• 基于光学镊子显微拉曼光谱技术的血小板活化动态研究及其在心血管疾病诊断中的潜在应用

  在人体这个精密的生命系统中，血小板就像时刻待命的维修工，平时保持安静的圆盘状（discoid），一旦血管受伤就会迅速活化变形，伸出触手般的伪足（filopodia）进行止血。然而这个本应救命的机制有时会"过度反应"——异常活化的血小板会引发心血管疾病（CVDs）、阿尔茨海默病（AD）甚至癌症。传统诊断依赖流式细胞术和免疫标记，不仅成本高昂，还容易因抗体交叉反应产生假阳性。更棘手的是，血小板尺寸微小（仅2-3微米），在血流中快速移动，使得单细胞研究成为技术难题。马尼帕尔高等教育学院的生物光子学卓越中心研究人员在《Scientific Reports》发表的研究中，首次将光学镊子与显微拉曼光谱联用

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-02-20

• 基于时空自监督学习的心电图特征提取新方法：突破标注数据限制的心血管疾病诊断创新

  心血管疾病是全球首要死因，而心电图(ECG)作为诊断金标准却面临两大挑战：专业医生解读耗时且易疲劳，传统深度学习依赖大量标注数据但医疗标注成本极高。现有自监督方法多聚焦图像领域，忽视ECG特有的时空特性——同一患者不同时间的心电波形具有身份一致性（时间不变性），而12导联信号既存在空间关联又各具诊断价值（如V1导联对右束支阻滞的特异性）。如何利用这些特性突破数据标注限制，成为提升自动诊断精度的关键。河海大学信息科学与工程学院联合赣南科技学院的研究团队在《Scientific Reports》发表研究，提出时空自监督学习框架TSSL。该方法创新性地将时间维度（同一患者同导联信号跨时间一致性）与空

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-02-20

• 基于QCT技术的腹部与椎旁肌组织含量随年龄和性别变化的定量研究

  随着人口老龄化加剧，骨骼肌退化引发的健康问题日益突出。椎旁肌作为维持脊柱稳定的关键肌肉，其脂肪浸润和肌肉萎缩与多种脊柱疾病密切相关。然而，目前对不同性别和年龄人群腹部及椎旁肌组织含量变化规律的认识仍不充分。河北医科大学第三医院医学影像科的研究团队在《BMC Musculoskeletal Disorders》发表了一项突破性研究，利用低剂量CT(LDCT)扫描结合定量CT(QCT)技术，首次系统揭示了健康人群腹部和椎旁肌组织成分随年龄和性别的动态变化特征。研究团队对713名30-80岁健康体检者进行了前瞻性队列研究，采用Philips iqon双能CT进行扫描，通过QCT Pro V6.1工作

  来源：BMC Musculoskeletal Disorders

  时间：2025-02-20

• 快速重建与光学切片三维结构光照明显微镜技术：突破成像局限，开启生物研究新视野

  在微观生物世界的探索中，显微镜技术一直是科学家们的得力助手。其中，三维结构光照明显微镜（3DSIM）凭借其能够观察亚细胞 / 细胞结构以及动植物组织的优势，在生物研究领域备受关注，它具有温和的光毒性和三维超分辨率的特点。然而，传统 3DSIM 却存在着诸多 “短板”。其重建过程极为耗时，这对于需要进行高通量成像和实时观察的研究来说，无疑是巨大的阻碍。就好比在一场争分夺秒的赛跑中，3DSIM 却被沉重的枷锁束缚，难以快速前行。而且，它通常需要超过六个 z 层才能成功重建，这使得单层 2DSIM 和 6 层 3DSIM 之间存在着巨大差距，在观察较厚样本时也力不从心。另外，离焦背景的干扰也让成像质

  来源：The Innovation

  时间：2025-02-19

• 磁驱动仿生纳米机器人：精准靶向提升肿瘤化疗效能与免疫应答的创新突破

  在肿瘤治疗的漫长征程中，如何将药物精准地送到肿瘤细胞身边，一直是困扰科研人员的难题。肿瘤就像一个狡猾的 “敌人”，它具有异质性，不同部位的肿瘤细胞可能有不同的特性；而且常规的药物递送容易产生脱靶效应，让药物在不该发挥作用的地方浪费 “精力”；同时，还有重重生物屏障阻碍着药物顺利抵达肿瘤部位。这些问题就像一道道坚固的 “城墙”，严重影响着肿瘤治疗的效果。为了突破这些困境，中国科学院大学高能物理研究所和北京航空航天大学等机构的研究人员展开了一场意义重大的探索，相关研究成果发表在《The Innovation》上。研究人员用到的主要关键技术方法有：利用透射电子显微镜（TEM）、X 射线衍射（XRD）

