• 斜入射反射差成像技术解析电活性细菌胞外电子传递通路的DET/MET分流机制

  微生物世界存在着令人惊叹的"生物电缆"现象——某些特殊细菌能够将代谢产生的电子传递到细胞外，这种被称为胞外电子传递(EET)的能力，让它们在环境修复和新能源开发领域大放异彩。然而科学家们长期被一个关键问题困扰：这些电子究竟是通过细菌表面的"分子导线"(直接电子传递，DET)还是借助分泌的"电子 shuttle"(介导电子传递，MET)完成传递？这两种通路的贡献如何量化？这个"黑白不分"的困境严重制约着微生物燃料电池(MFC)的性能优化。传统电化学方法就像"盲人摸象"，只能检测混合电流信号。虽然显微技术能观察单细胞行为，却难以模拟实际MFC的工作状态。这个死循环直到中国的研究团队开发出革命性的光

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-02

• 基于非靶向蛋白质组学的人类致病病毒快速鉴定新方法vPro-MS的开发与应用

  病毒感染的精准诊断一直是公共卫生领域的重大挑战。传统PCR和免疫检测虽具有高灵敏度，但仅能针对已知病毒进行靶向检测；而宏基因组测序（mNGS）虽能实现非靶向筛查，却面临灵敏度低、成本高和流程复杂等问题。更棘手的是，约10%的SARS-CoV-2感染者会发展为长期新冠（long COVID），但现有诊断技术难以提供足够的分子信息来预测这种风险。这些技术瓶颈促使科学家们寻找新的解决方案。德国罗伯特科赫研究所（Robert Koch Institute）的Marica Grossegesse和Joerg Doellinger团队在《Nature Communications》发表了一项突破性研究。他

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-02

• 综述：分级纳米组装氧载体用于化学链技术

  分级纳米组装氧载体的化学链技术革新引言化学链（CL）技术通过固体氧载体（OCs）的晶格氧替代气相氧，实现燃料高效转化与CO2捕集的协同，成为“碳中和”关键路径。然而，传统OCs面临高温烧结、离子扩散和活性衰减等挑战。分级纳米组装策略通过空间结构设计，将氧存储材料（OSM）、催化剂（如Pt、Ni）和惰性载体（Al2O3、分子筛）整合为嵌入式或核壳结构，显著提升了CL性能。技术挑战与经济性工业级CL要求OCs兼具高氧容量、可控反应性和结构稳定性。当前研究聚焦两类OCs：低成本矿石衍生物（如Fe2O3/Al2O3）和高性能纳米组装材料（如LaFeO3@SBA-15）。后者通过原子层沉积（ALD）等技

  来源：Progress in Lipid Research

  时间：2025-08-02

• 综述：可充电锌离子电池正极材料研究进展：从无机/有机体系到混合框架及生物质衍生创新

  可充电锌离子电池(ZIBs)凭借其本征安全性、环境友好性和成本优势，正成为大规模储能系统的有力竞争者。然而正极材料存在的结构不稳定、Zn2+强静电相互作用等问题严重制约其发展，这促使研究者们探索从传统无机材料到新兴有机框架的多元化解决方案。电化学原理与挑战ZIBs通过Zn/Zn2+氧化还原反应（-0.76V vs SHE）实现能量存储，其电解液体系可分为水系、耐湿性和非质子水响应系统。相比锂电(LIBs)，ZIBs虽具有更高理论容量（820mAh/g），但面临正极溶解、枝晶生长等核心问题。锰基氧化物（如MnO2）虽具高电压优势，却受限于Jahn-Teller效应导致的晶格畸变；钒基材料虽展现优

  来源：Progress in Lipid Research

  时间：2025-08-02

• 毛细管电泳法检测杜氏肌营养不良患者及动物模型中白蛋白硫醇氧化的新方法及其生物标志物价值

  在慢性炎症性疾病如杜氏肌营养不良（DMD）中，氧化应激是加速组织损伤的关键因素。白蛋白作为血浆中最丰富的蛋白质，其第34位半胱氨酸（Cys34）的硫醇基团对氧化修饰高度敏感，可能成为反映全身氧化应激水平的"分子传感器"。然而，现有检测技术如高效液相色谱（HPLC）和质谱（MS）存在耗时长、分辨率低或设备门槛高等局限，尤其缺乏适用于小鼠模型的可靠方法——这一问题直接阻碍了临床前研究的转化价值。西澳大利亚大学分子科学学院（School of Molecular Sciences, University of Western Australia）的研究团队创新性地将毛细管电泳（CE）与聚乙二醇马来酰

