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机器学习技术实现了恶性疟原虫(Plasmodium falciparum)环孢子体蛋白的新多表位设计,该设计旨在靶向三聚体L9抗体
这项研究聚焦于通过机器学习驱动的结构导向蛋白设计,开发新型多表位疟疾疫苗抗原。研究团队针对疟原虫血孢子蛋白(PfCSP)的核心重复区域中的次要重复序列(NPNV)设计抗原,旨在通过结构优化增强与高效单克隆抗体L9的结合能力,同时模拟抗体之间的同型相互作用,这是L9在体内发挥保护作用的关键。### 研究背景与核心挑战疟疾仍是全球最致命的传染病之一,现有疫苗如RTS,S和R21虽能提供一定保护,但存在抗体应答质量不稳定、对变异株覆盖不足等问题。疫苗的抗原成分多采用血孢子蛋白的重复序列,但传统疫苗仅整合主要重复序列(NANP/NPNA),而次要重复序列(NPNV)因结构松散难以有效呈递。研究发现,针
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-12-05
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利用高通量单B细胞技术对害虫病毒中糖蛋白E2结构域B/C的抗体多样性进行表征
该研究聚焦于利用微流控技术与单B细胞测序技术结合,系统解析口蹄疫病毒(CSFV)E2蛋白B/C域的抗原特异性抗体谱,为新型诊断试剂和疫苗开发提供理论支撑。研究团队通过定制化免疫策略与高通量单细胞分析平台,成功揭示了B/C域的抗原异质性特征及潜在保守性抗原表位。研究采用两阶段免疫方案:首先以完整E2蛋白(去除跨膜区)进行初始免疫,随后通过三次递进式加强免疫使用截短版E2蛋白(保留B/C域)。这种分阶段免疫策略有效富集了针对B/C域的抗原特异性B细胞。微流控分选系统突破了传统流式细胞术的技术瓶颈,在单细胞水平实现了抗体产家的精准捕获。该技术通过优化细胞捕获效率与荧光标记兼容性,显著提高了复杂样本中
来源:Virology
时间:2025-12-05
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一种半监督领域适应方法,用于跨气体浓度预测,该方法结合多目标学习和双向迁移技术,应用于电子鼻系统
气浓度预测领域的跨域回归方法创新研究一、研究领域现状与技术痛点气浓度预测作为环境监测、工业安全及医疗诊断等关键领域的核心技术,近年来在深度学习推动下取得显著进展。当前主流方法主要聚焦于分类任务,采用CNN、RNN及其混合架构实现高精度预测。然而这些方法存在三大瓶颈:首先,传感器物理特性差异导致跨域迁移困难,文献[30-35]均指出传感器漂移问题;其次,传统方法过度依赖高质量标注数据,文献[1-3]证实环境气体浓度标注成本高达万元/千样本量级;再者,现有跨域方法多针对单气体分类设计,难以应对多气体协同检测场景。特别是当源域与目标域存在气体种类差异时(如甲烷源域向丙烷目标域迁移),传统域适应方法在
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-12-05
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综述:肌醇焦磷酸介导的蛋白质焦磷酸化——检测方法、功能及其调控机制
蛋白磷酸吡哆磷酸化(Protein Pyrophosphorylation)作为一种新兴的翻译后修饰(PTM),近年来在细胞信号传导和功能调控领域引发了广泛关注。本文将从研究背景、发现历程、分析方法、功能调控及未来方向五个方面展开系统解读。### 一、研究背景与核心概念磷酸化作为最常见的蛋白质翻译后修饰,通过调控氨基酸残基的磷酸化状态影响蛋白活性与功能。然而,传统磷酸化仅涉及单磷酸基团转移,而蛋白磷酸吡哆磷酸化(PP-InsP依赖的磷酸化)则通过转移二磷酸基团形成新的磷酸化形式。这种修饰由肌醇多磷酸(PP-InsP)家族分子介导,包括1,5-二磷酸肌醇四磷酸(1,5(PP)₂-InsP₄)和5
来源:FEBS Letters
时间:2025-12-05
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基于Astral技术的DIA蛋白质组学研究方法揭示了幼年绿鳍马脸石斑鱼(Thamnaconus septentrionalis)肝脏对低温环境的响应机制
研究团队针对高价值经济鱼类Thamnaconus septentrionalis(中华鲼)的低温耐受机制展开系统性分析。该物种在长江流域及沿海地区具有显著经济价值,但其养殖范围受限于水温阈值,通常需维持在20-25℃环境。近年来,随着全球气候变暖导致的极端低温事件频发,以及人工养殖规模化程度的提升,探究其低温响应机制对突破地理限制、实现全季节养殖具有重要实践意义。在实验设计方面,研究采用400尾健康幼鱼作为研究对象,通过24小时梯度降温实验(10-25℃),结合循环水养殖系统(RAS)维持稳定水质参数(溶解氧≥6 mg/L,盐度20‰,pH 7.8±0.2),系统评估低温胁迫对鱼体生理及分子层
来源:Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics
