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原子力显微镜表征角质细胞弹粘塑性生物力学特性的标准化方案
皮肤作为机体与外界环境的第一道防线,其机械完整性对维持屏障功能至关重要。然而,在皮肤力学研究中,最表层的角质层(Stratum Corneum, SC)及其基本单元角质细胞(corneocytes)的力学特性研究长期被忽视。更令人困惑的是,文献中报道的角质细胞杨氏模量值存在巨大差异,从几MPa到0.4 GPa不等,这种变异主要源于原子力显微镜(Atomic Force Microscopy, AFM)实验方案的不一致性。以往研究通常假设角质细胞仅发生弹性变形,因此采用基于球形压头的Hertz或JKR模型分析加载-卸载曲线。但研究表明,在压入角质细胞时会在屈服应变处发生塑性变形。此外,探针几何形
来源:Communications Biology
时间:2025-12-06
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人胰腺导管类器官的旋转迁移依赖于肌动蛋白和肌球蛋白活性及其在组织稳态中的意义
在生命的长河中,细胞并非孤军奋战,它们常常以集体的形式协同运动,完成诸如胚胎发育、伤口修复等关键任务。其中,旋转迁移(rotational migration)作为一种特殊的集体运动模式,广泛存在于果蝇卵泡、乳腺腺泡等三维球状结构中,对组织形态发生至关重要。然而,由于缺乏理想的人源原代细胞模型,旋转迁移在哺乳动物系统中的调控机制,尤其是如何启动和维持长期定向运动,仍笼罩在迷雾之中。此外,旋转迁移的异常是否与疾病(如癌症)相关,亦值得深入探索。为了解决这些难题,研究团队将目光投向了人胰腺导管类器官(pancreatic ductal organoids)。这类由人外分泌组织培育而成的三维结构,完
来源:Communications Biology
时间:2025-12-06
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Zein/岩藻多糖微载体通过拓扑信号和水动力调节促进肌生成分化
熊万利|葛成新|张博涛|陈子英|郭玉哲|卢巧辉|谭文松|周燕中国华东科技大学生物反应器工程国家重点实验室,上海200237,中华人民共和国微载体表面拓扑结构与流体剪切应力(FSS)对细胞行为具有关键调控作用。本研究设计了一种含有200微米沟槽的可食用玉米醇溶蛋白/岩藻多糖微载体。通过计算流体动力学(CFD)模拟和实验相结合的方法,分析了动态培养过程中微流控特性及其对细胞的影响。研究表明,通过调控沟槽拓扑结构和FSS,可以实现可控的肌生成分化,从而用于可扩展的培养肉生产。实验结果表明,这种带沟槽的微载体在旋转瓶动态培养中表现出优异的细胞附着和增殖能力,最大细胞密度达到1.16 × 106个细胞/
来源:Journal of Bioscience and Bioengineering
时间:2025-12-06
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一项关于重新定义3D成像中“阿尔法角”(alpha angle)的调查研究
本研究针对股骨颈前倾(Cam型)髋关节撞击综合征(FAI)的诊断标准进行了系统性优化。传统诊断主要依赖二维平片测量的alpha角,但该指标存在测量重复性差、三维形态特征捕捉不足等问题。作者团队通过结合MRI三维重建与统计学建模方法,开发出一种改进的alpha角测量框架,显著提升了Cam型病变的预测精度。### 研究背景与临床意义股骨颈前倾是导致髋关节早期退变的常见病理基础,其诊断准确度直接影响治疗决策。传统alpha角测量采用单一解剖平面投影(通常为3点钟方位),但实际病变可能存在于多个径向平面。研究显示,仅12%的病例在标准投影平面(3点钟)可见明显异常,而其他方位(如2点钟或1点钟)可能隐
来源:Journal of Biomechanics
时间:2025-12-06
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在不同肌肉长度下,进行肘部屈曲运动后肱二头肌的区域剪切模量
本研究聚焦于上肢关键肌群——肱二头肌(Biceps Brachii, BB)的力学特性变化及其与运动负荷的关联性。作者团队通过创新性结合超声波弹性成像技术与运动生物力学分析,揭示了不同关节位置下BB肌的动态力学响应规律,为力量训练的科学化设计提供了重要依据。在研究设计方面,团队采用三因素重复测量方差分析(MANOVA)框架,通过肩关节角度调控实现BB肌从等长到动态牵张的全谱系力学分析。具体而言,在肩关节不同屈曲角度(45°、0°、-45°)下进行最大负荷的离心收缩训练,这种多维度刺激模式突破了传统单一固定角度研究的局限。值得注意的是,样本选择严格限定于经系统力量训练超过两年的男性群体,其肌肉组
