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北京大学发表最新Science论文
生物世界· 2025-07-19 23:26
半导体材料研究突破 - 二维硒化铟(InSe)具有低有效质量、高热速度和卓越的电子迁移率,有望超越硅电子器件,但生长薄膜性能尚未达到机械剥离法制备的微米级薄片的水平,制约了其规模化应用[2] - 研究团队开发了一种固-液-固生长策略,通过构建富铟液态界面并严格控制铟硒1:1化学计量比,成功将非晶态硒化铟薄膜转化为纯相高结晶度硒化铟晶圆[4] - 所获得的硒化铟薄膜在5厘米晶圆上展现出优异的均匀性、相态纯度与结晶度[4] 电学性能表现 - 基于该技术制备的硒化铟晶圆晶体管阵列表现出超越现有二维薄膜器件的电学性能[4] - 在室温条件下展现出极高迁移率,平均高达287 cm²/Vs[4] - 亚阈值摆幅低至67.3 mV/dec,接近玻尔兹曼极限[4] 应用前景 - 该研究解决了2D硒化铟晶圆制备的核心难题[5] - 为后硅基时代集成电路提供了高性能材料平台[5] - 有望推动下一代低功耗、高性能计算与通信芯片发展[5]
中国地质大学(武汉)发表最新Nature论文
生物世界· 2025-07-19 09:53
双曲极化激元研究突破 - 研究团队首次在非双曲晶体钒酸钇(YVO₄)表面实现长程双曲声子极化激元,突破了双曲晶体的限制[2] - 通过实空间纳米成像与理论分析,观察到YVO₄晶体在非双曲频率范围(介电张量分量为负值)存在双曲波前[3] 技术调控与特性 - 温度从室温降至低温可实现极化激元色散实时操控,完成双曲模式→沟道化模式→椭圆模式的拓扑相变[4] - 温度调控能精确控制极化激元拓扑形态,并调制其波长与群速度,具有高灵敏性、低损耗和长程传播特性[4] 应用前景 - 该研究拓展了双曲纳米光学边界,为负折射、超透镜、极化激元化学和集成光子学等应用开辟新方向[5] - 突破性发现由中地质大学(武汉)戴志高、李国岗团队与南洋理工大学胡光维、王岐捷团队合作完成[2][3]
华人学者本周发表5篇Cell论文:AAV替代受体、低碳水饮食促癌、大脑实时指挥血液流动、pH调控炎症反应、甲状腺激素大脑转运
生物世界· 2025-07-19 07:01
腺相关病毒的一种替代受体 - 研究发现AAV的替代受体AAVR2(CPD),在缺乏AAVR时可恢复E分支AAV(包括AAV8)的转导作用,并为AAV11和AAV12提供独立于AAVR的专属进入通道 [6] - 过表达最小的功能性AAVR2(miniAAVR2)可增强体内AAV转导,使低剂量AAV达到相似疗效 [6] - 研究为AAV生物学提供新见解,并为减少AAV载体剂量相关毒性提供临床解决方案 [8] 葡萄糖限制通过外泌体促进肿瘤肺转移 - 葡萄糖限制通过外泌体-免疫调控轴影响肺转移前微环境,提出代谢与免疫联合干预的治疗策略 [11] - 极端低碳水饮食(过度控糖)会抑制肿瘤生长,但可能促进肿瘤肺转移,需谨慎评估代谢干预的系统性影响 [11][13] - 研究提示TIGIT通路可作为联合干预靶点,具有重要基础研究价值和临床转化潜力 [13] 揭开大脑如何实时指挥血液流动 - 神经血管耦合过程中,内皮缝隙连接耦合使血管舒张信号通过脉管系统长程传播,动脉段是连接最强区域 [16] - 动脉内皮细胞特异性敲除Cx37和Cx40会消除动脉缝隙连接耦合,导致血管舒张功能障碍 [16] - 内皮缝隙连接可作为神经血管耦合的信号转导高速公路,实现能量资源的灵活高效分配 [18] pH依赖性转录凝聚体对炎症反应的调节 - 酸性环境通过pH依赖性机制调控炎症反应,首次发现BRD4凝聚体可作为细胞内pH传感器 [21] - BRD4凝聚体以基因特异性表达方式调控巨噬细胞的炎症强度 [21] - pH不仅是炎症结果,也可作为"信号开关"主动调控炎症反应,为理解慢性炎症提供新视角 [23] 揭开甲状腺激素的大脑转运之谜 - 解析MCT8和OATP1C1结合T3/T4的冷冻电镜结构(分辨率2.9 Å和2.3 Å),揭示其识别与转运机制 [26] - 发现OATP1C1中存在细胞外变构位点,阐明疾病相关突变的致病机理 [26] - 研究揭示了甲状腺激素跨膜转运的关键机制,对发育与疾病具有基础性作用 [28]
罗氏公司发布小核酸药物治疗天使综合征的的临床结果,登上Nature Medicine
生物世界· 2025-07-19 03:06
天使综合征疾病概述 - 天使综合征是一种罕见的遗传性发育障碍疾病,约20000名新生儿中有一名患病,患病儿童有严重的智力障碍、癫痫发作、行走和睡眠障碍,以及缄默症[2] - 该疾病由位于15号染色体上的印迹基因UBE3A的突变或缺失导致,其遗传学原理比一般单基因遗传病更复杂,只有来自母亲的UBE3A基因拷贝表达[2] Rugonersen药物研发进展 - 罗氏公司研发的反义寡核苷酸(ASO)药物Rugonersen(RO7248824)通过靶向抑制UBE3A-ATS,解除其对来自父亲的UBE3A基因的沉默作用,从而恢复表达[6] - 1期临床试验(TANGELO研究)在61名1-12岁天使综合征儿童患者中评估了Rugonersen的安全性和耐受性[6] - 临床试验达到了主要终点,Rugonersen显示出可接受的安全性和耐受性特征,并观察到临床症状改善的迹象[3][8] 临床试验结果 - 对探索性终点的分析表明,Rugonersen可导致天使综合征相关脑电图异常出现剂量依赖性的部分正常化[8] - 药物显示出核心症状临床改善的信号,超出了自然病史数据的预期[8] - 初步临床结果支持Rugonersen在天使综合征治疗中的进一步开发[9]
攻克“不可成药”,David Baker团队中国博后利用AI从头设计蛋白,靶向内在无序蛋白,解锁治疗靶点
生物世界· 2025-07-19 03:06
内在无序蛋白(IDP/IDR)研究突破 - 内在无序蛋白(IDP)和内在无序区域(IDR)占据人类蛋白质组近一半比例,但因其缺乏稳定结构长期被视为"不可成药"靶点,难以开发靶向药物[2] - 诺奖得主David Baker团队利用生成式人工智能(Generative AI)设计出原子级精度的结合蛋白,成功攻克IDP/IDR靶点难题[3] 技术方法创新 - 采用基于diffusion的AI模型RFdiffusion,可从头设计自然界不存在的全新蛋白质,此前已应用于癌症免疫疗法等领域[5] - 开发两种互补设计策略: - "logos"策略通过预制1000个结合口袋库,组合生成数万亿种结合蛋白,适配随机序列多肽[9][11] - RFdiffusion策略直接生成与IDP/IDR结合的蛋白,无需预先指定靶点几何形状[7][22] 实验验证成果 - 