学术背景 蛋白质自组装是生物系统中普遍存在的现象，其功能多样，从结构支持到生化反应调控。尽管近年来在蛋白质设计领域取得了显著进展，但现有的自组装蛋白质结构通常依赖于严格的对称性，这限制了其尺寸和复杂性的进一步提升。为了突破这一限制，研究人员从细菌微室和病毒衣壳中的伪对称性（pseudosymmetry）中获得灵感，开发了一种层次化的计算方法，用于设计大型伪对称自组装蛋白质纳米材料。这一研究旨在通过打破严格对称性的限制，设计出更大、更复杂的蛋白质纳米笼（nanocages），从而扩展自组装蛋白质结构的多样性。 论文来源 该研究由来自University of Washington的Quinton M. Dowling、Young-Jun Park、Chelsea N. Fries等研究人员共同...
四组分蛋白质纳米笼的设计：通过程序化对称性破缺实现 学术背景 蛋白质纳米笼（protein nanocages）是一类具有高度对称性的蛋白质组装体，广泛应用于疫苗开发、药物递送和纳米材料设计等领域。自然界中的病毒通常通过对称性破缺（symmetry breaking）来构建复杂的结构，尤其是高三角数（higher triangulation number, T）的二十面体（icosahedral）结构。然而，自然界中尚未发现通过对称性破缺构建的四面体（tetrahedral）或八面体（octahedral）高T数结构。为了探索这一领域，研究人员提出了一种通用的设计策略，通过伪对称化（pseudosymmetrization）三聚体构建块，构建高T数的四面体、八面体和二十面体纳米笼。 论文来源...
人工动态RNA结构集合引导的通用RNA适配体传感标签的理性设计 学术背景 RNA分子在自然和合成生物系统中扮演着多种角色，其功能强烈依赖于其动态和特定的三维结构。RNA的二级和三级结构，如发夹、伪结、多路连接等，是理解RNA功能的关键“构建模块”。然而，现有的RNA结构研究大多基于静态结构，而大多数RNA介导的过程涉及构象变化。因此，动态结构集合的描述能够捕捉RNA的进化保守模式，并有助于其扩展设计。近年来，荧光RNA适配体（fluorogenic RNA aptamer, FRAPT）在生物应用中取得了显著进展，但其设计缺乏对动态结构集合的深入理解，且缺乏通用的设计原则。为了克服这些限制，研究者们开发了一种人工动态RNA结构集合“SSPepper”，并基于此设计了一种通用的荧光RNA生物传...
合成生物学在癌症免疫治疗中的应用：通过抑制IDO活性和重编程CD8+ T细胞反应进行癌症免疫治疗的工程细菌 学术背景 近年来，癌症免疫治疗取得了显著进展，尤其是通过激活T细胞来对抗肿瘤。然而，肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）中的代谢适应往往导致T细胞功能受损，限制了免疫治疗的效果。其中，色氨酸（Tryptophan, Trp）代谢在T细胞功能中扮演着重要角色。肿瘤细胞通过表达吲哚胺2,3-双加氧酶（Indoleamine 2,3-Dioxygenase, IDO）消耗色氨酸，导致其代谢产物犬尿氨酸（Kynurenine, Kyn）的积累，进而抑制效应T细胞的功能，形成免疫抑制的微环境。尽管IDO抑制剂在临床前模型中显示出潜力，但其在临床试验中面临诸多挑战，...
基于FingerNeRF的3D手指生物识别研究综述 背景与研究意义 随着生物识别技术的发展，三维(3D)生物识别因其更高的准确性、更强的抗伪装能力以及对拍摄角度变化的鲁棒性，逐渐成为主流研究方向之一。其中，3D手指生物识别技术因其生物特征（如指纹、指静脉、指关节等）易于获取且广泛使用，在学术界和工业界备受关注。然而，现有的3D生物识别方法普遍依赖显式的3D重建技术，这些方法在实际应用中面临两大挑战： 信息丢失：显式重建过程中不可避免地会丢失部分细节信息，直接影响后续识别任务的性能。 硬件与算法的紧耦合性：重建算法往往与特定硬件设备绑定，缺乏通用性，难以适应不同模态的数据或设备。 为解决上述问题，研究者提出了一种基于隐式神经辐射场（Neural Radiance Fields, NeRF）的F...
