Workflow
生物世界
icon
搜索文档
Cell子刊:浙江大学贺永/吴梦婕/尹俊团队开发生物水凝胶电池,用于组织再生及心脏起搏
生物世界· 2025-09-02 04:03
生物水凝胶电池技术突破 - 首次通过光聚合-3D打印方法开发可降解生物水凝胶电池 采用导电离子甲基丙烯酰化硫酸软骨素-甲基丙烯酰化明胶水凝胶和InGa3-Cu纳米颗粒作为电源[4] - 在1.5V电压下可靠输出0.001-6毫安电流 支持微电流驱动组织再生和高电流驱动心脏起搏[4] - 具备50微米高打印精度 拉伸应变和压缩率分别达200%和95% 与生物组织机械性能匹配[8] 传统电池局限性 - 传统电池存在刚性、毒性和不可降解特性 难以适应人体灵活多变环境[3] - 不可降解金属基电池会在体内积聚引发长期毒性作用 生物相容性差且质量大[7] 水凝胶技术优势与应用挑战 - 水凝胶结构与生物组织相似 具有出色生物相容性、柔软性和可调机械性能[6] - 镓基液态金属与水凝胶结合提高电导率和机械性能 但能源领域应用探索有限[6] - 当前能量转换存储系统难以满足灵活适应和长期性能要求[7] 技术性能参数 - 生物水凝胶电池采用InGa3-Cu纳米颗粒作为电极 在降解期间产生稳定电流[7] - 在内部离子梯度驱动下 可维持1.5V电压下0.001-6毫安的稳定电流输出[7] - 双电流模式运行:微电流(0.001-1毫安)促进组织再生 高电流(1-6毫安)实现心脏起搏[8]
北京大学未来技术学院程强课题组博士后招聘
生物世界· 2025-09-02 04:03
北京大学未来技术学院程强课题组博士后招聘 程强 课题组经费充足,研究方向兼具基础研究价值和实际应用前景,是多学科高度交叉领域的研究热点,非 常期待并欢迎您的加入! 1、享受国家和北京大学的博士后统一福利待遇,包括五险一金、博士后住房补贴、博士后公寓、北京户口、 子女入学等;同时课题组视情况提供额外的绩效补助; 2、支持条件优秀者申请北京大学"博雅"博士后项目 (https://postdocs.pku.edu.cn/tzgg/125151.htm) 3、支持作为负责人申请国家自然科学基金和博士后基金。 一、岗位要求 1、即将取得博士学位或获得博士学位3年以内,年龄不超过35; 2、在纳米材料、药剂、化学、生物技术或其他相关领域有一定的研究基础,在有影响力的期刊上以第一作者 (含共同)身份发表过论文; 3、能够熟练阅读英文专业文献,具有较好的中英文写作能力; 4、具有在导师指导下展开项目研究的能力; 5、为人正直、工作勤奋、能坚守学术道德、善于沟通与合作。 二、岗位待遇 为促进前沿研究的传播和交流,我们组建了多个 专业交流群 ,长按下方二维码,即可添加小编微信 进群,由于申请人数较多,添加微信时请备注: 学校 ...
