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综述:下游处理如何影响聚羟基脂肪酸酯生产的可持续性和技术经济性
摘要聚羟基脂肪酸酯(PHA)作为微生物合成的生物可降解聚酯,是化石基塑料的理想替代品。尽管PHA产品如包装材料、杯子和吸管已上市,但全球年产能预计需在2028年达到百万吨级才能满足需求。实现这一目标亟需可持续且经济的生产工艺,而下游处理(DSP)正是核心瓶颈——其成本与环境负担可占全流程70%。本文综述了不同DSP策略对PHA生产的影响,涵盖溶剂提取、机械破碎等方法,并探讨了整合生物精炼厂和废料资源化的创新路径。1. 引言PHA因其生物基和可降解特性备受关注,但生产成本高达1–2 € kg−1,远高于传统塑料。生命周期评估(LCA)显示,DSP的优化对降低环境影响至关重要。例如,使用混合微生物
来源:Journal of Cleaner Production
时间:2025-07-26
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基于快速抗原检测的社区监测网络:加州公共卫生站点SARS-CoV-2基因组流行病学创新实践
引言COVID-19大流行凸显了基因组监测对识别SARS-CoV-2变异株的关键价值。加州公共卫生部(CDPH)通过COVID-19检测工作组建立了覆盖全州的免费公共检测网络California COVIDNet。随着2022年5月检测策略从分子检测转向快速抗原检测,该项目创新性地利用抗原检测阳性样本进行全基因组测序(WGS),解决了样本来源减少的难题。方法检测网络覆盖142个站点、43个县,采用标准化流程:阳性鼻咽拭子置于DNA/RNA Shield保存液(Zymo Research),3天内运送至UC Davis基因组中心。RNA提取使用Quick-DNA/RNA Viral Kit,采用
来源:Frontiers in Public Health
时间:2025-07-26
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大型语言模型与模型驱动逆向工程在程序逆向工程中的对比研究及融合方法探索
1 引言逆向工程(Reverse-engineering)是从软件中提取设计或需求信息的过程,而再工程(Re-engineering)则基于这些抽象构建新版本。本文聚焦于通过模型驱动逆向工程(MDRE)和机器学习(ML)方法从Java/Python代码生成UML/OCL规范,比较其语义质量和再工程适用性。2 材料与方法2.1 LLM在逆向工程中的应用通用LLM(如GPT-4)虽能生成OCL,但存在语法错误、隐含风格(仅描述结果而非过程)等问题。研究通过QLoRA技术对Mistral-7B进行微调,使用AgileUML生成的20,580组Java和25,684组Python代码-OCL配对数据训
来源:Frontiers in Computer Science
时间:2025-07-26
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综述:Graves眼病新兴治疗方法的进展:药物干预的最新进展
引言Graves眼病(GO)作为Graves病最常见的甲状腺外表现,以眼眶组织炎症、眼外肌增粗和脂肪重塑为特征,导致突眼、复视甚至视力丧失。近年研究揭示了其核心发病机制:TSHR与IGF-1R在眼眶成纤维细胞上形成功能复合体,甲状腺刺激免疫球蛋白(TSIs)通过激活该信号轴触发炎症级联反应,促进糖胺聚糖分泌和脂肪生成。病理生理机制自身抗原与免疫激活TSHR和IGF-1R的双重信号驱动GO发展。IGF-1R与TSHR交叉对话可增强成纤维细胞活化和透明质酸合成,这解释了IGF-1R靶向药物teprotumumab的作用基础。眼眶成纤维细胞分化CD90-成纤维细胞倾向分化为脂肪细胞导致突眼,而CD9
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-07-26
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综述:三联系统疗法治疗激素敏感性前列腺癌:基于多学科方法的批判性综述
引言前列腺癌是全球男性第四大常见癌症,2022年新发病例达150万。约10%-15%患者初诊即为转移性激素敏感性前列腺癌(mHSPC)。过去十年,mHSPC系统治疗从单纯ADT演变为ADT+多西他赛或ADT+ARPI双联疗法,近年更推进至ADT+ARPI+多西他赛三联方案。欧美指南已推荐三联疗法作为特定mHSPC患者的一线选择。材料与方法通过系统检索PubMed等数据库,纳入52篇文献(含3项关键RCT:ARASENS、ENZAMET和PEACE-1),比较三联与双联疗法的疗效及安全性,重点关注高负荷/同步转移亚组。结果随机对照试验数据ARASENS研究:达洛鲁胺三联组较ADT+多西他赛降低3
