摘要：前列腺癌是全球范围内男性高发的恶性肿瘤之一,提高前列腺癌患者的早期诊断准确性对于提升治愈率和存活率至关重要。拉曼光谱作为肿瘤非侵入式诊断研究领域的一项前沿技术,已经显示出在区分癌症病人与正常人的多种生物样本方面具备很大潜力。设计了基于Transformer的前列腺癌血清拉曼光谱辅助诊断算法,旨在以克服传统算法的局限性,提高前列腺癌辅助诊断的准确性。该算法将拉曼光谱数据点分割成块,并使用Transformer编码捕捉这些块之间的内部关联,能够有效区分早期前列腺癌患者和前列腺增生患者的血清拉曼光谱,且经过对比实验分析,准确率优于其他常用算法模型,为非侵入式前列腺癌早期诊断提供一种更可靠的方法。

摘要：为了得到可应用于植物照明且具有红蓝光谱的有机发光二极管(OLED),采用两种典型的载流子传输材料,N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-(1,1′-联苯)-4,4′-二胺(NPB)和1,3,5-三(1-苯基-1 H-苯并[d]咪唑-2-基)苯基(TPBi)以界面接触或掺杂的方式形成深蓝光激基复合物,并将其与红色磷光材料Ir(DMP-IQ)_(2)(acac)结合,制备得到符合植物光合作用光谱需求的OLED器件。通过改变器件结构中深蓝光激基复合物和红光发光层之间的间隔层厚度,可调节电致光谱中的蓝/红光强度比例。在以掺杂的方式形成激基复合物的结构基础上,将主体材料(mCP)掺入NPB:TPBi膜中构成三元体系,减少膜中由载流子堆积引起的激子淬灭,在NPB:TPBi:mCP掺杂比例为1:1:3的实验条件下得到2.8 V的开启电压,4528 cd/m^(2)的亮度,3.09 cd/A的电流效率和6.96%的外量子效率。

摘要：由于陶瓷美观且成本较低,烤瓷熔附金瓷冠和全瓷冠是临床中治疗牙体缺损与牙体缺失最为常用的修复体,但瓷层的脆裂仍然是人造牙冠破坏的主要形式。参照磨牙结构和尺寸,利用独特的工艺制作了磨牙剖面试件,设计了加载装置,利用钨钢球触压模拟了口腔中的咀嚼载荷,在微型实验机准静态触压加载的同时,用CCD电视摄像机实时采集试件受载变化过程序列图;采用了二维数字图象相关法分析了烤瓷熔附金瓷冠和全瓷冠中微裂纹产生、演化及主要的破坏过程,确定了微裂纹产生时临界载荷大小和人造冠的破坏形式。

摘要：The syntheses and preliminary biological evaluation of a potentially bioreductive A-mustard and paclitaxel conjugate prodrug 3 targeting hypoxic tumor tissue are described. Aromatic nitro group was used as the bio-reductive trigger. Generation of paclitaxel occurred after reduction via a subsequent mechanism of ＂cyclization-cyclization-extrusion＂. The prodrug was stable in PBS （pH = 7.4） and released paclitaxel after chemical reduction of the nitro fimctionality. In aerobic cytotoxicity assays, it exhibited diminished cytotoxicity and is a candidate for further biological evaluation.

摘要：2024年诺贝尔化学奖授予了在蛋白质结构设计与预测领域作出决定性贡献的三位科学家:大卫·贝克(David Baker)、德米斯·哈萨比斯(Demis Hassabis)和约翰·朱姆珀(John ***)。本文围绕三位获奖者,主要介绍了计算结构生物学领域中蛋白质设计与预测的科学背景、主要历史挑战,以及该科学突破的发展历程和对未来的影响。

