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耦合传输与电化学特性协同优化:提升液流电池性能的关键路径
在全球能源转型背景下,可再生能源的间歇性问题催生了对大规模长时储能技术的迫切需求。液流电池(RFB)因其本征安全性和功率-容量解耦特性被视为理想解决方案,但高昂的制造成本阻碍了其商业化进程。问题的核心在于电池功率单元存在"传输-反应"失配矛盾——传统电极改性往往片面提升电化学活性,却忽视了宏观流场与微观传质的协同优化,导致高电流密度运行时反应物分布不均、浓差极化加剧。天津大学能源与动力工程系Jiang Haoran团队在《The Innovation》发表的研究中,创新性地提出"传输-电化学耦合增强"策略。通过构建垂直排列的铋纳米片(Bi-nanosheet)修饰电极,同时解决了反应物跨尺度传
来源:The Innovation
时间:2025-08-05
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气候危机迫在眉睫:全球适应与减缓行动的现状评估与未来路径
全球气候系统正面临前所未有的挑战。2024年成为有记录以来最热年份,全球平均温度较工业化前水平高出1.55°C±0.13°C,首次突破《巴黎协定》设定的1.5°C警戒线。与此同时,化石燃料产生的CO2排放量在2024年达到创纪录的37.41 Gt,大气CO2浓度在2025年2月攀升至427.09 ppm,较工业革命前激增52.5%。这些触目惊心的数据背后,是日益频繁的极端气候事件——2024年全球自然灾害保险损失连续第五年超过1000亿美元,世界经济论坛将极端天气列为未来十年头号全球风险。南京信息工程大学气候系统预测与风险管理国家重点实验室的研究团队在《The Innovation》发表的研究
来源:The Innovation
时间:2025-08-05
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维度分析意外揭示全球首个万米以下石油发现:理论与实践的完美契合
在人类探索地球深部的征程中,10,000米深度一直被视为能源资源的"禁区"。传统理论认为,在如此极端的温度压力条件下,干酪根(Kerogen)——石油的"母质"——已失去生烃能力。然而,2025年2月中国石油"深地塔科1井"在塔克拉玛干沙漠10,910米深处发现石油的惊人事实,彻底颠覆了这一认知。这一突破性发现背后,是中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室团队基于维度分析理论的前瞻性预测。干酪根生烃过程涉及复杂分子结构演变:初始阶段分子摩尔质量大、解离能低,随深度增加逐渐转化为结构简单、分子摩尔质量减小但解离能增高的产物。研究团队创新性地提出,实时解离能与分子摩尔质量的比值是决定生烃下限
来源:The Innovation
时间:2025-08-05
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转录因子TCF12介导的母源基因表达对小鼠卵母细胞受精及合子基因组激活的关键调控作用
TCF12在卵母细胞中的核定位与表达动态研究发现,转录因子TCF12在小鼠生长中的生发泡(GV)期卵母细胞核内高表达,随着减数分裂恢复逐渐消失。免疫组化显示,TCF12在原始卵泡和初级卵泡阶段表达最强,而在次级卵泡后显著降低。通过Gdf9-Cre条件性敲除模型,证实TCF12缺失不影响卵泡生长或减数分裂成熟,但导致雌性生育力严重下降。TCF12缺失引发受精与早期胚胎发育缺陷敲除小鼠(Tcf12fl/fl;Gdf9-Cre)的卵母细胞虽能正常成熟至MII期,但体外受精(IVF)后多精入卵率显著升高。活细胞成像显示,敲除组受精卵的透明带周围滞留多余精子,且胚胎发育阻滞在2-细胞阶段。RNA测序和质
来源:Cell Proliferation
时间:2025-08-05