  来源：Metabolism

  时间：2025-08-02

• 基于可解释深度学习的非侵入性肿瘤监测与诊断新方法：Oncoder高效解析ctDNA甲基化图谱

  在肿瘤诊疗领域，如何实现早期精准诊断始终是重大挑战。传统影像学检查存在灵敏度不足、成本高昂等问题，而组织活检的侵入性又限制了其应用。随着液体活检技术的发展，循环肿瘤DNA（ctDNA）检测为肿瘤早诊带来了新希望。然而，ctDNA在血液中的含量极低（通常<1%），且存在高度异质性，这使得从海量背景噪音中提取肿瘤信号如同"大海捞针"。中山大学医学院（深圳校区）的研究团队在《iScience》发表了一项突破性研究，开发出名为Oncoder的深度学习工具。该工具通过创新性地整合概率估计与可解释人工智能技术，成功实现了从cfDNA甲基化数据中高效解析肿瘤信号，为肿瘤无创监测提供了新范式。研究采用三

  来源：iScience

  时间：2025-08-02

• 优化安全与可持续设计(SSbD)实施策略以推动可持续创新：基于JRC框架与OECD方法的比较分析

  在全球绿色转型的背景下，化学品和材料的安全性与可持续性矛盾日益凸显。欧盟《绿色新政》提出"无毒环境"愿景，但传统评估方法难以平衡创新需求与风险管控。酶制剂等典型案例显示，仅基于危害性(hazard-based)的淘汰机制可能阻碍具有显著环境效益的技术发展。这种困境催生了安全与可持续设计(Safe and Sustainable by Design, SSbD)理念，但其具体实施方案仍存在科学性与可行性的争议。联合利华安全与环境科学中心(Unilever Safety and Environmental Regulatory Science, Colworth Science Park, UK)

  来源：iScience

  时间：2025-08-02

• 综述：基于悬浮微阵列的荧光信号放大多重生物传感技术最新进展

  悬浮微阵列技术的基础架构作为多元生物传感平台的核心，悬浮微阵列通过荧光编码或图形编码的微球实现多重检测，其溶液态反应动力学使检测灵敏度显著优于平面微阵列。典型应用涵盖核酸(DNA/RNA)和蛋白质(抗体-抗原)检测，但在痕量生物标志物(如attomolar级miRNA或早期癌症标志物)检测时仍面临信号强度不足的挑战。荧光信号放大的创新策略滚环扩增技术(RCA)通过环形DNA模板的等温扩增，在目标核酸周围产生重复序列，实现荧光标记的指数级增长。该技术已成功将miRNA检测限推进至10-18 M水平，但存在引物设计复杂和非特异性扩增风险。杂交链式反应(HCR)无酶催化的DNA自组装技术通过触发发卡

  来源：TrAC Trends in Analytical Chemistry

  时间：2025-08-02

• 综述：基于智能DNA生物传感器的多重非侵入性生物标志物分析技术在乳腺癌转移诊断中的最新进展

  DNA纳米技术乳腺癌转移的早期诊断亟需能捕捉生物标志物细微变化的高精度工具。DNA纳米技术通过程序化自组装特性，构建了具有原子级精度的生物传感器，其核心优势在于：定向修饰的核酸适体（aptamer）可特异性识别循环肿瘤DNA（ctDNA），而催化发夹组装（CHA）等无酶扩增技术能将检测限推进至zeptomole级别。最新研究显示，四面体DNA框架（TDN）修饰的电极表面可使miR-21检测灵敏度提升3个数量级。先进生物传感策略多重靶标miRNAs分析基于锁核酸（LNA）修饰的微阵列芯片可实现21种乳腺癌相关miRNAs的并行检测，其中miR-155/miR-195组合被证实与转移风险呈强相关性

  来源：TrAC Trends in Analytical Chemistry

  时间：2025-08-02

• ShortStop机器学习框架：突破微蛋白发现瓶颈的创新工具

  在人类基因组中，隐藏着超过300万个被称为小开放阅读框(smORFs)的短序列，它们可能编码长度小于150个氨基酸的微蛋白(microproteins)。这些分子虽小，却可能扮演着重要角色——从调控基因表达到参与疾病发生。然而长期以来，科学家们面临一个巨大挑战：如何从海量的smORFs中识别出真正具有生物功能的微蛋白？传统方法如核糖体图谱(ribosome profiling)和进化保守性分析存在明显局限，前者可能遗漏重叠阅读框，后者则无法识别新近进化产生的微蛋白。美国索尔克生物研究所（Salk Institute for Biological Studies）的Brendan Miller团