摘要：目的构建微流控器官芯片,并评估其在模拟骨关节炎进程中软骨下骨骨重塑的能力。方法基于微流控技术和细胞共培养技术设计芯片主体,MC3T3-E1细胞贴壁培养在细胞接种小室的内部,在细胞接种小室的底部以0.5 ml/min的流速灌流培养基。评价指标:(1)微流控器官芯片的评价:灌流生长培养基,采用模拟仿真实验测试不同时间点细胞接种小室内部和底部液体的浓度差和平衡时间;活死染色观察细胞在设定流速下连续培养3、7 d的生物相容性,分为3 d组和7 d组。(2)微流控器官芯片的促成骨作用:灌流成骨诱导培养基,通过碱性磷酸酶(ALP)染色和PCR比较细胞在静态和灌流条件下3、7 d的黑色ALP阳性细胞数量和成骨相关标志基因成骨特异性转录因子2(RUNX2)、Ⅰ型胶原(COL1A1)、骨形态发生蛋白-2(BMP-2)、骨钙素(OCN)的表达情况,分为静态未诱导组、静态诱导组和灌流诱导组。(3)三种成骨细胞亚型外泌体(EVs)的形态和大小表征及生物相容性:获取三种不同细胞亚型[内皮型成骨细胞(EnOB)-EVs、基质型成骨细胞(StOB)-EVs和矿化型成骨细胞(MinOB)-EVs],通过透射电镜和粒径分析获取形态和大小;灌流含有三种不同细胞亚型EVs的生长培养基,通过细胞增殖/凋亡检测实验比较添加不同EVs浓度(1、1.25、2.5、5μg/ml)24 h的生物相容性,分为EnOB-EVs组、StOB-EVs组、MinOB-EVs组。(4)三种成骨细胞亚型EVs的促成骨作用:灌流含有三种不同细胞亚型EVs的成骨诱导培养基3 d,通过ALP染色和PCR比较黑色ALP阳性细胞数量和成骨相关标志基因RUNX2、COL1A1、BMP-2、OCN的表达情况,分为无EVs组、EnOB-EVs组、StOB-EVs组和MinOB-EVs组。结果(1)微流控器官芯片的评价:模拟仿真结果显示,在持续灌流12 h后,上室最上层浓度达到下室浓度的95%以上,最下层为下室浓度的96.5%左右,上下室的浓度差达到平衡状态。活死染色结果表明,芯片在0.5 ml/min的流速下,生物相容性好,灌流3、7 d细胞存活率分别为(99.48±0.12)%、(97.07±1.05)%(P0.05);静态未诱导组COL1A1、BMP-2、OCN表达水平分别为1.00±0.03、1.00±0.13、1.00±0.09,静态诱导组分别为9.38±0.25、14.27±4.35、84.01±4.02,灌流诱导组分别为2.39±0.08、133.64±8.87、86.64±8.36(P<0.01)。3、7 d时静态未诱导组、静态诱导组和灌流诱导组相互比较,均为灌流诱导组的促成骨能力最强。(3)三种成骨细胞亚型EVs的形态和大小表征及生物相容性:透射电镜下EnOB-EVs、StOB-EVs、MinOB-EVs均为典型的茶托状形态。粒径分析结果显示,EnOB-EVs、StOB-EVs、MinOB-EVs的大小分别为(91.3±14.7)nm、(106.0±16.0)nm、(68.1±10.7)nm。细胞增殖/凋亡检测结果显示,EnOB-EVs、StOB-EVs、MinOB-EVs的最佳给药浓度均为1.25μg/ml。(4)微流控器官芯片对于三种EVs促成骨功能验证:ALP染色结果显示,无EVs组黑色ALP阳性细胞最少,添加EnOB-EVs组其次,StOB-EVs组再者,MinOB-EVs组最多。PCR结果显示,无EVs组RUNX2、COL1A1、BMP-2、OCN表达水平分别为1.00±0.01、1.00±0.03、1.00±0.02、1.00±0.02,EnOB-EVs组分别为1.95±0.11、6.78±2.04、7.99±0.57、6.93±3.83,StOB-EVs组分别为0.79±0.12、5.68±1.53、12.59±3.15、25.59±0.95,MinOB-EVs组分别为0.68±0.

摘要：3D打印,又称增材制造技术。根据美国材料与试验协会(American Society for Testing and Materials,ASTM)的标准定义,通过计算机控制打印机逐层堆叠材料,然后得到所需三维实体的工艺[1—2]。3D打印技术为医学领域的发展提供新的方法,促进了医学3D打印概念的诞生,目前备受众多学者的关注[3—5];并且,在物理医学和康复领域,3D打印能够为矫形器的制造和设计提供独特的方案,从而解决患者的部分功能障碍。

摘要：该工作通过研究抗病毒药物与新冠病毒蛋白酶(Mpro)的相互作用,理解药物分子对Mpro动力学的影响,对Mpro抑制剂的设计提供帮助.采用分子对接方法获得了Mpro与药物分子结合的复合物结构及其亲和力.常规的分子动力学模拟结果显示,测试的抗病毒药物均不能很好抑制Mpro结合位点处的动力学.通过副本交换的分子动力学模拟充分采样Mpro与不同药物分子结合的构象,分析不同药物分子对Mpro结合口袋形状及动力学产生的影响.结果显示不同药物分子通过与结合位点周围不同位置处氨基酸形成的不同的氢键网络,改变了Mpro结合口袋的形状.上述结果提示在未来的药物设计中,应充分考虑潜在抑制剂与Mpro结合口袋形成的氢键网络的重要性.