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牺牲模板衍生的CoMo-LDH气体扩散电极在阴离子交换膜水电解中的高效氧析出反应研究
牺牲模板策略构建高效OER电极阴离子交换膜水电解(AEMWE)因其能使用非铂族金属(non-PGM)电极材料而成为具有成本效益的制氢平台。然而,氧析出反应(OER)的缓慢动力学仍是关键挑战。本研究通过牺牲模板策略开发了CoMo-LDH OER电极,其性能超越传统IrO2电极。材料设计与表征研究团队采用多步法制备电极:先在镍泡沫(NF)上电化学共沉淀Co(OH)2,随后在2-甲基咪唑溶液中转化为ZIF-67,最后通过Mo离子溶液蚀刻获得CoMo-LDH。SEM显示材料从Co(OH)2纳米片转变为ZIF-67菱形结构,最终形成撕裂状纳米片。XRD和TEM证实LDH的(006)和(101)晶面存在,
来源:Advanced Science
时间:2025-08-05
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诱饵细胞外囊泡通过膜-胞质-线粒体级联靶向克服三阴性乳腺癌异质性
背景三阴性乳腺癌(TNBC)具有发病早、侵袭性强和治疗靶点缺乏的特点,是最具临床挑战性的乳腺癌亚型。其多层次异质性包括干细胞特性、免疫检查点(IC)上调和代谢可塑性,导致现有治疗策略效果有限。研究团队发现耗竭T细胞来源的细胞外囊泡(EVs)高表达多种IC分子,可作为"诱饵"阻断肿瘤细胞表面配体。TEAD4被鉴定为促进癌症干细胞(CSCs)生长和免疫逃逸的关键基因。材料与方法研究团队构建了靶向肿瘤细胞膜-胞质-线粒体级联的新型EV递送系统(siT/MOF@EVs)。该系统通过以下步骤制备:首先制备线粒体靶向的Zn/Mn-MOF(T/MOF),负载单原子Pd纳米酶;然后通过静电吸附将TEAD4-s
来源:Advanced Science
时间:2025-08-05
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纳米屏蔽辅助病毒基因疗法通过诱导非凋亡性细胞死亡建立持久抗肿瘤免疫
纳米屏蔽辅助的病毒基因治疗革命2.1 杂交复合物的精密构建研究团队巧妙设计出AAV/MnO2-PEI NS复合系统:通过PEI修饰的MnO2纳米片(尺寸282.8nm,电位+28.6mV)静电包裹AAV,形成直径238.4nm的核壳结构。小角X射线散射(SAXS)证实该复合物回转半径13.3nm,在gc:重量比2.5时封装率达68%,GFP转染效率较裸AAV提升3倍。Mn2+的释放不仅增强基因表达,还触发级联反应——消耗谷胱甘肽(GSH)并抑制GPX4,为后续铁死亡埋下伏笔。2.2 双通路协同杀伤机制在survivin启动子驱动下,AAV特异性在B16F10黑色素瘤细胞中表达RIPK3,激活M
来源:Advanced Science
时间:2025-08-05
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内皮源性CCL7通过CCR1介导的STAT1琥珀酰化促进巨噬细胞极化并加重脓毒症急性肺损伤
1 引言脓毒症作为感染性疾病患者高死亡率综合征,其并发症急性肺损伤(ALI)的发病机制尚未完全阐明。肺血管内皮细胞约占肺细胞总数的50%,在脓毒症免疫调控中起关键作用。单细胞测序数据显示,脓毒症条件下内皮细胞显著上调CCL7表达,该趋化因子通过结合CCR1受体调控巨噬细胞浸润。STAT1作为巨噬细胞代谢和极化的核心调控蛋白,其琥珀酰化修饰在代谢重编程中的作用亟待探索。2 结果2.1 抑制内皮源性CCL7改善脓毒症ALI单细胞测序分析显示脓毒症小鼠肺血管内皮细胞中CCL7表达显著升高。通过AAV6-Tie2-shCcl7特异性抑制内皮CCL7后,脓毒症小鼠血清和肺泡灌洗液(BALF)中CCL7水
来源:Advanced Science
时间:2025-08-05