测试43个靶点(21个疾病相关IDR+18个合成序列),39个实现紧密结合,34个亲和力达100皮摩尔至100纳摩尔[14] - 设计蛋白成功应用于: - 富集低丰度蛋白(蛋白质组学研究) - 靶向癌症受体无序结构域 - 抑制GPCR信号通路 - 阻断疼痛信号(DYNA_2b2结合蛋白亲和力<100皮摩尔)[14] - 针对胰淀素设计的结合蛋白可阻止2型糖尿病相关淀粉样纤维形成,亲和力3-100纳摩尔[17][18] 应用前景 - 为癌症治疗、神经疾病干预等提供新手段,例如调控IL2信号通路、靶向朊病毒等[17][18] - 设计工具已开源发布,可供全球研究人员免费使用[23][24] 行业影响 - 突破传统动物免疫法局限(IDR蛋白易降解导致抗体开发失败)[6] - 首次实现纳摩尔至皮摩尔级亲和力,达到自然界最强蛋白相互作用水平[20] - 两种策略互补:RFdiffusion擅长螺旋/链状靶点,logos策略适配无规则二级结构靶点[22]
浙江大学发表最新Science论文
生物世界· 2025-07-19 00:08
气凝胶技术突破 - 研究团队利用氧化石墨烯基二维通道受限发泡法,成功制备出具有微穹顶结构的高弹气凝胶,耐热能力突破2000℃(2273K)大关,在反复挤压下保持轻盈高弹、性能稳定[2] - 微穹顶结构气凝胶在4.2K(-268.8℃)到2273K(2000℃)的温度范围内保持出色弹性,涵盖194种超轻样品[4] - 该气凝胶在99%应变下可承受20000次循环超弹性,在2273K超高温下可承受100次循环热冲击[5] 材料性能参数 - 高熵碳化物气凝胶在1273K时热导率为53.4 mW/m/K,2273K时为171.1 mW/m/K[5] - 二维通道受限发泡法具有普适性,可制备121种氧化物、38种碳化物及35种金属体系的杂化气凝胶[5] 应用前景 - 该技术有望应用于深空探测器、超音速飞行器、核聚变装置的热防护领域[2] - 兼具温度不变弹性和化学多样性的特点,在极端热力学领域和隔热工业具有广泛应用前景[6]
南京大学发表最新Science论文
生物世界· 2025-07-18 09:55
该研究开发了一种 通过氮原子插入对吡咯烷进行 骨架编辑 的新方法,为吡咯烷的氮基骨架编辑搭建了多功能平台,显著拓展了药物化学的 合成工具箱。 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 鉴于含氮杂环化合物在生物活性分子中的普遍存在,向饱和环中插入一个氮原子为拓展类药化学空间提供了一种强效但尚未充分开发的骨架跃迁 (scaffold- hopping) 策略,骨架跃迁,即通过改变核心骨架结构优化分子性质的药物设计方法。 2025 年 7 月 17 日,南京大学化学化工学院 陆红健 教授团队在国际顶尖学术期刊 Science 上发表了 题为: Skeletal editing of pyrrolidines by nitrogen- atom insertion 的研究论文。 设置 星标 ,不错过精彩推文 开放转载 骨架编辑 (skeletal editing) ,是一种直接改变分子骨架原子组成 (例如插入/删除原子) 的策略。 在这项最新研究中,研究团队提出了一种骨架编辑方法, 可在温和、操作简单的条件下,利用市售的 O-二苯基膦羟胺 ( O -diphenylphosphinyl hydroxylamine) 将氮原子直接插 ...
