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综述:新兴生物传感技术与现场分析设备在食品掺假检测中的最新进展与应用(Critical Review)
传统检测方法的局限性当前食品掺假检测虽能有效完成目标分析,但普遍依赖复杂的前处理流程和专业技术人员操作,难以满足现场快速筛查的需求。新兴生物传感技术的突破抗体基生物传感器(Antibody-based biosensors)通过抗原-抗体特异性结合实现高灵敏度检测,但存在抗体稳定性差的局限。适配体基传感器(Aptamer-based biosensors)凭借核酸适配体可编程性、高稳定性等特点,在小型分子检测中展现优势。分子印迹聚合物(MIPs)基传感器模拟天然分子识别机制,对热稳定性和酸碱耐受性显著提升。CRISPR/Cas系统通过特异性核酸识别与切割活性,实现了DNA/RNA水平的高精度检
来源:Critical Reviews in Food Science and Nutrition
时间:2025-09-30
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综述:癌症基因治疗的历史视角、当前应用与未来方向
Abstract基因治疗已成为癌症治疗领域的变革性方法,其通过遗传修饰手段以增强靶向恶性肿瘤的精准度。早期研究面临诸多挑战:载体递送效率低下(第一代腺病毒的肿瘤转导率5%)、免疫反应(约30%患者产生中和抗体)以及有限的临床疗效(1990年代试验中客观缓解率10%50%的转导效率)、CRISPR-Cas9(临床前模型中靶向基因敲除率达90%)及RNA干扰技术的进步彻底改变了这一领域。当前基因治疗策略包括肿瘤抑制基因恢复、癌基因沉默和免疫调节等,展现出显著的临床前景。尽管存在脱靶效应和高成本等持续挑战,个性化基因编辑、溶瘤病毒及联合疗法等新兴创新正推动肿瘤学领域的范式转变。历史发展脉络癌症基因治
来源:Functional & Integrative Genomics
时间:2025-09-30
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基于致死性内毒素(ccdB)的反向选择提升大肠杆菌中连续基因编辑效率
基于CRISPR/Cas9的技术已被用于大肠杆菌(Escherichia coli)中的连续基因编辑。在每轮编辑后,携带sgRNA和/或Cas9基因的质粒需要被清除,而这些质粒(特别是sgRNA质粒)的清除过程限制了连续基因编辑的效率。本研究建立了一种基于致死性内毒素(ccdB)的反向选择方法,用以提高大肠杆菌中连续基因编辑的整体效率。该方法在HBUT-P2菌株(W衍生系)中针对cstA和ppsA基因的连续编辑(缺失)进行了验证。实验结果表明,sgRNA质粒(pTargetF-tcr-PL-ccdB-N20)的转化效率达到108–109 cfu/μgDNA,使cstA和ppsA基因的重组率分别
来源:Biotechnology Letters
时间:2025-09-30
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基于CRISPR/Cas9的荧光生物传感器检测Cu/Zn SOD mRNA及其在疾病诊断中的应用研究
在生命科学与医学研究领域,信使RNA(mRNA)作为遗传信息的关键载体,其表达水平与多种疾病的发生发展密切相关。其中,铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD)mRNA在细胞抗氧化防御中扮演着核心角色,通过调控Cu/Zn SOD酶的表达清除超氧阴离子自由基,保护细胞免受活性氧(ROS)损伤。研究表明,Cu/Zn SOD mRNA的异常表达与癌症、高血压、炎症等疾病密切相关,因此其精准检测对疾病预防、诊断和治疗具有重要意义。然而,传统的mRNA检测方法如聚合酶链反应(PCR)和质谱技术虽灵敏度高,但存在操作复杂、仪器昂贵、易产生假阳性等问题,限制了其临床应用。近年来,CRISPR-Cas系统因其高
来源:Talanta Open
时间:2025-09-30
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基于CRISPR/Cas9-sgRNA/blocker系统的Cu/Zn SOD mRNA荧光生物传感器开发及其在氧化应激监测中的应用
在细胞对抗氧化应激的防御机制中,超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase, SOD)发挥着至关重要的作用。其中铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD)作为最常见的亚型,其mRNA表达水平与多种人类疾病包括癌症、高血压和炎症等密切相关。然而,传统的mRNA检测方法如聚合酶链反应(PCR)和质谱技术虽然灵敏,但存在操作复杂、设备昂贵且容易产生假阳性结果等问题,这严重限制了其在临床诊断中的应用。为了解决这一技术瓶颈,来自沈阳医学院公共卫生学院的研究团队在《Sustainable Futures》上发表了一项创新性研究,他们成功开发了一种基于CRISPR/Cas9系统的荧光生物传感器,