时间:2025-12-05
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随机时间位移近似方法使得能够在大型数据集上对宿主体内的病毒动态机制模型进行分层贝叶斯推断
该研究致力于解决宿主内病毒动力学(Within-Host Viral Dynamics, WHVD)建模中的计算瓶颈问题,提出了一种结合随机性与确定性的高效推断方法。以下从研究背景、核心方法、实验验证与实际应用三个维度进行解读。### 一、研究背景与问题提出宿主内病毒动力学研究旨在通过数学模型揭示病毒在宿主体内的复制、免疫响应及清除等动态过程。现有模型主要分为两类:1. **现象学模型**:通过拟合病毒载量(Viral Load, VL)的宏观趋势(如增长速率、峰值时间等)建立经验模型。这类模型计算效率高,但无法解释生物学机制,且对早期阶段(病毒载量低于检测阈值)的数据完全忽略。2. **机制
来源:PLOS Computational Biology
时间:2025-12-05
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结合Illumina和Pacbio SMRT测序技术对日本鳗(Anguilla japonica)前瘦头鱼类(preleptocephali)的转录组进行分析
日本鳗鲡早期发育阶段的转录组动态调控机制研究摘要部分系统阐述了日本鳗鲡(Anguilla japonica)作为濒危底栖鱼类在人工育苗中的核心难题。研究团队采用PacBio单分子实时测序长读技术结合Illumina RNA-seq短读校正策略,构建了1-7日龄预lep妥蜥阶段(preleptocephali)的完整转录本数据库。通过整合两种测序平台的数据,共获得336,361条高质量校正后的全长非重复转录本,其中包含6364个新发现基因,17,317个可变剪接事件,3618个选择性polyA位点,以及4020条高置信度长链非编码RNA(LncRNAs)。该研究特别关注视觉系统(杆状体与视锥体)
来源:Aquaculture
时间:2025-12-05
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MFSD-YOLO:一种适用于水产养殖中的多场景小型鱼类目标检测方法
水产养殖智能化过程中,精准识别鱼类个体已成为制约行业升级的关键技术瓶颈。密集养殖场景下,鱼群目标普遍存在图像模糊、遮挡严重、形态畸变及尺度差异显著等复杂问题,传统检测方法难以满足实时性、鲁棒性需求。针对这一行业痛点,研究团队创新性地构建了基于YOLOv8框架的多场景鱼类目标检测体系,通过融合图像增强模块与双向特征金字塔网络,显著提升了水下鱼群检测的精度与适应性。在数据基础建设方面,研究团队依托山东莱州明博水产有限公司的生态养殖基地,采集了覆盖不同养殖阶段、光照条件、拍摄角度的多元化数据集。通过专业水下摄像系统,以1920×1080分辨率连续采集鱼群活动影像,重点捕捉高密度养殖场景中个体重叠、动
来源:Aquacultural Engineering
时间:2025-12-05
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基于近红外光谱技术的葡萄酒葡萄成熟度分类:采用SG-SFLA-Transformer模型
该研究针对赤霞珠葡萄成熟度检测难题,创新性地构建了基于Savitzky-Golay平滑预处理、Shuffled Frog Leaping Algorithm(SFLA)特征筛选与Transformer深度学习模型的复合型分类体系。研究团队通过采集360份赤霞珠葡萄样本,在四个成熟阶段(I至IV)同步获取近红外光谱数据与物化参数,系统验证了该技术路线的有效性。在数据预处理环节,研究者对比了8种预处理方法。实验表明,单独使用Savitzky-Golay平滑预处理可显著消除光谱噪声(信噪比提升约37%),同时保留关键特征波长。这一发现源于其特有的多项式拟合算法,能有效平滑高频噪声而不丢失低频特征信息
来源:International Journal of Fruit Science
时间:2025-12-05
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波掩蔽技术增强心电图线性回归重建性能:一种低计算成本的预处理创新方法
当医生通过心电图(ECG)检查心脏健康时,通常需要给患者贴上10个电极来记录12导联的心电信号。这种标准12导联(S12)系统自1954年沿用至今,虽然能多角度观察心脏电活动,但在实际应用中却存在诸多痛点:电极过多导致操作繁琐、患者移动易造成信号干扰、急诊场景下宝贵的抢救时间被电极粘贴过程所占用。更棘手的是,当某些导联信号因电极脱落或噪声干扰而缺失时,医生可能面临诊断信息不完整的困境。近年来,研究人员开始探索通过少量导联重建完整12导联心电图的技术。传统观点认为,由于人体生理的复杂性,非线性模型(特别是深度学习)必然优于简单线性方法。但莱斯特大学的研究团队在《Scientific Report
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-05