  来源：BMC Methods

  时间：2025-08-02

• 基于结构约束与几何分析的葡萄多任务感知与三维采摘点定位方法研究

  Highlight本研究通过整合SimAM注意力机制与Mish高效激活函数，开发了改进版PG-YOLACT++网络，可同步识别葡萄关键结构（结果枝、果梗、果簇区域）。针对相邻果穗紧密分布导致的采摘点定位难题，提出基于隶属判定与合并的果簇结构归并方法，并设计范围重选式果梗感兴趣区域（RoI）筛选机制。结合末端执行器结构与全果梗区域关键点（EPWR），建立了适用于不同果梗类型的三维采摘点约束规则与决策方案。Experimental details实验在Windows 10系统下基于PyTorch框架开展，硬件配置包含NVIDIA RTX 3060显卡。采用COCO数据集格式，所有模型训练参数保持一

  来源：Computers and Electronics in Agriculture

  时间：2025-08-02

• 基于钻蛀振动信号频谱特征提取的低噪声环境白蜡窄吉丁早期监测方法研究

  亮点本研究设计基于残差块结构的EABNet模型，通过提取钻蛀振动信号的深层特征，在接近自然环境的-5dB至-10dB信噪比条件下实现79.79%-82.89%识别率，显著优于DenseNet和GoogleNet等经典模型。讨论蛀干害虫作为林业重大威胁，其幼虫隐蔽特性导致传统监测方法（目视检查、诱捕监测、树皮剥离等）存在明显滞后性。相比X射线和CT扫描等高成本手段，本研究的振动信号检测技术兼具早期预警优势和成本效益。结论以白蜡窄吉丁(EAB)为模型生物构建的EABNet，通过残差卷积神经网络和迁移学习技术，在低噪声钻蛀振动信号检测中表现卓越。该模型将人工智能成功应用于林业害虫防治实践，为降低防治

  来源：Computers and Electronics in Agriculture

  时间：2025-08-02

• 水凝胶基多重高危型人乳头瘤病毒DNA/RNA检测技术：宫颈癌筛查新策略

  宫颈癌作为威胁全球女性健康的重大疾病，每年新增病例超过50万例，其中85%的死亡病例集中在医疗资源匮乏地区。尽管高危型人乳头瘤病毒(HPV)感染被确认为主要致病因素，但现有筛查技术面临双重困境：传统PCR检测依赖昂贵仪器，而单纯HPV DNA检测无法区分致癌性感染与暂时性感染，导致资源有限地区普遍存在"过度治疗"现象。这一临床痛点呼唤着兼具高灵敏度、操作简便且能识别致癌风险的创新检测技术。美国麻省总医院系统生物学中心（Massachusetts General Hospital, Center for Systems Biology）的Morteza Azizi、Hyungsoon Im团队在

  来源：Biosensors and Bioelectronics: X

  时间：2025-08-02

• 艾塞那肽（Exenatide）诊断内源性高胰岛素性低血糖症：一项随机对照交叉试验的创新探索

  诊断内源性高胰岛素性低血糖症（EHH）一直是临床内分泌学的挑战。当前金标准72小时禁食试验不仅耗时（平均21小时）、成本高昂（约7000美元），还给患者带来显著负担。更棘手的是，胰岛素瘤等病因导致的EHH可能因延迟诊断引发严重神经低血糖事件。这一困境促使研究者探索更高效的诊断方法——有趣的是，用于糖尿病治疗的GLP-1（胰高血糖素样肽-1）受体激动剂艾塞那肽，因其在胰岛素瘤中异常高表达的受体特性，意外展现出诊断潜力。巴塞尔大学医院（University Hospital Basel）的Matthias Hepprich1,2,3和Christina Romberg1,3领衔团队，设计了一项前瞻

  来源：European Journal of Endocrinology

  时间：2025-08-02

• 时间相关性对分子亮度精确测定的影响研究及其新型解耦方法MATE-BA的开发

  在活细胞化学计量学研究中，数字与亮度分析（Number & Brightness, N&B）和光子计数直方图（Photon Counting Histogram, PCH）技术是揭示分子化学计量特征的重要工具。然而最新研究发现，当采样时间缩短或分子运动变缓时，数据点间的时间相关性会显著增强，导致传统分析方法系统性低估真实分子亮度值。通过计算机模拟实验，研究团队首次量化了这种时间相关性对测量精度的影响机制。为突破该技术瓶颈，研究者开发出混合评估亮度分析法（Mixed Assays To Evaluate Brightness Analysis, MATE-BA）。这种创新方法通过

