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“心灵遥感”是科学家开发针对癌症治疗的新技术
中国科学院深圳先进技术研究院(SIAT)Zheng Hairong教授领导的研究小组最近开发了一种新型的声镊-相控阵全息声镊(PAHAT)系统，该系统基于高密度平面阵列换能器，能够产生可调谐的三维体声波。研究人员希望这个系统能实现药理学版的“心灵遥感”。这项研究最近发表在《Nature Communications》杂志上。由于各种组织、器官、骨骼、血管和血流的特性不同，体内环境极其复杂。如此复杂的环境带来了巨大的挑战:如何使用声学方法来“捕获”细菌，使它们对肿瘤产生治疗效果?
来源：Nature Communications
时间：2023-08-15
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自组装高性能生物分子膜的技术
压电效应——机械能和电能之间的可逆转换——产生生物电在生命系统中具有生理意义。人体胫骨在行走过程中产生的压电电荷促进了骨骼的重塑和生长。此外，呼吸过程中肺部产生的压电电位可以帮助将氧气与血红蛋白结合。目前，大多数压电材料都是刚性、脆性的，甚至有些压电材料中含有铅、石英等有毒物质，不适合植入人体。压电生物材料如氨基酸是很有前途的替代品，因为它们具有天然的生物相容性、可靠性和可持续性。然而，大规模地操纵生物分子并使其具有正确的功能已被证明是困难的，并且80年来一直是一个国际学术挑战。为了解决这一长期存在的挑战，由HKUST机械及航空航天工程系副教授Zhengbao Yang教授领导的团队最近开发了
来源：Hong Kong University of Science and Technology
时间：2023-08-15
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JHU开发深度学习技术，可能有助于个性化癌症治疗
来自约翰霍普金斯大学的一组工程师和癌症研究人员开发了一种深度学习技术，能够准确预测与癌症相关的蛋白质片段，这可能会触发免疫系统的反应。如果这项技术在临床试验中取得成功，它将解决个性化免疫疗法和疫苗创造方面的重大挑战。在7月20日发表在《Nature Machine Intelligence》杂志上的一项研究中，来自约翰霍普金斯生物医学工程、约翰霍普金斯计算医学研究所、约翰霍普金斯金梅尔癌症中心和Bloomberg~Kimmel癌症免疫治疗研究所的研究人员表明，他们的深度学习方法，称为BigMHC，可以识别癌细胞上引发肿瘤细胞杀伤免疫反应的蛋白质片段。这是了解免疫治疗反应和发展个性化癌症治疗的重
来源：Nature Machine Intelligence
时间：2023-08-14
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新方法使聚乙烯和聚丙烯塑料的化学升级回收成为可能
在两项研究中，研究人员提出了将常见的废塑料，聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)转化为高价值化学产品的新方法，包括醇、醛、表面活性剂和洗涤剂。这些方法为创造循环塑料经济和更可持续地生产高价值化学品的能力提供了一条途径。废塑料越来越被认为是一种潜在的丰富的原料来源，可以生产有价值的化合物。然而，一些塑料，特别是聚烯烃塑料，如PE和PP——广泛使用的商品塑料，占世界塑料产量的近60%——众所周知，很难分解回原来的单体。在一项研究中，李厚谦和他的同事展示了废弃的聚烯烃塑料如何通过热解等热解聚反应转化为烯烃。传统上，烯烃的生产使用能源密集型方法和化石燃料原料，如天然气和原油。在这里，Li等人证明了废弃PE塑
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培养“血管组织”的技术进步
这项技术被称为RIFLE，即旋转内流层工程，它可以构建一个细胞厚度的独立层。专家说，这种多功能性对于开发用于研究的层状管状组织的精确人体模型至关重要，为动物模型提供了重要的替代方案。科学家们已经能够通过将细胞制造成超薄层来展示这项技术，这种超薄层与人类血管中的细胞相类似。层状管状组织遍布全身——血管、消化道和其他器官。它可以具有多种细胞类型，生成具有不同属性和功能的层。目前用于在实验室中制造人体组织的方法——被称为生物制造——可能缺乏模拟这些复杂结构所需的细节。由爱丁堡大学的专家开发的RIFLE是一种低成本、快速的生物制造方法，可以用于非常小的规模。 &nbs
来源：Biofabrication
时间：2023-08-12