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巨噬细胞含量作为肺癌术中吲哚菁绿(ICG)成像疗效预测标志物的机制与临床价值
巨噬细胞:肺癌ICG成像的“幕后主导者”1. 引言肺癌手术中,吲哚菁绿(ICG)近红外荧光成像的疗效存在显著个体差异。传统观点认为ICG通过增强渗透滞留效应(EPR)被动靶向肿瘤细胞,但新研究发现其分布与碳颗粒空间共定位,暗示巨噬细胞可能才是真正的“ICG蓄水池”。2. 结果2.1 ICG与碳颗粒的共定位现象术中荧光成像显示ICG在肿瘤区域高度富集,病理切片中其分布与碳颗粒沉积区域高度重叠。通过四组区域放大对比,证实两者在空间上存在精确对应关系。2.2 巨噬细胞驱动的ICG富集机制免疫组化显示碳颗粒特异性存在于CD68+/CD163+巨噬细胞中,而肿瘤细胞(TTF1+)和成纤维细胞(α-SMA
来源:Advanced Science
时间:2025-08-05
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突破金属-空气化学:耦合n-/p型有机氧化还原化学构建可持续低温全聚合物海水电池
Abstract研究团队首次提出耦合n型/p型有机氧化还原化学的新策略,开发出可在零下温度运行的全聚合物海水电池(APRSB)。通过柔性三胺交联剂调控萘四甲酸二酐(NTCDA)分子组装体结构,构建了非晶态n型聚酰亚胺(NDIP)阳极,其独特的网络结构实现了对Na+/K+/Mg2+/Ca2+等多价态离子的高效存储(138.1 mAh g−1),在海水环境中循环10000次容量保持率达84.2%。与之匹配的p型自由基聚合物(RRP)阴极通过氮氧自由基的可逆氧化(N–O•/N+=O)实现了对Cl−和SO42−的快速响应,EPR测试证实其自由基浓度达0.995/重复单元。1 Introduction传
来源:Advanced Science
时间:2025-08-05
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HINT3通过调控SDHA乙酰化保护心肌缺血再灌注损伤的分子机制研究
HINT3表达下调与心肌缺血再灌注损伤的关联研究发现,在雄性小鼠心肌I/R模型和氧糖剥夺/复氧(OGD/R)细胞模型中,HINT3表达显著下调。免疫印迹和免疫荧光显示,HINT3蛋白水平在心肌细胞中特异性降低,而心脏成纤维细胞无此变化。亚细胞定位分析证实HINT3主要分布于细胞质,少量存在于线粒体。组织分布谱显示HINT3在心脏中表达中等,提示其可能参与心脏特异性应激反应。心肌细胞特异性HINT3敲除加剧I/R损伤通过αMHC-Cre介导的HINT3CKO小鼠模型,研究发现HINT3缺失导致梗死面积(IF/AAR比值)增加28%,左心室收缩功能(FS和EF)显著恶化。透射电镜观察到线粒体嵴结构
来源:Advanced Science
时间:2025-08-05
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苹果LRR受体激酶MdRLKT21通过劫持跨界真菌microRNA样RNA激活植物免疫的分子机制
1 引言植物通过细胞表面模式识别受体(PRR)和胞内核苷酸结合富亮氨酸重复受体(NLR)分别感知病原相关分子模式(PAMP)和效应因子,激活模式触发免疫(PTI)和效应因子触发免疫(ETI)。近年研究发现,真菌分泌的小RNA(sRNA)可跨界抑制宿主免疫基因表达,但植物对抗此类RNA干扰(RNAi)的机制尚不明确。苹果溃疡病菌(Valsa mali)分泌的Vm-milR1能沉默苹果抗病基因MdRLKT1/2,而本研究发现的MdRLKT21通过独特机制逆转这一过程。2 结果2.1 MdRLKT21负调控植物免疫MdRLKT21具有典型LRR受体激酶结构域,定位于细胞膜。过表达MdRLKT21显著
来源:Advanced Science
时间:2025-08-05
