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  • 多尺度表征技术揭示Aquaporin Z蛋白脂质体的结构与功能关系及其在仿生膜应用中的潜力

    全球水资源短缺正成为21世纪最严峻的挑战之一,传统反渗透膜技术虽广泛应用却面临性能瓶颈。在自然界中,水通道蛋白(Aquaporins, Aqps)能以每秒30亿水分子的惊人效率实现选择性水传输,这种生物灵感为开发新一代仿生膜带来了希望。然而,如何将这类膜蛋白稳定整合到人工系统中并保持其天然功能,始终是制约技术转化的关键难题。Aquaporin A/S与哥本哈根大学的研究团队在《European Biophysics Journal》发表的研究,通过多学科交叉方法揭开了AqpZ蛋白在脂质体重构过程中的结构-功能关系。研究采用动态光散射(DLS)、冷冻透射电镜(Cryo-TEM)、激光共聚焦显微镜

    来源:European Biophysics Journal

    时间:2025-08-08

  • 濒危植物Moehringia jankae的液氮超低温保存技术突破:基于微滴玻璃化和包埋脱水法的长期离体保护策略

    在气候变化与人类活动双重威胁下,欧洲特有濒危物种Moehringia jankae Griseb. ex Janka正面临生存危机。这种仅分布于黑海西部地区的石竹科植物,被列入《伯尔尼公约》保护名录,其狭窄的分布范围和特殊的生境需求使其成为生物多样性保护的"旗舰物种"。随着极端气候事件频发和栖息地破碎化加剧,传统保护手段已难以确保该物种的长期存活,开发新型保存技术迫在眉睫。罗马尼亚克卢日国家生物研究与开发研究所的Adela Halmagyi团队在《Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)》发表研究,通过系统优化两种超低温保存技术,成功实现了该物种

    来源:Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)

    时间:2025-08-08

  • 突破休眠障碍:建立高效离体繁殖技术以保护濒危树种基督刺枣(Ziziphus spina-christi)

    在非洲和中东的干旱地区,一种被称为"基督刺枣"(Ziziphus spina-christi)的多功能树种正面临生存危机。这种既能提供药用成分又能作为经济作物的植物,由于过度采伐、土地开发以及自身顽固的种子休眠特性,在尼日利亚和沙特阿拉伯已被列为濒危物种。更棘手的是,传统扦插繁殖成功率不足25%,而强酸破壁的种子处理方法又存在安全隐患,这些因素共同制约着该物种的保护与利用。来自尼日利亚Umaru Musa Yar'adua大学和南非夸祖鲁-纳塔尔大学(University of KwaZulu-Natal)的研究团队在《Plant Cell, Tissue and Organ Culture

    来源:Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)

    时间:2025-08-08

  • 四翅滨藜TRV病毒诱导基因沉默体系的建立与优化:一种克服遗传转化技术瓶颈的反向遗传学平台

    在植物抗逆机制研究中,盐生植物四翅滨藜(Atriplex canescens)因其卓越的耐盐碱特性被视为重要的基因资源库。然而这个"沙漠勇士"长期面临着一个尴尬处境——缺乏可靠的遗传转化体系,使得其宝贵的抗逆基因功能研究陷入"有基因无验证"的困境。传统转基因技术在该物种中遭遇转化效率低、嵌合体多等瓶颈,而新兴的CRISPR/Cas9技术同样受制于遗传转化难题。这种技术壁垒严重阻碍了从该物种中挖掘抗逆基因用于作物改良的进程。来自甘肃省某研究机构的研究人员另辟蹊径,选择病毒诱导基因沉默(VIGS)这条技术路径展开攻关。这种不依赖稳定遗传转化的反向遗传学策略,通过病毒载体瞬时抑制目标基因表达,特别适

    来源:Plant Methods

    时间:2025-08-08

  • 基于序列捕获技术的沿海溯河洄游鱼类混群渔业时空种群贡献度解析

    这项开创性研究采用公民科学协作模式,联合休闲渔业和商业捕捞者,在两年间采集了横跨条纹鲈(Morone saxatilis)主要洄游区的5298份鳍条样本。运用序列捕获(sequence capture)技术进行遗传种群鉴定(GSI),首次揭示切萨皮克湾种群在缅因州南部至纽约湾的西北大西洋水域中占据绝对优势(80%-88%),哈德逊河种群次之(10%-18%),而罗阿诺克河种群贡献不足2%。该分布格局在2018-2019年间呈现跨年度稳定性,且不受季节(春、夏、秋)和个体成熟度影响。研究不仅验证了基因组工具的实用价值,更通过垂钓社区的积极参与,为高价值游钓鱼类的科学管理提供了创新范式。