  来源：Biophysical Journal

  时间：2025-08-02

• 面向能源技术的复杂材料热容精准预测模型：VDE多尺度整合方法

  在能源材料领域，热容（heat capacity）的精准预测始终是热管理技术的核心挑战。传统德拜模型（Debye model）因简化处理声子态密度（phonon density of states）而精度受限，本研究提出的VDE三组分模型实现突破性进展：1）振动组分整合机器学习算法获取的精细声子态密度，相较传统方法提升29%精度；2）创新性引入声子压力驱动的膨胀项（dilation term），有效捕捉材料热膨胀效应；3）电子载流子（electronic carriers）贡献的量化使模型适用于半导体材料。研究团队验证了38种异质材料体系，包括锂钴氧化物（LiCoO2）、沸石咪唑骨架ZIF-8

  来源：Joule

  时间：2025-08-02

• 基于耳道次声波血流动力学成像的无创血压监测技术为心血管预防护理带来新突破

  心血管疾病是全球主要的健康威胁，而血压监测是预防和管理高血压等心血管疾病的关键。然而，传统的袖带式血压计存在使用不便、无法连续监测等问题，而现有的无创技术如光电容积描记法(PPG)和脉搏波传导时间(PTT)等方法需要频繁校准，且易受外周生理变化影响。这些局限性严重制约了血压监测的普及性和准确性，亟需开发更便捷、可靠的新型监测技术。针对这一挑战，MindMics公司的研究人员创新性地提出了基于耳道次声波血流动力学成像(Infrasonic Hemodynography, IH)的无创血压监测技术。该技术利用普通降噪耳机内置的麦克风，捕捉心血管系统产生的低频振动(<20 Hz)信号，通过分析

  来源：npj Cardiovascular Health

  时间：2025-08-02

• 纳米金功能化微探针引导的根际乙烯选择性催化传感技术

  亮点这项研究通过纳米金(AuNP)的几何限域效应，将乙烯催化路径精准导向乙醇生成，避免了传统传感器因乙烯氧化物积累导致的电极钝化问题。材料实验采用肖特玻璃(Schott-Rohrglas)毛细管、铂丝(Goodfellow, 50.8µm)和PVDF-HFP膜(Sigma-Aldrich)，关键试剂氯金酸(HAuCl4·4H2O)与β-环糊精共同构建催化界面。AuNP功能化微传感器架构传感器通过电化学氧化-葡萄糖还原法在WE尖端形成粉红色金纳米层，透射电镜(TEM)显示其由5-8 nm AuNP组成，X射线光电子能谱(XPS)证实表面存在Au0/Au+混合价态。这种"纳米珊瑚"结构使乙烯转化效

  来源：Sensors and Actuators B: Chemical

  时间：2025-08-02

• 基于声学生物传感器的热休克蛋白检测技术在猫科动物腺癌早期诊断中的应用研究

  亮点热休克蛋白（HSPs）在多种恶性肿瘤中异常高表达，其本身还能促进肿瘤侵袭和转移。为了将HSPs作为癌症标志物进行检测，选择合适的生物受体至关重要。我们采用HSP70特异性抗体作为生物受体，这些抗体通过用HSP70-金纳米颗粒（GNPs）免疫兔子制备而成，并作为声学传感器的选择性组件。图2展示了整体实验方案。结论与展望选择声学生物传感器是基于其在临床应用中展现的三大优势：无标记分析能力、实时研究特性，以及与微型化便携系统的兼容性。这些特点使其成为非侵入性癌症诊断的有力工具。通过对比免疫传感器和适体传感器发现，DNA适体传感器在检测癌细胞方面显著优于免疫传感器。声学检测法的灵敏度与现有技术相当

  来源：Sensors and Actuators B: Chemical

  时间：2025-08-02

• 压电微膜阵列可重构声流控技术：超灵敏生物标志物检测新突破

  Highlight压电微膜阵列（PMDA）通过可重构声流控技术为超灵敏生物检测开辟新路径。Conceptualization of acoustofluidics on PMDA for biomarkers detection如图1所示，3×3 PMDA阵列由9个圆形谐振器组成，其核心机制为逆压电效应驱动超声机械波。图1a展示器件剖面结构：0.16 μm氮化硅屏障层、1 μm电极层与5 μm锆钛酸铅（PZT）压电层协同工作，在微滴中产生动态声场。当交流电信号激发时，PZT薄膜振动引发流体声辐射力（acoustic radiation force）与声流（acoustic streaming）

  来源：Sensors and Actuators B: Chemical

  时间：2025-08-02

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