一种无需麻醉的简易尾静脉导管术用于体内代谢示踪
研究团队开发了一种非手术性尾静脉导管术,可在短暂异氟烷麻醉下数分钟内完成,实现清醒自由活动小鼠的多小时示踪剂输注。使用U-13C6-胱氨酸输注时,该方法实现了与颈静脉输注相当的稳健半胱氨酸标记和下游标记,同时维持循环胱氨酸池更接近生理水平。
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研究团队开发了一种非手术性尾静脉导管术,可在短暂异氟烷麻醉下数分钟内完成,实现清醒自由活动小鼠的多小时示踪剂输注。使用U-13C6-胱氨酸输注时,该方法实现了与颈静脉输注相当的稳健半胱氨酸标记和下游标记,同时维持循环胱氨酸池更接近生理水平。
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研究者开发了3DEEP组织透明化方法,通过去除基因组DNA实现对完整组织数百微米深度的空间转录组分析。将该技术应用于新生小鼠皮肤,通过对毛囊按分子推断的发育年龄排序,将单次空间快照转化为器官发生的四维分子图谱。
推荐理由:该方法通过单次空间快照推断发育时间,为研究其他器官形成过程提供了可迁移的技术路线。
一项结合表面增强红外吸收光谱与机器学习分子动力学的集成实验-计算框架,直接解析了氢析出反应(HER)条件下电化学双层(EDL)的分子结构与动力学。该研究揭示了内层的非线性两相演化过程,其会增强局部电场,并发现循环电位调制期间界面水发生了不可逆的重构。这些发现表明离子与界面水在远非平衡条件下异步响应,为理解静电势变化、离子界面电致收缩及合理电解质设计建立了定量分子框架。
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一种受视网膜启发的光子计算系统利用随机网络激光器中空间竞争的激光模式作为异质性抑制耦合的神经元,实现了特征检测、少样本分类和分割任务。该系统在仅有数百张训练图像的少样本和类别不平衡场景下,于MNIST、Fashion-MNIST和BreakHis癌症诊断数据集上分别达到98.05%、87.85%和90.12%的准确率,优于EfficientNetV2和ViT等软件卷积神经网络。
研究团队通过将蛋白质编码序列附加到16S rRNA上,构建了嵌合信使-核糖体RNA(mrRNA),该mrRNA可组装成小亚基并与大亚基结合形成Ribo-M核糖体,能够翻译mrRNA编码的蛋白质。通过突变或抗生素破坏小亚基功能可消除翻译,证明翻译由组装在嵌合mrRNA上的核糖体顺式执行。将mrRNA整合到亚基相连的核糖体中产生Ribo-TM,实现了编码、解码和肽合成在单一RNA支架上的统一。
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研究者开发了效应蛋白ORFeome(eORFeome)平台,包含来自病毒、细菌和寄生虫的3835个效应蛋白ORF。通过高通量条形码筛选NF-κB、凋亡、p53、cGAS-STING和MHC-I等通路,发现了数百个未表征效应蛋白的新功能。
推荐理由:该平台覆盖了3835个效应蛋白,为系统研究病原体与宿主相互作用提供了可扩展的功能基因组学工具。
Tabula Sapiens 2.0 发布,新增了九名新供体数据,细胞数量翻倍并增加了四种新组织。该图谱包含来自近所有人类转录因子的转录本,为研究其潜在调控作用提供了见解。研究还分析了表达衰老相关经典基因的细胞转录组,揭示了衰老的异质性和背景依赖性。
研究人员开发了一种将蛋白质降解转化为转录输出的合成生物学方法,称为比率式转录激活。该方法通过控制转录因子与其抑制剂融合的蛋白质之间的比例,能够高灵敏度地检测蛋白质丰度变化。该电路可在单细胞或多细胞池中实现,独立于蛋白质下调机制,并能通过细胞存活、荧光蛋白表达或条形码测序等输出同时检测多个蛋白质下调事件。该方法可应用于致癌靶点并促进新分子胶降解剂的发现。
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研究团队通过从头蛋白质设计生成了三种细胞可渗透染料的小型、纳摩尔亲和力、高选择性结合物(NovoTags)。NovoTags的荧光寿命可调,并应用于寿命和波长多重荧光成像。还设计了双链版本(NovoSplit),在活细胞中作为化学诱导二聚化系统,或在固定细胞中作为最小干扰的邻近探针。该方法结合了荧光蛋白和染料的优势,扩展了细胞成像工具包。
