-
玉米单倍体加倍技术:体外与体内方法的挑战与机遇 —— 助力优化玉米育种策略
玉米(Zea mays L.)是对全球粮食安全、动物营养和农业经济都极为重要的谷类作物。通过杂交育种提升玉米产量,筛选诸如活力增强、对生物和非生物胁迫的抗性提升、对不同环境条件适应性改善等优良性状,是农业生物技术领域的重要里程碑。杂交育种的前提是获得亲本自交系,这可以通过传统育种或双单倍体(DH)技术来实现,后者能加快纯合度并提高遗传一致性。这篇综述聚焦于玉米 DH 系生产的各种体外和体内方法,讨论它们各自面临的挑战与机遇。此外,还探究了使单倍体恢复育性所必需的染色体加倍技术的最新进展,这对于单倍体有效融入育种计划至关重要。该综述旨在阐述玉米 DH 技术的现有认知和未来发展方向,最终为优化育种
来源:Theoretical and Applied Genetics
时间:2025-03-29
-
分子鉴定与微繁殖技术助力眼斑豆蔻可持续发展:精准识别与高效扩繁的创新突破
眼斑豆蔻(Amomum koenigii,又名 Meistera koenigii)是一种兼具烹饪和药用价值的芳香植物,与小豆蔻等物种亲缘关系较近。在植物化学产业中,精准鉴别物种并提供遗传均一的植株至关重要。本研究成功构建了眼斑豆蔻独特的 DNA 指纹图谱,并开发出一套能确保遗传一致性的高效体外大规模繁殖方案。通过 PCR 扩增产物测定了核酮糖二磷酸羧化酶 / 加氧酶大亚基(rbcL)、内转录间隔区 2(ITS2)和成熟酶 K(matK)基因的 DNA 序列。生物信息学分析表明,联合使用 rbcL 和 matK 基因可精准区分眼斑豆蔻与其近缘物种,其他组合则无此必要。在体外培养实验中,将含有腋
来源:In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant
时间:2025-03-29
-
基于生物信息学方法解析NPM1基因单核苷酸多态性在急性髓系白血病中的功能与结构影响
在血液系统恶性肿瘤中,急性髓系白血病(AML)因其高异质性和不良预后始终是研究热点。约40%-60%核型正常的AML患者存在NPM1(nucleophosmin 1)基因突变,该基因编码的核质穿梭蛋白参与DNA修复、中心体复制等关键过程。然而,目前对NPM1错义单核苷酸多态性(missense SNPs)如何通过结构扰动驱动AML仍缺乏系统认知。传统实验方法筛选致病突变成本高昂,而新兴的生物信息学工具为大规模预测致病突变提供了高效解决方案。为破解这一难题,研究人员在《Journal of Bio-X Research》发表论文,通过整合8种生物信息学工具,从8,845个NPM1 SNPs中锁定
来源:Journal of Bio-X Research
时间:2025-03-29
-
鸭腺病毒 3 型抗体检测新方法:单克隆抗体竞争 ELISA 助力精准诊断与防控
鸭腺病毒 3 型(DAdV-3)是一种会让鸭的肝脏和肾脏出现肿胀、出血症状的新型病毒,给中国番鸭养殖业带来了沉重打击。近年来,它持续肆虐,由于目前没有有效的商业疫苗,早期精准诊断就成了控制疫情的关键。为了应对这一难题,扬州大学的研究人员开展了一项研究,致力于开发一种能够检测鸭腺病毒 3 型抗体的新方法。研究人员运用了多种技术方法。在样本方面,使用了来自感染和未感染 DAdV-3 的番鸭血清,还有其他多种病毒的阳性血清。关键技术上,制备了针对 DAdV-3 的 Fiber-2 蛋白的单克隆抗体(mAb)3D9,并将其标记辣根过氧化物酶(HRP);通过棋盘滴定法确定了 Fiber-2 蛋白和 mA