绕过抗生素耐药性!浙江大学王本/徐峰团队提出对抗超级细菌新方法
生物世界· 2025-07-18 05:56
金黄色葡萄球菌感染的严重性 - 金黄色葡萄球菌是一种致命的革兰氏阳性病原体,已对抗生素产生耐药性,导致住院患者治疗失败和死亡率上升 [1] - 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是全球最致命的细菌之一 [1] - 全球每年有超过100万人死于金黄色葡萄球菌感染 [2] 创新性治疗方法 - 浙江大学研究团队在Nature Biotechnology发表研究,提出一种开创性的替代疗法治疗MRSA慢性感染 [3] - 该方法使用抗体-多聚唾液酸偶联物(APC),通过诱导MRSA钙化来破坏其活性并增强宿主免疫反应 [3] - APC能够高效且安全地治疗小鼠慢性肺部感染和慢性骨髓炎 [3] 治疗机制 - APC通过将钙离子吸引到细菌细胞壁上,诱导MRSA钙化,阻碍其能量代谢和重要代谢途径 [6] - 细菌钙化会促进巨噬细胞和单核细胞中钙防卫蛋白和钙结合蛋白S100A8/S100A9的表达,刺激免疫反应 [8] - APC系统性给药在体内实验中显示出高效性和安全性 [8] 潜在应用前景 - 该方法为耐药菌相关难治性感染提供了一种有前景的治疗方案 [4] - 由于细胞壁磷壁酸是革兰氏阳性菌的关键成分,该方法可能适用于其他耐药菌感染的治疗 [10]
Cancer Cell:张泽民院士团队揭示胰腺癌神侵犯的细胞亚型及分子机制
生物世界· 2025-07-18 04:06
胰腺导管腺癌(PDAC)神经侵犯研究 核心观点 - 胰腺导管腺癌(PDAC)神经侵犯(NI)发生率高达80%-100%,是预后不良的独立预测因素,靶向神经侵犯可能成为治疗策略 [1] - 最新研究通过单细胞/空间转录组学揭示了PDAC神经侵犯的细胞亚型及微环境特征,为开发靶向治疗提供理论依据 [2][3][6] - 研究发现TGFBI+施万细胞定位于神经侵犯前沿,与肿瘤迁移及不良预后相关,并鉴定出基底样恶性亚群和神经反应性恶性亚群 [7][9] 研究方法与样本 - 研究团队对25例PDAC患者的62份样本进行单细胞/单核RNA测序(sc/snRNA-seq)和空间转录组学分析 [6] - 对比低神经侵犯(low-NI)与高神经侵犯(high-NI)组织的微环境差异:low-NI中三级淋巴结构富集,high-NI中NLRP3+巨噬细胞和癌症相关肌成纤维细胞包围神经 [7] 关键发现 - 鉴定出神经内膜NRP2+成纤维细胞群和三个施万细胞亚群,其中TGFBI+施万细胞被TGF-β信号激活,促进肿瘤迁移 [7] - 发现基底样恶性亚群和神经反应性恶性亚群具有显著增强的神经侵犯能力 [7] - 研究首次全景式揭示癌症-免疫-神经原位相互作用机制,填补了神经微环境在PDAC中的认知空白 [5][9] 研究团队与发表 - 由张泽民院士、陈汝福教授、张庆玲教授、陈敏敏副研究员共同通讯,发表于《Cancer Cell》期刊 [2][9] - 论文链接:https://www.cell.com/cancer-cell/fulltext/S1535-6108(25)00270-3 [10]
里程碑:全球首批“三亲婴儿”诞生并健康成长,8名宝宝改写遗传宿命
生物世界· 2025-07-18 04:06
这 8 名健康成长的宝宝,是人类挑战遗传命运、运用前沿科技造福生命的生动见证,不仅为线粒体遗传病 家庭点燃了希望之光,更标志着人类在理解自身、干预遗传信息方面达到了一个崭新的里程碑。 撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 携带线粒体 DNA (mtDNA) 致病突变的女性所生的孩子,会有患上一系列 线粒体疾病 的风险, 这些疾 病通常导致心脏、大脑和肌肉等高能耗组织出现问题,甚至可能致命,然而,这些疾病通常缺乏有效治疗 方法。将受精卵的细胞核移植到健康捐赠者的去核卵细胞中,有望帮助携带致病线粒体的女性生育出健康 后代,阻断线粒体疾病的遗传。 近日, 《 新英格兰医学杂志 》 (NEJM) 报道了一项里程碑研究——首批通过线粒体捐赠诞生的 8 名" 三亲婴儿 ",他们均健康出生并成长发育,都 没有表现出他们母亲所携带的线粒体疾病的迹象, 其中最大 的孩子已经超过 2 岁。 何为"三亲婴儿"? 众所周知, 线粒体 是我们细胞内的"能量工厂",拥有自己独立的 DNA—— 线粒体 DNA (mtDNA) 。在 精卵融合时,受精卵的线粒体几乎全部来自卵子。因此,如果母亲的线粒体 DNA 存在致病突变,就会遗传 给孩子 ...