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基于深度可分离三维多分辨率U-Net的细胞快速高光谱拉曼成像技术突破
在生物医学研究领域,高光谱拉曼成像(HRI)技术以其无标记、无损检测的优势,成为探索细胞分子组成和空间分布的重要工具。然而,细胞样本的拉曼信号极其微弱,高信噪比成像往往需要长达数小时的采集时间,这严重限制了该技术在动态生物学过程研究中的应用。传统去噪算法如Savitzky-Golay滤波、小波去噪等方法容易导致光谱失真,而现有深度学习模型多聚焦于一维光谱处理,忽视了空间维度的上下文信息。针对这一挑战,广东工业大学朱伟乐等人开发了一种创新的深度可分离三维MultiResU-Net架构。该网络通过多尺度特征融合和深度可分离三维卷积技术,实现了对完整高光谱拉曼数据立方体的联合空间-光谱去噪处理。研究
来源:iScience
时间:2025-11-30
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靶向SHP-1的免疫治疗多肽LeishPepThera(PepA)通过调控NFAT5/IL-10/IL-12轴促进皮肤利什曼病寄生虫清除
在热带与亚热带地区,一种由利什曼原虫引起的传染病——皮肤利什曼病,正困扰着数百万患者。这种疾病不仅导致皮肤溃疡、瘢痕形成,还可能引发严重的社会歧视和心理负担。更令人担忧的是,现有治疗方案如五价锑制剂、米替福新等存在明显局限性:价格昂贵、毒副作用大、耐药性日益严重。即便使用两性霉素B这类高效药物,复发案例也时有报道。面对这一困境,科学家们将目光转向了免疫治疗——通过调节宿主免疫系统来对抗寄生虫的新策略。在利什曼原虫与宿主的复杂博弈中,细胞因子的动态平衡尤为关键。特别是IL-12和IL-10这一对"冤家",它们分别主导着Th1型免疫反应(促进寄生虫清除)和Th2型反应(导致寄生虫持续存在)。而在这
来源:iScience
时间:2025-11-30
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索拉非尼一线治疗转移性葡萄膜黑色素瘤(STREAM):一项随机停药研究证实其显著延长无进展生存期
在眼科恶性肿瘤领域,葡萄膜黑色素瘤(uveal melanoma)是一种相对罕见但极具侵袭性的肿瘤类型。尽管原发性眼内肿瘤可以通过放射治疗或手术切除得到有效控制,但近半数的患者最终会发生转移,其中90%以上的转移灶位于肝脏。一旦发生转移,患者的预后极差,中位总生存期仅6-12个月,这一数字在过去四十年来几乎没有显著改善。更令人遗憾的是,与皮肤黑色素瘤不同,转移性葡萄膜黑色素瘤(metastatic uveal melanoma, mUM)对传统的化疗药物和近年来兴起的免疫检查点抑制剂普遍不敏感,临床治疗选择极为有限。2023年,靶向gp100的双特异性融合蛋白tebentafusp获得FDA和
来源:iScience
时间:2025-11-30
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PSMD8通过协同USP14稳定SLC7A11抑制铁死亡促进膀胱癌进展的机制研究
膀胱癌是全球常见的泌尿系统恶性肿瘤,其中肌层浸润性膀胱癌患者预后极差,五年生存率不足50%。尽管以顺铂为基础的化疗是标准治疗方案,但耐药性的出现严重限制了其疗效。近年来,铁死亡(Ferroptosis)作为一种铁依赖性的脂质过氧化驱动的新型细胞死亡方式,在肿瘤治疗领域展现出巨大潜力。然而,膀胱癌中铁死亡的调控机制及其与化疗耐药的关系尚不明确。泛素-蛋白酶体系统(Ubiquitin-Proteasome System, UPS)是细胞内蛋白质降解的主要途径,其功能异常与肿瘤发生发展密切相关。已有研究表明,蛋白酶体某些亚基在血液肿瘤中发挥作用,但它们在膀胱癌等实体瘤中的功能,特别是是否调控铁死亡,
来源:iScience
时间:2025-11-30