    来源:Journal of Fish Biology

    时间:2025-08-08

  • 基于突变E蛋白ELISA技术实现鸟类与马匹中西尼罗河病毒、乌苏图病毒和蜱传脑炎病毒抗体的血清学鉴别

    在全球气候变化背景下,蚊媒和蜱传 flavivirus 的传播范围持续扩大,西尼罗河病毒(WNV)、乌苏图病毒(USUV)和蜱传脑炎病毒(TBEV)这三种结构相似的 orthoflavivirus 在欧洲多地形成共循环。这类病毒感染可导致从轻微症状到致死性后果的疾病谱,其中鸟类作为 WNV 和 USUV 的主要储存宿主,马匹作为重要哨兵动物,在流行病学监测中具有关键价值。然而,现有血清学检测面临严峻挑战——传统酶联免疫吸附试验(ELISA)因病毒E蛋白高度保守的融合环(FL)结构域引发抗体交叉反应,而金标准的病毒中和试验(VNT)又存在耗时长(需数日)、成本高且必须在生物安全三级(BSL-3)

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-08-08

  • NanoTag技术:一种无需IgG抗体的DNA-蛋白质互作图谱新方法

    在基因组调控研究中,精确绘制DNA与蛋白质的相互作用图谱至关重要。传统方法如ChIP-seq和CUT&Tag虽广泛应用,却受限于对IgG抗体的依赖——这不仅成本高昂、生产周期长,更使许多缺乏高质量抗体的靶点研究陷入困境。随着基因编辑技术的发展,越来越多的细胞系开始表达荧光标记蛋白,这为开发新型检测技术提供了契机。苏黎世大学健康科学与技术系神经表观遗传学实验室(Laboratory of Neuroepigenetics, Department of Health Sciences and Technology, University of Zurich)的Maria A. Dimitr

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-08-08

  • 古人类密质骨中梅毒螺旋体标志蛋白的鉴定:形态学与生物化学技术的突破性应用

    梅毒作为人类最古老的性传播疾病之一,其起源与传播历史长期存在争议。传统古病理学依赖骨骼的宏观和微观特征诊断,但类似病变可能由其他感染或创伤引起,导致结论不确定性。更棘手的是,古代遗骸中的DNA易降解且易受污染,而蛋白质在矿物化骨组织中的稳定性尚未充分探索。这些瓶颈使得追溯梅毒螺旋体在人类历史上的真实分布变得困难。德国哥廷根大学医学中心解剖与细胞生物学系(Department of Anatomy and Cell Biology, University Medical Center Goettingen)的Tyede H. Schmidt Schultz和Michael Schultz团队在《

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-08-08

  • 超细Al-Si-Mg合金燃料的构建与反应特性:提升热释放材料能量输出的创新策略

    金属燃料作为含能材料的关键组分,其燃烧性能直接决定能量输出效率。传统Al-Si合金燃料虽具有较高燃烧焓值(31,000 J·g−1),但表面富集的Si相会阻碍氧扩散,导致后期燃烧速率骤降。如何突破这一"先快后慢"的燃烧瓶颈,成为提升合金燃料性能的核心难题。北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室的研究团队独辟蹊径,通过引入高活性镁元素,构建出具有快速能量释放特性的AlSi9Mgx合金燃料体系。研究采用气体雾化法制备样品,结合热分析(TG-DSC)、弹式量热仪、恒容爆炸系统和激光点火测试等关键技术。通过调控Mg含量梯度(0%、1%、3%),系统考察了微观结构演变与燃烧性能的构效关系。形貌与结构分

    来源:F&S Science

    时间:2025-08-08

  • 功能性聚(甘油-癸二酸-柠檬酸)酯的创新合成与表征:新一代水下生物粘合剂在止血应用中的突破

    亮点本研究通过分子设计攻克了生物粘合剂的水环境敏感性难题——创新的聚(甘油-癸二酸-柠檬酸)酯(PGSC)骨架搭载没食子酸功能团,打造出兼具"水下强力胶"与生物安全性的智能材料。材料实验采用甘油、癸二酸、柠檬酸通过聚酯化反应构建基础聚合物,没食子酸作为功能改性剂。所有溶剂和生物试剂均来自伊朗本地供应商,确保实验可重复性。凝胶点研究扭矩-时间曲线显示,含15%和30%柠檬酸的样品PGSC15/PGSC30分别具有540分钟和330分钟的操作窗口,其交联动力学斜率分别为1.50和2.10 N·m/min——证实多官能团柠檬酸能显著加速网络形成。结论这项研究通过精妙的两亲性设计,使PGSC基粘合剂在

