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  • 空间整合的光酶级联反应通过细胞内生物催化和细胞外光催化实现了需氧辅因子的自我循环利用

    Zong-Lin Li|Li-Man Gu|Zhi-Min Li|Wei-Hua Xiong华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室,中国上海梅龙路130号,200237摘要好氧光酶级联反应的实际应用受到系统组件之间固有不兼容性的严重限制,包括光催化物质对酶的失活以及由于酶沉淀导致的光穿透减少。在这里,我们提出了一个正交平台,通过整合细胞内无材料的酶固定和细胞外辅因子的稳定来克服这些限制。将酶与阳离子θ-防御素标签融合后,通过静电相互作用将其锚定在微生物膜上,从而获得光学透明、与膜相关的生物催化剂,并保持高活性。一种生物相容的Ni(II)催化剂通过Ni(II)/Ni(III)氧化还原循环将易受

    来源:Molecular Catalysis

    时间:2025-12-05

  • 通过半理性设计提高藻酸盐裂解酶的特异性活性和热稳定性

    本研究聚焦于提高褐藻多糖 alginate 的酶解效率及其工业应用潜力。研究者从假交替单胞菌(*Pseudoalteromonas*)Alg6B 菌株中分离出 PL7 家族 alginate lyase Alg-7,通过系统化分子改造策略,成功开发出具有显著催化活性和热稳定性的新型突变体。该成果为生物制造领域的高效酶制剂开发提供了重要技术参考。研究团队首先构建了 Alg-7 的三维结构模型,通过序列比对锁定活性口袋附近的保守氨基酸残基。基于此,采用"主动口袋优化"与"表面电荷调控"双阶段改造策略:第一阶段运用 SaprotHub 和 PoPMuSiC 工具,对活性中心周边非保守位点进行定向突变

    来源:Molecular Catalysis

    时间:2025-12-05

  • 乙醇与乙醇/乙醛混合物在Mo/MgO-SiO₂催化剂上的偶联反应

    本研究聚焦于开发高效催化乙醇转化为丁二烯(1,3-丁二烯)和丁醇(1-丁醇)的催化剂体系。研究团队通过湿法 kneading 技术制备了不同钼负载量的 MgO-SiO₂ 催化剂,系统考察了催化剂结构特性、酸碱性质与催化性能的关联性,并深入探讨了反应路径的多样性。### 一、催化剂体系设计与表征研究采用湿法 kneading 技术制备 MgO-SiO₂ 基催化剂,通过调节 pH 值(11.4)实现二氧化硅包覆氧化镁的核壳结构。此方法生成的催化剂具有更优的酸碱协同效应:氧化镁提供碱性位点促进乙醇解吸附,而二氧化硅-氧化镁界面处的酸性位点(Si-O-Mg键)则有利于脱水反应。表征数据显示,纯 MgO

    来源:Molecular Catalysis

    时间:2025-12-05

  • 通过协同的Co-Zr掺杂增强CeO₂纳米棒中的光热丙烷脱氢反应

    该研究聚焦于开发高效低能耗的丙烷氧化脱氢(ODH)催化剂。团队通过创新性的共掺杂策略,成功构建了Zr和Co共掺杂的CeO₂纳米棒催化剂,显著提升了光热催化条件下的丙烷转化率和产物选择性。以下从研究背景、技术路线、创新突破及工业应用价值四个维度进行系统解读。一、丙烷氧化脱氢的产业需求与科学挑战90%的丙烯选择性。二、催化剂设计策略与技术突破1. 结构设计创新采用"水热合成+原子化干燥"的复合工艺制备纳米材料,首先通过 Ce(NO3)3与ZrO(NO3)2的共沉淀反应构建CeO₂纳米棒基底(比表面积达152 m²/g)。后续Co掺杂过程中,通过精确控制原子化干燥速率(0.5 nm/s),在保持纳米