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肠道菌群稳态通过肠-肺轴调控真菌性肺炎易感性的机制研究
摘要研究团队通过鼻肺途径感染禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)孢子建立BALB/c小鼠真菌性肺炎模型,发现孢子暴露不仅损害肺清除机制,还显著上调促炎因子IL-6、IL-1β和TNF-α表达。同时,肺部微生物群中葡萄球菌(Staphylococcus)丰度增加,甘油三酯(TG)和半乳糖代谢通路被激活。抗生素处理破坏肠道和呼吸道菌群后,真菌肺部定植增强,表现为肺泡液中炎症标志物升高和肺代谢紊乱。1 引言真菌性肺炎诊断治疗困难,发病率在免疫缺陷人群中持续上升。研究聚焦肠-肺轴(gut-lung axis)在肺部健康中的作用,发现空气污染物可通过呼吸道进入人体,改变肺和肠道菌群稳态
来源:Advanced Science
时间:2025-08-05
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水稻氮高效利用关键调控因子OsNLP6的基因组关联研究及其分子机制解析
关键调控因子的发现通过两年田间试验对255份水稻种质进行全基因组关联分析(GWAS),在低氮(LN)和高氮(HN)条件下检测到6个稳定数量性状位点(QTL)。其中位于2号染色体的qNUE1区间内,OsNLP6(Os02g0136000)在低氮胁迫下表达显著诱导,其两种单倍型(HapI/HapII)在有效穗数(EPN)性状上呈现显著差异。分子功能解析OsNLP6编码具有RWP-RK结构域的NIN-like蛋白(NLP)转录因子,定位于细胞核并显示转录激活活性。RNA-seq分析发现OsNLP6直接调控硝酸盐转运蛋白基因OsPTR2.4的表达。酵母单杂交(Y1H)和染色质免疫沉淀(ChIP-qPC
来源:Plant Biotechnology Journal
时间:2025-08-05
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草莓Ste20同源蛋白FvM4K1通过Hippo信号通路调控器官大小的分子机制
草莓Ste20同源蛋白FvM4K1的功能鉴定研究团队在森林草莓中鉴定出Ste20家族激酶FvM4K1(FvH4_4g29800),其激酶结构域(KD)位于蛋白中部(aa238-494),与动物中N端或C端KD的分布模式显著不同。系统进化分析显示,FvM4K1与拟南芥AtSIK1、果蝇Hpo及人类Mst1/2聚为一支(图1a)。通过AlphaFold预测的三维结构揭示,FvM4K1的KD包含典型甘氨酸环(G-loop)和激活环(A-loop),其中Lys269(ATP结合位点)和Thr396(自磷酸化位点)对激酶活性至关重要(图1c)。功能互补实验证实,FvM4K1能部分挽救酵母ste20Δ突变
来源:Plant Biotechnology Journal
时间:2025-08-05
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自适应学习物理辅助光场显微镜实现亚细胞动态的长时程毫秒级超分辨率三维成像
在生命科学研究中,长时间、高时空分辨率的三维活细胞成像一直是未解的难题。传统超分辨率显微镜如结构光照明显微镜(3D SIM)和光片显微镜(LSM)虽然能突破衍射极限,但受限于需要数百帧扫描重建,时间分辨率仅达秒级,且光毒性限制了长时程观察。而新兴的光场显微镜(LFM)虽能通过单次快照实现三维捕获,却因像素采样不足和数值孔径限制,分辨率难以满足亚细胞结构研究需求。这种"速度-分辨率-光子效率"的不可兼得困境,严重制约了细胞器相互作用等快速动态过程的深入研究。针对这一挑战,华中科技大学武汉光电国家研究中心的Lanxin Zhu、Jiahao Sun等研究人员在《Nature Communicati
来源:Nature Communications
时间:2025-08-05