    来源:European Polymer Journal

    时间:2025-08-08

  • 基于解耦扩散模型的视线与头部姿态协同重定向方法(GHR-2D)及其在跨域注视估计中的应用

    Highlight我们提出基于扩散模型的创新框架GHR-2D,通过潜在空间解耦实现视线与头部姿态的精准重定向。该方法突破传统生成对抗网络(GAN)在生理结构模拟上的局限,首次将相对视线补偿机制融入生成过程,有效解决视觉-光学轴偏差问题。Cross-domain gaze estimation跨域注视估计的核心挑战源于实验室数据与真实场景的域间差异。相较于无监督学习(Liu et al., 2021)和域适应方法,我们的生成式解决方案通过扩充源域数据分布,显著提升模型在MPIIFaceGaze(DM)到ETH-XGaze(DE)等跨数据集场景下的鲁棒性。Preliminaries扩散模型通过T步

    来源:Engineering Microbiology

    时间:2025-08-08

  • 移动式生物炭在矿山闭坑中的应用:高成本碳负排放生长介质价值链的技术经济与生命周期评估

    矿山闭坑是采矿活动终结后的关键环节,传统覆盖材料如泥炭(peat)和冰碛土(till)虽能促进植被恢复,但泥炭开采会释放大量二氧化碳(CO2),加剧气候变化。同时,全球对关键矿产的需求激增,欧盟《关键原材料法案》(CRMA)推动新矿山开发,进一步凸显闭坑材料的可持续性问题。在此背景下,如何平衡生态修复需求与碳排放控制成为行业难题。芬兰自然资源研究所(Natural Resources Institute Finland, Luke)的研究团队提出了一种创新方案:利用移动式热解装置将废弃木材转化为生物炭(biochar),并与堆肥污泥(composted sewage sludge, COM)、

    来源:Cleaner and Circular Bioeconomy

    时间:2025-08-08

  • 基于粗糙度整合GCMC核的贝叶斯方法精准解析多孔碳孔径分布及其应用意义

    多孔碳材料在污水处理、电容去离子等环境工程领域具有重要应用价值,其性能核心取决于孔径分布(PSD)特征。然而传统基于密度泛函理论(DFT)的PSD反演方法存在两大瓶颈:一是理想化的光滑狭缝孔模型导致1 nm附近出现非物理的"假谷";二是常用的Tikhonov正则化方法中,参数λ的选择依赖主观经验。这些问题严重制约了多孔碳材料的精准设计与性能优化。针对这些挑战,日本京都大学(Department of Chemical Engineering, Kyoto University)的研究团队创新性地将表面粗糙度特征整合到分子模拟中,开发出新型rGCMC核,并首次将贝叶斯统计框架引入PSD分析。该研

    来源:Carbon Trends

    时间:2025-08-08

  • 低温快速热退火技术在(Fe, N)共掺杂炭黑中构建高效氧还原活性位点的研究

    在清洁能源技术领域,质子交换膜燃料电池(PEMFC)的发展长期受制于氧还原反应(ORR)催化剂的瓶颈问题。传统铂基催化剂虽然性能优异,但高昂的成本和资源稀缺性严重制约了其大规模应用。近年来,氮配位铁位点(FeNx)嵌入碳基材料因其接近铂的催化活性和成本优势,被视为最具潜力的替代方案。然而,现有制备方法通常需要900°C以上的高温处理,不仅能耗高,还会导致碳基质气化和活性位点流失。如何在降低制备温度的同时保持甚至提升催化性能,成为该领域亟待解决的关键科学问题。东京科学研究所(Institute of Science Tokyo)的Guanyu Wang等研究人员在《Carbon Trends》发

    来源:Carbon Trends

    时间:2025-08-08

  • 迈向可持续的膜蒸馏技术:利用绿色溶剂驱动的SANIPS工艺,从DMSO(二甲亚砜)制备超疏水膜

    在当前全球可持续发展的趋势下,工业界正积极寻求能够减少环境影响和资源消耗的技术,以满足当代需求而不损害未来世代的生存能力。这一理念源自1987年联合国发布的《布伦特兰报告》,其核心在于推动绿色化学的发展。绿色化学不仅关注减少有害物质的使用,还致力于设计更安全、更环保的工艺流程。在绿色化学的十二项原则中,使用更安全的溶剂和辅助材料被视为关键之一,因为传统有机溶剂的毒性和环境负担仍然是化学制造过程中的主要问题。随着监管压力的不断加大,越来越多的研究聚焦于寻找非毒性、可再生且可回收的替代溶剂,以推动真正可持续的工业实践。膜蒸馏(MD)作为一种热驱动的分离技术,在过去几十年中逐渐受到关注,尤其是在海水