    来源:Molecular Catalysis

    时间:2025-12-05

  • 单个金属原子吸附在二氮化硼(BC)单层上,作为硝酸盐还原反应的有前景的电化学催化剂:一项理论研究

    该研究聚焦于通过电催化硝酸盐还原反应(NO₃RR)实现环境污染物治理与氨合成同步的目标。研究团队采用密度泛函理论(DFT)计算结合高通量筛选方法,系统评估了过渡金属单原子(SACs)负载于硼碳氮(BC₂N)单层材料的催化性能。通过对比分析多种金属-载体组合,最终筛选出Cr@typeA Vc₂和Cu@typeB Vc₁两种催化剂体系,其核心发现与启示可归纳为以下三个层面:**一、催化体系设计原理与材料特性** 研究以BC₂N单层材料为载体基底,其独特结构由B-C-N异质原子链构成三维六边形蜂窝框架。相较于传统碳基材料(如石墨烯或六方 BN),BC₂N具有双重优势:一方面,B-N键的极性特性可形

    来源:Molecular Catalysis

    时间:2025-12-05

  • 使用基于MgMn₂O₄纳米颗粒的传感器在相对较低的温度下检测低浓度的正丁醇

    本研究针对n-丁醇的检测需求,开发了一种基于MgMn2O4纳米颗粒的新型气体传感器。通过微波辅助胶体合成结合热处理工艺,成功制备出平均粒径31纳米的MgMn2O4材料,并在150℃工作温度下展现出对n-丁醇的优异检测性能。实验采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外可见吸收光谱(UV-Vis)等多维度表征方法,系统揭示了材料的结构特性与传感机制。材料合成部分采用硝酸镁与硝酸锰的混合溶液,通过微波辐射引发胶体反应。与传统高温煅烧工艺不同,该微波辅助合成法能更精确控制颗粒尺寸,同时引入的表面活性剂(十二烷胺)有效抑制了纳米颗粒的团聚现象。经400℃热处理后形成的MMO400样品,其XRD

    来源:Microchemical Journal

    时间:2025-12-05

  • 开发基于Ti-Si混合氧化物的路易斯酸中心,用于己二酸的酯化反应

    羟基苯乙醛(HPA)作为精细化工领域的关键中间体,在塑料izer、合成树脂涂层及润滑剂制造中具有重要应用价值。传统HPA合成主要依赖甲醛与异丁醛的交叉 aldol 缩合反应,但均相催化剂存在腐蚀性强、回收困难等缺陷。近年来,基于层状双氢氧化物(LDHs)的混合金属氧化物(MMOs)催化剂因其可调控的表面酸碱性、高比表面积和易回收等优势受到广泛关注。本文通过新型 aqueous miscible organic solvent treatment(AMOST)技术改性LDHs前驱体,成功制备出具有高催化性能的Mg-Al混合金属氧化物催化剂体系。在实验设计方面,研究团队采用共沉淀法制备Mg2Al-

    来源:Molecular Catalysis

    时间:2025-12-05

  • 使用ag@La-MOF电化学检测维生素D₃:设计、制备及其在生物样本中的应用

    该研究聚焦于开发一种新型电化学传感平台用于检测维生素D₃,旨在解决传统检测方法存在的操作复杂、成本高昂、仪器依赖性强等问题。维生素D₃作为脂溶性维生素,在骨骼健康、免疫调节及心血管疾病预防中起关键作用。尽管现有检测技术如ELISA、质谱、化学发光免疫分析等灵敏度较高,但其在实际临床应用中仍面临操作繁琐、设备昂贵、专业性强等限制。电化学传感技术凭借其便携性、低成本和实时监测优势,成为替代传统方法的重要方向。研究团队创新性地采用银掺杂的镧基金属有机框架(Ag@La-MOF)作为传感材料。镧系金属有机框架(La-MOF)因其可调控的孔结构、高比表面积和丰富的活性位点,在吸附和催化领域展现出独特优势。

