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仿生机械训练诱导自增强型PVA/CMC/MXene复合水凝胶在可穿戴电子器件中的应用研究
Highlight受骨骼肌通过机械训练实现纤维周期性解组重建的生物特性启发,本研究提出机械训练增强策略制备自增强导电复合水凝胶。以富含纳米晶域的PVA为基质,MXene作为导电介质实现679.6 mS/m高导电率,CMC的引入不仅防止MXene自堆叠,还通过氢键相互作用和链缠结密度增强力学性能。材料与方法PVA 1797(醇解度96.0-98.0%)、CMC(分子量25万)和Ti3C2Tx MXene购自商业渠道。将0.20 g多层Ti3C2Tx分散于50 mL去离子水中制备MXene溶液。复合水凝胶制备与结构表征通过PVA/CMC/MXene前驱体溶液多次冻融循环制备仿生复合水凝胶(图1a)
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-08-09
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pH响应性半胱氨酸-精氨酸协同修饰壳聚糖水凝胶:维生素B12控释体系的多功能生物效应研究
Highlight本研究通过双功能聚乙二醇(DFPEG)交联和半胱氨酸(Cys)/精氨酸(Arg)协同修饰壳聚糖(CS),成功构建了具有pH响应特性的智能水凝胶(CDA)。该体系展现出卓越的三维网络结构,其动态希夫碱(Schiff base)交联机制赋予材料优异的pH敏感性和自修复特性。Materials实验采用分子量100kDa的壳聚糖(CS)作为基质,L-精氨酸(Arg)和L-半胱氨酸(Cys)作为功能单体,双醛基聚乙二醇(CHO-PEG-CHO)作为交联剂。通过核磁共振(1H NMR)和傅里叶红外(FTIR)证实了亚胺键(C=N)的成功形成。Gel formation and pH re
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-08-09
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细菌纤维素基复合抗菌膜的银纳米颗粒与头孢哌酮钠原位负载及其促伤口愈合作用
Highlight本研究基于细菌纤维素(BC)的三维网络结构和优异成膜性,通过水热原位合成技术将银纳米颗粒(AgNPs)固定在BC膜上,再浸渍聚乙二醇(PEG400)和头孢哌酮钠(CEFNa)溶液,成功制备出BC/AgNPs/PEG/CEFNa复合抗菌膜。Experimental materials实验材料:凝胶状细菌纤维素(固含量1 wt%,直径50-100 nm)购自桂林奇宏科技;硝酸银(AgNO3)、聚乙二醇400(PEG400)和头孢哌酮钠(CEFNa)分别来自国药化学试剂、天津富宇精细化工和苏州东瑞制药。Preparation of BC/AgNPs/PEG/CEFNa compos
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-08-09
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季节变化对学龄儿童口咽及鼻咽微生物组的影响:基于"School MicroBE"计划的动态研究
研究背景在新型病原体涌现和抗生素耐药性(AMR)危机背景下,理解儿童微生物组动态成为公共卫生重点。学校作为高密度接触环境,是研究儿童免疫发育关键期微生物组(MicroBE)演变的理想场所。既往研究表明,鼻咽微生物组与呼吸道感染风险相关,而口腔微生物组则与龋齿等疾病关联,但季节变化对这两个生态位的交互影响尚不明确。研究方法智利"Rebeca Matte"公立学校119名4-13岁儿童参与纵向研究,在2023年南半球秋季(4月)、冬季(6月)和春季(9月)分三次采集鼻咽和口腔样本(共341份)。通过16S rRNA基因V3-V4区测序(Illumina NextSeq 2000平台)和DADA2流
来源:mSystems
时间:2025-08-09
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基于RCA-HCR级联线性多剪切位点DNA步行器(LMDW)的电化学生物传感器用于肿瘤标志物超灵敏检测
Highlight本研究通过RCA与HCR反应的级联整合,设计出具有高剪切效率的线性多剪切位点DNA步行器(LMDW),成功构建了针对乳腺癌标志物miRNA-21的超灵敏电化学生物传感器。与传统单剪切位点步行器相比,LMDW能容纳大量功能域,显著提升信标探针的剪切效率,使检测限低至0.72 aM,并在20分钟内完成探针捕获。Design of LMDW如方案1所示,发夹结构H1可特异性识别目标miRNA-21(T)形成T-H1复合物。在T4 DNA连接酶和phi29 DNA聚合酶作用下,RCA产物作为空间受限模板引发HCR反应,自组装形成二维线性结构,为步行器提供密集的Nb.BbvCI酶切位点