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高通量分离正常人及肺纤维化人肺泡上皮细胞新技术及其在疾病建模中的应用
在人体肺部,肺泡是气体交换的关键场所,其完整性由肺泡上皮细胞维持,其中肺泡2型(Alveolar Type 2, AT2)细胞不仅是分泌表面活性物质的关键细胞,更被证实是肺泡区域的干/祖细胞,在肺泡稳态维持和组织损伤修复中扮演着核心角色。因此,AT2细胞成为研究肺部生理、疾病机制(特别是特发性肺纤维化,Idiopathic Pulmonary Fibrosis, IPF)、药物筛选乃至细胞治疗的重要对象。然而,从人肺组织,尤其是病理状态下的肺组织(如IPF)中,高效、高纯度地分离出具有功能活性的原代AT2细胞,一直是该领域面临的技术挑战。传统的荧光激活细胞分选(Fluorescence-Act
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-05
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基于CryoCapsule-HPM Liveμ-R221联用的活细胞至电镜三维相关成像技术:实现内吞体动态追踪的新突破
在生命科学领域,将动态的活细胞信息与高分辨率的电子显微镜图像进行关联,一直是科学家们追求的目标。相关光镜和电子显微镜(CLEM)技术应运而生,它试图弥合不同成像尺度之间的鸿沟,让研究人员能够先观察活细胞中的动态事件,然后再在电镜下精确定位同一结构的超微细节。然而,这条路充满挑战。其中一个关键难点在于,如何在不破坏细胞生理状态的前提下,将活细胞观察后的样品瞬间“冻结”在接近自然的状态,以便进行后续的电镜制样。传统的化学固定方法会引入人工假象,而物理冷冻固定,特别是高压冷冻(High-Pressure Freezing, HPF)技术,虽能更好地保存样品的超微结构,但其操作复杂,且难以与活细胞成像
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-05
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综述:化妆品中替代动物实验的方法:专利申请综述与未来展望
近年来,全球范围内关于化妆品和药品皮肤测试替代方法的研究呈现显著增长态势。本文基于对2015至2025年间国际专利数据库的深度分析,系统梳理了非动物测试技术的创新路径与发展趋势。研究团队从470项专利申请中筛选出23项符合技术标准与临床验证要求的创新成果,揭示了生物医学工程与皮肤科学交叉领域的技术突破。在技术路径选择上,三维重构皮肤模型占据主导地位。这类技术通过整合表皮细胞、毛发生长期细胞和皮脂腺细胞,成功模拟了人类皮肤的多层结构与微环境。实验数据显示,新型人源化皮肤模型对化学物质的渗透率预测准确度达到92%,较传统二维培养体系提升37个百分点。值得注意的是,技术融合趋势日益明显,部分专利将微
来源:Toxicology in Vitro
时间:2025-12-05
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利用光诱导化学发光检测法进行成分分析的诊断方法的发展与临床应用:用于表征屋尘螨特异性IgE
尘螨过敏相关IgE抗体检测技术的临床应用研究一、研究背景与意义尘螨过敏作为全球性健康问题,其导致的过敏性鼻炎、哮喘和特应性皮炎等疾病呈现显著上升趋势。最新流行病学数据显示,中国儿童尘螨过敏患病率已达12.94%,且多系统过敏共存现象普遍。传统检测方法存在灵敏度不足、交叉反应干扰等问题,而分子诊断技术的突破为精准分型提供了新思路。本研究创新性地将LiCA技术应用于尘螨过敏原检测,重点突破三大技术难点:高纯度过敏原分装、微球表面抗原定向偶联、化学发光信号放大机制优化。二、LiCA技术原理与优势该技术采用双抗体夹心法,通过生物素标记抗体与化学发光微球系统结合。检测过程中,患者血清中的过敏原特异性Ig
来源:Journal of Immunological Methods
时间:2025-12-05
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综述:核力学综述:进展、疾病相关性、方法论及人工智能应用
摘要细胞核不仅作为遗传信息的储存库,还在响应外部机械刺激时的机械感应和机械转导中发挥着核心作用。这一过程对于细胞适应各种机械环境至关重要,并对组织工程和再生医学具有重大意义。然而,该领域的系统性和综合性综述仍然很少,特别是涉及人工智能辅助研究等新兴方向的综述。为了填补这一空白,我们分析了过去二十年中的主要贡献者和研究热点,包括关键的结构性和信号分子,如层粘连蛋白A/C(lamin A/C)和YAP/TAZ(YAP/TAZ)。在此基础上,我们总结了最新的研究进展,强调了LMNA(层粘连蛋白A)的粘弹性特性以及LMNB(层粘连蛋白B)和浓缩染色质的弹性特征,指出了它们作为核心核机械元件在保护、适应
来源:Cell Biochemistry and Biophysics
时间:2025-12-05
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优化用于人类血浆环境电离质谱机器学习分类的归一化方法选择
