长链非编码RNA在阴茎鳞状细胞癌中的竞争性内源RNA网络研究 学术背景 阴茎鳞状细胞癌（Penile Squamous Cell Carcinoma, PSCC）是一种相对罕见但威胁男性健康的恶性肿瘤，尤其在发展中国家发病率较高。尽管近年来医学诊断和治疗技术有所进步，但PSCC患者的总体生存率并未显著改善。PSCC的发病机制尚未完全阐明，尤其是长链非编码RNA（Long Non-Coding RNAs, lncRNAs）在PSCC进展中的作用仍不明确。lncRNAs是一类长度超过200个核苷酸的非编码RNA，近年来在多种癌症中被证明在肿瘤增殖、转移、药物耐药性和免疫治疗反应中发挥重要作用。然而，lncRNAs在PSCC中的具体功能和分子机制尚未得到充分研究。 为了填补这一研究空白，本研究旨在...
单细胞与空间转录组联合分析揭示胃癌中Hedgehog通路的细胞异质性 学术背景 胃癌（Gastric Cancer, GC）是全球范围内最常见的恶性肿瘤之一，发病率和死亡率均居高不下。尽管在化疗、放疗和靶向治疗等方面取得了一定进展，但胃癌的治疗仍然面临巨大挑战。胃癌的侵袭性和异质性使其成为难治性癌症之一，尤其是晚期患者的生存率极低。肿瘤细胞的侵袭和转移是导致复发和死亡的主要原因，而现有的治疗手段无法完全解决这些问题。免疫治疗作为一种有前景的治疗模式，也面临着肿瘤微环境和免疫复杂性的挑战。因此，深入理解胃癌的发病机制，尤其是从基因、分子到表型水平的全面探索，对于更好地管理疾病和减轻患者负担至关重要。 Hedgehog（Hh）通路在胚胎发育和成人组织中均发挥重要作用，参与细胞增殖、分化和组织形态...
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...
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...
基于光纤的表面增强拉曼光谱传感器用于快速多重检测生禽中的食源性病原体 学术背景 食源性疾病是全球公共卫生的重大挑战，其中沙门氏菌（Salmonella）是导致食源性疾病的主要病原体之一。仅在美国，每年就有135万例感染、26,500例住院和420例死亡病例。尽管有国家层面的改进目标，但美国的沙门氏菌感染率在过去三十年中几乎没有变化。家禽产品，尤其是鸡肉和火鸡产品，是沙门氏菌感染的主要来源，约占沙门氏菌病病例的23.4%。美国疾病控制与预防中心（CDC）估计，每25个在超市出售的鸡肉包装中就有一个被沙门氏菌污染。沙门氏菌每年给美国带来的经济损失高达41亿美元，包括医疗费用、生产力损失和死亡。 目前，沙门氏菌的检测方法主要依赖于聚合酶链式反应（PCR），该方法至少需要24小时（包括富集、样品准备...
微型鸭嘴阀在脑积水治疗中的制造与体内测试 学术背景 脑积水（Hydrocephalus）是一种由于脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）产生与吸收失衡导致颅内脑脊液积聚的复杂病理状态。脑脊液的积聚会导致颅内压（Intracranial Pressure, ICP）升高，进而对大脑造成损害。目前，脑积水的标准治疗方法是植入分流管（Shunt），将多余的脑脊液引流至腹腔。然而，分流管在长期使用中存在较高的故障率，导致患者需要多次手术修复或更换分流管。分流管故障的主要原因包括阻塞、感染、过度引流或引流不足等。因此，开发一种更可靠、性能更优的替代方案成为当前研究的重点。 本研究提出了一种微型鸭嘴阀（Duckbill Valve），旨在模拟蛛网膜颗粒（Arachnoid Granu...