来源:Oncology Reviews
时间:2025-07-26
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新冠疫情下家庭照顾者喘息服务的重构:经验启示与模式创新
疫情冲击下的喘息服务危机COVID-19大流行导致传统喘息服务三大形式——居家喘息(In-Home Respite)、日间中心(Day Programs)和机构喘息(Institutional Respite)全面中断。数据显示,17%的照顾者将"缺乏喘息"列为最大挑战,仅次于社交隔离(25%)和感染焦虑(23%)。一位照顾痴呆配偶的受访者描述:"连续数周无法喘息需要极强的自控力"。这种服务真空使美国5300万家庭照顾者的每周平均20+小时照料负担雪上加霜。非正式网络的替代价值当正式服务体系崩溃时,由亲友构成的"照料团队"(tag-teaming arrangements)成为关键替代方案。典
来源:Frontiers in Health Services
时间:2025-07-26
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综述:克罗恩病中肠道发育不良和肿瘤的胃肠内镜检测与管理:时机与方法
克罗恩病与结直肠癌长期累及结肠的克罗恩病(CD)患者结直肠癌(CRC)风险增加2-3倍,但风险存在显著异质性。meta分析显示CD患者CRC相对风险为1.9-2.4倍,其中狭窄表型风险最高(5%),男性与早发型患者风险更显著。值得注意的是,单纯小肠型CD不增加CRC风险,无需常规结肠镜监测。内镜检测技术方面,高清白光内镜(HD-WLE)已成为基础配置,而染色内镜(DCE)通过增强黏膜对比度提升病变检出率。虚拟电子染色(VEC)虽缩短操作时间,但在炎症黏膜中性能可能受限。随机对照试验显示,HD-WLE与VEC在肿瘤检出率上无显著差异,但DCE较标准白光内镜(SD-WLE)更具优势。针对高风险患者
来源:Frontiers in Gastroenterology
时间:2025-07-26
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单瓣玫瑰轨迹结合回顾性自门控技术在二维肺部磁共振成像中的性能研究
引言肺部磁共振成像(MRI)面临呼吸运动、心脏搏动及低质子密度导致的信号衰减等挑战。传统径向超短回波时间(UTE)技术虽能缓解T2⋆弛豫问题,但采样效率有限。单瓣玫瑰轨迹(SPR)通过优化k空间覆盖,结合回顾性自门控技术(如k空间导航SGksp和图像导航SGimg),为动态肺部成像提供了新方案。方法研究纳入8名健康志愿者,采用自由呼吸和屏气模式,对比SPR与径向UTE的成像效果。SPR轨迹通过参数化花瓣设计(ω=5/3)实现高效采样,总读取时间1.01毫秒,有效中心读取时间0.51毫秒。低时空分辨率图像通过滑动窗口重建(50-100毫秒分辨率),用于自门控信号提取。图像分析包括肺实质半自动分割
来源:Frontiers in Physics
时间:2025-07-26
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纳米抗体疗法挽救NMDA受体功能低下导致的行为缺陷:靶向mGlu2受体的创新治疗策略
脑疾病治疗领域长期面临重大挑战——传统抗体药物因分子量过大难以穿透血脑屏障,而小分子药物又存在选择性差、副作用多等问题。精神分裂症和GRIN基因相关疾病(GRIN disorders)等与NMDA受体功能低下(NMDAR hypofunction)密切相关的神经系统疾病,亟需新型治疗策略。法国国家科学研究中心(CNRS)与蒙彼利埃大学的研究团队创新性地将目光投向骆驼科重链抗体衍生的纳米抗体(nanobody)。这类仅15 kDa的小分子抗体具有独特优势:既能识别传统抗体无法触及的蛋白表位,又因其尺寸微小可能突破血脑屏障。研究团队前期开发的DN13纳米抗体可特异性结合mGlu2受体同源二聚体的激
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PEtracer 技术:在体高分辨率解析细胞状态与谱系动态的突破性进展
绘制发育和疾病过程中细胞命运决定的时空动态是生物学领域的长期目标。在此,研究人员设计、开发并充分验证了 PEtracer 技术,这是一种基于 prime editing 的进化谱系追踪技术,可与单细胞测序和多模态成像方法兼容,既能在解离细胞中联合分析细胞状态和谱系,又能在保留组织细胞背景的情况下实现高空间分辨率的分析。通过将 PEtracer 与 MERFISH 空间转录组分析结合,在同基因小鼠肿瘤转移模型中,研究人员在体重构了单个接种肿瘤的生长过程,并发现了协调肿瘤生长的细胞内在和外在因素的不同模块。更广泛地说,PEtracer 能够在生物学相关的时间和空间尺度上,系统表征完整组织中的细胞状
