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综述:生物燃料助力可持续未来:可再生能源中的代数、技术与关键挑战
生物燃料:可持续能源的新星崛起随着传统燃料供应日益枯竭,环境问题愈发严峻,寻找一种环境友好、经济高效、可再生且可持续的替代能源迫在眉睫。在全球范围内,大量的木质纤维素生物质(lignocellulosic biomass)被产生,它们成为了生物燃料(biofuels)生产的宝贵原料。近年来,生物燃料作为重要的可再生能源崭露头角,备受青睐。这是因为生物燃料不仅有助于提升能源安全,具有可持续性,还能减少温室气体(GHG)排放 。此外,它还能创造新的就业机会,增加农场收入,并且其化学和物理性质与石油相似,使用起来也较为方便。多代生物燃料的探秘之旅生物燃料家族 “人丁兴旺”,根据原料和生产技术的不同,
来源:BioEnergy Research
时间:2025-05-14
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Dark 切片技术:荧光显微镜背景去除与光学切片的创新突破
Dark 切片算法(Dark sectioning algorithm)可在荧光显微镜(fluorescence microscopy)中去除背景,实现单帧光学切片。它能提升定量分析水平和深层组织分割精度,还与多种成像模式兼容。在荧光显微镜领域,一直存在散焦背景掩盖细胞细节、引入伪影的难题。Dark 切片技术受自然图像去雾启发,利用暗通道先验(dark channel prior)和双频分离(dual frequency separation)实现单帧光学切片。与降噪或反卷积不同,它专门针对并去除离焦背景,能稳定将图像信噪比提升近 10 dB,结构相似性指数(structural simila
来源:Nature Methods
时间:2025-05-13
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综述:癌症中的病毒致癌作用:从机制到治疗方法
引言癌症是 21 世纪重大的公共卫生和经济问题,全球近 140 万新增癌症病例归因于病毒感染,占所有癌症病例的 8%。国际癌症研究机构(IARC)已确定 7 种病毒为 1 类致癌物,包括人乳头瘤病毒(HPV)、乙肝病毒(HBV)等。多数人一生中至少感染一种致癌病毒,虽多数感染可自行消退,但在免疫抑制或共致癌刺激下,感染细胞可能癌变。了解病毒致癌机制对开发新治疗策略至关重要,本文将全面总结致癌病毒特征、致癌机制及治疗策略。全球病毒相关癌症的流行情况每年超 140 万癌症病例由病毒感染引起,不同病毒所致癌症的年龄标准化发病率(ASIR)在全球分布存在显著差异,并受性别和国家收入影响。HBV 和 H
来源:Signal Transduction and Targeted Therapy
时间:2025-05-13
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基于PLGA/PEG/HA热敏微球的混合生物打印技术构建力学增强型血管化骨组织
骨组织缺损修复一直是临床面临的重大挑战,特别是由创伤或感染导致的大段骨缺损,往往需要复杂的手术干预且效果有限。传统自体骨移植存在供体部位并发症和形状匹配困难等问题,而现有生物打印技术面临"鱼与熊掌不可兼得"的困境——常用的水凝胶生物墨水(如纤维蛋白、明胶甲基丙烯酰胺GelMA)虽然具有良好的细胞相容性和打印性能,但力学强度不足,难以承受植入后的生理载荷;而具备足够力学性能的合成材料(如聚己内酯PCL)又需要高温或有机溶剂处理,与活细胞打印不兼容。这种矛盾严重限制了生物打印骨组织的临床应用。以色列理工学院Shulamit Levenberg团队在《Biomaterials》发表的研究中,创新性地
来源:Biomaterials
时间:2025-05-13
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创新疗法:靶向 KRAS 热点新抗原的 T 细胞应答生成,开启癌症免疫治疗新篇章
研究背景约四分之一的人类癌症存在 Kirsten 大鼠肉瘤(KRAS)基因改变,常见于热点密码子 12。在胰腺癌、结直肠癌和非小细胞肺癌中,KRAS 突变比例较高。KRAS 突变是驱动突变,可激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路,促进肿瘤发生,是极具吸引力的治疗靶点。虽然针对 KRAS 突变的小分子药物取得进展,但多数情况下会出现快速耐药。基于部分人类白细胞抗原 I 类(HLA-I)等位基因能呈递 KRAS 突变肽(KRAS 新抗原,mKRAS),使 CD8+ T 细胞识别并杀伤 mKRAS+肿瘤细胞的原理,疫苗和过继性 T 细胞疗法(ACT)等免疫治疗方法得以发展。然而,KRAS 新抗原天
来源:Cell Reports Methods
时间:2025-05-13