来源:Sustainable Futures
时间:2025-09-30
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基于CRISPR/Cas9的Cu/Zn SOD mRNA荧光传感新策略及其在疾病标志物检测中的应用
在生命科学和医学研究领域,信使RNA(mRNA)作为遗传信息的关键载体,其表达水平与多种疾病的发生发展密切相关。其中,铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD)mRNA通过调控抗氧化酶的表达,在细胞抵御活性氧(ROS)毒性中发挥核心作用。研究表明,Cu/Zn SOD mRNA的表达异常与癌症、高血压、炎症等疾病存在显著关联,因此其精准检测对疾病预防、诊断和治疗具有重要意义。然而,传统的mRNA检测方法如聚合酶链反应(PCR)和高通量测序技术虽广泛应用,但仍面临操作复杂、仪器要求高、易产生假阳性等局限。尤其是对于低丰度mRNA的检测,现有技术的灵敏度和特异性仍难以满足实际需求。为解决这一问题,研究
来源:Sustainable Futures
时间:2025-09-30
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用于诺如病毒即时检测的3D打印自驱动微流控传感器芯片:集成CRISPR与葡萄糖生物传感技术实现高灵敏核酸诊断
Highlight实验方法材料、试剂及实验方法详见支持信息。自驱动微流控生物检测芯片的原理与结构为提升多酶反应系统(如CRISPR-Cas12a与DNA聚合酶)的兼容性,我们开发了一种包含多反应室的人工级联反应系统,用于诺如病毒核酸的提取与检测。如图1A所示,该传感器由核酸裂解室及四个连续反应检测室组成,这些腔室通过斜向下的微流道串联,形成自驱动流体路径,无需外部泵注即可实现样本的定向流动与反应递进。结论本研究通过模拟计算与3D打印技术,开发了一种自驱动分区式一体化微流控设备。该设备整合了成熟的检测技术与样本前处理流程,实现了病毒核酸的富集提取,并显著提高了CRISPR介导的多酶核酸反应兼容性
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-09-29
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综述:光激活/调控CRISPR系统:从体外诊断到体内基因操纵
光调控CRISPR系统的技术基础光调控CRISPR技术的核心在于通过光笼基团对生物分子关键位点进行暂时性修饰。理想状态下,被修饰的分子在"笼化"期间保持失活,仅在特定波长光照下发生解笼(decaging)后方恢复活性。目前广泛应用于CRISPR系统光调控的光敏基团主要包括邻硝基苄基(o-nitrobenzyl)、香豆素(coumarin)及呫吨(xanthene)等衍生物,它们具有光解效率高、生物相容性好等特性。调控策略涵盖两类:一是对核酸元件(如gRNA或扩增模板)进行光控修饰,二是直接对Cas蛋白活性中心进行光敏化改造。在体外诊断中的应用光激活CRISPR技术有效解决了等温扩增(如RPA、
来源:TrAC Trends in Analytical Chemistry
时间:2025-09-29
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氧化应激相关过氧化物氧还蛋白Tsa1b在耳念珠菌(Candidozyma auris)致病性与感染过程中的作用机制研究
近年来,侵袭性真菌感染(IFI)的发病率和死亡率持续攀升,其中耳念珠菌(Candidozyma auris,原名Candida auris)因其多重耐药性和高传播性,被世界卫生组织列为紧急威胁病原体。该菌对常用消毒剂和宿主免疫系统产生的活性氧(ROS)具有显著抵抗力,这使得临床感染控制和治疗面临巨大挑战。氧化应激响应作为真菌应对环境压力的核心机制,成为揭示其致病性的关键突破口。为深入解析耳念珠菌的氧化应激调控网络,研究人员通过转录组与蛋白质组学联用技术,发现硫氧还蛋白依赖性过氧化物氧还蛋白(Thioredoxin-dependent peroxiredoxin Tsa1b)在过氧化氢(H2O2
来源:Microbiological Research
时间:2025-09-29
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基于荧光素酶与红色荧光蛋白的实时可视化细胞侵袭定量检测新方法及其应用
Highlight本研究开发了一种基于荧光素酶(Luciferase)与红色荧光蛋白(RFP)dTomato共表达的新型细胞侵袭检测系统,实现对细胞侵袭行为的实时动态可视化与高灵敏度定量分析。Background传统细胞迁移与侵袭检测方法(如划痕实验、Transwell和小室侵袭实验)存在操作繁琐、依赖终点计数、无法实时监测等局限性。本研究旨在开发一种整合荧光素酶分泌机制与荧光蛋白标记的创新技术,以提升检测效率与准确性。Materials and Methods分别基于Caco-2、MDA-MB-231和HEK293T细胞构建了稳定共表达dTomato与分泌型荧光素酶的细胞系。Transwel