该研究系统评估了多种质谱数据预处理方法对聚类分析和机器学习分类的影响,重点探讨了大气固体分析探头质谱(ASAP-MS)在心血管疾病和腹主动脉瘤临床诊断中的应用。研究基于两个独立临床队列的数据:牛津急性心肌梗死(OxAMI)队列包含242份血浆样本,牛津腹主动脉瘤(OxAAA)队列包含242份样本。研究团队构建了包含24种正常化、9种缩放和6种变换方法的组合体系,涵盖420种预处理方案,旨在确定最优化的数据处理流程。### 一、技术背景与挑战ASAP-MS作为无目标质谱技术,通过直接接触样本释放化合物离子化,具有快速、无需复杂前处理的优点。然而,这种技术存在显著的技术变异问题:样本量难以精确控制
来源:International Journal of Mass Spectrometry
时间:2025-12-05
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单次曝光高光谱波前成像技术:实现宽带光束时空特性表征的新突破
当科学家们试图捕捉超高功率激光脉冲的完整信息时,他们面临着一个长期存在的技术难题:传统波前传感器只能在单色光下工作,而真实世界的光源往往包含丰富的色彩。特别是在多拍瓦激光装置、生物医学成像和材料色散研究等领域,研究人员迫切需要一种能够同时获取光谱和波前信息的工具。这就好比想要同时记录一场交响乐中每个乐器的音色和声源位置,但现有的仪器只能识别整体旋律而无法分辨细节。传统波前传感技术基于一个关键假设:不同波长的光具有相同的波前形状。然而,在真实光学系统中,透镜、棱镜等元件都会引入色差,导致不同颜色的光波前产生差异。这种"时空耦合"效应在超短脉冲激光系统中尤为显著,可能严重影响聚焦强度和控制精度。更
来源:Nature Communications
时间:2025-12-05
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综述:基于高性能膜(HOF)的膜在气体分离技术中的新兴作用:设计、挑战与机遇
氢键有机框架材料在气体分离膜领域的创新进展与应用前景(总字数:约2150字符)一、新型分离材料的科学突破氢键有机框架(HOF)材料作为第三代晶体多孔材料,正在重塑气体分离膜技术体系。这类材料通过有机分子间可逆的氢键网络构建三维孔道结构,展现出传统MOF/COF材料难以企及的动态特性与结构可调性。其独特的"自组装-自修复"机制,使得材料在溶剂环境中可保持晶格稳定,同时又能通过氢键重构实现性能优化。二、材料设计原理与技术突破1. 晶体构筑机制HOF材料采用苯环、多环芳烃、三嗪等有机单元通过氢键定向组装,形成具有严格孔径分布的纳米通道(0.35-1.2nm)。这种分子级精准调控能力,使其能够实现气体
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-12-05
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综述:基于钴的双功能氧还原(OER)/有机氢还原(ORR)电催化剂:从纳米结构工程到催化机制的创新,推动能源转换系统领域的尖端研究
氧还原与氧析出反应双功能电催化剂的钴基材料研究进展(全文约2200个汉字)一、研究背景与意义全球能源转型背景下,清洁能源转化技术面临关键挑战。氧还原反应(ORR)与氧析出反应(OER)作为能量转换系统的核心反应,其动力学缓慢与高过电位问题制约着金属-空气电池、燃料电池及电解水装置的性能提升。传统贵金属催化剂(Pt、Ru、Ir)存在成本高昂、资源稀缺的缺陷,而钴基材料凭借其丰富的地球储量(约25ppm)、独特的电子结构(3d⁷4s²)和可调控的物化特性,成为替代贵金属的理想候选。钴元素的d轨道电子云可灵活调整,既能作为电子供体促进ORR,又能作为电子受体加速OER,这种双重特性为开发双功能催化剂
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-12-05
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希腊阿提卡地区游乐场土壤中39种全氟/多氟化合物(PFAS)的同步检测新方法开发与暴露风险评估
在当代城市环境中,儿童游乐场作为孩子们日常活动的重要场所,其土壤质量直接关系到儿童健康。然而,这些看似安全的游乐区域可能隐藏着看不见的威胁——全氟/多氟化合物(PFAS)。这类具有极高化学稳定性的合成有机物,被广泛应用于防水涂料、防油食品包装和消防泡沫等产品中,却因其持久性和生物累积性成为全球关注的新型污染物。尽管近年来对PFAS的研究日益增多,但针对儿童活动区域的系统监测数据仍显不足。传统研究多集中于多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)等传统污染物,而对游乐场土壤中PFAS污染状况的了解十分有限。希腊雅典大学分析化学实验室的Dimitrios-Triantafyllos Gerokon
来源:ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY
时间:2025-12-05