来源:Journal of Biomechanics
时间:2025-12-06
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关于儿童主动脉瓣重建中适应环形生长的瓣叶配置的可行性研究
冯文涛|唐晓兰|张爱倩|李如雅|范向明|范宇博北京航空航天大学生物力学与机械生物学重点实验室(教育部),工业和信息化部先进医疗设备创新与转化重点实验室,国家先进医疗设备产教融合创新平台(医学与工程交叉领域),生物科学与医学工程学院,北京100191,中国摘要主动脉瓣重建术保留了原有的主动脉瓣环,并允许其生理性生长,为儿科患者提供了比人工瓣膜置换更好的替代方案。然而,主动脉瓣重建术后,瓣叶对瓣环生长的适应机制仍不明确,目前的临床瓣叶结构可能在儿童患者中存在一定的生长适应性限制。本研究利用数值模拟和体外实验来模拟主动脉瓣重建后的瓣环扩张情况。我们分析了临床瓣叶结构在瓣环扩张过程中的应力分布和血流动
来源:Journal of Biomechanics
时间:2025-12-06
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MYO9B基因缺陷小鼠骨骼特征和力学性质的部位特异性改变
作者名单: Momoko Karashima | Farah A. Al-Omari | Keiichiro Watanabe | Yong-Hoon Jeong | Zongyang Sun | Beth S. Lee | Do-Gyoon Kim 美国俄亥俄州立大学牙科学院正畸学系,哥伦布,OH 43210 摘要 Myosin IXB(MYO9B)是一种非传统的IX类肌球蛋白,在骨细胞中表达,可能在正常的骨骼生长中发挥作用,这可能是由于MYO9B与成骨细胞中的IGF-1信号通路相互作用。然而,MYO9B在决定颌骨特征方面的作用尚未得到研究。本研究的目的是探讨MYO9B基因敲除对幼鼠
来源:Journal of Biomechanics
时间:2025-12-06
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由活性ftsZ聚合物驱动的可伸展水凝胶
该研究通过整合细菌的FtsZ蛋白到聚丙烯酰胺(PA)网络,成功开发了一种由活性聚合物驱动的延展性软凝胶材料。其核心发现可概括为以下四个方面:### 一、活性凝胶的制备与基础特性研究团队采用微流控技术将重组FtsZ蛋白与丙烯酰胺单体混合,在无Mg²⁺条件下形成被动凝胶。通过临界浓度分析(约2.5%聚合物质量分数),发现PA网络在FtsZ未激活时表现出典型的相变特性,形成稳定的网状结构。值得注意的是,FtsZ蛋白在此过程中仅作为物理载体嵌入网络,并未与聚合物发生共价交联。### 二、生化激活引发的力学响应1. **动态网络重构**:当向凝胶中加入Mg²⁺/GTP时,FtsZ蛋白通过GTP水解形成动
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一种能够长期稳定镍富集正极的、具有氧气清除功能的硫化物涂层
本文聚焦于解决高镍层状氧化物正极材料NMC811商业化过程中面临的氧释放问题,通过原子层沉积(ALD)技术制备纳米级ZrS₂涂层,并系统研究其协同转化产物Zr(SO₄)₂对电池性能的提升机制。研究揭示了ZrS₂涂层在抑制氧释放、稳定电解液、增强电极机械性能及保护负极等多方面的协同作用,为高镍正极材料的实际应用提供了创新解决方案。### 研究背景与挑战当前锂离子电池市场正面临高能量密度化需求与材料稳定性之间的矛盾。NMC811(Ni₈₀Mn₁₀Co₁₀O₂)因高容量潜力被视为下一代主流正极材料,但其高镍特性导致在循环过程中出现系列结构劣化问题:1)在4.0V以下较低电位区间易释放氧气,引发电解液
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基于基因组学对芸苔属植物(Brassica juncea (L.) Czern)种子中生物活性化合物、油脂及脂肪酸分子调控机制的探究
摘要油料芸苔属植物,尤其是Brassica juncea,因其较高的油含量以及具有健康促进作用的生物活性化合物(如生育酚和植物甾醇)而备受重视。其是否适合人类食用或工业用途,取决于其脂肪酸的组成。改善这些性状是提升该作物价值的关键,但Brassica juncea中这些生物活性化合物的遗传基础尚未得到充分研究。本研究旨在识别与Brassica juncea中这些生物活性化合物相关的基因组区域。在连续两年内,研究人员对191份Brassica juncea样本的油含量、脂肪酸组成及生物活性化合物(生育酚和植物甾醇)进行了检测。通过全基因组关联研究(GWAS)来分析单核苷酸多态性(SNPs)与种子
来源:Plant Molecular Biology Reporter
时间:2025-12-06