来源:BMC Veterinary Research
时间:2025-03-29
-
Chemometric 辅助的紫外分光光度法:多组分药物精准分析的创新之路
在医药领域,药物成分的精准分析对保障药品质量和安全至关重要。米康唑硝酸盐(MIC)和盐酸利多卡因(LDC)常被制成抗真菌口腔凝胶,用于治疗胃肠道和口咽念珠菌病 。然而,凝胶中除了这两种主要药物成分外,还含有甲基对羟基苯甲酸酯(MTP)、糖精钠(SAC)等非活性成分,以及 LDC 的潜在有毒杂质二甲基苯胺(DMA)。MTP 作为防腐剂,虽有抗菌作用,但因其内分泌干扰效应,可能与乳腺癌、生殖问题等健康隐患相关,在儿童用品中使用需严格控制剂量;DMA 会经皮肤黏膜和口腔进入人体,影响肝脏、心脏和肾脏等器官,英国药典规定其在药品中的可接受限度为 0.01%。以往虽有多种方法用于分析这些化合物,但针对
来源:BMC Chemistry
时间:2025-03-29
-
利用无人机技术系统释放葡萄园盈利潜力:来自两家意大利酒庄的实证研究
在全球农业的大舞台上,如今正上演着一场 “危机四伏” 的戏码。气候的变化就像一个任性的导演,随意改变着农作物生长的 “剧本”;能源与投入成本节节攀升,好似难以驯服的烈马;城市化进程的加快,又如同无情的 “土地掠夺者”,让可耕种土地越来越少。这些问题交织在一起,使得农业生产面临巨大挑战。在这样的背景下,精准农业技术(Precision Agriculture Technologies,PATs)成为了人们眼中的 “希望之光”,它就像农业领域的 “智慧大脑”,能够通过对各类数据的收集、分析,实现资源的高效利用,进而提高产量、降低成本,为农业的可持续发展提供有力支持。然而,在葡萄栽培这个领域,PAT
来源:Precision Agriculture
时间:2025-03-29
-
创新平台:整合人诱导多能干细胞衍生心肌细胞(hiPSC-CM)与二维计算机模型,助力心血管毒性深度筛查
制药行业正不断发展,开始利用人诱导多能干细胞衍生的心肌细胞(hiPSC-CM)进行体外心脏安全性筛查。传统依赖 QT 间期延长作为主要致心律失常标记的做法正面临挑战。此外,综合体外致心律失常检测(CiPA)倡议建议将计算机建模和计算机模拟平台与 hiPSC-CM 体外筛查相结合,作为一种更全面的致心律失常检测方法。本研究提出了一个创新平台,该平台整合了体外 hiPSC-CM 增殖测试与计算机模型,以评估药物对离子电流和电生理细胞间耦合的影响所产生的潜在致心律失常效应。利用 hiPSC-CM 的电生理和形态学特征,通过计算机建模对潜在的药物诱导心脏风险进行全面评估。以利多卡因(100–300 μ
来源:Cardiovascular Toxicology
时间:2025-03-29
-
颈椎过伸损伤的运动保留治疗:超越融合术的生物力学新探索 ——CTDR 联合纤维带增强技术的可行性研究
在日常生活中,颈椎受伤的情况并不少见,尤其是颈椎过伸损伤,常由交通事故等高强度撞击或老年人的低强度创伤引发。按照 AO 分类,这类损伤属于 B3 型,会破坏前纵韧带和椎间盘,导致颈椎不稳定,可能引发神经损伤或椎间盘突出,通常需要手术干预。目前,前路颈椎间盘切除融合术(ACDF)是治疗 AO 型 B3 颈椎损伤的金标准,但它会使受损节段产生医源性融合,限制颈椎生理活动,还存在长期并发症风险,比如相邻节段加速退变引发的相邻节段疾病(ASD) 。因此,寻找一种既能稳定颈椎、又能保留其运动功能的治疗方法迫在眉睫。为了解决这一难题,来自德国慕尼黑大学医院等机构的研究人员展开了一项深入研究。他们将研究成果