来源:Analytical Biochemistry
时间:2025-09-29
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线粒体交替氧化酶(AOX)调控番茄果实成熟:呼吸作用与乙烯及类胡萝卜素合成的能量桥梁
果实成熟是一个高度耗能的生理过程,其中呼吸作用为色素合成、细胞壁降解和风味物质积累提供能量和代谢前体。番茄作为呼吸跃变型果实的模式植物,其成熟过程伴随乙烯爆发和类胡萝卜素大量积累。尽管呼吸作用对果实成熟的贡献已被广泛认知,但不同呼吸途径(尤其是线粒体交替氧化酶AOX途径)在体内如何动态调控能量代谢与成熟进程的耦合机制仍不明确。为解析这一问题,Iglesias-Sanchez等人在《Plant Physiology》发表的研究中,综合运用生理测量、基因编辑和代谢组学技术,揭示了AOX在番茄果实成熟中的核心作用。研究主要采用以下关键技术:1)使用氧电极结合18O同位素分馏技术测定体内细胞色素c氧化
来源:Plant Physiology
时间:2025-09-29
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综述:棉花纤维品质改良的外源种质遗传基础与作用
遗传多样性:野生与栽培棉花的纤维差异棉花的四次独立驯化(二倍体和四倍体各两次)为研究纤维改良提供了天然的平行进化实验。基因组学研究表明,现代精英棉花品种仅固定了约40%的有利纤维等位基因,而野生二倍体(如G. arboreum、G. herbaceum)和地方品种仍蕴藏着可打破长度-强度权衡的稀有变异。例如,野生四倍体G. tomentosum的D基因组单倍型可同时提高纤维强度和长度而不牺牲产量。2025年发布的G. barbadense泛基因组揭示了控制纤维长度、强度和衣分的结构变异,为育种提供了标记资源。纤维品质的遗传定位:从QTL到因果基因三十年的QTL和GWAS研究已将数千个位点浓缩至
来源:Theoretical and Applied Genetics
时间:2025-09-29
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综述:CD7 CAR-T疗法:当前进展、改进与面临的困境
CD7 CAR-T细胞疗法作为一种突破性的免疫治疗手段,近年来在治疗复发或难治性(r/r)血液肿瘤领域取得了显著进展。尤其在B细胞来源的恶性肿瘤中,CD7 CAR-T疗法已展现出良好的临床疗效,为相关疾病的治疗提供了新的希望。然而,在T细胞白血病或淋巴瘤等T细胞来源的肿瘤治疗中,CD7 CAR-T疗法的临床应用仍面临诸多挑战。尽管如此,CD7作为T细胞急性淋巴细胞白血病/淋巴母细胞淋巴瘤(T-ALL/LBL)和急性髓系白血病(AML)的潜在治疗靶点,其在CD7阳性r/r T-ALL/LBL和r/r AML患者中的应用前景仍然十分广阔。在CAR-T疗法中,根据供体来源的不同,可以分为自体(aut
来源:Blood Science
时间:2025-09-29
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推进食品系统以促进人类健康:聚焦安全、创新与可持续性的前沿进展——2025年ILSI US-Canada研讨会纪要
OPENING REMARKS国际生命科学研究院(ILSI)全球及ILSI US-Canada执行主任Stephane Vidry为首届年度科学研讨会致开幕辞,强调了该组织长达40年的科学传承,并感谢了由Roger Clemens与Connie Weaver博士共同领导的研讨会计划委员会成员。研讨会联合主席Connie Weaver(圣地亚哥州立大学)与Roger Clemens(南加州大学)在欢迎辞中反思了在动荡时期面对面合作的重要性。Weaver博士作为ILSI US-Canada科学委员会主席,重点介绍了ILSI在推动科学与三方合作中的独特作用,以及其近期向基于项目的资助模式进行的结构性
来源:Nutrition Today
时间:2025-09-29
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《实验室传奇与田间幻影:抗病毒植物的故事》
植物病毒对全球农业构成了严峻的挑战,它们不仅导致作物减产,还威胁着粮食安全,给农民和社会带来巨大的经济损失。随着生物技术的进步,科学家们已经开发出多种创新策略来应对这些威胁,其中基因改造和基因组编辑技术成为推动病毒抗性作物发展的关键工具。RNA干扰(RNAi)和CRISPR/Cas技术等精准生物工具,使得研究人员能够通过工程化手段增强植物对病毒的抵抗力。然而,尽管这些技术在实验室和田间试验中取得了显著成果,但它们在全球范围内的推广仍然面临诸多障碍,包括各国法规体系的碎片化、政策差异以及公众对转基因技术的疑虑。在农业领域,植物病毒的影响不容忽视。它们可以导致作物产量大幅下降,严重威胁粮食安全。例