西湖大学开发相分离递送技术,重塑多种原代细胞CRISPR基因编辑治疗新格局
生物世界· 2025-09-02 04:03
基因编辑技术CRISPR-Cas9的应用价值 - CRISPR-Cas9技术因其高效、精准和可编程特性成为生物医学研究核心工具 推动基础生命科学发展和遗传病、肿瘤等重大疾病治疗策略创新 [1] - 功能细胞(尤其是免疫细胞和干细胞)的基因改造受到重点关注 原代T细胞是CAR-T、TCR-T等细胞疗法的重要载体 NK细胞是CAR-NK等免疫治疗的热点对象 干细胞编辑在再生医学中展现广阔前景 [1] 原代细胞基因编辑面临的递送挑战 - 原代免疫细胞和干细胞具有高度生理敏感性、有限体外扩增能力和低外源物质摄入效率 导致CRISPR组件递送成为关键瓶颈 [2] - 化学转染试剂(如脂质体)在原代细胞中效率低下且细胞毒性显著 电穿孔技术导致细胞存活率大幅下降和功能丧失 病毒载体存在插入突变风险、免疫原性及高成本问题 [2] 理想递送系统的核心要求 - 需兼具高转染效率、低细胞毒性、良好细胞功能维持和临床转化潜力 以提升基因编辑效率和临床应用可行性 [3] CRISPR-Cas9工作机制 - 系统源于细菌免疫机制 Cas9蛋白负责切割DNA双链 sgRNA引导靶向特定基因序列 具备高度可编程性和靶向特异性 [5][7] - 递送效率是发挥编辑作用的关键前提 尤其在难转染的原代免疫细胞和干细胞中 [8] ProteanFect递送系统的技术创新 - 基于生物分子凝聚体技术 模拟细胞内相分离现象 通过内吞途径温和递送RNP或mRNA-sgRNA复合物 避免细胞应激损伤 [9] - 操作流程包括凝聚体组装、细胞摄取、胞内释放与转运、靶向编辑 实现高效基因编辑 [11] - 规避电穿孔的高死亡率和病毒载体安全风险 编辑效率优于传统化学转染 保持细胞高存活率和功能完整性 [13] 实际应用性能数据 - 小鼠原代T细胞编辑中DNA突变率达84.3% 蛋白敲低效率达86.3% [14] - 人原代T细胞编辑中TRAC突变率达80.1% 蛋白敲低效率达85% [16] - iPSC编辑中碱基替换效率达55% 验证干细胞高效编辑能力 [17] 行业影响与公司定位 - 创新递送技术推动基因编辑从高难度操作向标准化流程转变 提升实验可重复性并为临床前研究提供平台 [13] - 公司专注于核酸递送领域 基于哺乳动物内源蛋白开发凝聚体递送平台 产品覆盖多种难转细胞系和原代细胞 [24][25] - 产品系列包括ProteanFect转染试剂盒、CRISPRMax mRNA编辑试剂盒和CRISPRMax Ultra RNP编辑试剂盒 针对不同细胞类型提供解决方案 [25]
Nature Materials:程强/魏妥团队开发新型LNP,将mRNA精准送达肺/肝/脾/胸腺/骨骼,实现器官精准先导编辑
生物世界· 2025-09-02 04:03
技术突破 - 开发新型多肽可电离脂质(PIL)材料,结合多肽和可电离脂质优势,拓展可电离脂质化学设计空间[4][8] - 建立多肽可电离脂质驱动的器官靶向平台PILOT,实现器官特异性和可调控mRNA递送,靶向肺、肝脏、脾脏、胸腺和骨骼[4][9] - 采用固相支持合成(SPSS)方法模块化合成了120多种结构多样的PIL,由天然氨基酸与人工烷基化可电离Fmoc保护氨基酸(AIFA)组成[9] 性能表现 - a12Dab4 PIL向肝脏递送mRNA表达水平显著高于FDA批准的LNP中使用的可电离脂质ALC-0315,高mRNA剂量下安全性相当[9] - 肝脏PILOT LNP和肺PILOT LNP分别实现肝脏13.1%和肺部7.4%的先导编辑效率[13] - 构效关系分析表明烷基链类型、AIFA模块数量、侧链长度及N端/C端修饰对PIL效力和器官选择性具有调控作用[10] 靶向策略 - 赖氨酸/精氨酸修饰实现mRNA肺靶向递送[11] - 半胱氨酸/组氨酸/酪氨酸/苯丙氨酸修饰实现mRNA肝靶向递送[11] - 