来源:Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery
时间:2025-03-29
-
基于RT-LAMP技术的绿豆菜豆普通花叶病毒(BCMV)快速可视化检测方法开发
菜豆普通花叶病毒(Bean common mosaic virus, BCMV)是豆科作物最具破坏性的马铃薯Y病毒属(Potyvirus)成员之一,在绿豆(Vigna radiata)中可造成严重减产。本研究创新性地建立逆转录环介导等温扩增(RT-LAMP)检测体系,针对BCMV基因组设计三对特异性引物,通过45-70°C温度梯度测试确定60°C为最佳反应温度。该技术仅需30分钟即可完成扩增,灵敏度高达10−9稀释度,较传统RT-PCR提升两个数量级,且与马铃薯Y病毒(PVY)、菜豆普通花叶坏死病毒(BCMNV)等近缘病毒无交叉反应。阳性样本在琼脂糖凝胶上呈现特征性梯状条带,结合SYBR Gr
来源:VirusDisease
时间:2025-03-29
-
利用反宇称时间(PT)对称性实现光子量子纠缠的选择性过滤:量子技术发展新路径
量子纠缠(Quantum Entanglement)是量子计算、传感和通信的关键资源,但它很脆弱,容易受到退相干(decoherence)的影响。通常,人们会开发各种方法来减少量子系统与其环境之间的相互作用。塞利姆(Selim)等人选择了不同的路线 —— 非厄密光学(non-Hermitian optics),在这种方法中,系统与环境之间的相互作用被精心设计(可参考莫伊谢耶夫(Moiseev)和王(Wang)撰写的观点文章)。通过在完全集成的非厄密系统中设计耗散的能力,研究人员展示了一种量子纠缠滤波器(quantum entanglement filter)。借助按需生成纠缠光子(entang
-
CUT&Tag 技术新突破:可重现近半数 ENCODE ChIP-seq 组蛋白乙酰化峰
在生命科学的探索旅程中,表观遗传学近年来备受瞩目,它宛如一把钥匙,为揭示人类疾病的潜在机制带来新希望。通过全基因组关联研究(GWAS)发现,大量人类疾病风险变异体定位在基因组的非编码区域,且这些区域似乎在基因调控区域富集。其中,组蛋白修饰在染色质动态变化和基因调控中扮演着关键角色,比如 H3K27ac 作为一种高度细胞特异性的组蛋白修饰,是活跃增强子和启动子的标志,与复杂疾病密切相关。然而,由于疾病和对照组织中缺乏表观基因组注释,以及现有资源多使用异质性器官的批量组织,掩盖了细胞类型特异性的调控景观,使得理解复杂人类疾病中表观遗传调控的精确机制以及将非编码变异与疾病表型联系起来困难重重。一直以
来源:Nature Communications
时间:2025-03-28
-
基于连续强化骨架提升虚拟现实触觉连续性的研究:突破与创新
在科技飞速发展的今天,虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术逐渐走进人们的生活,被广泛应用于教育、医疗、娱乐等多个领域。想象一下,戴上 VR 设备,人们仿佛置身于另一个世界,不仅能看到逼真的场景,还能通过触觉感受到周围物体的存在,这种沉浸式体验是 VR 技术追求的目标。然而,当前 VR 触觉显示技术却面临着严峻的挑战。大多数基于像素的触觉设备在显示连续接触运动,如抚摸、物体形状探索等动作时,像素之间的触觉信息会丢失,导致触觉体验不连续,就像在触摸物体时,感觉手指下的触感是一跳一跳的,无法真实地模拟连续的触摸感受。而且,在薄型可穿戴设备中,触觉元件的行程距离和像素尺寸之间存在着难以