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TUNEL 与多重迭代免疫荧光技术联用:解锁细胞死亡空间信息新密码
研究背景末端脱氧核苷酸转移酶 dUTP 缺口末端标记(Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick-end labeling,TUNEL)是一种经典的原位定位细胞死亡的方法,在细胞死亡研究中具有重要意义。它能够在固定组织中详细阐述细胞死亡的空间背景,对于理解细胞死亡的过程和机制至关重要。然而,TUNEL 存在一些局限性。它难以通过免疫荧光(immunofluorescence,IF)共定位超过 2 - 3 个额外的蛋白质靶点,这限制了对细胞死亡与组织环境之间空间和机制关系的全面分析。同时,TUNEL 需要专用的一次性载玻片标本,对于珍稀的临床标
来源:Cell Reports Methods
时间:2025-05-13
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卫星与气候数据融合的巴西牧场牧草量估算方法及其在可持续畜牧业管理中的应用
在全球粮食安全面临挑战的背景下,牧场作为覆盖70%农业用地的重要生态系统,其生产力监测却长期滞后于耕地。巴西作为世界第二大牛肉生产国,约60%牧场存在退化问题,传统人工测量方法效率低下且难以反映大尺度空间变异。如何实现牧场生产力的精准、动态监测,成为困扰热带地区可持续畜牧业发展的核心难题。巴西农业研究公司(Embrapa)的科研团队在《Computers and Electronics in Agriculture》发表创新研究,通过融合多源卫星数据与气候模型,建立了适用于不同管理强度的牧草量估算体系。研究团队选取圣卡洛斯试验基地的三种典型生产系统:24年未施肥的粗放系统(EXT)、施用化肥的
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-05-13
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新型 Janus 伤口敷料:抗菌促修复的创新之选
在人体的健康防御体系中,皮肤就像一道坚固的城墙,守护着身体内部免受外界侵害。然而,一旦这道城墙因创伤、烧伤或手术等出现破损,尤其是全层伤口,麻烦就接踵而至。全层伤口由于缺乏能助力上皮再生的皮肤附属器,如毛囊、汗腺等,极易陷入细菌感染的泥沼,炎症也会趁机肆虐,伤口渗出物不断增多。这些问题就像一个个 “捣蛋鬼”,干扰着伤口正常的愈合进程,不仅让患者承受身体上的痛苦,还可能影响伤口的功能恢复,严重时甚至危及生命。面对如此严峻的伤口愈合难题,科研人员纷纷踏上探索之旅,力求找到有效的解决方案。此次,来自国内的研究人员积极投身于这一研究领域,致力于攻克伤口愈合的难关。他们开展了一项关于新型 Janus 伤
来源:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces
时间:2025-05-13
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新型缺氧 / 好氧膜生物反应器式微生物燃料电池:页岩油气废水处理与能源回收的创新方案
在全球能源结构转型的浪潮中,页岩油和天然气的开采备受瞩目。然而,这一过程产生的大量页岩油气废水(SOGW)却成了令人头疼的环境难题。SOGW 水量巨大,水质复杂得如同一个 “大杂烩”,里面不仅有大量盐分、各种有机污染物,还有让人担忧的重金属。而且,不同生产井位置、开采深度和生产周期都会让 SOGW 的水质 “大变身”,其总溶解固体(TDS)含量从几千到数百万 mg/L 不等,化学需氧量(COD)含量也在几百到数万 mg/L 之间大幅波动。这些废水一旦泄露,对地表水和地下水的污染风险极高,就像一颗隐藏的 “环境炸弹”。目前,针对 SOGW 的处理技术不少,像高级氧化、膜分离和热处理技术,虽然能在
来源:Bioresource Technology
时间:2025-05-13
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FTIR 光谱技术于液体活检:预测非小细胞肺癌一线免疫治疗疗效的新希望
肺癌,作为全球癌症相关死亡的主要原因之一,严重威胁着人类的健康。其中,非小细胞肺癌(NSCLC)在肺癌中占据了较大比例。近年来,免疫治疗的出现为 NSCLC 患者带来了新的希望,它通过激活人体自身的免疫系统来对抗肿瘤,改变了传统的抗癌治疗模式。然而,现实却不尽如人意,约 50% 的 NSCLC 患者对免疫治疗没有明显反应,而且只有 15 - 20% 的患者能够实现五年生存。这种不理想的治疗效果,使得医生们在选择治疗方案时面临着巨大的挑战,也让患者承受着不必要的治疗痛苦和经济负担。为了攻克这一难题,来自波兰卢布林医科大学呼吸、肿瘤和变态反应科以及波兹南医科大学肺科、变态反应和呼吸肿瘤科的研究人员