谷氨酸/天冬氨酸/脯氨酸/色氨酸修饰及Nα-乙酰化赖氨酸/精氨酸修饰实现mRNA脾脏特异性递送[11] - 赖氨酸-酪氨酸二肽加入显著提升mRNA胸腺靶向递送[11] - 阿仑膦酸(Ale)加入显著提升mRNA骨骼靶向递送[11] 行业意义 - PILOT平台提供可预测方法学用于理性设计器官/组织特异性靶向LNP,改进基于mRNA的基因编辑疗法开发[5][15] - 清华大学团队同期开发多肽编码器官选择性靶向(POST)方法,通过多肽序列与血浆蛋白结合亲和力力学优化实现靶向调控[16] - 该技术突破解决LNP全身给药后肝脏积聚问题,突破肝外组织递送瓶颈[4][7]
Nature头条;自闭症发病率不断上升,美国投入5000万美元,誓要找到真实原因
生物世界· 2025-09-02 00:00
自闭症患病率上升原因分析 - 美国自闭症患病率从2000年每150名8岁儿童1例上升至2022年每31名8岁儿童1例[5] - 新任美国卫生部长声称环境毒素是主要诱因并启动5000万美元研究资助计划[5] - 科学家普遍认为诊断标准变化和认知度提升是患病率上升主因而非真实病例增加[6][12] 诊断标准与统计方法演变 - DSM和ICD诊断标准在1990-2013年间多次放宽 将阿斯伯格综合征等归入自闭症谱系障碍[12] - 丹麦研究显示1990年代初诊断标准变化导致患病率上升60%[13] - 结构化访谈工具普及和医疗人员诊断水平提升推动确诊率增长[14] 社会认知与服务普及影响 - 教师及公众对自闭症偏见减少 家长更积极寻求诊断以获得教育支持[14] - 女性及成人确诊比例上升 历史上该群体常被忽视[15] - 学业压力可能导致轻微症状群体寻求诊断 瑞典研究显示实际症状患病率稳定而登记诊断率上升[19] 遗传与环境因素研究 - 2019年五国研究显示自闭症遗传力达80% 与身高遗传力相当[22] - 10%-20%病例由新发基因突变导致 环境因素影响较小且主要发生于产前[22][23] - 父母高龄生育与自闭症风险正相关 孕期感染/空气污染/糖尿病等因素研究结果缺乏一致性[23][24] 全球患病率统计差异 - 高收入国家普遍观察到上升趋势 低收入国家因医疗数据缺失难以评估[8] - 调查数据显示2021年全球患病率约为1/127(约6200万人)[18] - 日本5岁儿童患病率超3% 高于其他亚洲国家估计值[19] 研究资金与政策动向 - 美国2025年上半年自闭症研究资金同比减少6200万美元(2.74亿→2.12亿美元)[27] - 患者群体更关注支持服务而非病因研究 十大优先研究问题均涉及生活支持而非致病机制[27]
第一作者兼通讯作者,我国学者发表Science论文,揭示我国城市空气污染的独特化学机制
生物世界· 2025-09-01 10:30
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 空气污染 是一个全球性的环境问题,对空气质量、气候、生态系统和人类健康有着深远的影响。近几十年来,中国经历了严重的雾霾污染,也被称为"复合型空气 污染"。这些极端雾霾的特点是细颗粒物 (即 PM2.5) 浓度高,且在时间和空间上分布广泛,但自 2013 年以来,由于监管措施的实施,情况有所缓解。 与历史上主要由煤炭燃烧造成的伦敦大雾以及主要由汽车尾气光化学氧化形成的洛杉矶烟雾不同, 中国雾霾的形成机制具有双重特性:既包含高强度的一次污染 物排放,又存在高效的二次转化过程。 当前阶段中国的显著特点是农业社会和工业社会的混合,导致来自各种来源的二次气溶胶前体物排放量高。这些包括 农业源 ( 典型农业社会特征 ) ——农业活 动产生的 氨气 (NH₃) 、居民燃煤和秸秆燃烧用于取暖和烹饪释放的人为 挥发性有机化合物 (VOC)(农业社会的特征) ,以及 工业源 ( 典型工业社会特 征 ) ——机动车尾气和工业活动排放的氮氧化物 (NO + NO₂) 、二氧化硫 (SO₂) 和人为挥发性有机化合物 (VOC)(工业社会的特征) 。这些大量无机 和有机前体物的混合物在很大程度上改 ...