    来源:Microchemical Journal

    时间:2025-12-05

  • 聚(亮蓝)–氧化石墨烯电极以及涂有聚氧乙烯的聚己内酯纳米颗粒,用于电化学研究氟达拉滨–白蛋白在血液癌症治疗中的相互作用及其稳定性

    姜新浩|费哲奇|陈应世|曹胜宇|谢文博|连莉莉中国广西工业职业技术学院分析化学系摘要本研究开发了一种简便的一锅法水热合成方法,随后通过独特的空气热解步骤制备了具有氮氧共掺杂碳壳层的磁性微球(NO-MHC),用于萃取邻苯二甲酸酯(PAEs)。所得吸附剂具有核壳结构,平均粒径约为100纳米,碳壳层厚度约为5纳米。由于含有磁性的Fe3O4核心,NO-MHC可以通过磁铁轻松从水溶液中回收。当作为磁性固相萃取(MSPE)吸附剂使用时,NO-MHC在萃取六种PAEs方面表现出优异的性能,绝对回收率超过85%。这一性能明显优于没有杂原子掺杂碳壳层的磁性微球。通过将基于NO-MHC的MSPE与超高效液相色谱(

    来源:Microchemical Journal

    时间:2025-12-05

  • 综述:将VFA纳入骨质疏松症护理的标准临床DXA评估:国际DXA最佳实践工作组的建议

    Bibek Saha | Vijayvardhan Kamalumpundi | Don C. Codipilly明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所内科部门摘要2型糖尿病和肥胖症在美国导致了显著的发病率、死亡率以及医疗费用。临床医生越来越多地使用胰高血糖素样肽1(GLP1)受体激动剂(GLP1-RAs)和双GLP1及葡萄糖依赖性胰岛素促泌多肽受体激动剂来治疗这些疾病及其他病症。然而,40%至70%的患者会出现胃肠道不良反应,如恶心、呕吐、腹泻、便秘、胃排空延迟和胆道疾病。高质量的研究尚未证实这些药物会增加胰腺炎的风险。胃肠道症状的管理应从饮食调整开始——采取少量多餐的方式,保证充足的水分摄入,并避免

    来源:Mathematical Biosciences

    时间:2025-12-05

  • 模拟欧洲本土蜜蜂群体中瓦螨(Varroa Destructor)的传播与管理

    该研究针对澳大利亚欧洲蜜蜂群中Varroa destructor的潜在入侵风险,构建了一个结合蜂巢内部繁殖机制与蜂巢间传播动态的网络模型,以评估检测与清除策略的有效性。研究核心在于揭示不同检测频率、启动时间及测试方法对Varroa扩散范围的量化影响,为制定澳大利亚国家级防控策略提供理论依据。**研究背景与意义** Varroa destructor作为欧洲蜜蜂的主要寄生虫,其幼虫寄生可导致宿主蜜蜂死亡,并通过传播Deformed Wing Virus等病原体威胁全球养蜂业。澳大利亚自2022年发现该虫后,面临将其控制在现有感染区外的挑战。由于欧洲蜜蜂在澳大利亚的密度全球最高且缺乏天敌,一旦V

    来源:Journal of Theoretical Biology

    时间:2025-12-05

  • 宿主更换对寄生蜂Habrobracon hebetor种群更新能力及跨代适应性的影响

    姚 黄 | 文 金涛 | 田 春林 | 李 安 | 杨 徐 | 李 国伟 | 江 思清 | 毛 一 | 杨 毛发贵州烟草公司贵阳分公司,中国贵州省贵阳市 550005摘要宿主转换是一种用于恢复寄生天敌种群活力的策略,对于维持其害虫控制效果至关重要。本研究评估了长期在Ephestia elutella上饲养的Habrobracon hebetor将其宿主转换为Plodia interpunctella或Corcyra cephalonica连续五代后的影响。评估重点关注这种寄生蜂对原始宿主E. elutella的寄生能力,以及这种变化对亲代和第一代后代的影响。结果表明,宿主转换显著增加了H. h