  来源：The Innovation

  时间：2025-02-19

• 微系统流发酵：全细胞生物制造的创新变革之路

  研究背景在工业生物技术领域，利用全细胞（无论是原核细胞还是真核细胞）生产增值产品的应用极为广泛，从生物制药到食品、精细化学品等多个行业都有涉及。传统的生产方式是在大规模生物反应器中进行，规模通常从 5000 升到超过 500000 升 。但这种方式存在不少问题，开发这些工业过程既耗时又昂贵，从产品构思开始，要经过宿主生物和底物的选择、在小规模培养设备中优化，再到实验室规模生物反应器的工艺优化，最后扩大到中试和工业规模，每一步都面临独特的挑战，即便采用先进的工艺开发策略，成功放大的概率仍然很低，导致许多产品无法进入市场，行业也错失潜在收益。为了解决这些问题，研究人员致力于探索新的生产方式。在此背

  来源：TRENDS IN Biotechnology

  时间：2025-02-19

• RNAi 技术新突破：dsRNAEngineer 助力精准害虫防治的转录组级 dsRNA 设计

  在过去二十年里，RNA 干扰（RNAi）生物技术在害虫防治方面得到了深入研究，已有几种产品获批并投入实际应用。然而，现有的双链（ds）RNA 设计方法，无法从转录组层面全面分析害虫和非害虫物种的所有转录本。为解决这些问题，开发了 dsRNAEngineer（https://dsrna-engineer.cn）工具。它具备筛选靶标（screen - target）、靶向（on - target）、脱靶（off - target）和多靶标（multi - target）四种功能，基于对害虫和非害虫物种的大规模转录组分析，帮助用户设计出既能有效针对害虫，又对非靶标生物安全的 dsRNA。随着 RNA

  来源：TRENDS IN Biotechnology

  时间：2025-02-19

• 戈芬氏凤头鹦鹉创新性食物调味行为研究：突破认知，填补动物行为学空白

  在动物行为学的研究领域中，非人类动物的食物制备行为一直是科学家们关注的焦点，但相关研究却极为稀缺，大多还停留在轶事记录层面，缺乏深入的实验探究和严谨的分析。以往，虽然有对动物某些行为的观察，可对于这些行为背后的真正目的，始终存在诸多疑问。比如，动物的一些看似奇特的进食行为，究竟是偶然为之，还是有着特定的功能和意义？在这样的背景下，为了深入了解非人类动物的食物制备行为，来自维也纳兽医大学（University of Veterinary Medicine Vienna）、维也纳医科大学（Medical University of Vienna）和维也纳大学（University of Vienn

  来源：Current Biology

  时间：2025-02-19

• Single-molecule m6A detection empowered by endogenous labeling unveils complexities across RNA isoforms：单细胞内源性标记技术揭秘 RNA 异构体中 m6A 修饰的复杂奥秘

  不同 RNA 异构体上 N6- 甲基腺苷（m6A）的修饰情况尚未完全明晰。在 HEK293T 细胞中，研究人员利用 APOBEC1-YTH 诱导的 10 - 100 nt 之外的 C 到 U 突变，对内源性甲基化的 m6A 位点进行标记，这些位点位于牛津纳米孔技术（ONT）的直接 RNA 测序（DRS）单条读长上，由此获得 1,020,237 个 5 聚体单读长 m6A 信号。随后，研究人员训练了 m6Aiso，这是一种深度残差神经网络模型，能够在单读长分辨率下精准识别和量化 m6A。通过分析 m6Aiso 测定的单读长和异构体上的 m6A，研究发现了 m6A 位点沿单分子的距离依赖性联系。同

  来源：Molecular Cell

  时间：2025-02-19

• 精准解析转移性前列腺癌同源重组修复状态：新一代测序与免疫荧光技术携手破局

  在前列腺癌的治疗领域，精准医疗正逐渐成为攻克难题的关键钥匙。然而，目前转移性前列腺癌（mPC）的治疗面临诸多挑战。一方面，虽然分子分层的进步改善了 mPC 的管理，同源重组修复（HRR）基因生物标志物与聚（ADP - 核糖）聚合酶（PARP）抑制剂（PARPi）治疗的反应存在关联，但患者对 PARPi 治疗的临床反应差异很大，即便在携带 BRCA2 缺陷的前列腺癌患者中，治疗有效率也在 40% - 70% 之间波动，这意味着部分患者无法从治疗中获益。另一方面，基于新一代测序（NGS）的生物标志物在 mPC 管理中存在问题，例如在小前列腺活检样本上进行基因组检测存在技术障碍，且对除 BRCA1/

  来源：Cell Reports Medicine

  时间：2025-02-19

• Bioengineering of a human iPSC-derived vascularized endocrine pancreas for type 1 diabetes：一种治疗 1 型糖尿病的创新生物工程策略