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中国西部乳腺癌患者种系突变特征分析及术后复发风险预测模型的建立
乳腺癌作为全球女性最常见的恶性肿瘤之一,在中国呈现显著的地域和种族差异。尽管BRCA1/2等基因突变与乳腺癌发病的关联已被广泛认知,但中国西部人群的种系突变特征仍属未知领域。更关键的是,当前临床广泛使用的21基因检测(Oncotype DX)和70基因检测(MammaPrint)均基于西方人群数据开发,其对中国患者的预测效能存疑。这种遗传背景差异和精准预测工具的缺失,使得中国乳腺癌患者的个体化诊疗面临严峻挑战。四川大学华西医院精准医学研究中心的研究团队开展了一项突破性研究。通过对1067例中国西部高风险乳腺癌患者进行106个癌症相关基因的下一代测序(Next-Generation Sequen
来源:Translational Oncology
时间:2025-08-05
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Timosaponin AIII通过诱导氧化应激和阻断自噬流抑制胃癌进展的机制研究
胃癌作为全球高发恶性肿瘤,晚期患者五年生存率不足30%,现有化疗方案普遍存在毒副作用和耐药性问题。近年来,靶向氧化应激(OS)和自噬调控成为肿瘤治疗新策略,但兼具双重作用机制且选择性杀伤肿瘤的天然化合物仍有待发掘。青岛大学附属医院肿瘤科团队在《Translational Oncology》发表的研究,首次系统阐释了知母皂苷AIII(Tim AIII)通过独特的多靶点协同机制抑制胃癌进展。研究人员采用MTT法、克隆形成实验和划痕实验验证细胞毒性,通过DCF探针和JC-1染色检测ROS与线粒体膜电位(MMP),结合透射电镜观察自噬体,运用mCherry-GFP-LC3B双标系统追踪自噬流,并建立裸
来源:Translational Oncology
时间:2025-08-05
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基因组与病理特征融合提升晚期非小细胞肺癌预后精准度的多模态分类器研究
肺癌是全球癌症死亡的首要原因,其中非小细胞肺癌(NSCLC)占比高达85%。尽管免疫检查点抑制剂(ICI)联合化疗(ICT)已成为晚期NSCLC的标准疗法,但现有生物标志物如PD-L1表达和肿瘤突变负荷(TMB)的预测效能有限,亟需更精准的预后工具。中国人民解放军总医院的研究团队通过多中心队列研究,首次将基因组特征与病理图像人工智能分析相结合,开发出能显著提升预后精度的多模态分类系统。研究团队采用1123基因panel测序(ChosenOne®)分析162例接受一线ICT治疗的晚期NSCLC患者样本,同时应用HoVer-Net深度学习模型解析H&E染色病理图像中的五类细胞组成。关键技术
来源:npj Precision Oncology
时间:2025-08-05
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胰腺星状细胞激活的力-代谢耦合机制:原子力显微镜与拉曼光谱揭示纤维化进程新靶点
慢性胰腺炎和胰腺癌的病理进程中,胰腺星状细胞(PSCs)的异常激活是驱动纤维化的核心环节。这些原本静息的细胞在炎症因子刺激下会转变为肌成纤维细胞样表型,大量分泌细胞外基质(ECM)并改变组织力学特性。然而,这种表型转换过程中机械特性与代谢变化的协同调控机制始终是未解之谜。雅盖隆大学(Jagiellonian University)的研究团队通过多学科交叉方法,首次系统解析了PSCs激活过程中的力-代谢耦合机制。研究采用原子力显微镜(AFM)定量测量细胞弹性模量,结合拉曼光谱(RS)进行无标记分子成像,并辅以转录组测序分析。实验设计涵盖四个激活阶段:静息态(qPSC)、自发激活态(sPSC)、T
来源:Cell Communication and Signaling
时间:2025-08-05