来源:Biochemical and Biophysical Research Communications
时间:2025-05-13
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SMLM 技术新突破:实现分子间相互作用的精准可视化与量化
分子间相互作用是所有细胞功能的基础,但在单分子水平上可视化这些相互作用仍然充满挑战。单分子定位显微镜(SMLM)为解决这一难题带来了希望。在获得两个可能存在相互作用的分子伙伴的纳米级图谱后,本应能够将分子归类为耦合对或非耦合旁观者。在此,研究人员开发出一种概率算法,该算法能够准确测定形成耦合对的分子的绝对数量和比例。该算法会计算所有已定位分子间可能配对的相互作用概率,挑选出最有可能的相互作用组合,并对任何虚假的共定位情况进行校正。在一系列具有不同密度(最高约 55 个分子 /μm-2 )和定位精度(1 至 50 纳米)的模拟分子定位图谱上对这一方法进行测试,结果显示识别正确配对的典型误差仅为百
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-05-13
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创新化学发光指纹阵列结合机器学习:开启阿尔茨海默病血清诊断新征程
在生命科学和健康医学领域,阿尔茨海默病(AD)的诊断一直是个棘手难题。随着老龄化社会的加剧,AD 患者数量不断增加,迫切需要一种简单、有效且成本低廉的早期筛查方法。传统的血清诊断技术虽然众多,但高昂的成本使其难以在大规模筛查中广泛应用。比如,omics 和 multi -omics 技术虽能生成疾病相关的特征图谱,但费用过高,无法满足基层医疗和大规模检测的需求。而且,现有的诊断方法大多聚焦于检测生物分子的丰度,却忽视了血清中理化相互作用的异常。实际上,分子间的相互作用与生物分子的理化性质密切相关,在疾病状态下会发生改变,本应具有重要的诊断价值,却一直未得到充分挖掘。在这样的背景下,来自国外研究
来源:Research
时间:2025-05-13
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综述:从制备到功能:本征可拉伸全聚合物太阳能电池的创新
引言随着柔性和可穿戴电子设备的发展,对可持续、可穿戴电源的需求日益增长。全聚合物太阳能电池(APSCs)因具有优异的拉伸性、稳定性等特点,在可穿戴电子领域极具潜力。本征可拉伸全聚合物太阳能电池(IS-APSCs)更是在诸多方面展现出独特优势,如轻质、大应变下的拉伸恢复性和抗机械疲劳性等,有望满足可穿戴设备长期在机械应变下稳定运行的需求。然而,目前其商业化仍面临诸多挑战,如活性层拉伸性与电性能的平衡、可扩展性等问题。IS-APSCs 的制备考量基底:IS-APSCs 主要由可拉伸基底、电极层、电荷传输层和活性层等组成。基底需具备高透光率、高拉伸性、低弹性模量等特性,其表面粗糙度和拉伸稳定性会影响
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Cu 基 MOF 功能化织物:同步监测、过滤与解毒 SO2的创新之选
一、研究背景空气污染严重威胁人类健康和生态环境,其中二氧化硫(SO2)作为主要空气污染物之一,来源广泛且危害极大。当前的气体监测和过滤设备难以满足实际需求,而金属有机框架(MOF)与纺织品结合制备的智能纺织品展现出解决这些问题的潜力。尽管已有多种方法用于制备 MOF / 纺织品复合材料,但仍存在诸多局限性,如适用底物范围窄、结晶度受限、设备昂贵等。因此,开发一种可扩展且高效的方法制备多功能 MOF / 纺织品,用于同时检测、过滤和解毒 SO2至关重要。二、实验方法研究人员采用两步模板法在聚酯织物上制备 Cu3(HHTP)2@纺织品。首先将商用铜涂层转化为 Cu (OH)2模板,再进一步转化为
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创新低温可逆热致变色指示剂,为疫苗储运 “温度护航”
在疫苗的世界里,温度就像一把精准的 “生命钥匙”,掌控着疫苗的活性与效力。如今,各类疫苗在预防疾病、保障人类健康方面发挥着不可替代的作用,比如极为重要的脊髓灰质炎疫苗,它让全球小儿麻痹症的发病率和致残率大幅下降,几乎将这一可怕的疾病赶尽杀绝。然而,疫苗对储存和运输温度的要求极为苛刻。就拿脊髓灰质炎疫苗来说,口服减毒活疫苗(OPV)需要在 -20°C 以下冷冻保存,解冻后在 2 - 8°C 储存不能超过 6 个月;而灭活脊髓灰质炎疫苗(IPV)则要在 2 - 8°C 冷藏。但现实情况却不容乐观,传统的温度监测主要依靠温度数据记录器,可一次性的记录器成本高昂,而且设备的回收和再利用困难重重。世界卫
来源:Dyes and Pigments
时间:2025-05-13
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尼罗河流域废水灌溉水质评估新突破:多技术融合开启精准监测新时代
