具有定制空间相干性的iSCAT显微镜与粒子追踪研究

具有定制空间相干性的iSCAT显微镜与粒子追踪研究

干涉散射显微镜研究及多粒子追踪的空间相干性控制 背景介绍 干涉散射(iSCAT)显微镜因其在检测和成像孤立纳米粒子和分子方面的卓越表现,在无标签光学成像方法中已表现出无与伦比的性能。然而,当成像复杂结构如生物细胞时,由样品不同位置散射场的叠加会产生类似散斑的背景,从而对揭示精细特征带来显著挑战。研究论文中提出,通过控制照明的空间相干性,可以在不牺牲灵敏度的情况下消除虚假散斑背景。 研究来源 这项研究论文的主要作者包括Mahdi Mazaheri, Kiarash Kasaian, David Albrecht, Jan Renger, Tobias Utikal, Cornelia Holler和Vahid Sandoghdar。研究机构涉及Max Planck Institute for ...

肿瘤患者的雷戈非尼治疗:TAPUR研究的结果报告

Regorafenib在BRAF突变实体肿瘤患者中的应用:TAPUR研究结果总结 背景介绍 BRAF基因属于细胞质丝氨酸-苏氨酸激酶家族,通过激活丝裂原活化蛋白激酶信号通路(MAPK),调节细胞增殖和存活。BRAF突变可导致其异常活化,促进肿瘤生成。BRAF突变分为三类:I类为V600位点突变,Ras非依赖性激活单体;II类突变为Ras非依赖性激活二聚体;III类是激酶缺陷性突变,促进CRAF激活。BRAF突变常见于黑色素瘤(约40%)、甲状腺癌、结直肠癌(CRC)、非小细胞肺癌(NSCLC)和胆管癌。 Regorafenib是一种小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂,能靶向ABL、DDR2、EGFR、EPHA2、FGFR、KIT、PDGFR、PTK5、RAF、RET、SAPK2、TIE2、TRKA...

户外空气污染与成人血液肿瘤亚型发病风险的大型美国前瞻性队列研究

美国一大型前瞻性队列研究揭示户外空气污染与成人血液系统癌症亚型之间的潜在联系 研究背景及目的 近年来,户外空气污染对人类健康的影响受到了广泛关注。国际癌症研究机构(IARC)自2013年起已将户外空气污染和细颗粒物(PM)列为1类人类致癌物,主要证据来源于肺癌研究。尽管目前的研究数据表明空气污染与血液癌症之间存在某种联系,但由于血液癌症在病理上的异质性,这类研究往往忽视了对癌症亚型的细致区分,导致相关结论尚缺乏明确和一致性。为了更深入地理解空气污染与各种血液癌症亚型间的关联,本研究选取了美国癌症协会的癌症预防研究II营养队列(American Cancer Society’s Cancer Prevention Study-II Nutrition Cohort),探讨居住地户外空气污染物与...

嵌入TiO2-Au-MXene的矩形开放通道用于脑肿瘤诊断的PCF生物传感器的数值分析

数值分析嵌入TiO2-Au-MXene的矩形开放通道PCF生物传感器用于脑肿瘤诊断 学术背景与问题陈述 近年来,具有成本效益和高可靠性的生物传感器的开发成为一个研究热点。这些传感器旨在检测分析物的微小浓度,种类繁多,涵盖了各种技术,用于监测和检测细胞和液体。光子晶体(photonic crystals, PHCs)和PHC纤维(photonic crystal fibers, PCFs)因其紧凑尺寸、电磁干扰抵抗性、对分析物需求量少、结构设计灵活且易于集成等优点,迅速占据了传感器技术的热门选择。 特别值得注意的是,基于表面等离子体共振(surface plasmon resonance, SPR)的光纤生物传感器表现出色。SPR现象通过光纤和贵金属相结合,可以剧增检测灵敏度,尤其在生物医学领...

通过选择基因驱动编程肿瘤进化以主动对抗耐药性

选择性基因驱动器编程肿瘤进化以主动对抗药物耐药性 随着肿瘤的发展,针对癌症的靶向疗法通常会因药物抵抗性的进化而失败。本研究展现了一种可重复操纵肿瘤进化以设计治疗机会的方式,即使在遗传异质性预先存在的情况下。我们开发了一种选择性基因驱动器系统,可以稳定地引入到癌细胞中,由两个基因(或开关)组成,将可诱导的适应性优势与共享的适应性成本相耦合。利用随机模型的进化动力学,我们确定了选择性基因驱动器的设计准则,并建造了可以利用多个已批准的酪氨酸激酶抑制剂选择性压力的原型,并采用了多种治疗机制,如前药催化和免疫活性诱导。我们证明选择性基因驱动器能在体外消除多种形式的遗传抗性。最终,我们展示了在小鼠实体瘤模型中,模型引导的开关激活可以有效针对预先存在的抗性。这些结果为进化引导的抗癌治疗确立了选择性基因驱动...