来源:Nature Communications
时间:2025-03-28
-
人工智能技术融入高校教学:教师采用行为的多因素解析与策略指引
在当今数字化时代,人工智能(AI)技术正以前所未有的速度渗透到教育领域,从智能辅导系统到在线学习平台,其应用范围不断拓展。AI 技术不仅优化了教学内容的呈现方式,还在学生评估、教学资源个性化分配等方面展现出巨大潜力,为高等教育带来了新的机遇,有效弥补了传统教学方法的不足,提升了教学效果和学生学习体验。然而,AI 技术在教育领域的有效应用面临诸多挑战。一方面,AI 技术的复杂性对教师的技术能力提出了较高要求,教师在采用 AI 工具和掌握编码等方面可能遭遇技术障碍,进而影响其使用意愿。另一方面,实际应用中还存在个体层面因素(如技术技能不足、缺乏自信)、伦理问题(如数据保护、伦理安全)以及资源相关问
来源:BMC Psychology
时间:2025-03-28
-
探秘骨与组织奥秘:新技术、新因子与疾病关联的突破性研究
在生命科学和健康医学领域,骨与硬组织的研究一直是备受关注的焦点。从微观层面探究其结构、形成机制以及与疾病的关联,对于医学进步意义重大。以往,骨组织的研究面临诸多挑战,比如在对骨软骨结合处进行原位结构和元素分析时,由于其复杂的组织架构和不同的机械阻力,难以获取高质量的样本进行深入研究;对于牙齿形成、骨分化过程中相关因子的作用机制也不够明晰;在疾病研究方面,像胃癌等疾病的发病机制和诊断标记物的探寻也存在很大空间。正是基于这些问题,开展相关研究迫在眉睫。来自国外的研究人员针对上述问题展开了一系列研究,相关成果发表在《Histochemistry and Cell Biology》杂志上。研究人员运用
来源:Histochemistry and Cell Biology
时间:2025-03-28
-
SCITUNA:单细胞数据整合的创新利器,有效消除批次效应并保留生物信号
在生命科学研究的微观世界里,单细胞技术的发展让科学家们能够深入探索细胞的奥秘。通过单细胞技术,人们可以精准识别各种已知和新型细胞类型,进一步明晰细胞特异性分子机制。然而,随着研究的不断深入,一个棘手的问题逐渐凸显出来 —— 批次效应。当研究人员试图整合来自多个数据集的数据时,由于实验在不同实验室、不同时间或采用不同实验方案进行,数据中会出现不想要的技术变异,这就是批次效应。它就像数据中的 “噪音”,严重干扰了真实生物信号的检测,使得细胞聚类出现偏差,影响研究结果的准确性 。为了解决这一难题,来自 Antalya Bilim University、Akdeniz University、Weill
来源:BMC Bioinformatics
时间:2025-03-28
-
基于 MGLIA net 的颅内动脉瘤 CTA 图像分割方法:为精准诊疗筑牢数据根基
颅内动脉瘤(Intracranial aneurysm,IA),就像是脑血管壁上鼓起的 “小气泡”,看似不起眼,实则暗藏巨大危机。一旦这个 “小气泡” 破裂,血液涌入周围脑组织,就可能引发出血性中风,导致脑损伤甚至死亡 。在众多检测手段中,计算机断层扫描血管造影(CTA)因分辨率高、能清晰展示血管细节且操作简便、无创,成为疑似颅内动脉瘤患者的首选诊断方法。但从 CTA 数据中精准分割出动脉瘤区域却困难重重,现有基于大数据和深度学习的分割方法缺乏通用性,面对新的医院成像设备采集的数据,往往需要重新设计和训练分割网络,严重影响了诊断的准确性和效率。为攻克这一难题,长春理工大学生命科学与技术学院、吉
来源:Scientific Reports
