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基于PNA-SERS生物传感器的唾液SARS-CoV-2基因组无标记检测技术研究
在COVID-19大流行的背景下,快速、灵敏且无需复杂样本前处理的分子诊断工具成为迫切需求。传统蛋白检测方法存在分子特异性不足、光漂白等问题,而核酸扩增技术虽灵敏度高却操作繁琐。针对这些挑战,意大利国家研究委员会(CNR)下属肿瘤代谢与免疫内型研究所(Institute of Endotypes in Oncology, Metabolism and Immunology "Gaetano Salvatore")的Alessandro Esposito团队开发了一种创新性的无标记检测技术,相关成果发表在《Sensors and Actuators Reports》。研究人员巧妙结合了肽核酸(P
来源:Sensors and Actuators Reports
时间:2025-08-02
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综述:血浆或组织间液中连续钠监测的现有技术
引言钠离子作为维持体液平衡的关键电解质,其血浆浓度需严格控制在135-145 mmol/L范围内。超出该范围将导致低钠血症(145 mmol/L),引发从恶心、肌肉痉挛到癫痫发作等一系列健康风险。传统血钠监测依赖反复静脉采血或便携式血气分析仪(如i-STAT®1),对需要每日多次监测的患者(如AVP-D患者)造成显著负担。受连续血糖监测(CGM)技术启发,研究者开始探索通过测量与血浆钠浓度高度相关(约低2%)的组织间液(ISF)来实现连续监测。现有技术主要分为两大方向:穿透皮肤的微针(MN)传感器和基于荧光标记(FS)的体内传感系统。技术路径比较微针(MN)技术七项研究展示了MN阵列或独立微针
来源:Sensing and Bio-Sensing Research
时间:2025-08-02
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疏水性低共熔溶剂耦合膜接触器技术实现热酸性发酵液中挥发性脂肪酸的高效回收
在生物质能源转化领域,如何高效回收厌氧消化过程中产生的挥发性脂肪酸(VFA)一直是制约资源化利用的关键瓶颈。传统方法面临两大难题:一是酸性发酵液成分复杂且含水量高,分离过程能耗巨大;二是常用萃取剂往往需要溶解在有毒稀释剂中,存在生物抑制风险。更棘手的是,发酵液通常呈中性(pH≈6),而多数萃取剂仅对未解离的VFA分子有效,这迫使工艺必须额外增加酸化步骤,既提高成本又造成二次污染。针对这一系列挑战,Can Liu等研究人员在《Journal of Biological Engineering》发表创新成果,开发出基于疏水性低共熔溶剂(HDES)的膜萃取耦合技术。研究团队系统比较了III型(季铵盐
来源:Journal of Biological Engineering
时间:2025-08-02
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四腔心长轴超声心动图技术实现小鼠心脏疾病进展的临床级精准表征
心血管疾病研究长期面临动物模型与临床评估方法脱节的困境。传统小鼠心脏超声受限于胸腔解剖结构,仅能通过短轴M模式(M-mode)粗略估算左心室(LV)功能,这种基于球形假设的方法在疾病模型中误差显著。更令人遗憾的是,人类临床金标准——心尖四腔心长轴视图(A4CLAX)在小鼠中始终难以实现,导致右心室(RV)、心房及瓣膜功能的系统性评估缺失。这种技术鸿沟严重阻碍了基础研究向临床转化的可信度。俄亥俄州立大学(The Ohio State University)的研究团队突破性开发了适用于小鼠的A4CLAX成像技术。通过改良体位(40度倾斜平台联合腹部软垫支撑)和优化探头定位(肋下入路),首次实现小鼠
来源:Communications Medicine
时间:2025-08-02
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罗丹明B与SYTO 9双染技术在双光子成像中的生物安全性评估及ISO合规性验证
Highlight材料RB(R6626,Sigma-Aldrich)和SYTO 9(S34854,Invitrogen)作为荧光探针用于实验。细胞活性通过CCK-8试剂盒(EZ-3000,Dojindo)检测,流式细胞分析采用Pacific Blue标记的小鼠同型对照抗体及人源CD54/CD86抗体。非细胞毒性染料浓度确定70%)。浓度≥100 μg/mL时存活率骤降,确立20 μg/mL RB与2.7 μg/mL SYTO 9为安全窗口。讨论研究首次验证920 nm双光子激光联合RB/SYTO 9双染无显著生物风险:细胞水平:激光(6-60 mW/cm2)照射10分钟后,BJ细胞和THP-1
来源:Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology
