少突胶质细胞（OLs）形成髓鞘对中枢神经系统（CNS）功能至关重要。它有助于快速电传导并支持神经元代谢。不幸的是，脊髓损伤（SCI）通过导致OL损失和轴突脱髓鞘破坏了这一过程。因此，经常会观察到严重的功能缺陷。尽管髓鞘形成很重要，但再髓鞘化的作用仍是一个有争议的话题。许多研究有力地支持了再髓鞘化在化学诱导脱髓鞘后恢复功能中的作用。然而，在挫伤性SCI模型中，减少OL介导的再髓鞘化似乎并未阻碍功能恢复。重要的是，尽管多项研究表明促进再髓鞘化有助于功能恢复，但其在严重损伤（如完全横断性SCI）中的具体作用仍了解较少。本研究通过部署一种生物模拟药物递送支架来增强小鼠严重完全横断性SCI模型中的再髓鞘化，从而解决了这个问题。在我们之前工作的基础上，我们现在证明，与SCI后非功能性微小RNA（阴性对照微小RNA）治疗相比，负载miR-219/miR-338的纤维水凝胶支架能够有效促进少突胶质前体细胞（OPC）分化为成熟OL的速率和程度。值得注意的是，用miR-219/miR-338治疗后，这些支架内有髓轴突的比例显著更高（与阴性对照微小RNA相比，p < 0.001）。此外，从治疗后4周开始，用miR-219/miR-338治疗显著改善了受伤小鼠的感觉和运动恢复，运动学分析进一步证明运动协调性和步态模式得到增强。总的来说，这些发现表明，当用负载miR-219/miR-338的纤维水凝胶支架治疗小鼠时，即使在更具挑战性的完全横断性SCI范式中，增强的OL再髓鞘化也能改善功能恢复。
作为一种典型的多酶纳米酶，普鲁士蓝纳米酶（PBNZs）以pH依赖的方式模拟超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的催化功能。由于其调节活性氧（ROS）的能力，PBNZs被认为是一种有前途的免疫调节工具，特别是在巨噬细胞极化的定向调节方面。然而，细胞内pH依赖的多酶活性的生物学动态仍知之甚少。在这里，我们证明PBNZs的细胞内定位是其调节ROS和巨噬细胞极化的关键因素。较小尺寸的PBNZs（3纳米）能够有效绕过酸性溶酶体环境（pH 4.6）并积聚在细胞质（pH 7.4）中，在那里它们表现出降低的POD模拟活性以及增强的CAT和SOD模拟功能。相反，较大尺寸的PBNZs（60纳米和170纳米）主要保留在酸性溶酶体（pH 4.6）中，表现出更强的POD模拟活性，但CAT模拟功能最小。此外，我们确定缺氧诱导因子1α（HIF-1α）是一种潜在的介质，可感知由PBNZs诱导的细胞内氧（O）水平变化，从而调节参与巨噬细胞极化的基因转录。此外，口服3纳米的PBNZs可有效减轻葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的小鼠急性结肠炎，这归因于它们调节巨噬细胞功能的强大能力。我们的研究深入了解了多酶PBNZs在细胞内环境中的复杂行为，揭示了它们在治疗结肠炎方面的保护作用，并为定制设计具有特定巨噬细胞调节特性的多酶纳米酶用于预防性应用提供了基本原理。
本研究调查了两种离子交换膜，即作为阴离子交换膜（AEM）的聚四氟乙烯（PTFE）和作为阳离子交换膜（CEM）的Nafion 117，在微生物燃料电池（MFC）中的比较性能。评估重点在于关键运行参数，包括发电、化学需氧量（COD）去除效率和库仑效率（CE）。在基于CEM的MFC中，质子（H⁺）从阳极迁移到阴极，而在基于AEM的系统中，氢氧根离子（OH⁻）从阴极移动到阳极。这种离子转移有助于维持pH平衡，这对微生物代谢和催化活性至关重要。实验结果表明，CEM-MFC的功率密度达到181.5 mW/m²，COD去除率为67%，而AEM-MFC产生272.3 mW/m²，COD去除率达到75%。此外，CE从CEM-MFC中的24.4%提高到AEM-MFC中的29%。