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综述:器官芯片制造方法综述:从早期发展到克服惰性屏障
器官芯片(OOC)系统代表了在体外复制人体生理学努力中的一项重大进步,提供了超越静态培养和动物实验局限的通用模型。支撑这些平台的制造方法和材料在决定其结构精度、生物学相关性及大规模应用潜力方面起着决定性作用。从微流控起源到器官芯片微流控技术出现在20世纪末,其起源可追溯至20世纪60年代的微机电系统(MEMS)。早期的微流控设备主要基于硅材料。1998年,硅基弹性体聚二甲基硅氧烷(PDMS)被引入微系统制造,标志着软光刻技术的开端,并促进了微流控技术在工程实验室之外的广泛应用。PDMS以其灵活性、易用性和低成本彻底改变了微流控设备的制造。大约在2010年,OOC技术真正开始发展。2010年,H
来源:iScience
时间:2025-11-30
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综述:将病原体与微生物群落中的抗生素耐药性联系起来:来自组学和同位素追踪的见解
Jean Damascene Harindintwali|Leilei Xiang|Yuhao Fu|Tala Navab-Daneshmand|Xin Jiang|Martin Elsner|Zhongjun Jia|Gerd Dercon|Matthias C. Rillig|James M. Tiedje|Fang Wang中国科学院土壤科学研究所土壤与可持续农业国家重点实验室,南京 211135,中国摘要抗生素耐药性病原体的加速出现是由于抗生素的广泛使用和环境破坏的加剧,其耐药性和毒力既受遗传因素影响,也受物种间相互作用的影响。传统的基于培养的方法无法充分捕捉这些过程在自然环境中的生态
来源:TrAC Trends in Analytical Chemistry
时间:2025-11-30
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综述:基于纳米技术的液体活检平台的进步:实现卵巢癌的精准分子分类
卵巢癌精准医学中的纳米液体活检技术进展一、卵巢癌诊疗现状与液体活检需求卵巢癌作为危害女性健康的重大恶性肿瘤,其高死亡率主要源于晚期诊断和分子异质性。临床数据显示,超过60%的患者在确诊时已进展至III-IV期,五年生存率不足40%。传统诊断手段存在明显局限:血清标志物CA-125灵敏度不足(仅65%患者可检测到),组织活检存在时空局限性,难以动态监测肿瘤演变。液体活检通过捕获血液中肿瘤衍生生物标志物(CTCs、ctDNA、cfRNA、EVs等),为建立动态分子监测体系提供了新路径。二、纳米技术驱动的液体活检创新1. 纳米材料特性优势纳米材料表面比表面积达传统材料的百倍以上,如金纳米颗粒表面修饰
来源:TrAC Trends in Analytical Chemistry
时间:2025-11-30
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综述:通过生物正交化学方法触发细胞膜工程,实现活体生物体内的精确生物成像
生物正交化学驱动的活体细胞膜工程与精准生物成像研究进展细胞膜作为生物体与外界环境交互的核心界面,其结构特征与动态变化对于疾病诊疗具有重要价值。近年来,生物正交化学(Bioorthogonal Chemistry)在活体细胞膜工程领域展现出突破性潜力,为解决传统生物成像技术中的环境干扰、信号衰减等难题提供了创新思路。本文系统梳理了该领域的技术原理、应用场景及转化瓶颈,重点解析了基于糖基化修饰、脂质纳米颗粒递送、多肽锚定及抗体靶向等四大工程平台的创新策略。在技术原理层面,生物正交化学通过设计非天然反应基团与体内天然分子选择性结合,构建了三类核心成像范式:首先,生物正交连接技术利用"常开"探针与膜表
来源:TrAC Trends in Analytical Chemistry
时间:2025-11-30