Nature Medicine:盛斌/黄天荫团队开发眼科AI大模型,显著提升眼科医生诊疗水平和患者预后
生物世界· 2025-09-01 08:30
基础模型在眼科临床应用的突破性研究 - 开发了多模态视觉-语言眼科基础大模型EyeFM 具备基于1450万张眼部图像的多模态预训练能力 支持单模态影像任务(如疾病检测与病灶分割)和多模态影像任务(如跨模态诊断和集成模态诊断)[6][7] - 通过云端协同模式在全球多地域(亚洲、北美、欧洲及非洲)基层及眼科医生中前瞻性部署 验证其对诊疗能力的提升效果[3][6] - 首次为AI医学领域提供大模型赋能基层与专科诊疗的高级别循证证据 为可临床转化的基础模型研发与验证提供新范式[3] 随机对照试验设计与结果 - 采用平行单中心双盲随机对照试验设计 纳入668名参与者(平均年龄57.5岁 男性占比79.5%)随机分配至干预组(EyeFM辅助)和对照组(标准诊疗)[11] - 主要终点显示干预组正确诊断率显著提升至92.2%(对照组75.4%) 转诊率提升至92.2%(对照组80.5%)[11] - 次要终点显示临床报告标准化评分中位数提升至37分(对照组33分) 干预组自我管理依从率达70.1%(对照组49.1%) 转诊建议接受度达33.7%(对照组20.2%)[11] 临床辅助系统效能验证 - 邀请全球44位眼科医生参与验证 覆盖基层及专科医疗机构 部署后评估显示良好用户接受度[11] - 系统支持自动生成临床规范影像报告和精准医学问答 减少医生文书工作量 成为诊疗过程中的智能助手[6] - 能显著提升眼科医生诊疗水平和患者预后 实现临床自适应的健康指导与智能交互服务[3][13]
有望恢复瘫痪者运动功能!国家中检院发布iPSC神经细胞新药治疗脊髓损伤突破性疗效及作用机制
生物世界· 2025-09-01 08:30
研究突破与临床进展 - 中国研究团队在Cell Death & Disease发表突破性研究 证明iPSC衍生脊髓神经祖细胞(spNPG)治疗脊髓损伤的显著疗效并揭示全球创新双重药理机制[2][5] - 研究采用士泽生物自主研发的国家I类新药XS228注射液(spNPC细胞) 该药已获中美药监局双报双批 正开展全球首个注册临床I/II期试验[5][23] - 全球脊髓损伤患者约1500万人 中国患者超300万 每年新增10万例 平均每小时新增10例[7] 技术原理与细胞特性 - 通过人诱导多能干细胞(iPSC)重编程技术获得双潜能祖细胞(NMP) 经定向诱导分化制备spNPG细胞 避免伦理争议且免疫原性低[10] - spNPG细胞纯度达88%以上 98%以上细胞表达神经祖细胞标志物(SOX2、PAX6)及脊髓特异性标志物(HOXB4)[11] - 分化后运动神经元动作电位频率达12±3.83Hz 显著高于未成熟细胞(4.28±3.35Hz) 证明功能成熟性[11] 动物实验疗效数据 - 治疗组Basso动物评分(BMS)达4.5分(能自主行走) 对照组仅1.2分(仅能轻微活动)[21] - 倾斜梯子测试中治疗组正确步数为对照组2.3倍 网格攀爬测试抓握次数为对照组1.8倍[21] - 运动功能恢复与spNPG存活量呈显著正相关[14] 治疗机制分析 - 机制一:spNPG分化为三类功能神经细胞——运动神经元(占16%)、V2中间神经元(11%)、dI4中间神经元(29.4%) 重建神经环路[16] - 分化细胞与宿主神经形成突触连接(通过hSyn与MAP2共定位证实) 实现信号互通[17] - 机制二:调节微环境——M2型小胶质细胞标志物Arg1表达量升至对照组2.1倍(1周)和1.8倍(5周) M1型标志物iNOS下降[22] - A1型星形胶质细胞标志物C3表达降低 