    来源:Journal of Stored Products Research

    时间:2025-12-05

  • Piezo1通过钙-JNK/c-Jun信号通路,在原代大鼠心房心肌细胞中调控微重力环境诱导的ANP(血管紧张素原转化酶)分泌

    该研究聚焦于微重力环境下ANP(心房钠尿肽)分泌异常的分子机制,重点探索机械感受器Piezo1通道与JNK/c-Jun信号通路在其中的调控作用。通过构建体外模拟微重力模型,结合药物干预和基因沉默技术,首次系统揭示了Piezo1通过钙信号激活JNK/c-Jun通路介导ANP上调的完整分子链条。**研究背景与科学问题** 长期太空任务中,宇航员面临心血管系统适应性挑战,特别是复重力后直立耐受障碍(PSOI)。现有研究证实微重力导致ANP水平急性升高,但调控其表达的 upstream 机制尚未阐明。尽管SAC(机械感受离子通道)作为机械信号转导的枢纽备受关注,但具体涉及的通道亚型及其下游信号网络尚

    来源:Journal of Radiation Research and Applied Sciences

    时间:2025-12-05

  • 用于自动诊断膝关节X光片中骨质疏松症的多模态机器学习框架:通过DCA(判别分析)强调模型的可重复性和临床实用性,并构建判别图

    该研究聚焦于利用膝部X光影像结合多模态数据融合技术,构建自动化骨密度诊断框架,并完成多中心临床验证。以下从研究背景、技术路径、创新成果及临床价值四个维度进行解读。一、研究背景与问题提出骨质疏松作为全球性骨骼疾病,其早期诊断对降低骨折风险至关重要。当前临床金标准双能X线吸收法(DXA)存在设备成本高、检查耗时长等局限性,难以在基层医疗机构普及。而膝部X光作为常规检查项目,具有高普及性、低成本优势,但传统阅片方式受主观因素影响较大,难以量化分析骨骼结构变化。因此,开发基于膝部X光的智能化诊断工具具有重要临床价值。二、技术路径与创新点1. **多源数据融合策略**研究创新性地整合了三类数据源:0.7

    来源:Journal of Radiation Research and Applied Sciences

    时间:2025-12-05

  • 固定在Zn–Al层状双氢氧化物表面的银纳米粒子作为异相催化剂,用于合成铬烯衍生物

    阿里·B·M·阿里(Ali B.M. Ali)|阿马尔·亚西尔·艾哈迈德(Ammar Yasir Ahmed)|纳林德吉特·辛格·萨瓦兰·辛格(Narinderjit Singh Sawaran Singh)|亚历杭德罗·佩雷斯-拉里奥斯(Alejandro Pérez-Larios)|卡洛斯·索托-罗布雷斯(Carlos Soto-Robles)|奥斯明·阿维莱斯-加西亚(Osmin Áviles-García)|普拉迪普·詹吉尔(Pradeep Jangir)|M·A·迪亚布(M.A. Diab)|赫巴·A·埃尔-萨班(Heba A. El-Sabban)|穆塔巴尔·拉蒂波娃(Mutaba

    来源:Journal of Organometallic Chemistry

    时间:2025-12-05

  • 计算进化驱动的新型螺旋蛋白设计:AlphaFold2与判别网络协同探索蛋白质折叠新空间

    蛋白质是生命活动的主要执行者,其功能很大程度上由其独特的三维结构决定。在自然界中,存在一类结构规整、像弹簧或线圈一样的蛋白质,被称为螺旋蛋白(Solenoid Proteins)。它们由相似的结构单元像串珠一样重复排列而成,根据构成单元的主要二级结构,可分为α-螺旋、β-螺旋和αβ-螺旋等类型。这类蛋白质因其模块化的结构和延伸的表面,在DNA结合、信号传导、抗冻等方面发挥着重要作用,同时也被认为是构建新型生物材料、纳米器件和药物的理想支架。然而,传统的蛋白质设计方法耗时耗力,难以高效地创造出具有特定折叠方式的新型螺旋蛋白。近年来,深度学习技术,特别是AlphaFold2 (AF2)的出现,彻底