这些结果表明，AEM-MFC可以产生大约多50%的功率并表现出更高的CE，使其成为可持续能源生产和废水处理更有前景的候选者。AEM-MFC的卓越性能归因于更有利的微生物活性、更好的阴极氧还原反应（ORR）条件和更广泛的pH平衡。此外，AEM中OH⁻离子的有效转移可防止阳极室酸化并支持稳定的微生物生长。这些发现强调了阴离子交换膜在设计用于同时进行环境修复和生物能源生产的高性能MFC中作为可行且可持续替代品的潜力。本研究是一项开创性工作，研究了具有成本效益的PTFE阴离子交换膜在处理实际废水（棕榈油厂废水）的微生物燃料电池中的长期性能，与基准Nafion 117相比，提供了关于pH调节和微生物稳定性的关键见解。
门静脉肿瘤血栓（PVTT）是晚期肝细胞癌（HCC）中常见且严重的指标，其预后较差，对现有治疗的反应有限。癌症相关成纤维细胞（CAFs）在促进肝癌转移中起重要作用，并导致对索拉非尼（SOR）产生耐药性，而索拉非尼是晚期肝癌的标准治疗药物。单细胞RNA测序数据突出了C-X-C基序趋化因子配体12（CXCL12）在CAFs激活中的关键作用。为应对这些挑战，我们开发了一种靶向PVTT的纳米载体，旨在共同递送小干扰RNA（siRNA）和多激酶抑制剂，以提高PVTT的治疗效果。这种新型脂质包被的聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米颗粒系统有效地下调了CAFs中CXCL12的表达，导致其失活并随后重塑肿瘤微环境。肿瘤微环境的这种调节显著抑制肿瘤细胞的迁移、侵袭以及对SOR的耐药性，从而在PVTT原位小鼠模型中显示出强大的抗肿瘤作用。此外，RNA测序揭示了与这些纳米颗粒介导的SOR耐药性抑制和PVTT形成相关的关键调控途径和基因。这些发现表明，调节肿瘤微环境并结合靶向抗肿瘤治疗，为治疗PVTT的肝癌患者提供了一种有前景的策略。
微小RNA（miRNAs）由于其在生物体液中的高特异性和稳定性，已成为早期癌症诊断的关键生物标志物。在本研究中，我们报道了一种用于检测miR-31的高灵敏度和特异性的电化学发光（ECL）生物传感器，miR-31是一种与非小细胞肺癌密切相关的微小RNA。该传感平台将聚乙二醇化钌@碳化钛@金纳米粒子修饰电极与二茂铁标记的DNA探针（DNA1-Fc）相结合，构建了一个目标响应信号开启系统。在识别miR-31后，引发等温链置换扩增（ISDA）反应，产生大量双链DNA（dsDNA），激活CRISPR/Cas12a复合物。然后，Cas12a的反式切割活性切割电极表面的DNA1-Fc探针，去除淬灭的二茂铁部分，恢复基于钌的ECL信号。在优化条件下，该生物传感器表现出从10 aM到100 pM的宽动态范围和低至1.67 aM的检测限。该系统对同源微小RNA也表现出优异的特异性，其在加标的人血清样本中的适用性得到成功验证，回收率高且重现性好。纳米材料增强的ECL发射、等温核酸扩增和基于CRISPR的酶切的协同组合为超灵敏核酸检测提供了一种强大的策略。这项工作为早期癌症诊断提供了一种有前景的方法，在临床转化和即时检测方面具有巨大潜力。
食用被肉孢子虫污染的生马肉导致的食物中毒是一个重大的公共卫生问题。马肉中两种肉孢子虫形态型，其特征分别为绒毛突起直立和折叠，通常分别被鉴定为费氏肉孢子虫和伯特拉米肉孢子虫。然而，最近针对核糖体RNA基因（rDNA）和线粒体细胞色素c氧化酶亚基I基因（cox1）的分子研究表明，使用有限数量的标本，这两种形态型之间存在同种关系。为了进一步探索马属动物肉孢子虫的遗传多样性，对从150匹马（分别从加拿大和法国进口76匹和41匹，在日本饲养33匹）的检验马肉中提取的肉孢子虫的cox1和大亚基（LSU）rDNA序列进行了分析。分别在来自加拿大、法国和日本的71匹、2匹和3匹马的肌肉中检测到肉孢子虫。对58个肉孢子虫进行了cox1和LSU rDNA测序。