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Science：新的、简单的、可获得的方法创造了药物的增效结构
被称为环丙烷的化学结构可以提高许多药物的效力，并微调其特性，但传统的方法只能用某些分子来制造这种结构，并且需要高活性的、可能爆炸的成分。现在，宾夕法尼亚州立大学的一组研究人员已经确定并证明了一种安全、有效和实用的方法，可以使用先前描述的化学过程在各种分子上制造环丙烷。8月4日发表在《科学》(Science)杂志上的一篇论文描述了这种新方法，随着进一步的发展，它可能会改变这一重要过程在药物开发和创造过程中的发生方式。环丙烷是美国食品和药物管理局目前批准的许多药物中的关键成分，包括用于治疗COVID-19、哮喘、丙型肝炎和艾滋病毒/艾滋病的药物。这些结构可以增加药物的效力，改变其在体内溶解的能力，
来源：Penn State
时间：2023-08-09
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中国学者Science最新发文：肠道菌群调控二型糖尿病的新机制与化学干预方法
代谢性疾病是一组表征复杂的代谢紊乱症候群，包括肥胖、糖尿病、非酒精性脂肪性肝病以及心脑血管疾病等。目前，中国是全球糖尿病第一大国，2019年我国二型糖尿病患病人数为1.274亿人，在人口老龄化和快速城市化带来不良的生活方式下，我国老中国糖尿病人口数量还将明显增加。肠道微生物作为连接人体内外环境的桥梁，已被证明在多种人类代谢性疾病发生发展中发挥重要作用。然而，粪菌移植等靶向整体肠道菌群的干预措施仍具有成分复杂、可控性差等局限，肠道菌群调控代谢性疾病的关键介质与作用机制亟待深入解析，以发现特异性靶点与干预措施。 肠道共生菌的各种酶在代谢产物的生成及代谢过程中发挥重要作用。此外，肠道菌源酶还具有多种
来源：生命科学联合中心
时间：2023-08-09
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珠江医院方驰华教授团队数字智能化诊疗技术临床研究成果连续发表在国际外科权威期刊J Am Coll …
近期，珠江医院方驰华教授团队连续在Journal of the American College of Surgeons，J Am Coll Surg（美国外科医师学会，外科一区）发表了增强现实导航复杂性肝胆管结石肝切除手术和增强现实导航三维腹腔镜中央型肝癌切除术的临床研究结果。Preliminary Exploration on the Efficacy of Augmented Reality-Guided Hepatectomy for Hepatolithiasis（J Am Coll Surg. 2022 Oct 1;235(4):677-688.）。珠江医院肝胆一科专业型硕士研
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深圳研究生院潘锋团队在Nature Protocols发表界面水微观结构研究突破
电化学催化反应往往与催化剂表面处的水分子微观结构及其动力学过程密切相关。这些界面水分子可以直接参与到反应中的质子传递过程，从而对包括析氢反应、氧还原反应、氧析出反应、氮气还原反应、二氧化碳还原反应在内的多种电化学过程起到至关重要的作用。因此，在原子层面上解析界面水的结构及其演化，是电化学领域中的一个关键科学问题。为了避免复杂表面形貌对界面水结构分析过程中带来的影响，研究者们尝试使用原子级平整的单晶表面并通过原位表征技术对界面水结构进行探索。然而，由于反应中间相和体相水对界面水信号的干扰，界面水结构模型的搭建仍存在困难，尤其是难以分析不同电位下的界面水结构演化过程。此外，过去常用
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Nature Genetics公布一种血液检测新技术：无细胞DNA单分子全基因组突变
约翰霍普金斯大学金梅尔癌症中心的研究人员正在开发一种新的血液检测技术，该技术结合了肿瘤脱落的DNA单分子的全基因组测序和机器学习，可能有助于早期检测肺癌和其他癌症。这项名为GEMINI(非侵入性癌症全基因组突变发生率检测)的检测旨在寻找整个基因组中DNA的变化。首先，从有患癌症风险的人身上采集血液样本。然后，从血浆中提取肿瘤脱落的无细胞DNA (cfDNA)，并使用低成本的全基因组测序进行测序。分析DNA的单分子序列变化，并用于获得整个基因组的突变概况。最后，一个经过训练的机器学习模型用于识别基因组不同区域中癌症和非癌症突变频率的变化，以区分癌症患者和非癌症患者。分类器生成一个从0到1的分数，