  在当今医学领域，1 型糖尿病（T1D）犹如一座难以攻克的大山，给全球超过 840 万患者的生活带来了沉重负担。目前，患者主要依靠每日注射胰岛素来维持血糖水平，但这种方式不仅无法精准模拟人体胰腺胰岛对血糖的动态调节机制，还存在患者依从性差、易引发多种并发症等问题。而胰岛移植作为一种潜在的治疗方案，却因供体器官短缺和免疫排斥反应等难题，难以广泛应用。在这样的困境下，开发新的治疗策略迫在眉睫。来自意大利 IRCCS 圣拉斐尔科学研究所圣拉斐尔糖尿病研究所以及其他多个机构的研究人员，决心挑战这一难题。他们开展了一项旨在利用人诱导多能干细胞（iPSC）构建血管化内分泌胰腺（iVEP）的研究。研究结果令人

  来源：Cell Reports Medicine

  时间：2025-02-19

• 探索人类巨噬细胞中NLRP3相关表型指纹的Cell Painting技术研究

  炎症小体作为先天免疫系统的"分子警报器"，其激活机制一直是免疫学研究的热点。其中NLRP3炎症小体因其与多种炎症性疾病的相关性而备受关注，但研究者们长期面临两大挑战：上游信号通路存在"鸡尾酒效应"——钾离子(K+)外流、钙离子(Ca2+)波动、线粒体功能障碍等多条通路相互交织；下游反应呈现"万花筒现象"——细胞焦亡(pyroptosis)和细胞因子释放存在显著个体差异。传统分子检测方法难以捕捉这种时空动态变化，而瑞典厄勒布鲁大学的研究团队创新性地将高内涵成像技术Cell Painting引入该领域，相关成果发表在《iScience》期刊。研究采用THP-1巨噬细胞模型，通过五色荧光标记（线粒体

  来源：iScience

  时间：2025-02-19

• 第三代核电技术HPR1000全生命周期碳核算及其对碳中和目标的贡献研究

  论文解读在全球能源结构转型的背景下，核电作为低碳基荷电源的角色日益凸显。然而，2011年福岛核事故后，国际社会对核电安全性的质疑与减排贡献的认知鸿沟持续存在。尤其对于中国自主研发的第三代核电技术HPR1000（华龙一号），其全生命周期温室气体（GHG）排放数据长期缺失，导致无法客观评估其对"双碳"目标的实际贡献。现有研究存在三大痛点：一是二代核电碳排放强度（42.94 gCO2e/kWh）估算差异达30倍；二是传统方法仅计算钢材、水泥等少数材料，低估建设期排放达40%；三是国际三代核电数据（如EPR为24.61-32.74 gCO2e/kWh）不适用于中国本土化技术。北京师范大学环境学院刘博杰

  来源：iScience

  时间：2025-02-19

• 解析毒力进化权衡：层级假说方法助力精准探究

  毒力（Virulence）通常被定义为病原体导致宿主适应性（host fitness）降低的程度。毒力进化在从保护、害虫防治到兽医学和公共卫生等多个领域都带来了严峻挑战。当前毒力进化理论的核心论点是所谓的 “权衡假说（trade-off hypothesis）”，但与该假说相关的现有术语存在大量模糊之处。这种模糊性需要得到解决，以避免混淆和错误交流，进而促进在理解和预测毒力进化方面取得进一步进展。理解毒力（即病原体对宿主造成的危害）的进化具有重大且广泛的影响。毒力进化的一个核心概念是 “权衡假说”，它看似是毒力与传播之间一种简单直接的关系。然而，与该假说相关术语的大量模糊性正威胁着这一领域的发

  来源：TRENDS IN Parasitology

  时间：2025-02-19

• 利用 SPoRTS 技术对活细胞多细胞球体中比率型生物传感器的时空分析：探索球体生物学新视角

  在癌症研究的舞台上，多细胞球体（spheroids）作为一种备受瞩目的细胞培养模型，正逐渐崭露头角。它与传统的二维单层培养相比，有着诸多独特的优势，尤其是在模拟肿瘤微环境方面表现卓越。以上皮性卵巢癌（EOC）研究为例，多细胞球体被视为肿瘤转移进展的关键介质，其独特的性质，如对细胞凋亡（anoikis）的抵抗能力，使得它们在癌症转移过程中能够存活下来。然而，多细胞球体内部存在着复杂的微环境异质性。由于球体内部细胞的分布特点，内部细胞会面临缺氧、营养缺乏和废物积累等问题，这导致球体核心区域的细胞与表面细胞在生物学特性上存在巨大差异。但现有的研究方法却难以对这些空间差异进行有效的分析。像常用的批量材