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-08-09
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综述:肺癌组织学转化的机制、临床特征及治疗策略
肺癌组织学转化的多维解密临床景观:当靶向治疗遭遇"变形记"EGFR/ALK-TKI和免疫检查点抑制剂(ICIs)虽显著改善非小细胞肺癌(NSCLC)预后,但约3-15%患者会出现向小细胞肺癌(SCLC)的组织学转化。这种"金蝉脱壳"式的耐药机制在EGFR突变型肺癌中尤为突出,表现为原发灶消失后出现SCLC典型症状如快速增殖和高转移性。分子开关:RB1/TP53的双重失活全基因组测序揭示,98%转化病例存在RB1和TP53共缺失。这两个"基因组守卫者"的失活触发表观遗传重编程:• 激活SOX2/ASCL1神经内分泌转录程序• 启动EZH2介导的组蛋白甲基化(H3K27me3)• 下调NOTCH通
来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer
时间:2025-08-09
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蓝光受体CRY1通过调控ATG8介导的选择性自噬影响HY5稳定性以精细调控拟南芥光形态建成
在植物王国中,隐花色素(CRY1)作为关键的蓝光受体,如同精密的光信号传感器调控着光形态建成过程。有趣的是,科学家们发现这个光敏蛋白竟与细胞自噬系统的核心组件ATG8上演了一场精彩的分子探戈——在黑暗环境下,ATG8会捕获促进光形态建成的关键转录因子HY5,将其押送至自噬小体进行降解,促使幼苗维持暗形态发育。而当蓝光降临,剧情陡然反转:被激活的CRY1迅速与ATG8结合,如同插入钥匙般阻断ATG8-HY5的相互作用。这种精妙的分子干预不仅阻止了HY5的核外转运和液泡降解,更通过稳定HY5蛋白水平激活光形态建成程序。遗传学实验证实,ATG8和ATG5/ATG7等自噬相关基因如同分子接力棒,在CR
来源:The Plant Cell
时间:2025-08-09
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废旧磷酸铁锂(LiFePO4)双循环升级策略:缺陷继承实现高性能钠离子电池
随着电动汽车的爆发式增长,全球每年产生数百万吨退役锂离子电池,其中磷酸铁锂(LiFePO4或LFP)电池占比超过40%。这些"电子垃圾"既含有珍贵的锂资源,也包含大量低价值的铁磷化合物。传统回收方法往往只提取高价值的锂,而将铁磷组分作为废料处理,不仅造成资源浪费,还面临严峻的环境压力。更棘手的是,长期循环导致的Fe空位(VFe′′)一直被视作LFP性能衰退的"罪魁祸首",但最新研究发现这些"缺陷"在钠离子电池中可能具有独特优势。如何变废为宝,将LIBs的失效机制转化为SIBs的设计策略,成为材料科学领域的前沿挑战。东北师范大学集成光电子学国家重点实验室的Xing-Long Wu团队在《Nati
来源:National Science Review
时间:2025-08-09
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Aurora B激酶通过协同稳定肌球蛋白II和波形蛋白维持有丝分裂细胞球形形态的分子机制
细胞在进入有丝分裂时会经历显著的形态变化,其中最引人注目的就是"变圆"过程。这种从扁平到球形的转变并非简单的物理现象,而是精密调控的生物学事件,对确保染色体正确分离至关重要。然而长期以来,科学家们对细胞如何在纺锤体组装检查点期间维持这种短暂球形状态的机制知之甚少。中国科学技术大学附属第一医院消化内科和中国科学技术大学细胞动力学教育部重点实验室的研究团队在《Journal of Molecular Cell Biology》发表的研究,揭开了这一过程的神秘面纱。研究团队发现,在高度移动的肿瘤细胞中,Aurora B激酶发挥着"形态守护者"的关键作用。这项研究犹如解开了一个精密的机械钟表,揭示了细
来源:Journal of Molecular Cell Biology
时间:2025-08-09
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三维Haeckelite化合物超导性能的第一性原理预测:BC与BeC体系15.7K临界温度突破
在超导材料研究领域,寻找具有更高临界温度(Tc)的新型化合物始终是科学家追逐的目标。传统超导体受限于低温环境的应用瓶颈,而近年来涌现的二维材料虽展现出独特电子特性,但其三维结构的超导性能仍待深入探索。这其中,具有方-八边形构型的Haeckelite化合物因其可调的电子特性引起关注,但关于其超导行为的系统性研究仍属空白。针对这一科学前沿问题,德黑兰大学物理系联合日本JAIST等机构的研究团队在《iScience》发表重要成果。研究人员采用量子ESPRESSO软件包进行第一性原理计算,结合电子-声子Wannier(EPW)插值方法和LOBSTER键合分析,对1083种XY型Haeckelite化合