    来源:Communications Chemistry

    时间:2025-12-05

  • 由癌症引发的细胞因子免疫调节机制能够改善心脏功能并抑制纤维化进程

    本研究揭示了肿瘤与心脏健康之间的新型免疫调控机制,为纤维化疾病治疗提供了创新思路。研究团队通过构建MDX小鼠模型(肌营养不良症模型),发现体内移植肿瘤细胞可显著改善心脏功能并抑制纤维化进程。这一发现颠覆了传统认知中肿瘤与器官功能相互抵消的观点,首次明确肿瘤通过激活天然免疫反应实现心脏修复的分子机制。核心发现表明,肿瘤诱导的血清中含有关键修复因子。当给心脏纤维化的小鼠注射肿瘤患者血清后,其心脏收缩效率(FS%)在8天内显著提升,并持续改善达25天以上。进一步分析发现,这种修复效果依赖于自然杀伤(NK)细胞激活产生的两类核心细胞因子:干扰素γ(IFNγ)和肿瘤坏死因子α(TNFα)。实验证实,单独

    来源:Journal of Molecular and Cellular Cardiology Plus

    时间:2025-12-05

  • 苯甲酸辅助的铁基MOF(MIL-100(Fe))缺陷工程以实现CO2吸附性能的提升:结构、动力学及热力学分析

    本研究聚焦于通过缺陷工程策略优化金属有机框架材料(MOF)的二氧化碳(CO₂)吸附性能。团队以MIL-100(Fe)为研究对象,创新性地采用苯甲酸作为辅助剂,在材料合成过程中引入可控的缺陷结构,从而突破传统MOF材料在CO₂捕获方面的效能瓶颈。该成果不仅为下一代高效碳捕集材料的设计提供了新思路,更为工业领域的大规模应用奠定了理论基础。在研究背景方面,全球工业化进程导致大气CO₂浓度突破420ppm临界值,其引发的温室效应和海洋酸化问题已成为亟待解决的全球性挑战。当前主流的CO₂吸附技术如胺溶液存在能耗高、设备腐蚀性强等缺陷,而MOF材料凭借其可调控的孔道结构和高比表面积特性,展现出替代潜力。但

    来源:Journal of Industrial and Engineering Chemistry

    时间:2025-12-05

  • 综述:锌金属(002)晶面的进展在稳定锌阳极中的应用

    本文系统综述了水系锌离子电池(ZIBs)正极材料中锌金属负极的晶体学调控策略及其关键科学问题。研究团队通过深入分析锌金属的晶体生长机制,揭示了晶面取向对沉积形貌的定向调控作用,并构建了涵盖电极设计、电解液优化、界面工程的多维度解决方案。一、技术痛点与机理解析锌金属负极在实际应用中面临三大核心挑战:1)循环过程中枝晶状沉积导致短路风险;2)副反应(如析氢、腐蚀)引发活性物质不可逆损失;3)离子传输路径受阻导致的效率衰减。研究团队通过晶体学视角揭示了这些问题的内在关联——锌金属的晶面暴露程度直接影响其成核与生长动力学。实验数据显示,(100)和(101)晶面因较高表面能(1.15-1.27 J/m

    来源:Journal of Industrial and Engineering Chemistry

    时间:2025-12-05

  • 等离子体增强微波驱动的甲烷热解用于氢气和碳的生产

    本研究聚焦于微波辅助甲烷裂解过程中非热等离子体对反应效率及产物结构的影响,通过创新性的双区反应器设计,系统验证了电极驱动型等离子体对提升氢能产率的关键作用。研究团队采用微波功率为1100-1200W的实验装置,在石英反应器内构建了热解区与等离子体区的物理隔离,通过对比实验揭示了以下核心发现:在热力学参数控制方面,研究采用125-250μm的石油焦碳颗粒作为载气介质,在氦气保护下预处理至1000℃,确保反应体系不含硫等杂质。实验温度梯度覆盖800-1100℃,发现等离子体存在时,甲烷转化率(MCR)较纯热解模式提升15-35%,其中在900℃工况下最高达到35%的突破性效率。值得注意的是,这种提

    来源:Journal of the Energy Institute

    时间:2025-12-05


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