推荐理由:通过从头设计蛋白质结合小分子染料,该方法结合了基因编码的便利性和染料的亮度优势,可用于活细胞和固定细胞的多重成像。
研究人员通过 de novo 设计开发出泛罗丹明结合蛋白 Rhobin,其结合可逆、亮度高、尺寸小且在多种条件下稳定。Rhobin 在哺乳动物细胞中实现了多种亚细胞结构的活细胞和固定细胞成像,其亮度超越现有标签,并支持 STED 超分辨成像和长时程活细胞单分子成像。该蛋白还能够在 75°C 下对极端嗜酸热硫化叶菌进行活体成像,这是现有标签无法实现的。
多组学研究应采用参考物质作为通用校准器,并与研究样本共同分析,将结果报告为样本与参考物质的比值以确保数据可重复性。该方法使多组学数据更适合人工智能工具分析,符合国际人用药品注册技术协调会 M10 指南对生物分析方法验证的要求。中国国家计量科学研究院等机构学者共同提出了这一标准化框架。
研究团队开发了一种通过工程化病毒样颗粒(VLPs)实现活细胞自我报告转录状态的方法,可在不裂解细胞的情况下纵向追踪基因表达动态。该方法在原发性细胞球团的急性炎症刺激和多能干细胞多日分化等复杂生物环境中可靠捕获转录状态变化,并实现了共培养中不同细胞类型的多重读数以及微生理共培养系统内内皮细胞动态的选择性追踪。
研究发现RNA靶向CRISPR系统的敲低效率常用RT-qPCR测量时,gRNA会在RNA提取过程中共纯化并抑制RT-qPCR,导致对gRNA结合位点及其上游扩增子的敲低效率系统性高估。作者建议使用具有强链置换活性的逆转录酶和正交方法以确保RT-qPCR的准确定量。
推荐理由:原文揭示了RT-qPCR测量RNA靶向CRISPR敲低效率的系统性高估问题,并提出了使用强链置换活性的逆转录酶和正交方法确保准确性的建议。
研究发现噬菌体T7激酶T7K是一种超混杂双特异性激酶,可在感染期间磷酸化几乎所有宿主和噬菌体蛋白。这种大规模磷酸化使T7K能够广泛灭活以DNA为靶点或含有DNA的细菌防御系统,包括通过特异性磷酸化事件削弱Retron-Eco9防御系统。
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EMA 启动了一项新的自愿数据提交试点,旨在促进新方法学生成的数据共享。该试点为企业和研究机构提供了一个独立于上市申请、非约束性的框架,以提交和讨论 NAM 数据,从而帮助监管机构积累经验并评估其科学价值。提交将持续至 2027 年第三季度,试点结束后将发布经验总结报告。
研究团队开发了自动化遗传 tRNA 扩展(AGENTEX)方法,用于在无细胞翻译系统中进行遗传密码的多重机器人原型构建。他们发现 tRNA 3' 末端对突变具有显著灵活性,大多数非 CCA-3' tRNA 可被大肠杆菌氨酰 tRNA 合成酶氨基酸化。
推荐理由:研究揭示了 tRNA 3' 末端突变对氨基酸化的广泛耐受性,为设计非天然遗传密码提供了可扩展的自动化方法。
Najia等人开发出“细胞自我报告”技术,利用工程化病毒样颗粒从活细胞中输出mRNA等分子分析物。该技术通过对细胞培养基进行采样,实现了对活细胞进行纵向、全转录组范围的基因表达分析。这一平台克服了传统转录组学方法的破坏性,能够原位揭示复杂生物系统中的基因表达动态。
作者回应了针对其胰腺导管腺癌(PDAC)风险分层模型研究的评论,该评论指出仅使用单一ICD-9/10编码定义PDAC存在局限。评论者提出其结合了两次ICD编码、退伍军人事务系统肿瘤随访护理以及手术/化疗/CA 19-9升高的电子健康记录定义,是一种经过验证且具有更高阳性预测值的方法。
研究人员通过AI从头设计出名为Rhobins的通用罗丹明结合剂,具备高亮度、可逆结合和极高稳定性。Rhobins在活细胞/固定细胞、超分辨和单分子成像中性能超越现有标签,并能在75°C下实现对极端微生物的成像。
研究开发了一种将目标蛋白与抗CRISPR偶联的方法,通过Cas转录因子将蛋白降解转化为可编程的转录输出。该系统通过调节抗CRISPR-Cas比例来调控对蛋白损失的敏感性,并可多重组合用于高通量发现蛋白降解和去稳定分子。
推荐理由:通过抗CRISPR与Cas的比例调节对蛋白损失的敏感性,为高通量筛选蛋白降解分子提供了可编程的转录输出系统。
研究团队开发了基于发光反应的超分辨率成像框架RIED,通过熵加权相关与反卷积结合实现约100纳米分辨率。该方法成功应用于细胞内细胞器的电化学发光、化学发光和生物发光超分辨率成像,并实现了41小时超长时程活细胞线粒体转移动力学连续成像。