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串联反应-吸附分离技术实现全氟环丙烷/丙烷混合物的高效纯化
在半导体制造迈向后摩尔时代的进程中,电子特气的纯度直接决定芯片良率。作为关键蚀刻气体的八氟丙烷(C3F8),其工业化生产过程中残留的2%全氟环丙烷(c-C3F6)因分子尺寸仅相差0.2 Å、沸点相近形成共沸物,传统低温蒸馏能耗高达3000 kJ·mol-1。更棘手的是,现有分子筛对这对"分子双胞胎"的选择性不足10倍,且动力学扩散系数低至10-8 cm2·s-1。南开大学催化剂国家重点实验室的研究团队另辟蹊径,提出串联反应-吸附分离策略(TRAS),通过催化转化放大分子差异,结合精确孔道设计,成功实现工业级C3F8的超高纯化,相关成果发表于《SCIENCE ADVANCES》。研究团队采用催化
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-07-25
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微生物学前沿:跨境科研流动性的挑战与可持续植物保护创新研究
在全球气候变化加剧农业病害传播的背景下,跨境科研合作成为解决粮食安全问题的关键。然而,来自古巴等发展中国家的科学家Edel Pérez-López在墨西哥完成生态学与生物技术博士研究后,其学术生涯却因签证政策变动多次濒临中断。这种科研流动性困境不仅威胁个体学术发展,更阻碍了全球科学知识的共享。加拿大拉瓦尔大学(Université Laval)可持续植物保护实验室的Edel Pérez-López团队,在《TRENDS in Microbiology》发表的研究揭示了这一双重挑战。团队通过建立"内部指导系统",为国际学者提供从魁北克接收证书(CAQ)到联邦学习许可的全流程支持,同时利用功能基因
来源:TRENDS IN Microbiology
时间:2025-07-25
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单细胞与空间组学技术揭示植物-微生物互作中空间组织化免疫细胞状态的新机制
在植物与微生物的永恒博弈中,科学家们一直试图破解一个核心谜题:植物如何通过有限的免疫机制应对千变万化的病原体攻击?传统研究多聚焦于群体水平的分子应答,却忽视了单细胞层面的异质性和空间位置的关键作用。这种认知空白使得植物免疫系统的"时空密码"始终未能完全破译。英国塞恩斯伯里实验室(The Sainsbury Laboratory, TSL)的Tatsuya Nobori团队在《TRENDS IN Microbiology》发表的学术自述中,揭示了他们如何通过前沿技术破解这一难题。研究人员创新性地将单细胞组学与空间解析技术相结合,首次捕捉到植物在病原体侵袭时形成的特殊空间组织化免疫细胞状态——PR
来源:TRENDS IN Microbiology
时间:2025-07-25
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原子级分辨率电子叠层成像技术揭示魔角二维材料WSe2中的相位子振动模式
在材料科学的前沿领域,研究人员运用突破性的电子叠层成像技术(electron ptychography),以亚原子级分辨率(<15皮米)捕捉到了二硒化钨(WSe2)魔角双层结构中神秘的相位子振动(phasons)。这种特殊的moiré声子模式源自材料扭转形成的超晶格结构,其频率低于1波数,传统振动光谱技术对此束手无策。通过精密的原子级成像,科学家们成功解析了每个原子的振动幅度随扭转角度和位置的变化规律。令人振奋的是,在堆垛缺陷网络构成的孤子(solitons)和AA堆叠区域,振动幅度显著增强。结合分子动力学模拟和晶格动力学计算,研究证实这些各向异性的局域振动主导着低扭转角双层结构的热振动
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基于AlphaFold2多聚体虚拟下拉技术的大丝氨酸重组酶同源重组方向性因子的鉴定与应用
在基因组编辑领域,大丝氨酸重组酶(LSR)家族因其简单的系统组成和高度定向的DNA重组能力备受关注。这些由溶原性噬菌体编码的分子剪刀,仅需整合酶和两个短DNA位点(attP/attB)就能完成基因组整合。然而其反向重组——切除反应却需要神秘的"交通警察":重组方向性因子(RDF)来启动。长期以来,RDF的鉴定犹如大海捞针,既缺乏序列保守性,又与整合酶基因缺乏共线性,严重制约了LSR系统在合成生物学中的应用潜力。芝加哥大学和利物浦约翰摩尔大学的联合研究团队另辟蹊径,将人工智能与实验验证完美结合。研究人员利用AlphaFold2-multimer算法开发出"虚拟下拉"技术,成功预测了43个LSR的
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-07-25