时间:2025-08-02
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基于聚类分析的范德华流体相图构建新方法及其在生物相分离研究中的应用
无膜细胞器如核仁、应激颗粒和P小体,并非由脂膜包裹,而是通过液-液相分离(Liquid-Liquid Phase Separation, LLPS)形成。理解这些细胞器形成的生物物理机制对细胞生物学和疾病研究至关重要,而相图构建是揭示其形成条件的关键工具。当状态方程未知时,传统相图构建方法面临挑战,尤其在复杂体系中更为突出。研究团队提出创新性解决方案:结合SPACEBALL算法与簇群尺寸监测技术,通过分析单原子范德华流体在不同密度和温度下的分子动力学(Molecular Dynamics, MD)模拟数据,成功追踪了体系中范德华珠的聚集行为。研究发现,这些珠子的非均匀分布会导致体系密度变化,据
来源:Current Protein & Peptide Science
时间:2025-08-02
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凹窝滚筒分选机中大米径向偏析的筛分效果数值分析与优化方法研究
Highlight基于软球模型的离散元法(DEM)成功模拟凹窝滚筒分选机工作过程,动态休止角实验验证了模型可靠性。研究发现:Computational Model采用EDEM软件构建三维模型,通过Hertz-Mindlin接触理论计算颗粒碰撞,关键参数包括:碎米弹性模量15MPa、整米-钢摩擦系数0.3。Model Verification动态休止角实验与仿真误差<5%,颗粒床稳定后径向浓度分布呈现"外整内碎"特征,证实DEM可准确捕捉偏析现象。Discussion• 高填充量下筛分效率降低23.7%,因核心层碎米浓度(Crb)上升至68%• 扰动区范围与挡板高度呈正相关(r=0.91,p<0
来源:Biosystems Engineering
时间:2025-08-02
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基于三色单分子最大似然分析的扩散分子折叠与结合动态研究新方法
在生命科学领域,精确测量活细胞内分子的动态行为一直是重大挑战。传统技术如Number & Brightness(N&B,数量与亮度分析)和Photon Counting Histogram(PCH,光子计数直方图)虽能解析分子化学计量,但当分子运动缓慢或采样时间过短时,数据的时间相关性会导致系统误差——这正是当前研究的痛点。来自阿根廷布宜诺斯艾利斯大学精确与自然科学系物理系的Ignacio Sallaberry和Laura C. Estrada团队,在《Biophysical Journal》发表的研究中,通过创新算法解决了这一瓶颈问题。研究团队首先通过模拟实验证实:未校正时间
来源:Biophysical Journal
时间:2025-08-02
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仿生分级褶皱结构3D打印与自组装技术在节能运输领域的应用研究
自然界中鸟类羽毛等生物结构通过多尺度表面特征实现气流调控,展现出卓越的空气动力学效率。受此启发,研究者创新性地将高精度3D打印技术与材料自组织(self-organization)过程相结合,成功制备出具有分级褶皱(hierarchical wrinkles)的人工表面。这些微纳结构作为高效的涡流发生器(vortex generators),通过产生可控涡旋(vortices)显著改善气流附着(flow attachment),在汽车尾翼应用中同步实现下压力提升18%和阻力降低12%。实验证明,该技术在高尔夫球表面应用时,能有效抑制尾流(wake effects),使飞行距离增加15%。这种可
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基于噬菌体展示技术筛选人免疫球蛋白E特异性结合肽及其在过敏诊断中的应用
过敏性疾病困扰着全球数亿人群,而免疫球蛋白E(IgE)作为引发过敏反应的"罪魁祸首",其精准检测对疾病诊断至关重要。传统检测方法如酶联免疫吸附试验(ELISA)和放射性过敏原吸附试验(RAST)虽广泛应用,却面临抗体生产复杂、成本高昂等瓶颈。更棘手的是,现有单链抗体(scFv)和适体(aptamer)技术各自存在稳定性差或缺乏标准化流程的缺陷。泰国国家遗传工程与生物技术中心(BIOTEC)的研究团队另辟蹊径,利用噬菌体展示技术这一"分子钓鱼"策略,成功从海量随机肽库中钓取出能特异性识别IgE的"分子鱼钩"。相关成果发表在《Scientific Reports》上,为过敏诊断领域带来了突破性进展
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-02