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转录组与代谢组分析揭示了参与Tectaria coadunata (J.Sm.) C.Chr.中黄酮类和萜类化合物生物合成的基因
摘要Tectaria coadunata(J.Sm.)C.Chr. 是一种广泛分布于全球热带地区及印度的药用蕨类植物。该植物的叶子和根茎在印度阿育吠陀医学体系中被用于治疗多种疾病,尤其是与炎症相关的疾病。关于这种植物的现有文献较少,但其抗炎作用主要归因于黄酮类和萜类等广泛的次级代谢物。在本研究中,通过液相色谱-四极杆飞行时间质谱(LC-Q-TOF-MS)技术对叶子和根茎进行了非靶向代谢组学分析,确认了35种大量存在的代谢物,包括黄酮类和萜类。其中,表儿茶素衍生物和6-羟基木犀草素7-O-β-D-葡萄糖苷是主要的黄酮类化合物,而moluccensin J和allamcidin B则是根茎中含量丰
来源:Plant Molecular Biology Reporter
时间:2025-12-06
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一项多中心、随机、对照的临床试验,评估冷冻保存的超厚人类羊膜在治疗复杂性糖尿病足溃疡中的应用
糖尿病足溃疡(DFU)作为糖尿病最常见的并发症之一,不仅显著降低患者生活质量,还带来沉重的经济负担。近年来,随着组织工程学和再生医学的快速发展,生物活性材料在慢性伤口治疗中的应用备受关注。本研究聚焦于TTAX01/Neox 1K这种源自冷冻保存脐带膜的生物材料,通过多中心、随机对照试验评估其在复杂DFU中的安全性和有效性,为临床实践提供了重要参考。### 研究背景与临床需求全球糖尿病患病率持续攀升,国际糖尿病联盟数据显示2019年全球糖尿病患者已达4.63亿,预计到2045年将突破7亿。其中25%的糖尿病患者一生中至少会经历一次DFU,这类溃疡由于合并感染、缺血和神经病变等因素,5年死亡率高达
来源:Wound Repair and Regeneration
时间:2025-12-06
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整合转录组学与靶向代谢组学通过调控异黄酮生物合成、激素信号传导及RNA沉默通路,揭示了大豆对MYMIV病毒的抗性机制
摘要 印度绿豆黄花叶病毒(MYMIV)持续对南亚地区的大豆产量构成重大威胁;然而,导致品种间抗性的分子机制仍不甚明了。本研究采用了一种综合的多组学方法,来探讨两种表现出不同疾病表型的大豆品种——SL 958(抗性)和JS 335(易感)在感染MYMIV后的防御反应。转录组分析显示,SL 958中的防御相关途径被显著激活,尤其是异黄酮生物合成途径,其中GmIF7-O-MT、GmPTS1、GmIFR、GmF4-RL以及含有结构域的蛋白质的表达显著上调。与RNA沉默(GmDCL2A、GmSGS3、GmHSP90-1、GmHEN1A)、水杨酸信号传导、
来源:Journal of Plant Growth Regulation
时间:2025-12-06
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施用MnS纳米颗粒对Eruca sativa (L.) 和 Linum usitatissimum (L.) 的形态学、生物化学特性、产量以及金属积累的影响
摘要随着世界人口的增长,需要通过引入新技术来提高农业生产。近年来,纳米技术取得了飞速发展,但关于硫化锰纳米颗粒(MnS NPs)与植物相互作用的研究却相对较少。本研究旨在通过土壤施用方式,评估MnS NPs对Eruca sativa和Linum usitatissimum的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、能量分散X射线(EDX)光谱、X射线衍射(XRD)和动态光散射(DLS)等物理化学方法分析,确认这些纳米颗粒呈球形,粒径为8纳米,并且表面含有多种功能基团。在土壤中以40毫克/千克和60毫克/千克的浓度施用MnS NPs后,Eruca sativa和Linu
来源:Journal of Plant Growth Regulation
时间:2025-12-06
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木霉和球囊霉调控热胁迫下蔬菜幼苗形态生理性状的机制研究
随着全球气候变暖加剧, scorching field temperatures正对作物生产构成严峻挑战。这一威胁在育苗阶段尤为突出,经过人工环境培育的幼苗往往缺乏足够的抗逆性,难以适应从苗圃到大田的剧烈环境转变。特别是在晚春和夏季,温室内的温度常常超出幼苗发育的最适范围,导致其质量和生产效率显著下降。面对这一全球性难题,单纯依靠遗传改良不仅成本高昂且周期漫长,难以满足商业化育苗的快速需求。在这一背景下,有益土壤微生物(beneficial soil microorganisms, BSM)展现出了巨大潜力。其中,哈茨木霉(Trichoderma harzianum)和丛枝菌根真菌(arbus