  来源：Cell Reports Methods

  时间：2025-02-19

• 基于发光传感技术解析 β1整合素激活机制及其潜在应用

  在细胞与细胞外基质的相互作用中，整合素（Integrins）扮演着不可或缺的角色。它作为主要的黏附受体，将细胞的肌动蛋白细胞骨架与细胞外基质（ECM）相连，广泛参与器官发生、血管生成、免疫反应等生理过程，同时在癌症转移、凝血障碍等多种疾病的发生发展中也起到关键作用。然而，整合素在细胞表面存在动态平衡的两种构象 —— 无活性（弯曲 - 闭合、低亲和力）和有活性（伸展 - 开放、高亲和力），目前对于调控其构象转变的信号转导通路，科学家们还未完全掌握。深入研究整合素的激活机制，不仅有助于揭示相关生理和病理过程的奥秘，还可能为开发新型治疗策略提供关键靶点，因此这一领域的研究备受关注。为了攻克这些难题，

  来源：Cell Reports

  时间：2025-02-19

• 非侵入性实时脉冲多普勒技术评估小鼠眼动脉血流：解锁脑血管研究新视角

  在生物医学研究的广袤领域中，眼睛的健康一直是备受关注的焦点。眼动脉（Ophthalmic Artery，OphA）作为为眼睛输送血液的关键通道，其血流状况对眼睛的正常功能至关重要。一旦 OphA 的血流出现异常，各种眼疾便可能接踵而至，像青光眼、糖尿病视网膜病变等，严重威胁着人们的视力健康。然而，在过往的研究中，直接、非侵入性地测量 OphA 血流一直是个难题，就像一道难以跨越的鸿沟，阻碍着科研人员深入探索眼动脉血流与眼疾之间的奥秘。为了攻克这一难题，来自美国德克萨斯大学麦戈文医学院（The University of Texas-McGovern Medical School）等机构的研究人

  来源：Cell Reports Methods

  时间：2025-02-19

• 单分子荧光共振能量转移技术揭示膜环境对 mGluR2 激活的直接影响：开拓新型治疗策略的关键研究

  膜受体的微环境控制着它们的流动性、结构、相互作用和动力学，但人们常常缺乏对其如何调节受体功能的系统理解。研究人员使用单分子荧光共振能量转移（smFRET）技术，来表征去污剂和胆固醇如何调节 C 类 G 蛋白偶联受体（GPCR）—— 代谢型谷氨酸受体 2（mGluR2）的构象动力学。研究发现，在测量精度范围内，所有测试的去污剂都能稳定 mGluR2 不同结构域的整体活性和非活性结构。然而，稳定程度以及活性和非活性构象之间的平衡取决于去污剂的种类。与具有长支链疏水尾的去污剂相比，具有单疏水尾的去污剂能增加活性状态的占有率。向具有支链疏水尾的胶束中添加胆固醇会使平衡向非活性状态移动。通过诱变确定了可

  来源：Structure

  时间：2025-02-19

• CryoVIA：冷冻电镜下定量解析膜结构的创新工具，开启生物膜研究新征程

  在生命科学的微观研究领域，冷冻电镜（cryo - EM）是探索蛋白质与膜相互作用的有力武器，它能在接近天然的条件下，为我们呈现生物膜和大分子的高分辨率图像。然而，目前对膜结构的定量分析却困难重重。一方面，当涉及大量数据时，人工分析不仅耗时费力，而且主观性强；另一方面，现有的图像处理工具难以满足需求，从众多显微照片中对膜结构进行定量分析，仍是一项主要依靠人工完成的艰巨任务。为了打破这一困境，来自德国 Forschungszentrum Jülich 的 Ernst - Ruska Centre for Microscopy and Spectroscopy with Electrons 和 He

  来源：Structure

  时间：2025-02-19

• 选择性氘代RNA:RNA复合物的结构解析：小角散射技术的新突破

  科学家们开创性地利用小角X射线散射(SAXS)和中子散射(SANS)技术，结合选择性氘代标记手段，成功破解了RNA:RNA复合物的结构密码。这项研究首次实验证实：通过同位素工程可以实现RNA分子间的对比度匹配(CM)，从而在复合物中"隐形"特定RNA组分，精准捕捉其构象变化。团队采用SAXS绘制了游离态RNA及其复合物的溶液结构，而SANS则像分子显微镜般，通过氘代RNA的"隐身衣"特性，单独解析了复合物中目标RNA的三维形态。更令人振奋的是，实验数据不仅能验证AlphaFold 3预测的RNA:RNA复合物模型，还能优化这些模型使其更贴近真实溶液状态。这项技术突破为揭示RNA在功能性组装体中

  来源：Structure

  时间：2025-02-19

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