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综述:法医学中的可穿戴化学传感器:进展与展望
可穿戴化学传感器在法医学领域的创新应用与发展趋势法医学作为司法公正的重要技术支撑,正面临传统检测手段的诸多限制。在毒品滥用、有毒物质泄漏等社会问题日益严峻的背景下,可穿戴化学传感器(Wearable Chemical Sensors, WCSs)展现出革命性的应用潜力。这种新型检测技术通过柔性电子材料与生物兼容设计的结合,实现了对体液、环境样本及生物组织的实时动态监测,突破了传统实验室检测在时效性、便捷性上的瓶颈。WCSs的核心技术架构包含两大主流检测体系:电化学传感系统通过电极界面与目标物质的特异性电子转移反应生成可量化信号,其优势在于可检测痕量水平(通常达到纳克级)且具有成本低廉的特点;光
来源:TrAC Trends in Analytical Chemistry
时间:2025-11-30
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综述:针对食品中农药和兽药残留的新早期预警策略:过去五年中纳米材料介导的生物传感器研究进展
农药及兽药残留快速检测技术发展现状与趋势分析一、研究背景与核心问题随着现代农业和畜牧业的规模化发展,农药及兽药残留已成为全球关注的食品安全问题。传统检测方法如色谱-质谱联用技术虽然具有高灵敏度和特异性,但存在设备庞大、操作复杂、检测成本高等显著缺陷。特别是在基层监管场景中,这些技术难以满足快速筛查、便携检测的需求。基于纳米材料的生物传感器(Nanomaterial-Based Sensors, NBS)因其独特的物理化学性质,成为突破传统检测瓶颈的关键技术方向。二、纳米材料传感技术体系架构1. 材料分类与特性研究系统梳理了四大类纳米材料的应用特征:- 有机纳米材料:具有生物相容性和可功能化特性
来源:TrAC Trends in Analytical Chemistry
时间:2025-11-30
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综述:抗结核药物引起的肝损伤研究进展:分子机制、遗传学见解以及新兴的无动物实验预测模型
抗结核药物性肝损伤研究进展与替代模型探索一、研究背景与现状全球结核病防控形势依然严峻,2023年世界卫生组织数据显示全球新发病例达1.08亿例,死亡病例超过300万例。传统抗结核药物组合(异烟肼、利福平、吡嗪酰胺、乙胺丁醇)虽能有效控制感染,但长期使用引发的肝损伤问题日益突出。数据显示,中国约27.6%的肝损伤病例与抗结核药物相关,印度占比达2-40%,这类损伤不仅导致治疗中断,更可能引发急性肝衰竭等严重后果。当前临床诊断主要依赖ALT/ALP比值判断肝损伤类型,但缺乏精准预测机制。二、肝损伤的分子机制解析1. 药物代谢激活途径第一代抗结核药物(异烟肼、利福平)在肝脏中经细胞色素P450酶系代
来源:Toxicology
时间:2025-11-30
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乙酰三丁基柠檬酸通过调节IDH2/NF-κB通路和脂质过氧化反应诱导肠道毒性
ATBC(阿克塞尔酮二丁酯)作为新一代环保增塑剂,其安全性近年受到广泛关注。本研究通过多维度技术体系,首次系统揭示了ATBC引发肠道毒性作用的核心分子机制。研究团队采用网络毒理学与分子对接相结合的创新方法,从化学结构特性到靶点网络构建,最终完成体外实验验证的全链条研究。在实验设计上,研究者构建了"化学特性评估-靶点预测-网络分析-实验验证"的递进式研究框架。通过PubChem数据库获取ATBC标准结构后,运用SwissADME平台进行理化性质预测,发现其分子量402.48g/mol符合口服活性物质要求,氢键供体数量(8个)处于安全阈值内,LogP值2.31显示良好脂溶特性,这些数据为后续靶点筛
来源:Toxicology
时间:2025-11-30
