急性心肌梗死凝血相关诊断模型与免疫浸润的潜在关联研究 学术背景 急性心肌梗死（Acute Myocardial Infarction, AMI）是全球范围内导致死亡的主要原因之一。尽管近年来在诊断、治疗和预后方面取得了显著进展，但AMI的发病率和死亡率仍然居高不下。经皮冠状动脉介入治疗（Percutaneous Coronary Intervention, PCI）结合抗凝治疗是目前AMI诊断和治疗的金标准。然而，尽管PCI和抗凝治疗显著改善了心肌灌注，仍有高达50%的患者出现显著的透壁性梗死，并常伴随微血管损伤（Microvascular Injury, MVI）。此外，部分AMI患者在初始抗凝治疗不足的情况下，心肌再梗死的风险显著增加。因此，AMI的发生和预后与促血栓介质和凝血因子（如前...
学术背景 肝脏再生是一个复杂的生物学过程，涉及多种细胞类型和信号通路的协调作用。在肝脏部分切除后，剩余的肝脏组织会通过一系列精确调控的细胞增殖和免疫反应来恢复其功能和质量。尽管已有大量研究探讨了肝脏再生的机制，但某些细胞类型在这一过程中的具体作用仍不完全清楚。髓系来源的抑制性细胞（Myeloid-Derived Suppressor Cells, MDSCs）是一类异质性的未成熟髓系细胞，已知在癌症、伤口愈合等过程中发挥免疫调节作用。然而，MDSCs在肝脏再生中的具体功能，尤其是其对肝细胞增殖和免疫调节的影响，尚未得到充分研究。 本研究旨在探讨粒细胞样MDSCs（G-MDSCs）在肝脏再生过程中对肝细胞增殖和免疫调节的作用。通过基因表达谱分析、细胞培养实验和质谱流式细胞术（CyTOF）等技术...
学术背景 原发性硬化性胆管炎（Primary Sclerosing Cholangitis, PSC）是一种慢性、进行性的肝脏疾病，主要由免疫、炎症和遗传因素共同作用导致，最终可能引发肝功能衰竭。PSC的发病率和患病率在全球范围内存在显著差异，发病率从西班牙的0.07例/10万人年到挪威的1.3例/10万人年不等，患病率则从西班牙的0.2例/10万人年到美国的13.6例/10万人年不等。大约70-80%的PSC患者同时患有炎症性肠病，这增加了胆管癌和结直肠癌的风险。PSC的临床表现和病程多样，诊断主要依赖于胆管影像学和肝脏组织病理学。尽管部分患者病程较为缓慢，但PSC的诊断对患者的长期健康有重大影响，中位无移植生存期为13.2年。随着影像技术的进步，磁共振成像（MR）等非侵入性诊断方法逐渐取...
基于新抗原的mRNA/DC疫苗在抗癌免疫治疗中的有效性研究 学术背景 癌症免疫治疗是近年来癌症治疗领域的重要突破之一，其中树突状细胞（Dendritic Cell, DC）疫苗作为一种重要的免疫治疗方法，已经在一些晚期癌症患者中显示出延长生存期的潜力。然而，尽管DC疫苗在理论上具有巨大的应用前景，但其在实际应用中仍面临诸多挑战，如肿瘤免疫抑制微环境的复杂性、DC激活不足、抗原负载不足以及T细胞对肿瘤相关抗原（Tumor-Associated Antigens, TAAs）的低亲和性等问题。这些问题限制了DC疫苗的疗效，尤其是在中国，目前尚未有获批的DC疫苗。 近年来，基于新抗原（Neoantigen）的个性化抗癌疫苗成为癌症免疫治疗的新方向。新抗原是由肿瘤细胞中的突变蛋白产生的，具有高度的肿...
高声压压电微机械超声换能器的研究进展 学术背景 超声换能器在物体检测、无损检测、生物医学成像和治疗等领域有着广泛的应用。与传统的体超声换能器相比，压电微机械超声换能器（PMUTs）具有体积小、功耗低、带宽宽等优势，适用于消费电子和物联网（IoT）中的测距、手势识别、指纹传感和3D成像等应用。然而，这些小型传感器的输出压力相对较低，限制了其在多种应用中的信号传输能力。例如，目前最先进的基于氮化铝（AlN）的PMUT阵列仅能实现4米的传输距离。为了扩展PMUT在诸如空中触觉反馈、扬声器和声学镊子等应用中的使用，主要挑战在于实现高声压级（SPL）。 PMUT的传输特性主要由机械结构设计和活性压电材料决定，因此寻找新的材料以提升性能成为研究重点。尽管AlN是最常用的压电材料，但其压电系数较低（e31...