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IC2Bert:基于掩码基因表达预训练与监督微调的免疫检查点阻断治疗响应预测新方法
免疫检查点阻断(ICB)疗法彻底改变了癌症治疗格局,通过解除T细胞的免疫抑制,在黑色素瘤、非小细胞肺癌等恶性肿瘤中取得了显著疗效。然而临床实践中,仅有约30%的患者能从ICB治疗中获益,这使得精准预测治疗响应成为肿瘤免疫学领域的核心挑战。尽管基于RNA测序(RNA-seq)的生物标志物如肿瘤炎症特征(TIS)和细胞溶解活性评分(CYT)展现出预测潜力,但不同研究队列在人群特征、测序平台和数据处理方法上的异质性,导致现有预测模型的跨数据集性能普遍不佳。以PD-L1表达为例,其预测准确率在不同肿瘤类型中波动于28.9%左右,凸显了开发稳健预测工具的紧迫性。美国国立卫生研究院国家癌症研究所(Nati
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-02
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离心富集技术提升鸡肉冲洗液中弯曲菌检测灵敏度的验证研究
弯曲菌病(Campylobacteriosis)是新西兰通报率最高的食源性疾病,其中84%病例与家禽相关。尽管2006-2008年实施的防控措施使病例数下降50%,但近年发病率下降趋缓。现行国家微生物数据库(NMD)采用的直接涂布法检测限为200 CFU/400ml冲洗液,难以评估家禽加工卫生水平的持续改进。新西兰食品安全局(NZFS)在《弯曲菌行动计划》中提出到2024年将发病率降至70/10万的目标,亟需更灵敏的检测方法。新西兰公共卫生与法医科学研究所(New Zealand Institute for Public Health and Forensic Science)的研究团队开发了
来源:Journal of Microbiological Methods
时间:2025-08-02
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基于可解释视觉Transformer与迁移学习的马铃薯干旱胁迫高效识别方法
在农作物生长监测领域,干旱胁迫(drought stress)的早期识别犹如一场与时间的赛跑。当马铃薯植株刚刚显现细微的表型变化时,传统卷积神经网络(CNN)往往难以捕捉这些弥散式的生物特征。而这项研究另辟蹊径,采用视觉Transformer(ViT)架构,其独特的自注意力机制(self-attention)能像"分子探针"般精准定位叶片卷曲、气孔关闭等三维空间特征。研究团队设计了两条技术路线:其一是让ViT担任"特征提取器",将航空影像中的叶面温度分布、叶绿素荧光等生物信号转化为高维特征,再由支持向量机(SVM)这个"分类专家"进行诊断;其二是构建端到端模型,直接在ViT架构中嵌入分类头(c
来源:Plant Molecular Biology
时间:2025-08-02
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X射线叠层成像技术揭示纳米晶体同步喷发结晶对岩浆流变学的三维定量影响
火山喷发是地球最壮观的地质现象之一,其中普林尼式喷发以其极高的喷发柱和巨大破坏力著称。传统理论认为这种剧烈喷发主要与高硅质岩浆的高粘度特性相关,但自然界中确实存在由低粘度玄武质岩浆产生的普林尼式喷发案例,如尼加拉瓜Las Sierras-Masaya火山系统在全新世发生的多次喷发。这一现象长期困扰着火山学家——低粘度的基性岩浆如何能积累足够的内压产生剧烈爆炸?近年来越来越多证据表明,纳米尺度晶体可能在喷发过程中扮演关键角色,但由于技术限制,这些微小晶体的三维分布、聚集状态及其对熔体的影响始终未能被清晰揭示。来自英国曼彻斯特大学(University of Manchester)、意大利都灵大学
来源:Nature Communications
时间:2025-08-02
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多刺激响应型形状记忆与荧光切换复合水凝胶在信息加密领域的创新应用
Highlight材料设计该发光水凝胶基3D防伪平台的设计原理如图解1a所示(注:实际输出省略图示)。通过循环冻融法将氮掺杂碳量子点(N-doped CDs)、羟乙基丙烯酸酯壳聚糖(HACC)、海藻酸钠(SA)和氧化葡聚糖(ODex)与聚乙烯醇(PVA)复合,形成CHOSP水凝胶。其中氧化葡聚糖作为动态亚胺键的交联剂,海藻酸钠提供离子交联位点,而碳量子点则赋予材料独特的荧光响应特性。结论我们成功开发出兼具多重刺激响应形状记忆和荧光切换功能的复合水凝胶,为3D信息加密提供了创新平台。其形状记忆行为源于离子键、动态亚胺键和金属-配体配位键的可逆形成/解离,荧光特性则由碳量子点对不同刺激(如盐溶液、
来源:European Polymer Journal
时间:2025-08-02
