快速大规模合成手性荧光硫量子点用于细胞内温度监测 学术背景 荧光纳米材料在能源采集、照明显示、通信与信息技术、生物学和医学等领域具有广泛的应用潜力。其中，硫量子点（Sulfur Quantum Dots, SQDs）作为一种新型的无金属量子点，因其环境友好性、优异的生物相容性和可调控的表面化学特性，近年来受到了越来越多的关注。然而，硫量子点的大规模制备及其在消费市场中的应用仍然面临挑战，尤其是其制备过程通常耗时较长，且难以在短时间内获得高质量的产物。因此，开发一种快速、大规模合成硫量子点的方法，并探索其在生物医学中的应用，成为了当前研究的热点。 本文的研究旨在解决硫量子点制备过程中耗时较长的问题，并提出一种通用的快速大规模合成策略。通过利用硫化物物种的空3d轨道与含氮或含氧基团的孤对π电子结...
激光处理丝网印刷碳电极用于电化学发光成像研究 学术背景 电化学发光（Electrochemiluminescence, ECL）是一种结合了电化学和发光技术的分析方法，具有高灵敏度、高选择性和低背景噪声等优点，广泛应用于生物传感和成像领域。近年来，随着生物医学检测需求的增加，ECL技术在生物标志物检测中的应用越来越受到关注。然而，传统的ECL电极材料（如金和铂）成本高昂且制备复杂，限制了其大规模应用。碳基电极材料因其低成本、良好的导电性和易于制备等优势，成为ECL应用的理想选择。然而，碳基电极表面常存在粘合剂和污染物，影响其电化学性能。 为了解决这一问题，本研究提出了一种通过激光处理丝网印刷碳电极（Screen-Printed Carbon Electrodes, SPCEs）来提升其ECL...
大脑皮层运动图谱的新发现 背景介绍 人类和其他灵长类动物能够执行多种复杂的身体运动，这些运动的启动和控制依赖于多个皮层和皮层下结构。其中，初级运动皮层（Primary Motor Cortex, M1）位于中央前回（precentral gyrus），是执行运动的核心区域。M1的一个重要特性是其躯体拓扑组织（somatotopic organization），即神经元的位置与它们控制的身体部位之间存在系统性的对应关系。例如，从中央前回的顶部向腹侧延伸，神经元依次控制脚、腿、手、手臂、上躯干、面部和头部。这一组织结构的早期证据来自于对接受清醒开颅手术的患者进行直接电刺激的实验。 近年来，有研究表明，除了M1之外，外侧枕颞皮层（Lateral Occipitotemporal Cortex, L...
癫痫相关肿瘤的最新分类与动物模型研究 背景介绍 癫痫是一种常见的神经系统疾病，部分患者伴有脑肿瘤，尤其是低级别神经上皮肿瘤（low-grade neuroepithelial tumors, LGNTs）。这些肿瘤通常生长缓慢，但与药物难治性癫痫高度相关。尽管近年来对这类肿瘤的研究有所增加，但针对其抗癫痫和抗肿瘤的特效药物仍未问世。为了更好地理解这些肿瘤与癫痫之间的关系，研究人员开始利用动物模型来模拟肿瘤的生长及其与神经元的相互作用。 本文由Silvia Cases-Cunillera、Lea L. Friker、Philipp Müller、Albert J. Becker和Gerrit H. Gielen等作者撰写，发表于2024年6月的《Molecular Oncology》期刊。研究...
猪模型中的创伤性脊髓损伤后脑脊液动力学研究 背景介绍 创伤性脊髓损伤（Traumatic Spinal Cord Injury, SCI）是一种严重的神经系统疾病，常导致永久性神经功能障碍。尽管多年来科学家们一直在努力开发治疗方法，但由于其复杂的病理生理机制和损伤的异质性，治疗进展有限。脊髓损伤后，脊髓肿胀和蛛网膜下腔（Subarachnoid Space, SAS）的闭塞是常见的病理现象，这可能导致脊髓压迫和血流灌注减少。及时的手术减压被认为是改善神经功能恢复的关键，但并非所有患者都能通过手术完全恢复蛛网膜下腔的通畅性。因此，如何监测减压效果和脊髓损伤后的病理变化成为临床管理中的重要问题。 脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）的动力学变化可能与脊髓损伤后的病理过程密切...