时间:2025-03-28
-
基于人工智能与体成分指标的韩国儿童成年身高预测新方法:与传统骨龄评估的对比研究
在儿科临床实践中,准确预测儿童成年身高(AH)犹如破解生命密码,不仅关乎家长焦虑的"孩子能长多高",更是评估生长激素治疗效果的重要标尺。传统方法依赖X线骨龄片,就像通过观察树木年轮来推测生长潜力,但这种方法让儿童反复"吃射线",且不同医生解读结果可能相差甚远。更棘手的是,当孩子进入青春期后期,手部骨骼生长放缓,骨龄评估的准确性就像雾里看花。韩国庆熙大学医疗院和高丽大学的研究团队另辟蹊径,提出一个大胆设想:能否用身体组成这把"新钥匙"打开身高预测的密码锁?这项发表在《Scientific Reports》的创新研究,将人工智能(AI)与生物电阻抗分析(BIA)技术强强联合,开发出GP Bio S
来源:Scientific Reports
时间:2025-03-28
-
微胶囊技术与包封材料:豆浆粉中维生素 E 和异黄酮的保质期与消化释放新突破
豆浆是全球广泛食用的饮品,因其富含优质蛋白质和异黄酮备受关注。然而,豆浆中维生素 E 含量较低,且异黄酮会带来苦味,同时维生素 E 和异黄酮在储存过程中不稳定,在人体肠道内吸收效果差。为改善这些状况,提升豆浆粉的营养价值和品质,来自多个研究机构的研究人员开展了相关研究,该研究成果发表在《Scientific Reports》上。研究人员采用的主要关键技术方法包括:首先制备豆浆乳液,将不同比例麦芽糊精和阿拉伯胶作为包封材料,添加大豆油、维生素 E 等制成油包水乳液;然后使用冷冻干燥和喷雾干燥技术制备微胶囊化豆浆粉;接着对乳液和豆浆粉进行多种特性表征,如粒径、电位、稳定性、水分含量等测定;还通过加
来源:Scientific Reports
时间:2025-03-28
-
一种改进的、具有统计学可重复性的洗衣用抗菌配方筛选方法:对 BSI EN 17658 标准的适应性优化
在全球倡导节能减排、减少有害化学品使用的浪潮中,家用洗衣领域正经历深刻变革。新型洗衣机追求节水、短周期、低温洗涤,这就对与之适配的环保型洗衣洗涤剂和添加剂提出了更高要求,它们不仅要能高效去污,还要具备良好的抗菌性能。在此背景下,可靠的抗菌性能评估方法成为监管、研究和产品筛选的关键需求。2022 年,欧洲标准化委员会(CEN)发布了 BSI EN 17658:2022 标准,用于评估家用洗衣化学产品的抗菌活性。该标准虽比之前的协议有所进步,但使用的 Rotawash 设备存在成本高、体积大、操作繁琐等问题,在研究多配方和多测试条件时效率低下。为解决这些问题,Arxada LLC 等机构的研究人员
来源:Scientific Reports
时间:2025-03-28
-
微管:扩张显微镜技术验证的多面 “标尺”,解锁细胞微观奥秘
在微观的细胞世界里,科学家们一直渴望能看得更清楚、更精确,超分辨率荧光显微镜的出现,就像是给他们配备了 “超级放大镜”,让分子和细胞器的观察精度逼近电子显微镜领域。但在这个探索微观世界的过程中,遇到了不少难题。传统的衍射极限成像存在一个 “顽固” 的问题,那就是紧密相邻的荧光团会同时发射荧光,导致成像模糊。为了解决这个问题,科学家们各显神通,开发出了多种超分辨率技术,像受激发射损耗显微镜(STED)、饱和结构光照明显微镜(SIM)和单分子定位显微镜(SMLM)等,它们从不同角度解决了荧光团同时发射荧光的问题。扩张显微镜(ExM)则另辟蹊径,它通过将样本嵌入可膨胀凝胶中并使其膨胀,从而增加荧光团
来源:Communications Biology
时间:2025-03-28