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水泥窑废气粉尘作为碱激发剂组分在胶凝材料中的应用创新研究
亮点本研究开创性地利用水泥窑旁路粉尘(CBPD)作为碱激发剂核心组分,通过与Na2CO3复配(比例涵盖20:80至100:0),成功制备出具有分级孔结构的偏高岭土基地质聚合物。当CBPD完全替代传统激发剂时,材料展现出最优性能——比表面积飙升至约38 cm2/g,28天抗压强度达3.7 MPa,堪称"变废为宝"的典范!结论实验证实:单独使用CBPD比其与Na2CO3复配更具优势。当CBPD掺量低于80%时,28天抗压强度不足1 MPa;而纯CBPD激发体系则展现出卓越性能,这归功于其丰富的Ca(OH)2与Na2CO3反应生成的NaOH(见方程式(1))。该技术不仅解决了CBPD填埋难题,更开创
来源:Applied Materials Today
时间:2025-08-02
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聚合物包埋微球(PIBs)的开发与应用:从模拟工业电镀废液中高效回收Zn(II)的创新策略
随着工业活动加剧,电镀废水中的锌污染已成为严峻的环境问题。传统溶剂萃取(SX)技术虽能回收重金属,但存在有机溶剂毒性大、成本高等缺陷;离子交换(IX)树脂则面临选择性差、再生困难等瓶颈。更棘手的是,现有聚合物包容膜(PIMs)因比表面积有限导致分离效率低下,难以满足工业化需求。在这一背景下,墨尔本大学(The University of Melbourne)化学学院的研究团队创新性地开发了聚合物包埋微球(PIBs)技术,相关成果发表于《Separation and Purification Technology》。研究采用微流控相转化法这一关键技术,通过系统优化微球溶液浓度(4-22 w/v%
来源:Separation and Purification Technology
时间:2025-08-02
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基于Style-to-CLIP投影与多级控制扩散的文本驱动艺术字形生成方法ArtGlyphDiffuser
Highlight本研究突破传统图像驱动局限,首次实现文本驱动的艺术字形生成。Automatic Artistic Glyph Image Generation自动艺术字形生成可分为字形合成[3]和风格迁移[8]两类。早期方法如Zi2zi[3]将任务视为图像翻译问题,难以处理未见风格。后续研究通过解耦内容与风格特征取得进展,但仍依赖特定标准字体集。Proposed MethodologyArtGlyphDiffuser架构基于Stable Diffusion(SD)模型,创新性引入:Style-to-CLIP投影(S2CP)模块:通过非线性映射专攻艺术风格表征多级控制(MLC)块:在U-Net
来源:Pattern Recognition
时间:2025-08-02
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基于亲和力学习的联合图像上采样方法在计算机视觉中的创新应用
Highlight联合图像上采样(Joint Image Upsampling)是通过高分辨率(HR)引导图像辅助低分辨率(LR)目标图像提升空间分辨率的关键技术,广泛应用于深度图[1][2][3]及计算密集型图像处理结果[7][8][9]的优化。Related Work图像分辨率提升是长期研究热点,单图像超分辨率(SISR)虽主流,但传统双线性/双三次插值方法存在局限性。Proposed Method我们提出基于降采样-上采样流程的图像平滑方法,并证明其在联合上采样中的优势。核心方案是通过卷积空间传播网络学习LR-HR图像间的亲和力,直接映射至目标图像,避免传统关系上采样的信息损失。Sett
来源:Neurocomputing
时间:2025-08-02
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LAttE:基于无标签多模态特征融合的行人重识别创新框架及其在智能交通中的应用
Highlight本研究提出创新的无标签属性与姿态嵌入框架(LAttE),通过以下三大突破点重塑行人重识别(Re-ID)领域:自动化属性生成利用GPT-4o预先生成200+种人体外观细粒度描述(如"黑色眼镜"、"纹身"),通过CLIP文本编码器构建可复用的属性库(Attribute Bank),突破传统人工标注的语义局限。基于CLIP的相似度矩阵创新性地将CLIP嵌入向量转化为伪标签相似度矩阵,作为训练过程中的自监督信号,有效解决真实场景中未标注特征(如独特步态)的识别难题。跨模态注意力与骨骼令牌融合• 视觉-姿态特征协同:通过HRNet提取的骨骼关键点(Bone Tokens)与视觉特征进行
来源:Neurocomputing
时间:2025-08-02