脑脊液动力学与脑室-蛛网膜下腔压力梯度的非侵入性量化研究 背景介绍 脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）是中枢神经系统的重要组成部分，具有保护脑组织、维持颅内压稳定以及促进代谢废物清除的功能。脑脊液循环异常与多种神经退行性疾病密切相关，例如正常压力脑积水（Normal Pressure Hydrocephalus, NPH）和Chiari畸形等。脑室与蛛网膜下腔之间的压力梯度（transmantle pressure）是理解脑脊液循环机制的关键参数。传统上，这一压力梯度通过侵入性方法（如压力传感器）测量，但这种方法存在感染风险且难以精确量化低幅度的压力变化。 近年来，非侵入性成像技术（如磁共振成像，MRI）的发展为研究脑脊液动力学提供了新的可能性。特别是，通过结合形态学...
利用定制化组织概率图和模板提升特发性正常压力脑积水患者的脑部图像分析准确性 学术背景 特发性正常压力脑积水（Idiopathic Normal Pressure Hydrocephalus, iNPH）是一种常见的神经系统疾病，主要表现为步态障碍、认知功能下降和尿失禁。iNPH的神经影像学特征之一是“不成比例扩大的蛛网膜下腔脑积水”（Disproportionately Enlarged Subarachnoid Space Hydrocephalus, DESH），即脑室和外侧裂的显著扩张，同时伴有上凸面脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）空间的狭窄。这些形态学变化使得iNPH患者的脑部图像在统计分析和分割时面临巨大挑战，尤其是在使用传统的统计参数映射软件（如SPM1...
脑脊液流动与脑皮质BOLD信号耦合研究的新方法 学术背景 近年来，脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）在脑内废物清除中的作用引起了广泛关注。传统上，CSF被认为主要起到缓冲和免疫监视的作用，但越来越多的研究表明，CSF通过血管周围空间的流动可能在清除脑内有害物质方面发挥重要作用。然而，CSF流动的驱动机制仍存在争议。一些研究提出，大振幅的血管运动（如神经元活动、自然发生的血管舒缩或呼吸诱导的血管扩张）可能是驱动CSF流动的关键因素。 为了更好地理解CSF流动与脑皮质血氧水平依赖（Blood Oxygen Level Dependent, BOLD）信号之间的耦合关系，研究人员开发了一种新的磁共振成像（MRI）技术，结合了实时相位对比（Phase Contrast, PC...
脉络丛老化与脑脊液动态变化的研究 背景介绍 脉络丛（Choroid Plexus, CHP）是位于脑室内的一个高度血管化的结构，主要负责脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）的产生和代谢废物的清除。它在维持神经流体稳态和认知功能中起着至关重要的作用。随着年龄的增长，脉络丛的体积会增大，这种现象在正常衰老和神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）中尤为明显。尽管脉络丛在血-脑脊液屏障（Blood-CSF Barrier, BCSFB）中扮演着关键角色，但关于其随年龄变化的灌注和微结构的研究仍然有限。 为了更好地理解脉络丛在衰老过程中的变化及其对脑脊液动态的影响，研究人员利用人类连接组计划（Human Connectome Project, HCP）的老化数据集，对641名健康个体进...
社区居住老年人中脉络丛体积与认知功能的关系研究 学术背景 随着全球老龄化问题的加剧，痴呆症患者的数量逐年增加。早期识别认知功能下降的老年人并引导他们采取预防和治疗措施变得尤为重要。然而，目前针对老年人认知障碍的预防或疾病修饰疗法仍然有限，因此需要更深入地了解老年人认知障碍的病理生理机制。以往的研究主要集中在脑实质与认知功能的关系上，而对颅内其他结构（如脉络丛）与认知功能的关系研究较少。 脉络丛（Choroid Plexus, CP）是位于脑室系统中的一种富含血管的结构，主要负责脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）的产生、神经发生、代谢废物的清除、神经炎症调节等功能。近年来，越来越多的证据表明，脉络丛与阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease, AD）的病理生...