重新思考深度学习技术在生物特征数据纠错中的应用 背景介绍 随着信息技术的发展，生物特征数据在身份验证和安全存储中的应用愈发广泛。传统密码学通常依赖均匀分布且可精确重现的随机字符串，然而，现实中大多数数据（如指纹、虹膜扫描等生物特征）并不具备这样的属性，导致在实际应用中存在生成、存储和检索的诸多挑战。近年来，基于生物特征数据的密码学系统（biometric cryptosystems）被广泛研究，旨在利用独特的生物特征（例如指纹、虹膜等）作为生成加密密钥的来源。然而，由于生物特征数据的固有可变性以及传感器噪声等外部因素，精确恢复加密密钥变得复杂，进而对纠错机制提出了更高的要求。 在这种背景下，近年来深度学习方法凭借其在语音识别、图像处理等领域的卓越表现，被尝试应用于提升生物特征数据的纠错能力。...
新辅助溶瘤病毒OrienX010联合抗PD-1抑制剂特瑞普利单抗治疗可切除肢端黑色素瘤：I期b临床试验 背景 肢端黑色素瘤（Acral Melanoma, AM）是一种侵袭性较强的黑色素瘤亚型，在中国人群中发病率较高，占黑色素瘤病例的约40%。尽管近年来黑色素瘤的治疗取得了一定进展，但现有的免疫疗法对AM的疗效有限，且缺乏有效的新辅助治疗方案。AM独特的低肿瘤突变负荷（TMB）和免疫抑制状态使其对单一抗PD-1治疗反应率低，生存期较短。 近年来，新辅助免疫治疗被认为比单纯术后辅助治疗更能诱导强大的免疫应答，改善患者的无病生存期（DFS）和总生存期（OS）。溶瘤病毒治疗则通过改造“免疫冷”肿瘤微环境为“免疫热”状态，为免疫检查点抑制剂（ICI）的协同治疗提供可能性。然而，AM对目前溶瘤病毒单药...
利用经颅振荡刺激减少虚拟现实中的网络眩晕 背景与研究动机 虚拟现实（Virtual Reality, VR）技术正日益渗透到工作、医疗和娱乐等领域。然而，约95%的VR用户会经历一种被称为网络眩晕（Cybersickness, CS）的症状，表现为恶心、头晕和不适等。这一现象的根源在于视觉、体感和前庭信息整合的持续不匹配，尤其是在虚拟环境中诱发“自我运动”的错觉（vection）。尽管VR技术的应用广泛，但CS问题却限制了其在医疗康复、军事训练和教育等场景中的广泛采用。为解决这一挑战，研究者开发了通过跨颅交变电流刺激（transcranial alternating current stimulation, tACS）靶向前庭皮层的技术，以尝试缓解CS症状。 研究来源 这项研究由Siena ...
开发新型红细胞-MHC-I偶联体用于癌症治疗：一种革命性的免疫疗法 研究背景：传统角色与新发现的潜力 红细胞（erythrocytes）是人体内数量最多的细胞，约占成人总细胞数的70%。它们主要被认为是氧气运输的载体，但近年来的研究揭示了红细胞在免疫系统调控中的重要作用。这些细胞缺乏细胞核，具有生物相容性、较高的表面积体积比以及柔韧的细胞膜，使其成为理想的药物递送载体。此前的研究表明，红细胞能与化学因子、核酸和病原体等免疫相关分子相互作用，例如通过表达达菲抗原受体（DARC）调节炎症信号。此外，某些病理条件下，红细胞可以表达主要组织相容性复合物（MHC）分子，这提示其在免疫调控中的潜在作用。 MHC-I分子在癌症免疫治疗中扮演重要角色。已有研究探索了基因工程改造的红细胞用于抗癌治疗的可能性，...
跨越血脑屏障：脂肪源性干细胞作为载体的促凋亡溶瘤黏病毒治疗小鼠胶质母细胞瘤的研究 研究背景与目的 胶质母细胞瘤（glioblastoma，简称GBM）是最具侵袭性和恶性程度的脑肿瘤之一，具有极高的复发率和极差的预后。GBM的治疗一直是医学界的难题，即使经过手术、化疗和放疗等常规疗法的多重干预，患者的平均存活率依然低于两年。GBM的高复发率主要归因于肿瘤干细胞，即所谓的脑肿瘤起始细胞（brain tumor initiating cells，BTICs），这些细胞具有强大的免疫逃逸能力和抗药性，是导致肿瘤复发和耐药性的关键因素。 近年来，溶瘤病毒（oncolytic viruses, OVs）疗法成为癌症治疗领域的前沿。溶瘤病毒是一类选择性侵袭癌细胞并诱导其凋亡的弱致病病毒。研究发现，基因改造...