来源:iScience
时间:2025-08-09
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CMIP6气候情景下印度河上游流域冰川变化与水文影响的定量评估
喜马拉雅山脉被称为"亚洲水塔",其冰川滋养着印度河、恒河等十大河流系统,支撑着近20亿人口的生存。然而这片冰冻王国正面临前所未有的危机——过去40年间,全球变暖已导致喜马拉雅-喀喇昆仑地区冰川厚度年均减少0.5米。更令人担忧的是,现有研究多基于过时的RCP气候情景,且缺乏对印度河上游重要支流杰赫勒姆流域的系统评估。这片位于克什米尔山谷的冰川群虽然仅占流域面积的0.65%,却是当地农业灌溉和水电开发的核心水源,其变化直接影响着数百万人的生计。伊斯兰科学技术大学(Islamic University of Science and Technology)的Tariq Abdullah和Shakil
来源:iScience
时间:2025-08-09
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"靶向递送抗铁死亡疗法:突破复苏后心肌功能障碍治疗瓶颈的纳米载体研究"
心脏骤停患者即使成功复苏,仍有高达68%会出现复苏后心肌功能障碍(PRMD),这成为影响患者生存预后的主要瓶颈。传统观点认为PRMD与缺血再灌注损伤、全身炎症反应等有关,但最新研究发现铁死亡(Ferroptosis)这一新型细胞死亡方式在其中扮演关键角色。虽然铁死亡抑制剂Ferrostatin-1(Fer-1)在抑制铁死亡方面效果显著,但其极差的水溶性和不稳定性严重限制了临床应用。更棘手的是,现有给药方式多需腹腔注射和预防性给药,这在争分夺秒的急救场景中几乎不可行。西南交通大学材料科学与工程学院Tao Jin、Qing He团队创新性地将纳米技术与靶向治疗理念相结合,开发出具有双重靶向功能的纳
来源:iScience
时间:2025-08-09
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Oroxin A通过调控TRIM24介导的铁死亡和TSPO通路抑制结直肠肿瘤生长
在全球癌症负担日益加重的背景下,结直肠癌(CRC)因其高发病率和死亡率成为重大公共卫生挑战。随着饮食结构改变和生活方式西化,CRC发病率持续攀升,但早期诊断手段有限和靶向治疗药物匮乏导致患者预后不佳。尽管基于分子分型(CMS)的精准治疗策略为CRC诊疗带来新希望,但针对特定亚型的有效靶点仍待发掘。近年来,E3泛素连接酶家族因其在肿瘤发生中的关键调控作用成为研究热点,其中TRIM24被报道在多种癌症中异常高表达,但其在CRC中的具体机制和靶向价值尚未明确。与此同时,天然产物因其低毒性和多靶点特性成为抗肿瘤药物开发的重要来源,源自木蝴蝶(Oroxylum indicum)的黄酮类化合物Oroxin
来源:iScience
时间:2025-08-09
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Zbtb16通过IGF2BP3介导的m6A mRNA稳定性调控心血管祖细胞命运可塑性的机制研究
心血管发育过程中,祖细胞的命运决定如同精密编排的交响乐,每个细胞亚群都需要在正确的时间分化成特定的细胞类型。然而,这支交响乐的总指挥是谁?不同乐器组(细胞亚群)如何协调?这些问题一直是发育生物学的核心谜题。同济大学附属第一妇婴医院临床与转化研究中心、上海母胎医学重点实验室的研究团队在《Cell Reports》发表的研究,揭开了这个谜题的关键篇章——他们发现转录因子Zbtb16如同一位经验丰富的指挥家,通过与RNA结合蛋白IGF2BP3的合作,精准调控心血管祖细胞向心肌细胞分化的命运抉择。研究人员运用单细胞转录组测序、CRISPR-Cas9基因编辑、RNA免疫共沉淀测序(RIP-seq)等技术
来源:Cell Reports
时间:2025-08-09
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单细胞器水平解析脂滴表面积依赖性脂解机制:生物物理与生化调控的双重揭秘
脂肪组织作为人体的能量代谢枢纽,其功能异常与肥胖、糖尿病等重大代谢疾病密切相关。传统观点认为,白色脂肪细胞以单房大脂滴储存能量,棕色脂肪细胞则以多房小脂滴快速产热,但脂滴形态如何精确调控脂解效率始终是未解之谜。现有技术难以在单细胞器水平量化动态脂解过程,且无法区分脂酶活性与脂滴形态的独立贡献,这严重阻碍了我们对能量代谢调控机制的深入理解。复旦大学代谢与整合生物学研究院/生命科学学院的研究团队在《Cell Reports》发表突破性研究,开发出"成像脂解"新技术,首次实现单细胞器水平脂解过程的动态量化。通过几何生物物理学计算,发现脂解通量与脂滴表面积呈线性关系,其斜率定义为"脂解效率",相当于细
来源:Cell Reports
时间:2025-08-09
