微纳颗粒释放:多分析方法揭示环境行为与污染风险
在COVID-19全球大流行的背景下,一次性塑料口罩(Disposable Plastic Face Masks, DPFMs)已成为个人防护装备中不可或缺的组成部分。据估算,全球每年使用量高达15万亿只,产生约200万吨塑料废弃物。尽管口罩在阻断病毒传播中发挥关键作用,但其大量使用和不当处置也引发了严峻的环境问题。这些废弃口罩进入环境后,经过紫外线辐射、机械磨损和微生物作用等过程,会逐渐降解并释放微塑料(Microplastics, MPs)、纳米塑料(Nanoplastics, NPs)及多种化学添加剂,对水体、土壤生态系统及人体健康构成潜在威胁。为系统研究DPFMs在环境中的降解行为与污
来源:Ecotoxicology and Environmental Safety
时间:2025-10-08