新获得的cox1序列（n = 53）以及从GenBank检索到的标记为马属伯特拉米肉孢子虫、费氏肉孢子虫和驴肉孢子虫的序列（n = 53）显示出同种关系。尽管未观察到个体内变异，但在各种肉孢子虫之间，甚至在单个宿主动物内，都观察到了cox1序列的个体间变异。然而，使用某些引物通过不适当的技术获得了核内线粒体DNA（NUMT：cox1假基因）序列。肉孢子虫的LSU rDNA（来自54个肉孢子虫的211个克隆序列）表现出个体间和强烈的个体内变异，表明伯特拉米肉孢子虫存在显著的基因组内rRNA阵列镶嵌现象。这些发现证实了经典定义的物种无地理亚群的同种性。
具有集成记录、光刺激和药物递送功能的柔性神经探针为研究神经回路动力学提供了前所未有的途径。然而，它们的长期效用受到异物反应的影响，异物反应会使记录部位与目标神经元隔离。本研究引入光引发化学气相沉积（piCVD）技术，通过超薄（<100 nm）防污涂层来实现神经接口稳定性的变革。与会损害电信号传输的传统水凝胶涂层不同，我们通过piCVD应用的聚（甲基丙烯酸2-羟乙酯-共-乙二醇二甲基丙烯酸酯）涂层在保持低阻抗的同时维持电功能，从而提供卓越的防污性能。体外蛋白质吸附研究表明，与未涂层表面相比，该涂层对白蛋白和纤维蛋白原几乎具有完全抗性，即使在超声处理24小时后涂层仍保持稳定，这是传统湿化学方法无法实现的耐久性。在小鼠模型中进行三个月的评估时，涂层探针在整个研究期间保持了高质量的自发神经记录和光诱发电位，信噪比从第1周的18.0提高到第13周的20.7。这种性能与胶质瘢痕形成减少66.6%、与未涂层探针相比神经元保存增加84.6%显著相关。CVD方法和优化的共聚物组成的特定组合实现了长期稳定性，这比传统涂层通常一个月的限制有了显著进步。这些结果确立了piCVD防污涂层作为基础神经科学研究和新兴神经假体应用中慢性神经接口的 enabling技术。 （注：“enabling technology”直译为“使能技术”，这里保留英文未翻译，因为在专业领域可能有特定含义，未找到更合适中文表述，也可根据具体情况灵活处理，比如译为“关键技术”等）
犬肝簇虫病由蜱传播的原生动物犬肝簇虫和美洲肝簇虫（顶复门，肝簇虫科）引起。美洲肝簇虫在美国中南部和东南部广泛分布，而犬肝簇虫在欧洲、非洲、亚洲和南美洲均有记录，通过摄入受感染的蜱（主要是血红扇头蜱）传播给犬。在欧洲，这种传播媒介主要分布在地中海地区，但中欧的地方性流行区也有报道，这可能是气候变化所致。2023年8月，一只约3至7个月大、从乌克兰赫尔松市撤离的混种雄性幼犬被送往基辅的一家私人兽医诊所。没有关于这只动物主人和病史的信息。体格检查发现发热、厌食、嗜睡、轻度脱水和黏膜苍白。还观察到脱毛、脓性皮肤溃疡和瘙痒。入院第1天，观察到血细胞比容为34%，白细胞计数升高（尤其是粒细胞和淋巴细胞）。在染色血涂片上检测到犬肝簇虫配子体，并通过特异性PCR确诊。治疗开始时，以6.6mg/kg的剂量肌肉注射咪唑苯脲，每隔15天一次，持续六周，同时口服强力霉素10mg/kg，每日一次，持续两周。到第16天时血细胞计数有所改善，血液学参数最初升高，随后恢复正常。第16天时肝簇虫PCR检测仍为阳性。这只狗完全康复，此后未再进行进一步检测。全身临床症状可能是由寄生虫引起的。在欧洲，犬肝簇虫及其传播媒介血红扇头蜱在其原始地理分布地（地中海盆地）以外的地区报告越来越多。该病例证实了这种原生动物寄生虫的地理范围在扩大。