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宿主基因组趋同而非肠道微生物组趋同驱动哺乳动物地下适应的趋同进化
黑暗、低氧、高二氧化碳的地下环境塑造了哺乳动物独特的适应性特征。地下哺乳动物如裸鼹鼠、盲鼹鼠等,为研究极端环境下的趋同进化提供了理想模型。然而,这种适应性变化究竟是由宿主基因组驱动,还是与共生微生物协同进化所致?此前研究多聚焦单一物种或基因组层面,缺乏对宿主-微生物组互作关系的系统解析。中国科学院动物研究所的研究团队通过多组学整合分析,首次揭示了地下适应中宿主基因组的主导作用,相关成果发表在《Cell Reports》上。研究采用染色体级别基因组测序(Nanopore+Hi-C)、比较转录组(眼球/眼周/牙周组织)、宏基因组测序等关键技术,对野生中华竹鼠及长尾鼹等地下物种进行多维度分析。通过构
来源:Cell Reports
时间:2025-08-09
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LARS通过LRPPRC/HIF-1α/HK2轴促进弥漫大B细胞淋巴瘤糖酵解及恶性进展的机制研究
弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)作为非霍奇金淋巴瘤(NHL)中最具侵袭性的亚型,约占所有NHL病例的30%-40%。尽管R-CHOP免疫化疗方案取得了一定疗效,但约30%患者仍面临复发和耐药困境,这主要源于肿瘤的高度异质性和代谢重编程特性。其中,肿瘤细胞特有的"瓦氏效应"——即在有氧条件下仍优先选择糖酵解供能的现象,已成为近年研究热点。然而,DLBCL中调控糖酵解的关键分子及其作用机制尚未明确,亟需发现新的治疗靶点。江西省肿瘤医院的研究团队在《Human Cell》发表的重要研究成果,首次揭示了氨基酸代谢关键酶亮氨酰-tRNA合成酶(LARS)通过LRPPRC/HIF-1α/HK2信号轴驱动D
来源:Human Cell
时间:2025-08-09
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hsa-miR-122-5p通过抑制SLC7A11表达促进铁死亡:自身免疫性肝炎(AIH)的新机制与治疗靶点
自身免疫性肝炎(AIH)作为一种罕见的慢性肝病,正呈现全球发病率上升趋势,其典型特征包括血清肝酶升高、高丙种球蛋白血症和自身抗体阳性。尽管免疫抑制治疗可改善预后,但约40%患者仍会进展为肝纤维化甚至肝衰竭,给公共卫生系统带来沉重负担。更棘手的是,目前AIH的诊断主要依赖侵入性肝活检和复杂的血清学检测,缺乏特异性生物标志物,而治疗手段仍以糖皮质激素和免疫抑制剂为主,存在显著副作用。近年来,铁死亡(ferroptosis)——一种铁依赖性脂质过氧化驱动的细胞死亡形式,在肿瘤和炎症性疾病中的作用备受关注,但其在AIH中的机制仍属未知。首都医科大学附属北京友谊医院肝病研究中心的Yuhong Suo、J
来源:Journal of Translational Autoimmunity
时间:2025-08-09
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hnRNPK表达水平的精确调控对骨骼肌发育和稳态维持的双向调控机制研究
骨骼肌作为人体最大的代谢器官,其发育和稳态维持对运动功能和代谢健康至关重要。然而,随着年龄增长或病理状态,肌肉萎缩和功能衰退成为困扰全球数亿人口的重大健康问题。在这一背景下,信阳师范学院大别山农业生物资源保护与利用研究院的研究团队将目光聚焦于一个关键调控因子——异质核糖核蛋白K(hnRNPK)。这种具有三个KH结构域的RNA结合蛋白,虽在癌症和神经退行性疾病中研究较多,但其在骨骼肌中的精确调控机制仍存在巨大知识空白。研究人员在《Skeletal Muscle》发表的研究中,通过多维度实验体系揭示了hnRNPK表达水平与骨骼肌功能的非线性关系。既往研究表明,hnRNPK缺失会导致小鼠胚胎致死,而
来源:Skeletal Muscle
时间:2025-08-09
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基于单倍型的大麦初生根角度遗传解析及其在精准育种中的应用
摘要大麦作为全球第四大谷物,其根系构型(RSA)对水分和养分获取至关重要。本研究通过单倍型定位方法,在816份大麦种质(包括地方品种和现代栽培种)中解析初生根角度(SRA)的遗传多样性,发现染色体5H上两个新区域和3H上已知位点RAQ1的显著关联。研究揭示了SRA的高度数量性状特征,并指出商业育种中可能通过冠层或产量相关多基因性状无意识筛选了SRA变异。引言大麦的适应性与其根系构型密切相关,但田间表型检测的瓶颈限制了遗传研究进展。玻璃温室表型技术(如透明盆法)为高通量SRA测定提供了可行方案。此前研究虽鉴定出多个SRA相关QTL(如5H上的qRA-5/RAQ2),但单标记关联分析未能充分反映连
来源:The Plant Genome
时间:2025-08-09