推荐理由:该方法无需外部激光激发即可实现约100纳米分辨率,支持41小时超长时程活细胞成像,为光敏感样本提供了新选择。
Bonsai 是一种重建高维对象最可能树状关系的方法,可处理任意异质性测量噪声。它自动正则化噪声,准确恢复分化轨迹,保留高维距离并改善最近邻识别。应用于血细胞数据时,Bonsai 不仅准确恢复了已知谱系关系,还发现了一种源自髓系谱系的自然杀伤细胞亚型,并识别出区分髓系 NK 与淋巴系 NK 细胞的基因。
研究人员开发了一种由聚两性离子和靶蛋白配体组成的可回收嵌合体McR-TAC,通过巨胞饮作用以受体非依赖性方式降解细胞膜和胞外蛋白。该嵌合体在酸性内吞区室中与靶蛋白解离,并通过内质网-高尔基体转胞吞途径被排出细胞,从而启动新一轮降解。在三阴性乳腺癌小鼠模型中,McR-TAC可持续降解PD-L1或MIF蛋白并抑制肿瘤生长。
推荐理由:该研究通过巨胞饮介导的可回收机制,解决了LYTAC技术对受体依赖和不可回收的限制,为靶向蛋白降解提供了新思路。
研究团队开发了供体互补型引物编辑(DoPE),该方法结合3'-突出双链DNA供体、一对突出互补的引物编辑向导RNA和PE2*引物编辑器,可在避免双链断裂的情况下精确插入长达12.5 kb的DNA序列。
推荐理由:该方法避免了双链断裂,支持单步插入长达12.5 kb的DNA片段,为基因编辑提供了新的文库兼容性工具。
研究者开发了名为 Prime Assembly (PA) 的可编程基因替换工具,利用 prime editing 在基因组和供体 DNA 上产生 3'-flap 实现精确退火。
Andrews 和 Bass 开发了 dsRNAscan,用于预测人类基因组中数百万个双链 RNA 结构。该工具结合 ADAR 编辑和结构探测数据,将约 240 万个预测归类为高置信度,从而能够预测分子间 dsRNA 和保守 dsRNA,并将 dsRNA 负荷量量化为 ADAR 敲除后细胞死亡的相关指标。
Spatial Hi-C-RNA 技术可同时从同一组织样本中绘制三维基因组结构和基因表达图谱。该技术揭示了空间基因组组织如何塑造细胞身份、发育及肿瘤演化,其提供的信息超出了仅凭转录组学所能捕获的范围。
ULTRA平台将三维组织学分析时间从数天或数小时缩短至30分钟内,实现了术中神经胶质瘤浸润深度的测绘。该技术结合了快速组织透明化与无监督人工智能,利用受激拉曼散射显微镜的化学特异性。平台可术中可视化神经胶质瘤结构及其深度依赖的肿瘤浸润边界。
一项研究开发并测试了用于手部治疗的超声引导实时模块化系统。该系统在149名参与者(包括手外伤患者和健康成人)中进行了评估,旨在通过生物反馈训练监测组织特性变化。研究分为系统开发观察性研究和结合生物反馈的干预性临床应用两部分。
LockeT II 研究旨在比较 LockeT 缝合固定装置与标准徒手压迫在静脉穿刺术后实现止血的有效性。这项单中心、前瞻性随机研究计划纳入约110名接受心房颤动射频消融等手术的患者。主要终点是评估该装置能否在避免长达8小时卧床制动的同时,达到与徒手压迫相当的止血效果。
一项首次人体研究将评估新型近红外光谱传感器在急性脊髓损伤患者中实时监测脊髓组织氧合和血流动力学的安全性与可行性。这项单中心、前瞻性观察性研究将在温哥华综合医院招募10名患者,传感器将在术后置于硬脊膜上持续监测7天。该技术旨在将临床前验证有效的无创监测方法转化为人类应用。
一项研究比较了 Fitbit Charge®、Jawbone UP® 和 SleepTime 应用程序与多导睡眠监测在监测睡眠参数方面的一致性。该研究在 18 至 65 岁的受试者中分析了入睡潜伏期、睡眠效率和睡眠分期等参数。研究旨在评估这些便携设备在检测睡眠与清醒状态方面相对于 PSG 金标准的有效性。
一项前瞻性观察性研究旨在确定当无法在手臂进行测量时,大腿、小腿和脚踝这三个下肢部位中,哪个部位的血压测量值与手臂参考值最接近。研究计划纳入176名健康志愿者,采用相同的自动示波法设备同时测量手臂和每个下肢部位的收缩压、舒张压和平均压。主要终点是分析手臂与各下肢部位血压测量值之间的差异,并通过Bland-Altman法评估一致性。
一项研究者发起的随机试验将比较 cTBNA 与 EBUS-TBNA 在诊断疑似结节病中的诊断率,并评估快速现场评价(ROSE)的价值。该研究计划纳入 80 名患者,主要终点是存在非干酪样肉芽肿的细胞学涂片诊断率。研究还将结合经支气管肺活检和支气管内活检,以确定不同方法联合使用的总体诊断效能。