水,是生命之源,却在全球范围内面临着严峻挑战。随着人口增长、工业发展以及气候变化,水资源的供需矛盾日益突出,水污染问题也愈发严重。在农业灌溉领域,水资源的合理利用和水质保障至关重要,它直接关系到农作物的产量和质量,进而影响着粮食安全和生态平衡。埃及,作为一个严重依赖尼罗河水资源的国家,其尼罗河三角洲地区的农业灌溉用水面临着诸多困境。一方面,该地区农业灌溉对水资源的需求巨大,而水资源供应却十分有限;另一方面,农业排水废水的污染问题严重,导致灌溉用水质量参差不齐,这不仅影响了农作物的生长,还对土壤生态环境造成了潜在威胁。因此,如何准确评估和预测尼罗河流域灌溉废水的水质,成为了亟待解决的问题。在这样
来源:Scientific Reports
时间:2025-05-13
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新型金属肽配合物:净化水源、对抗病菌的创新之选
在当今世界,清洁、安全的饮用水是人们健康生活的基石。然而,水源中潜藏的致病性微生物却如同隐藏的 “健康杀手”,时刻威胁着人类的生命安全。像大肠杆菌、空肠弯曲菌、沙门氏菌等常见的水传播病原体,可引发各类 “水传播疾病”,从轻微的肠胃不适到严重的全身性感染,给人们的生活带来诸多困扰。与此同时,传统抗生素的滥用使得细菌和真菌的耐药性问题日益严峻,寻找新型、高效的抗菌药物迫在眉睫。在这样的背景下,来自多个研究机构的科研人员聚焦于此,开展了一项极具意义的研究,相关成果发表在《Beni - Suef University Journal of Basic and Applied Sciences》杂志上。
来源:Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences
时间:2025-05-13
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QTL 定位与多组学技术助力挖掘大豆蛋白质和油脂关键候选基因,为大豆育种奠基
蛋白质和油脂是大豆种子的两大主要经济成分。尽管已有一些调控大豆蛋白质和油脂积累的相关基因被报道,但调控机制在很大程度上仍不明确。在本研究中,研究人员利用长江春 2 号(高蛋白和高油含量)与榆树县 2 号(低蛋白和低油含量)杂交产生的四代植株进行数量性状位点(QTL)定位,共检测到 37 个 QTL,其中 16 个与蛋白质含量相关,21 个与油脂含量相关。对 F2群体个体的两个亲本和两个后代极端池进行了混合分组分析测序(BSA-seq)。发现两个 QTL,即 qOIL1.2 和 qPRO14.1,与 BSA-seq 的定位区间重叠,在这两个区间内,有 8 个基因的编码序列(CDS)存在单核苷酸多
来源:Theoretical and Applied Genetics
时间:2025-05-13
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波多黎各重要商业深海皇后笛鲷种群结构探秘:RAD-Seq 技术揭示遗传密码
在广袤无垠的加勒比海域,渔业资源犹如一座宝藏,滋养着沿岸无数的生命。然而,随着时间的推移,过度捕捞的阴影逐渐笼罩这片海域。曾经繁盛的礁鱼种群,如拿骚石斑鱼(Epinephelus striatus)、巨人石斑鱼(Epinephelus itajara)和红 hind(Epinephelus guttatus)等,在 20 世纪 80 年代纷纷陷入崩溃的困境 。如今,深海鱼类也未能幸免,皇后笛鲷(Etelis oculatus)作为一种商业价值不断攀升的深海鱼类,其生物学和生态学特性却鲜为人知,这给渔业的可持续发展带来了巨大挑战。在此背景下,深入研究皇后笛鲷的种群结构和遗传多样性迫在眉睫。为解开
来源:Marine Life Science & Technology
时间:2025-05-13
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犬类退行性脊髓病潜在疗法研究:NanoBiT 技术揭示 CCS 与依布硒啉衍生物对 SOD1 蛋白的作用
犬类退行性脊髓病(Canine degenerative myelopathy,DM)是一种进行性神经退行性疾病,与人类肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)具有共同的病理特征。这两种疾病都与超氧化物歧化酶 1(superoxide dismutase 1,SOD1)基因突变有关。了解野生型(wild-type,WT)和突变型 SOD1 蛋白之间的分子差异,对于开发治疗策略至关重要。在本研究中,利用 NanoLuc 互补(NanoLuc complementation,NanoBiT)报告系统,研究野生型和 E40K 突变型犬 SOD1 在表达和
来源:Cell Biochemistry and Biophysics
时间:2025-05-13