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两篇Nature发布癌症重大突破：世界首创减少癌细胞转移的新方法
肿瘤转移和化疗耐药是癌症患者治疗失败和死亡的主要原因。上皮-间充质转化(Epithelial-mesenchymal transition, EMT)是癌细胞与邻近细胞分离并获得侵袭性特性的过程，在转移灶的形成和抗癌治疗的耐药性发展中起着关键作用。到目前为止，还没有针对EMT的癌症治疗方法。在《自然》杂志上发表的一项研究中，由WEL研究所，布鲁塞尔自由大学Cédric Blanpain教授领导的研究人员发现，Netrin-1是一种由不同类型癌症的肿瘤细胞表达的分子，可以刺激肿瘤细胞的上皮-间质转化(EMT)，而一种靶向Netrin-1的药物可以阻断癌症的EMT。Justine Lengrand
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新发现：细菌应激传感器RlmN 是突破耐药细菌“感压”通讯系统的新靶点吗？
所有活细胞都有传感器来检测由细胞应激或代谢引起的环境变化，如活性氧(ROS)或自由基。根据分子生物学的中心法则，这是通过包括转录和翻译的两步系统实现的。这意味着基因被转录成信使RNA，随后通过转移RNA在核糖体上翻译，产生蛋白质——细胞的功能基石。新加坡-麻省理工学院研究与技术联盟(SMART)跨学科研究小组的研究人员发现了细菌中一种新的压力信号系统，使细菌细胞能够适应并保护自己免受免疫系统和某些抗生素的侵害。一种名为RlmN的酶被发现可以直接感知化学和环境压力，并迅速发出信号，产生相应蛋白质，使细菌细胞能够适应和生存。RlmN作为应激传感器的这一突破性发现揭示了一种新的抗菌素耐药机制，可用于
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【】 脑磁图核心器件研发及量产取得突破
生物物理所脑成像团队面向脑磁图等生物磁探测需求，完成了新型脑磁图工程化和产业转化的关键部件--国产化零场原子磁力计的研制。经第三方检测，灵敏度、带宽等主要性能指标达到国际先进水平，对脑磁图成像特别重要的磁敏感轴正交性，信号稳定性等指标达到国际领先水平。并通过生物物理所转化企业实现标准化批量生产。 脑磁图是兼具高时空分辨率的无创脑功能成像技术。生物物理所脑成像团队于2018年完成国内首台多通道原子磁力计脑磁图原型机，摆脱了对液氦"卡脖子"的依赖，是高性能、可穿戴、低成本的新一代脑功能成像技术。 （供稿：脑与认知科学国家重点实验室）
来源：中国科学院生物物理研究所
时间：2023-08-04
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"杰成经血管介入瓣膜"获得美国FDA突破性医疗器械认定
加利福尼亚州伯灵格姆2023年8月2日 /美通社/ -- 近日，杰成医疗（健适医疗成员企业）自主研发的"经血管介入生物主动脉瓣膜"（简称：杰成经血管介入瓣膜）获得美国食品药品监督管理局（FDA）授予的"突破性医疗器械认定"（Breakthrough Device Designation）。 美国FDA是引导全球医疗创新的权威机构之一，对医疗器械的安全性和有效性有着严格的审批要求，因此医疗器械的开发和申报投入大、周期长。而"突破性医疗器械项目"旨在为临床急需的创新产品加速审查过程，使患者能够获得更及时、有效
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数十年辛苦：解决1个关键的哮喘挑战，创造1种检测体液中蛋白质的新方法
麦克马斯特大学生物界面研究所主任John Brennan和圣约瑟夫市费尔斯通呼吸健康研究所的呼吸病学家Parameswaran Nair领导了一项新的快速测试，通过追踪白细胞的蛋白质特征，可以快速准确地识别出嗜酸性粒细胞，即使它们存在于痰等复杂的生物样本中。获得关于嗜酸性粒细胞存在的快速可靠的信息可以指导医生对患者护理做出重要决定。这种测试看起来类似于我们熟悉的COVID-19家庭测试，一旦被批准用于临床使用，它就很容易适应大规模生产。为了创建新的测试，研究人员开发并部署了一种称为DNAzyme的蛋白质靶向元件，并对其进行了修改，以用于快速测试。DNAzymes于1994年首次分离，主要用于检
来源：Angewandte Chemie International Edition
时间：2023-08-03
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一种检测蛋白质结构变化的纳米孔突破性方法