慢性糖尿病伤口的特征在于缺氧、持续的微生物感染和愈合受损，这给传统治疗带来了重大挑战。在此，我们提出了一种新型的可喷涂双网络水凝胶平台，该平台旨在通过利用I型光动力疗法（PDT）和免疫代谢调节策略，在缺氧条件下实现高效的抗菌活性并加速伤口修复。具体而言，我们使用丹酚酸B（SAB）形成自组装水凝胶（SAB-凝胶），并加入纤维蛋白以构建具有增强机械强度和酸性环境的坚固且酸性的双网络SAB/F-凝胶。同时，胸腺醌（TQ）和氯e6（Ce6）通过疏水相互作用自组装形成TQ/Ce6纳米颗粒（TQ/Ce6 NPs）并嵌入SAB/F-凝胶中，以制备TQ/Ce6@SAB/F-凝胶。在低氧条件下，TQ作为电子转移介质，使Ce6在红光（RL）照射下通过I型PDT产生大量超氧阴离子（·O）。这些·O随后在酸性SAB/F-凝胶提供的酸性环境中转化为过氧化氢（HO）和羟基自由基（·OH），从而降低对氧气的依赖性，并维持对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌（Pa）、鲍曼不动杆菌（Ab）、大肠杆菌（E. coli）和白色念珠菌（Ca）的强效抗菌功效。体外实验表明，TQ/Ce6@SAB/F-凝胶通过免疫代谢调节途径调节巨噬细胞M2极化，并促进内皮细胞增殖、迁移和管形成。当应用于小鼠的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的糖尿病伤口时，组织学检查和转录组测序表明，该水凝胶与RL联合使用可完全根除细菌，促进胶原蛋白沉积和血管生成，并显著加速伤口闭合。这项工作为治疗难治性感染性糖尿病伤口提供了一种通用、生物相容且不依赖氧气的基于PDT的水凝胶系统，具有临床转化和改善患者预后的潜力。
美饰铗钩虫是寄生于新热带区陶乐鲶科鲶鱼的单殖吸虫中种类最为多样的类群。在本研究中，基于形态学和分子数据，我们描述了两个新物种，即瓜马美饰铗钩虫（Cosmetocleithrum guamaensis n. sp.）和带阴茎美饰铗钩虫（Cosmetocleithrum taeniophallum n. sp.），并利用部分28S核糖体DNA序列评估它们在指环虫科内的系统发育关系。我们的分析支持了这些新分类单元的有效性，并表明它们与寄生于项鳍鲶科鲶鱼的美饰铗钩虫物种具有系统发育亲缘关系。此外，我们分别在巨陶乐鲶（Megalodoras uranoscopus）和粒陶乐鲶（Pterodoras granulosus）中确认了假美饰铗钩虫（Cosmetocleithrum falsunilatum）和球茎铗钩虫（Cosmetocleithrum bulbocirrus）的存在，假美饰铗钩虫在不同流域表现出显著的形态变异，可能受环境因素影响。我们的系统发育结果证实了先前的研究，即美饰铗钩虫存在两个不同的谱系，一个仅与陶乐鲶科相关，另一个与陶乐鲶科和项鳍鲶科都相关，对该属的单系性支持较弱。此外，我们讨论了美饰铗钩虫内部的形态多样性，强调了关键诊断特征的显著变异，包括附着器结构、交配复合体形态和阴道口方向。这些发现强化了先前的假设，即美饰铗钩虫可能不构成一个自然类群，需要进行分类修订。美饰铗钩虫物种可用的分子数据有限（在已描述的31个物种中仅研究了13个），已知的陶乐鲶科宿主数量与针对单殖吸虫调查的宿主数量之间存在差异，这突出了进一步开展综合分类学和系统发育研究的迫切需求。这种方法对于提供有价值的见解和推进我们对寄生于新热带区鲶形目最大单殖吸虫属之一的复杂进化谜题的理解至关重要。
十二指肠贾第虫是一种人畜共患的肠道原生动物，可感染人类和多种动物。它是全球腹泻的主要病因。然而，非洲人类和动物贾第虫病的流行病学数据有限。本研究旨在对来自阿尔及利亚阿尔及尔的儿童的十二指肠贾第虫进行基因分型。对提交至医学实验室的447份粪便样本进行显微镜检查，以检测十二指肠贾第虫。在检测的样本中，67份呈阳性。我们通过分析磷酸丙糖异构酶（TPI）、β-贾第蛋白（BG）和谷氨酸脱氢酶（GDH）基因的序列，对阳性样本进行分子特征分析，以确定十二指肠贾第虫的种群。对至少一个基因的PCR分析显示，共有66份样本呈阳性。TPI基因座的系统发育序列分析在36份样本中鉴定出A种群，在15份样本中鉴定出B种群。所有A种群序列均被确定为A2亚型。对于BG基因座，分别在12份和13份样本中鉴定出A种群和B种群。对于GDH基因座，分别有36份和12份样本被鉴定为A种群和B种群。根据三个分析基因座的结果，5份样本显示为混合感染。A种群在患有腹泻、就读于学校或幼儿园以及饮用自来水的儿童中显著更为普遍。本研究提供了有关阿尔及利亚儿童十二指肠贾第虫分子流行病学的宝贵数据。需要进一步开展基于基因分型和亚型分型的调查，以更好地了解传播动态，并制定公共卫生措施来控制这种重要的寄生虫。