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产Garvicin Q的Lactococcus garvieae LG3092菌株:其在缓解菌群失调和幽门螺杆菌相关性胃炎中的作用
幽门螺杆菌(H. pylori)感染与胃炎及胃癌发生发展的关系是消化领域长期关注的重点。传统抗生素治疗虽能有效清除病原体,但易引发肠道菌群失调、 proton泵抑制剂(PPI)相关副作用及细菌耐药性问题,导致疗效受限。近年来,益生菌因其调节微生物群平衡、缓解炎症反应的特性受到广泛关注。本研究通过体外与体内实验系统揭示了乳双歧杆菌(L. garvieae)LG3092及其分泌的抗菌肽GarQ在改善H. pylori相关胃炎中的关键作用机制,为开发新型联合疗法提供了科学依据。### 一、H. pylori感染的病理机制与治疗挑战H. pylori作为胃部主要致病菌,通过产尿素酶维持酸性环境中的生存
来源:npj Biofilms and Microbiomes
时间:2025-11-30
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使用2bRAD-M技术对富含宿主的样本进行高分辨率微生物组分析,且不进行宿主去除处理
本文针对高宿主背景(HoC)样本中微生物组分析的技术瓶颈,提出了一种新型测序方法——2bRAD-M。该方法通过利用微生物与宿主基因组中限制酶切位点的分布差异,在无需预先去除宿主DNA的情况下,显著提升微生物检测的灵敏度和准确性,同时大幅降低测序成本。### 核心技术创新与优势1. **选择性扩增技术** 2bRAD-M基于Type IIB限制酶BcgI的切位特性,发现微生物与宿主基因组存在150倍以上的酶切位点密度差异。通过设计双末端测序策略,仅保留具有物种特异性短串联重复序列(STR)的微生物DNA片段,成功规避宿主DNA的干扰。这种生物标记选择性扩增技术(BSA)使得在宿主DNA占比高达
来源:npj Biofilms and Microbiomes
时间:2025-11-30
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利用芙蓉叶提取物制备的狄奥斯吉宁功能化氧化锌纳米颗粒:抗癌及抗菌活性的评估
该研究聚焦于开发一种新型纳米药物载体——ZnO-NP@dios(ZnO纳米颗粒负载地奥心血康苷元),旨在通过植物合成方法和药物负载技术,提升乳腺癌治疗效率并同步实现抗菌功能。研究团队通过实验系统验证了该复合材料的双重治疗潜力,为纳米药物开发提供了重要参考。一、研究背景与科学问题乳腺癌作为全球女性最常见的癌症类型和主要死因,其治疗面临化疗副作用大、药物生物利用度低等挑战。地奥心血康苷元(diosgenin)作为传统草药中的活性成分,具有显著的抗癌潜力,但其水溶性差、易氧化等特性限制了临床应用。基于此,研究团队提出将ZnO纳米颗粒作为载体,通过植物合成法(phyto-production)制备纳米
来源:OpenNano
时间:2025-11-30
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表观遗传失调在创伤性脑损伤病理过程中的相互作用与干预作用
创伤性脑损伤(TBI)的表观遗传调控机制与干预策略研究进展TBI作为全球范围内致残率最高的疾病之一,其病理机制复杂且存在显著个体差异。近年来表观遗传学机制在TBI研究中的应用取得突破性进展,为开发精准治疗策略提供了新视角。本文系统梳理了组蛋白修饰、DNA甲基化及RNA修饰等表观遗传调控网络在TBI病理进程中的作用,并重点探讨了相关干预手段的临床转化潜力。一、TBI研究现状与挑战全球每年约6.4-7.4亿人次罹患TBI,其中美国单年度就有170万新发病例。值得注意的是,TBI引发的长期后遗症呈现显著异质性,轻症者可能出现持续性认知障碍,而重症患者更易发展成神经退行性疾病。现有研究多聚焦于急性期病
来源:Neurochemistry International
时间:2025-11-30
