深度神经网络解决多体薛定谔方程中自旋对称性解的问题

深度学习框架用于多体薛定谔方程的自旋对称解研究:一种新方法的开创性成果 量子物理和量子化学领域中,多体电子体系的描述一直是一个重要但极具挑战性的课题。准确表征电子-电子强关联尤其对催化、光化学和超导性等领域具有深远意义。然而,传统的方法,如广泛使用的Kohn–Sham密度泛函理论(KS-DFT),在多参考体系中对静态关联的描述仍存在不足。这一不足导致了所谓的“对称性困境”(symmetry dilemma),即自旋对称破缺的解尽管是不物理的状态,却能获得较低的能量结果。此外,虽然波函数方法在捕获静态关联方面表现出色,但其计算复杂度较高,需要专家选择合适的活性空间,对普通应用存在显著障碍。因此,找到一种高效且准确的方法来解决多体薛定谔方程,同时保持正确的自旋对称性,这是科学家们长期以来期待解决...

负载Glepaglutide的泡沫在炎症性肠病治疗中的粘膜愈合诱导作用

新型直肠泡沫制剂在炎症性肠病治疗中的应用研究 近年来,炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)的发病率逐渐上升,该病以肠道粘膜损伤、慢性炎症及复发性发作为主要特征,目前仍缺乏一种理想的治疗手段。研究人员发现了一种名为胰高血糖素样肽-2(glucagon-like peptide 2, GLP-2)的33氨基酸多肽,其具有刺激肠道生长、修复肠粘膜和增强上皮细胞完整性的功效。然而,GLP-2在体内仅有极短的半衰期(7分钟),使其在临床治疗中受到了极大的限制。为解决这一难题,研究者们开发了一种GLP-2的长效类似物——Glepaglutide(GL),其通过氨基酸替换显著延长了体内半衰期(达50小时)。但由于Glepaglutide需通过皮下注射给药,这给患者的...

基于仿生海洋粘附蛋白涂层的抗皮肤光老化疗效及细胞机制

利用仿生海洋粘附蛋白涂层进行皮肤光老化防治的研究成果 皮肤光老化是当前全球面临的重大健康问题之一,尤其对于长期暴露在户外紫外线(UV)辐射下的人群而言,其表现包括胶原蛋白的减少、皱纹增加、皮肤弹性丧失、结构性减弱等。这些生理变化不但影响个体的外貌,还增加了相关并发症的风险。然而,尽管日常生活中已应用防晒品、局部药物(如维甲酸)和抗氧化剂等治疗方案,但目前仍无一种真正高效且持久的皮肤光老化防治策略可供应用。 针对上述挑战,本文的研究聚焦于一种新型仿生海洋粘附蛋白涂层,并探讨其在皮肤光老化防治领域的潜力。这项研究由Bo Xue带领的研究团队完成,作者来自中国海洋大学(Ocean University of China)的College of Marine Life Science。本文发表于20...

用于治疗缺血再灌注诱导急性肾损伤的巨噬细胞膜伪装纳米酶

静注巨噬细胞膜伪装纳米酶靶向治疗急性肾损伤的创新研究报告 背景介绍 急性肾损伤(Acute Kidney Injury, AKI)是一种严重的临床综合症,其特征是肾功能的快速下降,并与高发病率和死亡率密切相关。统计数据显示,AKI在住院患者中的发生率为10%-15%,而在重症监护病房(ICU)中则超过50%,每年全球导致超过200万例死亡。除了直接威胁生命,AKI还会使患者易感于慢性肾病(Chronic Kidney Disease, CKD)以及终末期肾病(End-Stage Renal Disease, ESRD)。然而,目前的AKI治疗方式依然缺乏有效性,无法修复受损肾组织。因此,开发创新性的治疗方法以更好地解决AKI背后的病理机制,是当前医学研究的一个重要方向。 缺血再灌注损伤(Is...

下一代口腔溃疡管理:冷等离子体(CAP)结合纳米凝胶药物的炎症调节

下一代口腔溃疡管理的新突破:冷等离子体与纳米凝胶药物系统的融合应用 背景介绍 口腔溃疡是人类最常见的黏膜疾病之一,对患者的生活质量产生显著影响。根据流行病学研究数据,约有27.9%的成年人遭受口腔溃疡的困扰。虽然在大多数人群中,这种疾病可以在一到两周内自愈,但对一些患有糖尿病、癌症、病毒感染和自身免疫疾病的患者来说,口腔溃疡可能会发展为慢性、反复发作的病症,甚至引发更严重的全身性健康问题,如营养不良和脱水。此外,治疗头颈部癌症的患者中,高达65%会因疗法引发严重的口腔黏膜炎,其产生的溃疡常伴剧烈疼痛和饮食困难,导致患者的生活质量严重下降。 目前,市场上用于治疗口腔溃疡的药物,例如口腔膜剂、喷雾剂、粉末和药膏,普遍面临药效短、药物粘附性差、渗透效果不足的问题。这些局部治疗方案因口腔内部湿润和动...