来源:Journal of Plant Growth Regulation
时间:2025-12-06
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HmbHLH42是一种光诱导的转录因子,能够正向调控大叶绣球(Hydrangea Macrophylla)萼片中的花青素生物合成过程
摘要花色是Hydrangea macrophylla的重要观赏性状。花青素(一类黄酮类化合物)是其着色的主要色素,其合成受一系列结构基因和转录因子的调控。其中,基本螺旋-环-螺旋(bHLH)转录因子已被确定为花青素生物合成的关键调控因子之一。然而,目前尚未对H. macrophylla中的bHLH转录因子与花色之间的关系进行系统的研究。本研究旨在鉴定bHLH转录因子,并阐明它们在调控H. macrophylla中花青素合成中的分子机制。基于全长转录组数据和系统发育分析,鉴定出三个与花青素合成相关的候选bHLH转录因子,分别命名为HmbHLH1、HmbHLH12和HmbHLH42。亚细胞定位研究
来源:Journal of Plant Growth Regulation
时间:2025-12-06
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根系与叶片特性在干旱条件下对豇豆(Vigna unguiculata L.,豆科)抗旱能力及籽粒产量的提升作用
气候变迁引发的干旱问题对全球农业构成严峻挑战,尤其在非洲等依赖雨养农业的地区。菜豆(Vigna unguiculata)作为重要的粮食和绿肥作物,其抗旱机理研究对提升产量至关重要。本研究通过盆栽实验,对比分析了两种菜豆基因型(IT-16为有限生长型,IT-96D-610为无限生长型)在不同水分胁迫条件下的生理响应与产量表现,为作物抗旱育种提供了新视角。### 研究背景与科学问题全球变暖导致降水格局不稳定,非洲95%的农田缺乏灌溉设施。菜豆虽具较强抗旱性,但其产量易受阶段性干旱影响。现有研究多聚焦单一生长阶段(如开花期)的抗旱机制,缺乏对 vegetative( vegetative)与 flo
来源:Plant Direct
时间:2025-12-06
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高度城市化的池塘中浮游动物的多样性:道路盐分的影响并未通过流域不透水覆盖层的特征体现出来
城市人工暴雨管理池塘中浮游动物多样性的驱动因素及生态效应分析一、研究背景与核心问题城市人工暴雨管理池塘(SWM ponds)作为重要的城市淡水生态系统,其生态功能与自然水体存在显著差异。当前研究多聚焦于自然湖泊或水库的浮游动物群落特征,而对人工建造的SWM ponds关注不足。这类工程系统在快速城市化进程中承担着雨水滞留和水质净化功能,但其复杂的工程结构(如混凝土底质、快速水文波动)与污染物输入(如道路融雪剂、重金属)对浮游动物群落的影响机制尚不明确。本研究通过解析50个SWM ponds的生态数据,旨在揭示以下科学问题:1. 水化学参数(如氯离子、硝酸盐)如何影响浮游动物群落结构2. 池塘形
来源:Limnology and Oceanography
时间:2025-12-06
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抗壁细胞抗体与胃癌的关联因病变部位和幽门螺杆菌感染状态的不同而有所差异
摘要 背景 自身免疫性胃炎会增加患胃癌的风险。然而,它与幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)相关性引起的胃炎之间的作用机制尚不明确。本研究旨在探讨抗壁细胞抗体(APCA)血清阳性与胃癌及其解剖亚型风险之间的关联是否受到幽门螺杆菌感染的影响。 材料与方法 从
来源:Helicobacter
时间:2025-12-06
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利用Hologic Genius数字诊断系统识别出的宫颈薄层制片细胞学检查中高色素密集区域的形态学评估:一项描述性研究
摘要 背景 我们的描述性研究重点关注了在ThinPrep宫颈细胞学检测中,使用人工智能(AI)辅助的Hologic Genius Digital Diagnostics System(HGDDS)系统评估时,那些颜色异常且排列密集的细胞群(HCGs)的形态学特征。 方法
来源:Diagnostic Cytopathology
时间:2025-12-06