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"Arrest Peptide Profiling"技术揭示活细胞内共翻译折叠路径与分子伴侣互作机制
蛋白质折叠是生命科学的核心谜题之一,而共翻译折叠(co-translational folding)作为蛋白质合成的关键步骤,其动态过程长期以来如同"黑箱"。当新生肽链从核糖体出口隧道逐渐延伸时,如何在拥挤的细胞环境中避免错误折叠?分子伴侣如何精确指导这一过程?这些问题的答案对理解蛋白质稳态维持至关重要。传统体外研究方法难以模拟细胞内复杂环境,而现有活体检测技术又面临通量低、分辨率不足的瓶颈。约翰霍普金斯大学医学院的研究团队在《Nature Communications》发表突破性研究,开发出名为"Arrest Peptide Profiling"(AP Profiling)的高通量技术。该技
来源:Nature Communications
时间:2025-07-25
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基于内源性归一化蛋白强度的质谱诊断技术实现福尔马林固定石蜡包埋组织中淀粉样变性的精准分型
淀粉样变性是一组由错误折叠蛋白形成不可降解纤维沉积导致的疾病,其精准分型对临床治疗决策至关重要。目前,刚果红染色结合免疫组化(IHC)虽是诊断金标准,但存在抗体特异性不足、结果判读主观性强等局限。尤其对于罕见亚型和混合型淀粉样变性,传统方法往往力不从心。虽然质谱技术已被梅奥诊所等国际权威中心推荐为首选方法,但基于谱图计数(spectral counts)的定量方式存在精度不足的问题,且缺乏标准化的数据分析流程。来自德国图宾根大学医院(University Hospital in Tübingen)和格赖夫斯瓦尔德大学医学院(University Medicine in Greifswald)的
来源:Molecular & Cellular Proteomics
时间:2025-07-25
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RESI超分辨显微技术揭示抗CD20治疗性抗体在癌症免疫治疗中的结构功能关系
在癌症免疫治疗领域,抗CD20单克隆抗体(mAb)如利妥昔单抗(RTX)和奥滨尤妥珠单抗(OBZ)已成为治疗B细胞恶性肿瘤的重要武器。然而长期以来,科学家们面临一个关键难题:为什么结构相似的抗CD20抗体会表现出截然不同的治疗机制?I型抗体擅长激活补体系统,而II型抗体则更擅长直接诱导细胞死亡和效应细胞介导的杀伤。这个"结构-功能关系"的谜题一直困扰着研究人员,限制了下一代抗体药物的理性设计。来自马克斯·普朗克研究所(Max Planck Institute)的研究团队在《Nature Communications》上发表了一项突破性研究。他们开发了革命性的RESI(Resolution En
来源:Nature Communications
时间:2025-07-25
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从罕见病到地方病:分子诊断技术揭示丹麦隐孢子虫病的流行现状与物种多样性
研究背景隐孢子虫(Cryptosporidium)作为全球腹泻病的重要病原体,其卵囊对环境消毒剂具有极强抵抗力,仅需10个卵囊即可致病。丹麦既往认为该病罕见且多与境外旅行相关,直至2023年才纳入国家监测。本研究通过分析2010-2024年监测数据,揭示了诊断技术进步如何重塑对该病流行病学的认知。方法学创新研究依托丹麦微生物数据库(MiBa)和传染病监测系统(KIDS),采用三级数据标准化流程:筛选所有隐孢子虫相关检测结果判读为阳性/阴性/无效以60天为窗口期定义新发感染四家临床微生物科(CMD)引入胃肠道综合征检测 panel后,检测量激增5倍,阳性率在8-10月达2%。流行病学发现• 发病
来源:Emerging Microbes & Infections
时间:2025-07-25
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BACH1肺癌特征谱的鉴定:解析BACH1生物学功能及发现新型抑制剂的创新工具
在肿瘤生物学领域,转录因子BACH1(BTB and CNC homology 1)因其在氧化应激调控和肿瘤转移中的双重作用备受关注。尽管多项研究表明BACH1过表达与肺癌不良预后显著相关,但长期以来缺乏能够准确反映其活性的分子特征谱,这严重阻碍了针对BACH1的靶向药物开发和精准诊疗策略的制定。更棘手的是,BACH1与抗氧化通路关键因子NRF2共享相似的DNA结合序列,使得二者功能区分成为领域内亟待解决的难题。针对这一科学瓶颈,来自瑞典哥德堡大学(University of Gothenburg)和英国邓迪大学(University of Dundee)的研究团队在《Redox Biolog
来源:Redox Biology
时间:2025-07-25