快速灵敏地检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）对于感染控制和大流行防范仍然至关重要，尤其是在新变种不断出现的情况下。在本研究中，采用基于聚乙烯亚胺包覆金纳米颗粒（PEI-AuNP）的策略开发了一种竞争性电化学免疫传感器，用于检测S蛋白。用PEI-AuNPs修饰丝网印刷碳电极（SPCE），以增加表面积、提高导电性和生物相容性，从而有效地固定S蛋白。同时，将与抗S蛋白抗体偶联的PEI-AuNPs（抗S蛋白@PEI-AuNPs）用作纳米标签。在存在目标抗原的情况下，溶液中会形成抗原-抗体复合物，减少纳米标签与电极的结合。相反，不存在目标抗原会导致电极表面纳米标签密度更高，这会阻碍氧化还原探针[Fe(CN)]的电子转移，从而导致电流响应降低。该传感器的线性检测范围为0.10至25 ng/mL，检测限低至0.050 ng/mL。它表现出优异的灵敏度、选择性和稳定性。在人血清、室内表面拭子和自来水中成功检测且回收率高，突出了其在实际应用中的适用性。该平台可适用于新出现的病原体，使其成为当前和未来大流行监测的宝贵工具。
由于铜绿假单胞菌能够形成抗抗生素生物膜，它会引发严重且持久的感染，尤其是在免疫系统较弱的个体中；因此，对其进行快速检测对于有效治疗至关重要。在此，我们提出了一种基于聚噻吩功能化的TiCT-TiO纳米棒（NRs）的电化学电容型生物传感器，用于检测铜绿假单胞菌DMC-27b。使用电化学阻抗谱、循环伏安法、恒电流放电和自放电等多种电化学方法组合，对修饰电极的电容特性进行了评估。TiCT-TiO NRs的掺入显著提高了导电性和电荷存储能力，比电容达到973.07 F/g。该生物传感器的灵敏检测范围为10-10 CFU/ml，检测限为1.0 CFU/ml。这是关于TiCT-TiO NRs和TiCT-TiO NRs掺杂的PTh纳米复合材料合成，以及基于TiCT-TiO NRs@PTh的电化学电容型生物传感器用于检测铜绿假单胞菌的首次报道。即使噬菌体活性逐渐下降，该生物传感器在检测实际样品中的超级细菌时仍显示出良好的回收率和有前景的结果。此外，经宿主范围和点滴试验结果证实，所开发的TiCT-TiO NRs@PTh/噬菌体生物传感器对铜绿假单胞菌DMC-27b表现出高度选择性检测，并且进一步证明了其优异的重现性和稳定性。
转录因子，尤其是核因子-κB p50，在调节基因表达中发挥关键作用，并参与多种疾病，如癌症、自身免疫性疾病和慢性炎症。对核因子-κB p50进行灵敏检测对于临床诊断和治疗监测至关重要。在本研究中，我们展示了一种用于高灵敏且特异性检测核因子-κB p50的电化学发光（ECL）生物传感器。该生物传感器整合了熵驱动扩增和基于CRISPR/Cas12a的信号增强技术，以检测痕量的核因子-κB p50。在检测到核因子-κB p50时，它会与双链DNA（dsDNA）探针形成三元复合物，从而阻止核酸外切酶III（Exo III）随后的切割，并抑制CRISPR/Cas12a系统。在不存在核因子-κB p50的情况下，Exo III消化触发熵驱动扩增，激活CRISPR/Cas12a，导致电化学信号增强。该ECL生物传感器的检测限为0.56 pM，具有高选择性和出色的重现性。此外，该生物传感器成功检测了复杂生物样品（如HeLa细胞裂解液）中的核因子-κB p50，展示了其在疾病诊断临床应用中的潜力。