A2型标志物S100A10升高 抑制胶质瘢痕形成[22] - 轴突标志物NFH和髓鞘标志物MBP表达显著升高 促进神经修复[18] 公司技术与临床布局 - 士泽生物专注临床级异体通用iPSC衍生细胞药 已获中美药监局七项注册临床试验批件[25] - 核心管线覆盖帕金森病(原发性/早发性)、脊髓损伤、渐冻症等领域 其中脊髓损伤和渐冻症药物为全球首款[27] - 帕金森病临床随访最长超18个月 显示良好安全性及显著有效性改善趋势[27]
Cell子刊:姜学军团队揭示铁死亡新路线
生物世界· 2025-09-01 08:30
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 铁死亡 ( ferroptosis ) 是一种由铁依赖性磷脂过氧化以及随后的膜破裂所导致的新型细胞死亡形式。 然而,自 2012 年首次提出铁死亡以来,铁是如何在细胞内积累并推动铁死亡的,这一关键过程仍未完全 搞清楚。 2025 年 8 月 25 日, 纪念斯隆 - 凯特琳癌症中心 姜学军 教授团队 ( 刘雪松 博士和 赵泽川 博士为共同 第一作者) 在 Molecular Cell 期刊 发表了题为: Endocytosis is essential for cysteine-deprivation- induced ferroptosis 的研究论文。 该研究揭示了 细胞内吞 介导的 铁累积 在半胱氨酸缺乏诱导的 铁死亡 中的重要作用 。这一发现不仅颠覆 了我们对溶酶体抑制剂作用机制的认识,也提示铁死亡可能存在不同的执行路线。 铁储存蛋白—— ferritin ( 铁蛋白) 的自噬降解,通过增加细胞质中具有生物活性的铁含量来促进 铁死亡 ,这或许解释了为何 溶酶体抑制剂 能够抑制铁死亡。 令人惊讶的是,该研究发现,溶酶体抑制剂能够抑制半胱氨酸剥夺诱导的 (CDI) ...
华东理工大学发表最新Nature论文
生物世界· 2025-09-01 04:05
研究背景与挑战 - 过去数十年合金及微结构设计主要针对室温和高温环境下的力学性能优化 [3] - 极地、深海、深空及能源等极端环境领域探索对金属结构材料提出更高要求,需兼具高强度、优异延展性与断裂韧性 [3] - 低温强韧性协同提升是工程应用中的世界性难题 [3] 研究成果发布 - 2025年1月27日华东理工大学张显程教授作为共同通讯作者在Nature发表突破性研究 [4] - 研究团队通过材料熵和焓同步精准调控,在钴镍钒基中熵合金内形成高密度短程有序结构与纳米长程有序的双尺度纳米结构 [4] - 该结构使材料在临近液氮温度下获得超高抗拉强度和低温断裂韧性 [4] 技术突破与结构特征 - 在钴镍钒基金属固溶体基体中设计双尺度原子有序纳米结构 [5] - 同时存在超高密度亚纳米级短程有序区域(约2.4×10²⁶ m⁻³)和纳米级长程有序区域(约4.5×10²⁵ m⁻³) [5] - 纳米长程有序结构通过位错阻塞效应及新位错生成提升位错剪切应力并加速位错增殖 [5] - 该效应能缓解长程有序障碍物处应力集中,抑制损伤形核风险 [5] 性能表现 - 合金在87K低温下实现76 GPa%的强塑性积,屈服强度约1.2 GPa [5] - 性能显著优于缺乏多尺度有序结构的传统材料,后者通常仅含数十纳米尺寸的短程有序或共格析出相 [5] 研究意义 - 揭示双级化学有序结构对复杂合金低温力学性能的调控机制 [5] - 为通过有序态调控提升深冷应用材料力学性能提供理论依据与技术路径 [5] - 为极端低温环境服役关键构件制造提供全新材料设计思路 [4]