体积增材制造在细胞打印中的应用 学术背景 体积增材制造（Volumetric Additive Manufacturing, VAM）是一种革命性的3D打印技术，能够快速创建复杂的三维结构，尤其是在细胞打印领域，VAM能够模拟天然组织的结构，为再生医学和组织工程提供了新的可能性。然而，尽管VAM技术具有巨大的潜力，但其在工业应用和监管合规方面仍面临诸多挑战。特别是在生物打印领域，如何确保打印组织的安全性、有效性以及规模化生产，仍然是亟待解决的问题。此外，不同国家和地区在VAM技术的监管框架和知识产权保护方面也存在差异，这为技术的推广和应用带来了额外的障碍。 本文由Vidhi Mathur、Vinita Dsouza、Varadharajan Srinivasan和Kirthanashri S...
糖尿病血管化骨再生的先进生物响应药物递送系统 背景介绍 糖尿病（Diabetes Mellitus, DM）患者骨缺损的治疗一直是一个重大挑战，因为糖尿病微环境显著阻碍了骨再生。糖尿病微环境中的多种异常因素，如高血糖、氧化应激增加、炎症加剧、免疫失衡以及血管系统受损，会导致骨组织修复延迟甚至无法愈合。近年来，能够响应内源性生化信号的刺激响应型生物材料逐渐成为治疗糖尿病骨缺损的有效手段。这些材料通过调节微环境和增强成骨能力，结合血管生成和骨生成的耦合作用，为糖尿病骨缺损的治疗提供了新的思路。 本文由Xiaojun Zhou、Shuo Chen、Andrij Pich和Chuanglong He*共同撰写，发表于《ACS Biomaterials Science & Engineering》20...
自组装DNA-胶原蛋白生物活性支架促进细胞摄取和神经元分化 学术背景 在分子生物学研究中，DNA与蛋白质的相互作用一直是理解细胞过程的重要课题。随着对DNA-蛋白质相互作用的理解加深，这些知识被广泛应用于组织工程、药物开发和基因编辑等领域。其中，DNA/胶原蛋白复合物因其在基因传递研究中的应用而备受关注。然而，关于这些复合物作为生物活性支架的潜力研究较少，尤其是自组装DNA大结构与胶原蛋白相互作用形成的复合物的特性尚未被充分研究。本研究旨在探索自组装DNA大结构与I型胶原蛋白相互作用形成的生物活性支架，并评估其在细胞培养、药物传递和组织工程中的应用潜力。 论文来源 本论文由Nihal Singh、Ankur Singh和Dhiraj Bhatia共同撰写，他们来自Indian Institu...
基于CD26靶向和HSP90抑制的磁性纳米平台用于衰老细胞的凋亡和铁死亡介导的清除 学术背景 随着人口老龄化的加剧，衰老细胞（senescent cells）的积累被认为是衰老和年龄相关疾病的重要标志。衰老细胞不仅与组织功能衰退有关，还被认为是抗癌治疗的副作用之一，可能导致药物耐药性和治疗失败。因此，选择性诱导衰老细胞死亡的药物（senolytics）成为抗衰老和抗癌研究的热点。然而，第一代senolytics存在局限性，如脱靶效应和系统毒性。为了解决这些问题，研究人员开始设计靶向性更强的senolytics，尤其是基于纳米技术的senolytics（nanosenolytics）。本文旨在开发一种基于磁性纳米颗粒（magnetic nanoparticles, MNPs）的多功能纳米平台，...
增强基因递送至乳腺癌的高效siRNA装载和pH响应性小细胞外囊泡 学术背景 近年来，小细胞外囊泡（small extracellular vesicles, sEVs）因其天然来源和固有的归巢特性，成为药物递送领域的热门研究对象。sEVs是由大多数真核细胞分泌的脂质纳米颗粒，直径通常在50-150纳米之间。它们携带多种生物分子，能够通过细胞间通讯传递信息，并在体内表现出良好的结构和生理稳定性。这些特性使得sEVs在治疗多种疾病方面具有巨大潜力，尤其是在药物递送领域。 然而，尽管sEVs在药物递送方面展现了广阔的前景，但其临床应用仍面临诸多挑战。首先，sEVs的大规模生产和高效纯化技术尚未成熟，限制了其在临床中的广泛应用。其次，sEVs的异质性导致其在体内的效果难以预测。此外，传统的药物装载方...