基于镓-多酚网络的可注射多功能水凝胶的简易制造及其在感染创面愈合中的卓越抗菌活性

多功能水凝胶促进感染性伤口愈合的全新研究 在当前临床环境中,感染性伤口尤其是抗生素耐药性病原体感染的伤口,已经成为一种重大挑战。这些慢性性或难以愈合的伤口常常由于炎症过度、细菌生物膜的形成以及抗生素疗效下降而延误愈合进程。然而,现有的治疗手段,如抗生素治疗和传统伤口敷料,难以同时解决感染、抗生素耐药及其他组织再生相关问题。基于此背景,多功能性水凝胶因为其类细胞外基质的三维结构,成为一种具有潜力的先进伤口敷料。然而,如何实现在简单、低成本制备的条件下,赋予水凝胶抗菌、抗炎、抗氧化、自愈合性以及体内生物相容性,仍然是一个未解决的科学问题。 最近,来自Fuzhou University和Fujian Medical University等研究机构的多位科学家,包括Minglang Zou和Da H...

基于MIL-100(Fe)纳米颗粒的3合1新冠肺炎联合治疗策略

基于MIL-100(Fe)的新型肺部抗SARS-CoV-2治疗策略探索 全球公共卫生领域近年来面临许多严峻挑战,尤其是2019年以来由SARS-CoV-2冠状病毒引发的新冠疫情。在该疫情中,病毒的高传播性和持续存在性暴露了目前预防及治疗手段的瓶颈。这一状况也突显了亟需研发更加高效且创新的治疗方法,以应对未来可能爆发的全球传染病。在此背景下,纳米医学(nanomedicine)技术的崛起为传统方法提供了替代方案。纳米载药系统的设计具有改善药物稳定性、优化药物分布及药代动力学特征的潜力,从而提升治疗效果并降低副作用。然而,尽管金属有机框架(MOFs, Metal–Organic Frameworks)在癌症和感染等复杂疾病治疗中展现了巨大潜力,其作为潜在抗病毒治疗平台的研究仍处于初级阶段。为此,...

一种通过双通道乳酸去除策略逆转血管高通透性以治疗脂多糖诱导的脓毒症的新方法

基于双通道乳酸去除策略的创新性败血症治疗研究 背景介绍 败血症(sepsis)是由宿主对血液感染的免疫反应失调引发的多器官功能障碍,这种严重疾病长期威胁着全球范围内的公共健康。尽管现代医学取得了诸多进展,但败血症的诊断和治疗依然充满挑战。据统计,败血症每年导致全球约1100万人死亡,占全球总死亡人数的约五分之一。在重症监护病房(ICU)中,败血症的死亡率仍高达25%-30%。目前的临床治疗措施主要集中在对症治疗,如早期液体复苏和广谱抗生素的使用。然而,由于抗生素耐药性、系统性免疫紊乱以及缺乏特效药物等因素,现有治疗方法未能显著降低败血症的高死亡率和高发病率。 乳酸(lactate)作为败血症的关键生物标志物,其在血液中的累积与败血症的死亡率和血管通透性有直接关系。在病理生理学中,乳酸的过量积...

基于抗菌、抗炎和组织再生策略的牙周功能性材料新进展

新型牙周功能材料研究综述:抗菌、抗炎与组织再生策略的综合探索 学术背景与研究意义 随着全球人口老龄化趋势的加剧,口腔健康问题的关注度逐渐提升。牙周炎(periodontitis)作为一种普遍的细菌感染性疾病,其高发病率不仅威胁人类牙周组织的健康,还对全身系统性疾病的发生关联显著。传统牙周治疗方法如根面平整(scaling and root planing, SRP)和药物治疗,尽管在一定程度上控制了病情,但由于复杂的牙周解剖结构和生物膜的顽固性,这些方法在消除病原菌及再生组织方面均存在不足。此外,频繁的机械刮治可能导致牙齿敏感、牙面划痕和菌斑重新聚集的问题。因此,整合新型功能性生物材料以形成综合治疗策略,成为牙周炎治疗领域的重要研究方向。 同时,近年来越来越多的研究揭示了牙周炎与系统性疾病(...

通过凝血酶激活的高浓度血小板血浆自组装提高骨植体的免疫调节和骨整合

增强骨植入物的免疫调节和骨整合:基于凝血酶激活的富含血小板血浆(PRP)自组装技术的研究详解 背景介绍 为了应对骨缺损修复的挑战,骨植入物在现代医学中发挥着至关重要的作用。然而,现有骨植入材料如聚醚醚酮(Polyetheretherketone,简称PEEK)尽管在化学稳定性、弹性模量和成像兼容性方面具有显著优势,却面临着一个最主要的障碍:生物惰性。生物惰性会阻碍植入物与周围骨组织的整合进程,进而引发术后炎症、骨吸收甚至植入物失效。 为了解决这一问题,植入物表面通常会引入生物活性物质。然而,这些外源性物质因可能引发免疫排斥,或因影响其表面机械性能而备受限制。另一方面,富含血小板血浆(Platelet-Rich Plasma,简称PRP)作为一种自体衍生的生物活性液体,因其富含生长因子(如转化...