    来源:Water Research

    时间:2025-08-08

  • 基于径向距离的概念漂移检测与多智能体协同强化学习的价值分解优化方法

    亮点低协作效率和任务表现不佳一直是协作型多智能体强化学习(MARL)领域的重大挑战。相关概念强化学习(RL)的学习过程是让执行者(actor)通过与环境(env)交互,借助奖励机制逐渐提升智能水平。在此过程中,环境和奖励机制是预设且不可更改的,只有执行者能够自我调整。算法结构设计本文提出的VDMPO算法框架如图1所示:该架构包含上层混合网络和底层智能体网络两部分,通过一组智能体网络、混合网络和超网络实现。每个智能体拥有独立的actor-critic网络——actor网络接收局部观测值输出动作,critic网络则...实验为验证VDMPO性能,我们在多无人机监控(MDM)和多智能体粒子环境(MP

    来源:Neurocomputing

    时间:2025-08-08

  • 基于联合价值分解的多智能体策略优化(VDMPO):提升协作效率与任务性能的新方法

    亮点本文致力于基于联合价值分解的协作多智能体强化学习研究,提出高效算法VDMPO,支持离散和连续动作空间协作任务,显著提升智能体间协作效率。算法结构设计如图1所示,VDMPO框架包含上层混合网络和下层智能体网络:智能体网络:每个智能体拥有独立的演员-评论家(actor-critic)网络,演员网络接收局部观测值输出动作,评论家网络评估局部观测-动作对价值混合网络:通过超网络组实现联合价值函数分解,仅将全局状态信息输入混合网络而非单个智能体评论家网络,降低输入维度创新设计:团队奖励基于价值拟合分配,目标价值网络增强训练稳定性实验验证在Multi Drones Monitoring(MDM)和Mu

    来源:Neurocomputing

    时间:2025-08-08

  • 综述:纳米颗粒侧流免疫层析技术在传染病检测中的最新趋势与应用

    引言传染病仍是全球公共卫生的重大威胁,而侧流免疫层析技术(LFIA)凭借其快速、低成本的优势成为即时检测(POCT)的核心工具。该技术通过纳米颗粒(NPs)的信号放大作用,实现了对流感、HIV、HBV等病原体的高敏检测,尤其在COVID-19大流行中展现了革命性价值。背景传统诊断方法如培养法耗时2-3天,PCR和ELISA需2小时以上,而LFIA仅需15-30分钟即可完成检测。其核心原理基于抗体-抗原相互作用,通过NPs(1-100 nm)的独特物理化学性质(如大比表面积、可修饰性)提升性能。信号材料进展比色NPs:金纳米颗粒(AuNPs)仍是主流,但新型钯/铂合金NPs将检测限降至0.01

    来源:Microchemical Journal

    时间:2025-08-08

  • 基于CMPs修饰的光纤SPR传感器实现诺氟沙星大范围浓度检测的创新研究

    Highlight传感器构建与检测原理本研究采用U型光纤SPR传感器作为检测平台(结构示意图见图4a)。当宽谱光源注入光纤时,弯曲处激发表面等离子体共振(SPR),待测物诺氟沙星被CMPs特异性吸附后引起局部折射率变化,导致SPR共振谷波长漂移,通过光谱仪实时捕获信号实现定量检测。实验准备将修饰不同功能团CMPs的U型光纤SPR传感器固定于疏水平台,连接光源与光谱仪。通过监测SPR共振谷中心波长漂移曲线(图4b),筛选出对诺氟沙星吸附效能最优的CMPs材料。讨论CMPs独特的微孔结构和可定制功能团使其能高效捕获诺氟沙星分子。该传感器将富集与检测过程合二为一,在1 nM–1 mM范围内呈现优异线

    来源:Microchemical Journal

    时间:2025-08-08

  • 基于聚赖氨酸修饰表面的肝素与金纳米颗粒吸附动力学研究:石英晶体微天平耗散与光谱椭偏技术的协同检测新策略

    Highlight13nm金纳米颗粒(AuNPs)胶体溶液因其局域表面等离子体共振(LSPR)呈现特征红色。带负电的AuNPs溶液稳定性受多种因素影响,特别是当存在带正电聚合物时。此时AuNPs聚集程度和溶液颜色变化与带负电的肝素浓度直接相关——这一现象已成为分析化学中常用的比色法检测信号。然而...Results and discussion研究表明,当混合溶液中存在聚-L-赖氨酸(PLL)时,13nm AuNPs的吸附行为呈现显著浓度依赖性。通过实时监测频率偏移(ΔF)和能量耗散(ΔD),我们发现PLL修饰表面对肝素的亲和力明显高于AuNPs。有趣的是,随着肝素浓度从0.03 IU/mL提

    来源:Microchemical Journal

    时间:2025-08-08


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