通过代谢工程和生物催化实现高产量的卟啉生产

通过代谢工程和生物催化实现高产量的卟啉生产

本研究发表在 Nature Biotechnology 杂志,doi为10.1038/s41587-024-02267-3。本文的通讯作者是来自华东理工大学的陈海宏、王耀宏等,发表日期为2024年4月26日。文章研究了通过代谢工程和生物催化进行高产叶绿素的生产。 研究背景 叶绿素及其衍生物在医学、食品、能源和材料领域具有广泛应用,但高效生产这些化合物面临巨大挑战。研究人员利用紫色非硫光合细菌 Rhodobacter sphaeroides 作为有效的细胞工厂,并通过酶催化结合代谢工程来生产叶绿素化合物。 研究过程 流程设计 研究流程包括基因编辑、发酵促进、代谢调节与酶催化等步骤。 基因编辑 研究团队通过基因组范围的CRISPRi筛选在 R. sphaeroides 中发现目标基因heMN,这...

创建互补综合网络用于快速筛选适用于新发疾病爆发的可用药物

新型药物重新定位方法的网络构建与应用研究 背景 在COVID-19大流行期间,研究人员和制药公司致力于开发治疗和疫苗。药物重新定位由于捷径被认为是快速有效的应对策略。药物重新定位试图发现已批准药物的新用途,被认为比传统药物发现路径更廉价且更迅速[1–3]。例如,瑞德西韦和地塞米松就是两种成功的重新定位药物[4–6]。虽然全球疫情逐渐转向地方性阶段,病毒传播仍在继续。快速发现候选药物并提供给医学或制药领域的专家进行研究的重要性已被COVID-19大流行深刻地提醒了我们[7]。 随着生物学机制的进步和生物医学知识的收集,更准确和精确的基于计算的药物重新定位成为可能。网络药物学(network medicine)通过观察生物实体(如药物、基因和疾病)之间的复杂关系,提供候选药物[8–11]。但在新...

使用多波长激发的荧光光谱法稳健估计荧光团的显式基线模型

研究背景 荧光光谱是一种广泛应用于识别和量化荧光物质(荧光团)的方法。然而,当材料中包含其他荧光团(基线荧光团)时,量化感兴趣的荧光团变得具有挑战性,特别是当基线的发射光谱未明确定义且与目标荧光团的发射光谱重叠时。为了准确区分并量化这些荧光物质,研究人员提出了基于多波长激发荧光光谱的新方法。这项研究的主要目标是解决基线荧光干扰这一问题,并提供一种无需先验假设的稳健估计算法。 论文来源 这篇名为《An Explicit Estimated Baseline Model for Robust Estimation of Fluorophores Using Multiple-Wavelength Excitation Fluorescence Spectroscopy》的论文,作者包括A. Ga...

在Mott绝缘体中发现电子-空穴晶体的证据

背景介绍 近年来,研究者们对Mott绝缘体中的电子-空穴晶体产生了浓厚的兴趣。这类晶体能够实现量子激发态,具备承载反流超流性和拓扑序的潜力,并且具有长程量子纠缠的特性。然而,对于Mott绝缘体中电子和空穴晶体共存的实验证据尚未充分展现。在通常条件下,强电子-电子相互作用会驱动新晶体序的形成,引发Wigner晶体或者掺杂Mott绝缘体中的电荷有序现象。该类型的电子晶体是一个表现出多度量自由度的强量子涨落的多体系统,这已被用于量子模拟中。 来源介绍 该研究论文由多个研究机构的研究人员共同撰写,包括新加坡国立大学功能智能材料研究所、化学系、高级二维材料中心,北大深圳研究生院高级材料学院,俄罗斯莫斯科物理技术学院光子与二维材料中心等。具体的作者包括Zhizhan Qiu、Yixuan Han、Kei...

超分子组装激活的单分子磷光共振能量转移用于近红外靶向细胞成像

超分子组装激活的单分子磷光共振能量转移用于近红外靶向细胞成像 在近几年,纯有机磷光共振能量转移(Phosphorescence Resonance Energy Transfer, pret)研究成为了一个热门课题。本文中,作者们通过客体分子烷基桥连的甲氧基四苯乙烯苯基吡啶衍生物(tpe-dpy),不同参数的葫芦脲(Cucurbit[n]uril, n = 7, 8),以及β-环糊精修饰的透明质酸(Hyaluronic Acid, hacd),构建了一个具有大斯托克斯位移(367nm)和近红外(NIR)发射的单分子pret系统。作者们通过这种系统成功应用于癌细胞的线粒体靶向成像。 研究背景 超分子组装因其在分子识别、催化、荧光材料、医学和传感中的重要应用而长期备受关注。特别是基于大环化合物的...