摘要：科学家们已经开发出一种突破性的方法来检测基于纳米孔技术的蛋白质结构变化。蛋白质链通过工程纳米孔输送，通过微小电流的调制检测到结构的细微变化。这种方法可以改变我们对蛋白质变异如何与疾病相关的理解，并允许即时诊断。由牛津大学领导的一组科学家在检测蛋白质结构变化方面取得了重大突破。该方法发表在《自然纳米技术》杂志上，它采用创新的纳米孔技术来识别单分子水平上的结构变化，甚至在长蛋白质链的深处。人类细胞包含大约20,000个蛋白质编码基因。然而，在细胞中观察到的蛋白质的实际数量要多得多，已知有超过100万种不同的结构。这些变异是通过一种被称为翻译后修饰(PTM)的过程产生的，这种过程发
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一种治疗慢性免疫系统疾病的新方法
杜兰大学的一项新研究发现了一种治疗慢性免疫系统疾病的新方法，这种疾病会阻止儿童进食。嗜酸性食管炎(EoE)是由食物过敏或空气中的过敏原引起的，这些过敏原会导致一种白细胞——嗜酸性粒细胞在食道内壁积聚。这会导致食道缩短，食管壁增厚，使吞咽困难，导致食物卡在喉咙里。据估计，每2000名成年人中就有1人患此病，但更常影响儿童(每1500人中有1人)，儿童的症状可能更难诊断，并带来更大的风险，因为喂养困难可能导致营养不良、体重减轻和生长不良。这项发表在《Communications Biology》杂志上的新研究发现，这种疾病是由白细胞介素-18 (IL-18)引起的，白细胞介素-18是一种参与先天免
来源：Tulane University
时间：2023-08-03
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生命学院李雪明课题组开发聚焦离子束（FIB）减薄样品过程中三维实时定位方法
2023年8月1日，清华大学生命科学学院李雪明课题组在《Journal of Structural Biology》期刊发表了题为“Locating cellular contents during cryoFIB milling using cellular secondary-electron imaging”的研究论文。该论文利用细胞二次电子成像（CESI）技术，解决了聚焦离子束(FIB)切割样品中的定位问题（图1）。该技术基于双束电镜中扫描电镜基本的成像方式，无需额外的设备，样品也无需经过任何处理即可实现。该工作讨论了CSEI技术的成像原理，优化了CSEI的成像设置，使其可在主流的
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定量分析方法揭示降低聚焦离子束电压减少其对冷冻切片的损伤
较体外纯化的蛋白质，在细胞中处于工作状态的蛋白质机器具有更为完整和生理的构象。因此，在细胞环境中直接对蛋白质机器进行三维结构解析是结构生物学的下一个目标，也是冷冻电镜技术发展的前沿。而用冷冻电镜研究细胞中的蛋白质结构，需要用聚焦离子束将细胞减薄成150纳米左右厚度的薄片，此方法通过高能离子束轰击冷冻细胞生成一个薄片，由于离子束接触薄片的上下两个表面，该减薄过程不可避免地会对两个表面产生损伤。目前，尚无手段可以定量地分析其损伤的程度及深度，难以估算这些损伤是否会限制冷冻电镜解析细胞内蛋白质机器的三维结构。 2023年7月31日，《Structure》杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所章
来源：中国科学院生物物理研究所
时间：2023-08-02
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新型治疗方法打败了致命真菌
理研可持续研究科学中心(CSRS)和多伦多大学的研究人员发现了一种攻击真菌感染的新方法。关键是要阻止真菌产生脂肪酸，脂肪酸是脂肪的主要成分。抗真菌药物的耐药性正在增加，这种新方法将特别有用，因为它以一种新的方式起作用，并影响广泛的真菌物种。这项研究发表在科学杂志《Cell Chemical Biology》上。我们大多数人都熟悉脚气，这是一种相对无害的健康问题，去趟药店就能解决。但其他真菌感染更为严重，念珠菌、隐球菌和曲霉类真菌每年造成数百万人死亡。就像细菌对抗生素的耐药性一样，真菌对药物的耐药性在世界范围内也在增长，除非现在采取措施，否则死亡人数可能会在不久的将来上升。目前只有三种主要的抗真
来源：Cell Chemical Biology
时间：2023-08-02
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