来源:Annual Review of Virology
时间:2025-09-28
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综述:巨型核形成噬菌体的复杂发育机制
Section A. 早期噬菌体感染囊泡在巨型噬菌体感染的早期阶段,以单拷贝形式注入细菌细胞的大型基因组极易受到细菌核酸酶的降解。由于噬菌体核的主要外壳蛋白ChmA/PhuN需要在感染后约20-30分钟才开始组装,噬菌体需要即时保护机制来确保基因组的完整性。对于ΦKZ噬菌体的研究发现,当使用Cas13a靶向ChmA/PhuN的mRNA以阻断感染时,注入的噬菌体基因组DNA(gDNA)并未被降解,而是被隔离在一个受保护的膜结构内。这个结构被命名为早期噬菌体感染(EPI)囊泡。EPI囊泡是由被劫持的细菌内膜成分和注入的噬菌体蛋白共同组装而成的脂质囊泡。它作为一个关键的枢纽,在感染初期容纳了噬菌体g
来源:Current Opinion in Microbiology
时间:2025-09-28
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综述:大豆种子组成性状的设计目标与策略
2 MODIFYING SOYBEAN MEAL COMPOSITION2.1 Protein大豆种子蛋白质储备按分子量分为2S(8%–22%)、7S(35%)、11S(31%–52%)和15S(5%)四个类别。其中7S组分主要由β-伴大豆球蛋白(β-conglycinin)构成,11S组分以大豆球蛋白(glycinin)为主,这两类蛋白占种子总蛋白的60%以上。基因编辑研究表明,敲除β-conglycinin会导致glycinin补偿性增加,反之亦然,这种现象被称为"蛋白质重组平衡"。这种重新平衡不仅影响蛋白质总量,更会改变蛋白质的功能特性——11S缺失突变体的乳液稳定性显著提高,而7S缺失
来源:The Plant Genome
时间:2025-09-28
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综述:中国杂交高粱育种的历史回顾与展望
杂交高粱育种:中国高粱生产的引擎中国杂交高粱育种的发展历程中国现代高粱育种始于1920年代,可分为三个时期:地方品种收集评价与推广、常规育种(选育与杂交育种)和杂种优势利用。自1960年代以来,杂种优势育种成为中国高粱育种的主要途径,显著提升了产量和抗逆性。1954年Stephens和Holland发现“milo”或A1细胞质,利用细胞质雄性不育(CMS)生产杂交高粱种子,为大规模杂交制种奠定基础。1956年徐冠仁从美国引入雄性不育系Tx3197A和保持系Tx3197B,中国科学院和中国农业科学院在此基础上于1958年培育出遗杂和原杂系列杂交种,虽增产20%–60%,但因株高茎弱易倒伏而未推广
来源:Journal of Integrative Plant Biology
时间:2025-09-28
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GhSWEET15-3A/3D通过调控棉花种子与纤维间糖分分配协同提升产量与纤维品质
棉花作为全球最重要的经济作物之一,其种子和纤维都具有极高的经济价值。然而在棉花发育过程中,光合作用产生的糖类如何在种子和纤维之间进行分配,直接影响着棉花的产量和纤维品质。这个关键的生物学过程长期以来缺乏深入的分子机制研究,特别是糖分转运蛋白在其中的调控作用尚未明确。为了解决这一科学问题,西南大学的研究团队在《Industrial Crops and Products》上发表了最新研究成果。他们通过系统的分子生物学研究,发现了一个名为GhSWEET15-3A/3D的糖转运蛋白基因,该基因在棉花胚珠和纤维中特异性表达,可能发挥着调控糖分分配的关键作用。研究人员采用了多种关键技术方法开展本研究。首先
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-09-28
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揭示爱泼斯坦-巴尔病毒利用桥粒芯蛋白2(DSC2)作为上皮细胞主要入侵受体的机制及治疗意义
爱泼斯坦-巴尔病毒(Epstein–Barr virus, EBV)可感染B细胞和上皮细胞,引发多种淋巴瘤和上皮源性恶性肿瘤。虽然游离病毒颗粒对上皮细胞的感染效率较低,但通过B细胞-上皮细胞直接接触的感染方式却极为高效,且可能是主要传播途径。为解析这种细胞接触介导的感染机制,研究人员采用全基因组CRISPR筛选技术,首次鉴定出桥粒芯蛋白2(desmocollin 2, DSC2)作为EBV入侵上皮细胞的关键受体,并发现桥粒芯蛋白3(DSC3)起到协同感染的作用。在正常人口腔角质形成细胞中,同时敲除DSC2和DSC3基因可显著抑制游离病毒和细胞-细胞接触两种方式的EBV感染;而在受体阴性细胞中过
来源:Nature Microbiology
时间:2025-09-27