利用电极呼吸的Geobacter sulfurreducens生物膜合成钯纳米颗粒 研究背景 在现代工业和环境科学中，钯（Pd）作为一种重要的催化剂，广泛应用于制药、农业和化学工业中。然而，传统的钯纳米颗粒（Pd NPs）合成方法通常依赖于高能耗的化学和固态合成技术，这些方法不仅成本高昂，还会产生有害的化学废物。因此，开发一种更加可持续、环保的钯纳米颗粒合成方法成为了一个重要的研究方向。 近年来，电活性微生物（如Geobacter sulfurreducens）因其能够通过氧化有机电子供体并将电子传递到外部固体矿物或电极表面而受到广泛关注。这种微生物不仅能够在电极表面形成生物膜，还能够还原可溶性金属离子（如钯离子），从而合成金属纳米颗粒。利用电活性微生物进行钯纳米颗粒的合成，不仅可以在生理温...
基于β-片层纤维化肽驱动的超分子水凝胶用于增强糖尿病伤口愈合 学术背景 糖尿病伤口愈合是一个全球性的健康问题，糖尿病患者由于高血糖导致的微血管病变和免疫功能障碍，伤口愈合过程往往受到严重阻碍。传统的治疗方法，如使用胶原蛋白或生长因子，虽然在一定程度上有效，但由于蛋白质在外部环境中的不稳定性和快速降解，治疗效果有限。因此，开发一种能够稳定递送蛋白质并促进伤口愈合的新型材料成为了研究的重点。 超分子水凝胶因其非共价结合的特性，能够在保持蛋白质生物活性的同时增强其稳定性，成为糖尿病伤口修复的理想平台。本研究通过将β-片层纤维化肽（Q11）与β-尾融合的重组蛋白组装，开发了一种新型的蛋白质-肽超分子水凝胶，旨在通过增强蛋白质的稳定性和生物活性，促进糖尿病伤口的愈合。 论文来源 本论文由来自内蒙古大学...
加拿大东部北极地区发现保存于永久冻土中的早更新世冰川冰 学术背景 永久冻土（permafrost）是地球上重要的古环境档案库，能够保存化石、植物残体、有机物质以及古代DNA等珍贵信息。近年来，科学家们发现，冰川冰在永久冻土中的保存可以为研究古代冰川的形态、稳定性以及古生态系统提供重要线索。然而，尽管北极地区已有大量关于晚更新世（late Pleistocene）永久冻土和地下冰的研究，但关于早更新世（early Pleistocene）冰川冰的报道却极为罕见。这一研究空白限制了我们对北极地区更早期冰川活动的理解。 加拿大东部的Bylot岛（Bylot Island）是北极地区的一个重要研究地点，其高原地带保存了多个冰期的冰川沉积物。然而，关于该地区早更新世冰川活动的证据一直缺乏。本研究旨在通...
盐沼地形揭示风暴潮驱动沉积的特征 学术背景 盐沼（salt marshes）是位于低洼、受保护海岸线的过渡带，介于陆地与海洋之间。它们是地球上最具生产力和最脆弱的生态系统之一，提供了碳封存、水质改善、生物多样性保护、野生动物栖息地和海岸线保护等重要生态服务。然而，随着海平面上升和人类活动的加剧，盐沼正面临消失的威胁。盐沼的垂直演化主要依赖于沉积过程，这些过程通过沉积物的积累来抵消海平面上升带来的淹没风险。传统观点认为，潮汐洪水是盐沼沉积的主要机制，但风暴潮和波浪也可能对沉积物的再分配和沉积模式产生深远影响。因此，研究风暴潮对盐沼沉积的贡献及其对地形的影响，对于理解盐沼的演化机制和保护这些生态系统具有重要意义。 论文来源 这篇论文由Davide Tognin、Andrea D’Alpaos、M...
二叠纪-三叠纪之交的陆地生态系统危机 学术背景 二叠纪-三叠纪之交（约2.52亿年前）是地球历史上最严重的生物大灭绝事件之一，不仅对海洋生态系统造成了毁灭性打击，也对陆地生态系统产生了深远影响。尽管科学家们普遍认为这一事件与西伯利亚大火成岩省的大规模火山活动有关，但关于陆地生态系统危机的具体机制和时间进程仍存在诸多争议。特别是，不同地区的陆地生态系统危机是否同步发生，以及气候变化如何驱动这些危机，仍然是未解之谜。 为了回答这些问题，来自中国地质大学、德克萨斯大学阿灵顿分校、利兹大学和加拿大自然资源部等机构的研究团队开展了一项综合古生物学和地球化学研究，旨在揭示中国北方和南方在二叠纪-三叠纪之交的陆地生态系统危机的时空差异及其驱动机制。 论文来源 这篇题为《Diachronous end-Pe...