用于检测葡萄糖的电极通常由导电物质制成，包括铂、金或碳，常被葡萄糖氧化酶等酶修饰，旨在促进电化学相互作用，精确量化生物样本中的葡萄糖水平。钴基不锈钢具有优异的生物相容性和耐腐蚀性，已被用于各种先进应用，如医疗设备。在此，我们通过将钴基不锈钢电极应用于鲁米诺电化学发光（ECL）检测过氧化氢和葡萄糖，展示了其首次电分析应用。鲁米诺 - 过氧化氢在钴基不锈钢电极上显示出强烈的ECL，能够检测浓度范围为0.01 μM至20 μM的H₂O₂，检测限为1.25 nM。此外，钴基不锈钢电极上鲁米诺 - 过氧化氢的强烈ECL被用于开发一种ECL葡萄糖检测方法，该方法通过在葡萄糖氧化酶存在下将葡萄糖酶促转化为过氧化氢来实现。所开发的ECL葡萄糖检测方法显示出0.005至5 mM的宽线性范围，检测限为0.005 mM，定量限为0.016 mM，具有出色的重现性（相对标准偏差3.7%）。该方法通过应用于实际蜂蜜样品进一步验证，并与高效液相色谱法的结果进行比较，展示了其在葡萄糖检测方面的潜力。这项研究表明，钴基不锈钢电极因其灵敏度、宽检测范围和稳健性，在各种电分析应用中具有巨大潜力。
目前，手术干预仍然是治愈大多数实体瘤的基础。在过去几十年里，即使术中组织病理学评估迅速发展，肿瘤手术切缘阳性的总体发生率仍停滞在15%至60%之间。与各种癌症（如头颈癌、脑癌、乳腺癌、肺癌、前列腺癌和胃肠道癌）相关的局部复发率增加和预后不良与切缘阳性有关。最近，在精准手术概念的推动下，手术领域术中使用荧光造影剂有了显著进展。术中荧光分子成像在手术中起指导作用，为外科医生提供可见的荧光图像。在临床应用中，荧光造影剂可以清晰地勾勒肿瘤边界，在手术中具有高识别能力和实时引导作用。此外，它们可以定位淋巴结转移，检测小的转移病灶，并在手术中识别关键解剖结构，从而降低附带损伤的风险。理想的手术引导技术应无辐射，具有高灵敏度、良好分辨率、可调节视野且成像迅速。增强荧光的组织穿透能力和分子探针的靶向能力对于提供更全面的肿瘤相关数据至关重要。此外，筛选和识别其他肿瘤生物标志物及其更多相应的靶向分子数据对于提高分子成像的特异性至关重要。最后，研究和使用具有更好生物相容性和成像效果的更广泛的近红外荧光染料对于设计用于术中导航的合成探针至关重要。开发新型、高效、安全的荧光造影剂是当前药物研发的一个关键方向。
帕金森病（PD）是一种进行性神经退行性疾病，主要影响黑质中的多巴胺能神经元。其多因素致病机制包括氧化应激、线粒体功能障碍、α-突触核蛋白聚集、神经炎症以及肠道微生物群的改变，最终导致神经元缺陷以及使人衰弱的运动和非运动症状。尽管传统疗法能提供暂时缓解，但随着时间推移其疗效往往会减弱或产生不良反应。基于外泌体的治疗策略是一种有前景的替代方法，我们强调了外泌体的独特优势，包括它们的生物相容性、低免疫原性以及穿越血脑屏障的能力，从而促进神经保护和抗炎药物向受影响区域的靶向递送。我们还讨论了外泌体工程在改善货物装载、增强细胞特异性和提高疗效方面的最新进展。然而，大规模外泌体生产、靶向递送和长期安全性仍然是主要挑战。基于外泌体疗法在其他神经退行性疾病中的早期临床试验已证明具有可接受的耐受性，并且目前在帕金森病模型中的临床前研究表明有潜在疗效，为未来的临床转化奠定了基础。