基于树根启发的模板限制增材打印技术用于制造高鲁棒性共形电子器件 学术背景 随着智能机器人、智能皮肤和集成传感系统等新兴应用场景的快速发展，共形电子器件在自由曲面上的应用变得至关重要。然而，现有的共形电子器件在机械或热影响下容易发生撕裂、断裂或开裂，限制了其应用可靠性。为了解决这一问题，研究人员从树根系统的力学机制中获得灵感，提出了一种模板限制增材打印（Template-Confined Additive, TCA）技术，用于制造高鲁棒性的共形电子器件。 论文来源 该论文由Guifang Liu、Xiangming Li、Yangfan Qiu等作者共同撰写，作者来自西安交通大学微纳技术研究中心和前沿科学技术研究院。论文于2024年发表在Microsystems & Nanoengineeri...
革命性的自供电葡萄糖监测机制：基于微生物孢子的微工程纸基平台 学术背景 糖尿病是一种慢性代谢疾病，其特征是血糖水平升高，可能导致心血管疾病、视网膜病变、肾衰竭和神经病变等严重并发症。全球糖尿病患者的数量预计将从2021年的5.29亿增加到2050年的13亿，因此有效的血糖监测变得尤为重要。尽管目前的医疗手段无法治愈糖尿病，但通过血糖监测，患者可以更好地管理病情，预防并发症的发生。 传统的血糖监测设备通常依赖于酶基电化学传感器，这些传感器虽然具有高选择性和便携性，但酶的降解问题限制了其使用寿命和稳定性。近年来，研究人员开始探索非侵入式、连续监测的血糖监测技术，如通过汗液、唾液和泪液等生物体液进行监测。然而，现有的连续血糖监测系统（CGM）通常只能持续几天，并且需要特定的储存条件以维持其性能。 ...
自动化超微结构分析：基于大规模高光谱电子显微镜的研究 学术背景 电子显微镜（Electron Microscopy, EM）是研究生物超微结构的关键技术，能够在生物分子分辨率下揭示细胞的精细结构。近年来，随着自动化和数字化的发展，电子显微镜能够以纳米级分辨率捕获大面积的细胞和组织样本。然而，电子显微镜图像通常是灰度图像，且数据量庞大，分析过程往往依赖于繁琐的手动注释，这限制了其在大规模研究中的应用。为了解决这一问题，研究者们开始探索如何通过自动化手段提取生物分子组装体的信息，从而加速对生物超微结构的理解。 本文的研究背景在于，尽管电子显微镜在生物医学研究中具有重要地位，但其分析过程仍然面临挑战。特别是，如何从大规模的电子显微镜数据中自动提取生物分子信息，成为了一个亟待解决的问题。本文提出了一...
气泡热声模式与光机械传感器的耦合研究 学术背景 气泡在液体中的声学行为一直是物理学和工程学领域的重要研究课题。气泡的振动模式不仅与自然界中的声学现象密切相关，还在微流体、生物传感等领域具有广泛的应用前景。Minnaert呼吸模式是气泡声学中最著名的振动模式，它描述了气泡在液体中的基本振动行为。然而，气泡还支持一系列高阶声学模式，这些模式的理论预测虽然存在，但实验观测却极为罕见。此外，光机械传感器作为一种高灵敏度的探测工具，能够检测微尺度的声学和振动特性，为研究气泡的声学行为提供了新的平台。 本文的研究旨在通过光机械传感器探测气泡的声学模式，特别是高阶声学模式，并探讨气泡与传感器之间的耦合效应。研究不仅有助于深入理解气泡的声学特性，还为优化微机械振荡器的性能提供了新的思路。 论文来源 本文由K...
压电共振传感器在化学和生物传感领域有着广泛的应用。它们通过检测压电谐振器表面因分析物（analyte）沉积而引起的共振频率变化来实现传感。为了检测微小的分析物变化，谐振器需要具有高品质因数（quality factor, Q factor）。传统上，提高品质因数的方法是通过优化谐振器的振动模式、结构和材料。然而，这些方法往往复杂且成本较高。本文提出了一种新的方法，利用Fano共振（Fano resonance）来增强压电传感器的品质因数，而不是通过优化谐振器本身的结构或材料。 Fano共振是一种普遍存在的散射波现象，最初在原子和固体物理中被发现。它发生在离散量子态与连续态之间的干涉中，导致非对称且陡峭的频谱分布。Fano共振的窄线宽特性使其在光子器件中具有广泛的应用潜力。本文通过将外部并联电...