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缺血性中风及其并发症:对康复的影响以及遗传学和表观遗传学的作用
本文系统分析了缺血性中风(IS)的恢复机制,整合了血管共病、遗传背景和表观遗传调控的相互作用,提出精准医学的新方向。研究显示,糖尿病、房颤、高血压和血脂异常等血管共病通过炎症、内皮功能障碍和神经可塑性受损等途径,显著加剧中风损伤并限制恢复。遗传因素通过调控凝血、血管重塑和神经再生等关键通路影响预后,例如HDAC9、PTCH1和ABO基因的变异已被证实与中风风险及恢复效果相关。表观遗传机制如DNA甲基化、组蛋白修饰和环形RNA则动态记录了中风损伤与修复的全过程,例如DNA甲基化异常与 BBB 破坏和神经炎症相关,而HDAC 抑制剂在小鼠模型中可促进血管神经修复。研究特别强调多组学整合的必要性。基
来源:Mechanisms of Ageing and Development
时间:2025-11-30
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综述:mRNA递送系统2.0:为非疫苗治疗药物设计肝外递送方案
mRNA疗法近年来取得了显著进展,从新冠疫苗到遗传病治疗,其应用范围不断扩展。本文系统梳理了mRNA递送技术从肝脏富集向全身靶向突破的关键路径,重点分析了肺部、脑部、胰腺、心脏及肿瘤等器官的递送策略与临床转化进展。### 一、技术演进与核心挑战早期mRNA疗法(1.0版本)依赖肌肉注射或静脉输注的脂质纳米颗粒(LNP),虽能高效递送至肝脏,但面临三大瓶颈:①内体逃逸效率低(仅1-2%成功释放);②非特异性免疫激活风险;③规模化生产成本高昂。随着技术迭代,新一代mRNA平台(2.0版本)通过五维优化实现突破:- **载体设计**:采用pKa调谐脂质(如SM-102)、多聚物-脂质复合体(LPs)
来源:Materials Today Bio
时间:2025-11-30
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巨噬细胞膜包被增强了霍氏蓟草(Houttuynia cordata)类外泌体纳米囊泡对三阴性乳腺癌的治疗效果
本研究针对骨关节炎(OA)这一常见退行性疾病,创新性地开发了基于亚麻籽油体(OBs)的姜黄素(Cur)递送系统,并通过多维度实验验证了其显著的抗炎和抗氧化效果。该研究从天然载体的角度突破传统药物递送瓶颈,为OA治疗提供了新思路。### 一、研究背景与意义骨关节炎作为全球性关节退行性疾病,其病理特征表现为软骨降解、滑膜炎症和骨赘形成。尽管非甾体抗炎药(NSAIDs)和关节置换术被常规应用,但NSAIDs存在胃肠道副作用且疗效短暂,关节置换术又面临手术风险和经济负担。姜黄素作为天然多酚,虽具有抗炎抗氧化特性,但因其水溶性差、口服生物利用度低(<5%)而难以发挥最佳疗效。本研究通过ω-3多不饱和脂肪
来源:Materials Today Bio
时间:2025-11-30
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锌铜双金属有机框架纳米片通过抑制氧化应激和促进黑色素生成,实现对白癜风的协同治疗
本文报道了一种新型双金属有机框架纳米片(Cu/Zn-TA)在治疗白斑病中的协同作用机制。研究团队通过将锌离子与对苯二甲酸(TA)结合形成Zn-TA纳米片,再通过离子置换引入铜离子,构建了具有双金属协同效应的纳米材料体系。该材料展现出多维度治疗潜力,通过催化多巴胺聚合、增强酪氨酸酶活性及清除活性氧的三重机制,有效改善皮肤氧化损伤并促进黑色素生成。在材料设计方面,研究团队创新性地利用表面活性剂辅助合成和超声处理技术,将传统3D MOF结构转化为具有优异比表面积的2D纳米片。这种结构设计不仅提升了材料与生物大分子的接触效率,还通过调控金属离子的配位环境实现催化性能的定向优化。X射线衍射和扫描电镜分析
来源:Materials Today Bio
时间:2025-11-30