糖尿病与心肌梗死（MI）的发病和预后密切相关。然而，目前的治疗策略主要集中在治疗心肌梗死上，常常忽视高血糖这一糖尿病的标志性特征所带来的有害影响。高血糖会干扰巨噬细胞从M1型向M2型表型的关键转变，从而加剧心肌梗死引起的组织损伤并阻碍心肌修复。线粒体已成为巨噬细胞表型的关键调节因子，这表明通过线粒体转移来调节巨噬细胞具有潜在可能性。在本研究中，我们开发了含有活性线粒体的微囊泡（Mito@euMVs），其来源于去核间充质干细胞。我们发现71.7%的Mito@euMVs含有线粒体，且不存在核物质。Mito@euMVs能有效地将线粒体递送至巨噬细胞内，促进其从M1型向M2型表型转变，即使在高血糖环境下也是如此。进一步利用糖尿病大鼠心肌梗死模型进行的体内研究证实了它们的心脏修复特性。在糖尿病大鼠心肌梗死后28天，用Mito@euMVs治疗使射血分数提高了24.55±4.33%，缩短分数提高了15.48±4.04%。此外，Mito@euMVs减轻了梗死左心室壁变薄和纤维化，增强了M2巨噬细胞表型，促进了心肌细胞存活。我们的研究强调了通过Mito@euMVs进行线粒体转移对巨噬细胞表型的有效调节，并突出了它们在治疗心肌梗死方面的潜在应用前景。
皮肤利什曼病（CL）是一种被忽视的热带疾病，主要因慢性皮肤损伤、瘢痕形成及社会心理后果而导致显著的发病率。本研究旨在调查百里香酚（1 - 500 μM）对热带利什曼原虫（MHOM/TR/2012/CBCL-LT）感染的体外和离体抗利什曼作用。通过血细胞计数法和CellTiter-Glo检测法评估百里香酚对热带利什曼原虫前鞭毛体的体外疗效，通过吉姆萨染色和寄生虫拯救转化试验评估对无鞭毛体的疗效。此外，通过酶联免疫吸附测定（ELISA）分析细胞因子分泌（IFN-γ、IL-12、IL-10和IL-4）以及在THP-1巨噬细胞中的感染性来评估其免疫调节作用。通过计算THP-1细胞中的50%细胞毒性浓度（CC）来确定细胞毒性。对热带利什曼原虫前鞭毛体的体外抑制浓度（IC）值确定为79.41 μM，而对无鞭毛体的离体IC值为105.2 μM。用百里香酚孵育感染的巨噬细胞导致IFN-γ和IL-12水平呈剂量依赖性增加，同时IL-10和IL-4分泌显著减少（p < 0.05）。百里香酚在THP-1细胞中的CC值为160.7 μM，表明细胞毒性较低。此外，大于1的选择性指数（SI）值证实了该化合物对无鞭毛体具有优先作用，同时对巨噬细胞表现出最小毒性。这些发现突出了百里香酚作为一种抗利什曼原虫剂的潜力，即在体外和离体模型中有效消除和控制利什曼原虫寄生虫。由于其免疫调节特性和低细胞毒性，百里香酚是开发新型抗利什曼原虫剂以及针对热带利什曼原虫引起的皮肤利什曼病的替代治疗策略的一个有前景的起点。
通过提高活性氧（ROS）来破坏氧化还原平衡可选择性地诱导癌细胞死亡，同时使健康组织免受损害。肽基脯氨酰异构酶（Pin1）在多种癌细胞中过表达，并在肿瘤发生和肿瘤进展中起关键作用。已知全反式维甲酸（RA）通过产生活性氧并直接结合Pin1的活性位点来诱导细胞死亡，从而导致癌细胞死亡。在这项工作中，我们开发了基于硼酸化RA的异二聚体前药（BRDP），以充分增强RA作为氧化还原稳态破坏剂和Pin1抑制剂的功能，用于双重靶向癌症治疗。BRDP在硫酸化多糖岩藻依聚糖存在下自组装成胶体纳米颗粒，岩藻依聚糖可结合癌细胞上过表达的P-选择素。岩藻依聚糖修饰的硼酸化BRDP（f-BRDP）纳米颗粒通过同时产生活性氧和消耗谷胱甘肽（GSH）来放大氧化应激，从而导致癌细胞死亡增加。此外，f-BRDP降解Pin1，激活肿瘤抑制因子并使癌基因失活。体内异种移植研究证实，f-BRDP纳米颗粒优先在肿瘤部位积聚，并以最小的全身毒性显著抑制肿瘤生长。这些发现突出了f-BRDP纳米颗粒作为一种有前途的肿瘤靶向治疗平台，它克服了传统治疗方法的局限性并推动了精准纳米医学的发展。我们相信，f-BRDP纳米颗粒为扩大RA在靶向癌症治疗中的临床应用提供了一种新方法，同时解决了载体介导的药物递送的局限性。