摘要：东亚钳蝎(Buthus martensii Karsch,BmK)是治疗癫痫的经典中药之一,已有上千年的历史。从BmK毒液中分离纯化的神经毒素被认为是作用于膜离子通道的主要活性成分。电压门控钠通道(voltage-gated sodium channels,VGSCs)在癫痫发生中起着重要的作用,使其成为重要的癫痫药物靶点。BmK的长链毒素由60~70个氨基酸残基组成,能特异性识别VGSCs,其中用于建立癫痫模型的α-样神经毒素与VGSC受体位点3结合,可诱发鼠类癫痫。而β或β-样神经毒素则与VGSC受体位点4结合,对癫痫模型有显著的抗惊厥作用。本综述旨在阐明BmK多肽作用于VGSCs的抗惊厥或惊厥作用,同时也为抗癫痫药物设计提供潜在的框架。

摘要：目的构建双层含骨基质骨器官芯片并用于体外模拟成骨细胞和破骨细胞分化,为抗骨质疏松药物开发提供新平台。方法使用WorkSoild软件制作双层双通道骨器官芯片设计图,利用光刻技术制备浇注母版。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为原料,通过模具浇注制备芯片主体。以牛皮质骨片为间隔,分隔培养室4个通道进出口采用储液柱封闭。芯片验证实验分为成骨、破骨诱导组和成骨、破骨对照组,成骨、破骨诱导组将小鼠胚胎成骨细胞前体细胞MC3T3-E1和小鼠巨噬细胞RAW264.7分别接种于芯片上,成骨诱导14 d,破骨诱导7 d。成骨、破骨对照组为不进行诱导的MC3T3-E1细胞和RAW264.7细胞。观察指标包括:(1)芯片外观及密封性:芯片制备完成后拍照观察外观并通过密封实验观察密封性能。(2)生物相容性:MC3T3-E1细胞和RAW264.7细胞接种于芯片培养3 d及培养1、3、5 d后,分别采用钙黄绿素乙酰氧基甲酯/碘化丙啶(AM/PI)染色和细胞增殖及毒性检测试剂盒(CCK-8)实验观察细胞存活情况。(3)成骨分化情况:对成骨诱导组细胞进行碱性磷酸酶(ALP)染色、茜素红染色观察成骨细胞诱导情况。收集成骨诱导组和成骨对照组细胞RNA,qPCR检测成骨细胞标志基因Runt相关转录因子2(RUNX2)、骨钙素(OCN)、Ⅰ型胶原(COL1A1)表达情况,观察成骨细胞分化程度和成骨能力。(4)破骨分化情况:对破骨诱导组细胞进行抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色观察破骨细胞分化情况。提取破骨诱导组和破骨对照组细胞RNA进行破骨分化基因qPCR,检测破骨细胞标志基因TRAP、组织蛋白酶K(CTSK)和树突状细胞特异性跨膜蛋白(DC-STAMP)表达水平。结果双层含骨基质骨器官芯片大小为3 cm×3 cm,整体透光,芯片系统结构对接紧凑,无渗液。钙黄绿素AM/PI染色结果显示,MC3T3-E1细胞和RAW264.7细胞培养3 d后,呈红色荧光死细胞极少。CCK-8实验结果显示,MC3T3-E1细胞和RAW264.7细胞培养5 d内,细胞活力均在90%以上,表明芯片生物相容性好,细胞可以正常存活并增殖。ALP染色和茜素红染色结果显示,成骨诱导14 d,成骨诱导组MC3T3-E1细胞成功分化为成骨细胞并产生钙化结节。qPCR结果显示,成骨诱导组MC3T3-E1细胞的RUNX2相对表达量为4.98±0.74,显著高于对照组的0.99±0.03(P<0.01);MC3T3-E1细胞的OCN相对表达量为7.98±0.76,显著高于对照组的1.00±0.06(P<0.01);MC3T3-E1细胞的COL1A1相对表达量为7.07±0.56,显著高于对照组的0.97±0.03(P<0.01)。TRAP染色结果显示,破骨诱导7 d,破骨诱导组RAW264.7细胞形成巨大的多核破骨细胞,破骨细胞表达大量TRAP蛋白。qPCR检测结果显示,破骨诱导组RAW264.7细胞的TRAP相对表达量为3.35±0.37,显著高于对照组的1.01±0.06(P<0.01);RAW264.7细胞的CTSK相对表达量为3.46±0.79,显著高于对照组的1.01±0.05(P<0.01);RAW264.7细胞的DC-STAMP相对表达量为1.92±0.12,显著高于对照组的0.98±0.08(P<0.01)。结论双层含骨基质骨器官芯片结构紧凑,可长期体外培养,生物相容性好,可进行成骨和破骨细胞分化诱导,有望为骨质疏松机制探究和药物筛选提供新的研究平台。