学科: 生物医学工程

研究发现，一种与免疫相关的蛋白质OTULIN或影响大脑恶化过程：关闭OTULIN可停止tau蛋白生成并清除已有tau，有望治疗阿尔茨海默病及延缓脑衰老，且神经元可在无tau情况下存活。

标签: OTULIN tau蛋白 大脑衰老 神经退行性疾病 阿尔茨海默病

长期监测细胞内动作电位面临挑战，因细胞膜无法永久穿孔（会导致细胞死亡或膜修复）。本文提出“继承式无创细胞内记录”方法，将人工智能（AI）与微电极阵列（MEA）-电穿孔系统融合（AI-MEA-EP），实现心肌细胞内动作电位的长期监测。该方法通过MEA-EP短暂（约1分钟）微创采集细胞内信号，同时长期无创记录细胞外信号，再经卷积神经网络-长短期记忆（CNN-LSTM）AI模型（含自校准）将细胞外信号转换为细胞内信号。转换结果与物理记录高度一致，可连续5天以上监测药物和葡萄糖刺激下的心肌细胞内动作电位，为心脏研究提供独特的长期细胞内信号记录方案。

标签: 人工智能 微电极阵列 继承式无创细胞内记录 长期监测

胞内抗体是能在活细胞内发挥作用的工程抗体，具有治疗、诊断和成像应用潜力，但因在胞内还原环境中存在折叠、溶解性和稳定性问题而发展受限。本研究开发了整合AlphaFold2、ProteinMPNN和活细胞筛选的AI驱动流程，优化抗体框架区同时保留结合区，成功将26个抗体序列中的19个转化为功能性胞内抗体（其中18个用传统方法失败），包括靶向组蛋白修饰用于染色质动态实时成像的抗体群。该方法将加速胞内抗体制备，使其更便捷、经济且广泛应用于生物研究。

标签: AI辅助蛋白设计 单链可变片段 组蛋白修饰 胞内抗体

气道基底干细胞（BCs）可修复肺损伤，但受损肺微环境如何调控其修复机制尚不明确。本研究发现，TGF-β信号是BCs介导肺修复的关键：它调控BCs的增殖、分化和迁移；基因工程改造BCs使其响应TGF-β释放抗纤维化BMP7，可增强修复并减少纤维化。

标签: 气道基底干细胞 肺修复 肺纤维化 骨形态发生蛋白7

转甲状腺素蛋白淀粉样变性（ATTR）是由错误折叠的转甲状腺素蛋白积累引起的致命疾病。CRISPR-Cas9敲除TTR基因是潜在治疗策略，但脱靶问题需解决。本研究开发出超高保真SpCas9变体Mut5，脱靶编辑和易位极少，不影响靶向活性，且与腺嘌呤碱基编辑器（ABE）兼容，能缩小编辑窗口。SpCas9-Mut5是TTR基因编辑的优良工具，有望用于治疗ATTR及其他疾病。

标签: CRISPR-Cas9基因编辑 SpCas9-Mut5变体 脱靶编辑 腺嘌呤碱基编辑器 转甲状腺素蛋白淀粉样变性

噬菌体与细菌的相互作用对微生物生态很重要。地球研究发现它们处于进化“军备竞赛”，但微重力会改变细菌生理和病毒-细菌碰撞，影响相互作用。国际空间站实验显示，T7噬菌体感染大肠杆菌虽有初始延迟，但成功感染，且两者基因突变与地球样本差异显著。该研究揭示微重力下微生物适应机制，对太空探索和人类健康有意义。

标签: 噬菌体-细菌相互作用 国际空间站 微重力 耐药病原体

衰老伴随代谢紊乱，NAD水平下降。本研究用异源酶LbNOX（转化NADH为NAD+）构建转基因果蝇，发现其以性别依赖方式调节NAD(P)H代谢，挽救还原性应激神经元死亡。肌肉特异性表达抗氧化应激效果更强，非神经组织表达恢复老年果蝇年轻睡眠模式，为NAD相关衰老干预提供新工具与机制。

标签: LbNOX酶 NAD(P)H代谢 (NAD(P)H-metabolism) 睡眠调节 衰老

为在光学不透明组织中无创可视化生物活动而创建基因传感器，对基础研究及基因和细胞疗法开发意义重大。磁共振成像（MRI）因高分辨率且无电离辐射成为深层组织成像优选，但缺乏将分子事件与基因编码对比剂关联的适配方法限制其应用。本文介绍基于水通道蛋白的模块化蛋白酶激活增强报告探针（MAPPER），通过蛋白质稳定和亚细胞运输机制设计MRI基因传感器，可在多种哺乳动物细胞中使用，无需大量定制即可适配不同靶点，为生物医学研究和体内诊断提供无创、无电离辐射的可编程平台。

标签: MAPPER 可编程基因平台 无创生物传感器 水通道蛋白 磁共振成像

受神经元启发的软机器人控制器，通过离线“结构突触”和在线“可塑性突触”，能适应不同软臂、任务及干扰，轨迹跟踪误差降低44-55%，形状精度保持92%以上。

标签: 收缩度量 神经元启发软机器人控制器 突触可塑性 自适应控制 软机器人控制

生物分子手性识别在化学、生物和医学中至关重要。传统方法受弱信号、光损伤及散粒噪声限制，本研究利用连续变量偏振纠缠态作量子探针，实现超过散粒噪声极限5分贝的提升，可区分液相L型与D型氨基酸，为药物研发等提供高灵敏度、无损的手性分析方案。

标签: 对映体 手性识别 生物分子 连续变量 量子纠缠