在临床诊断、法医分析和公共卫生监测中，检测生物样本中的精神活性物质面临着重大挑战。本研究引入了一种用于检测可卡因的高灵敏度电化学生物传感平台，满足了对快速、可现场部署的检测方法的迫切需求。通过将功能化磁珠（MBs）与丝网印刷碳电极（SPCEs）相结合，我们开发了一种竞争性免疫分析系统，该系统利用了抗体卓越的分子识别能力，同时保持了操作的简便性。该生物传感器通过竞争性结合机制运行，其中样本中的可卡因与固定在磁珠上的可卡因 - 牛血清白蛋白（BSA）偶联物竞争辣根过氧化物酶标记的抗可卡因抗体（HRP - DAb）上的结合位点。通过使用由过氧化氢/对苯二酚（H₂O₂/HQ）组成的氧化还原系统对酶活性进行安培测量来实现电化学检测。优化后的生物传感器表现出优异的分析性能，线性响应范围为0.3至300 ng/mL，检测限为0.1 ng/mL。值得注意的是，该生物传感器在分析包括人类唾液和尿液在内的复杂生物基质中的可卡因时仍能保持其性能，成功地在最小基质干扰下定量浓度。该平台具有显著优势，包括一次性使用的电极、快速分析时间（<30分钟）、对样本制备要求极低以及有小型化成为便携式设备的潜力。这些特性与高选择性、简单的制造工艺和成本效益相结合，使这种生物传感器成为临床、法医和路边检测场景中即时检测和现场应用的有前途的工具。
有效的免疫光动力疗法（IPDT）受到单一疗法方法的局限性、免疫激活不足和免疫抑制肿瘤微环境（TME）的阻碍。在此，我们展示了一种基于A-D-A型光伏分子（ITCC）的多功能光诊疗纳米平台，该分子通过DSPE-PEG-NH-2000自组装成水溶性纳米颗粒（ITCC NPs）。在近红外（NIR）照射下，ITCC NPs产生活性氧（ROS）和热量，实现协同光动力疗法（PDT）和光热疗法（PTT），从而依次触发免疫原性细胞死亡（ICD），激活cGAS-STING途径，并促进血管正常化。这些级联效应共同促进树突状细胞（DCs）、自然杀伤（NK）细胞和T细胞的激活与浸润，抑制调节性T（Treg）细胞，并重新编程全身和肿瘤免疫微环境。联合使用靶向光疗诱导的耗竭性TIGIT NK细胞的免疫检查点抑制剂抗TIGIT（aTIGIT），进一步增强抗肿瘤疗效。代谢组学分析揭示了ITCC NPs诱导的酪氨酸和脂质代谢重编程，可能缓解免疫抑制性代谢应激并增强抗肿瘤免疫力。总之，ITCC NPs作为一种单组分、近红外激活的纳米平台，引发协同光疗和免疫调节作用，用于抗肿瘤免疫的级联放大。它们的治疗潜力也在人肝细胞癌和乳腺癌类器官模型中得到验证。
在此，开发了一种具有响应信号同步输出的光电化学（PEC）/光热（PT）双模式生物传感平台，用于灵敏且准确地检测膀胱肿瘤细胞HT - 1376。该系统利用红外激光作为共享光源，通过并行的PEC和PT检测通道获取光电流和温度测量值。HT - 1376特异性适配体（Apt）通过表面氨基与胺修饰的适配体末端之间的戊二醛交联，共价固定在胺化氧化铟锡（ITO）电极上，实现对目标的选择性捕获。在适配体与HT - 1376识别后，用适配体功能化的双模式标签CuO@NPC（CuO@NPC - Apt）组装在电极表面，引发PEC和PT信号的同步响应。在优化条件下，实现了5 - 10⁴细胞/mL（PEC模式）和10 - 10⁵细胞/mL（PT模式）的线性检测范围，检测限（LOD）分别为3细胞/mL（PEC）和5细胞/mL（PT）。该平台表现出优异的信号稳定性、重复性和选择性。这种双模式策略为HT - 1376定量提供了一种可靠的分析方法，展示了其在临床癌症诊断中的潜力。
开发了一种高灵敏度、高选择性的无标记电化学免疫传感器，用于检测尿液中的膀胱癌标志物核基质蛋白22（NMP22）。用羧酸盐石墨烯负载的硫堇（Thi@Gr-COOH）作为氧化还原探针修饰丝网印刷碳电极（SPCE），并制备了一种独特结构的金纳米颗粒修饰的有序介孔碳（AuNPs@OMC）。有序介孔碳的大活性位点和均匀孔隙率促进了金纳米颗粒的沉积，显著增加了抗体覆盖率。根据免疫复合物形成前后差分脉冲伏安法测量的硫堇还原峰电流变化来测定NMP22浓度。在最佳条件下，所提出的免疫传感器线性范围为1.0×10至1.0×10 ng mL，检测限为2.96×10 ng mL。此外，该传感器具有良好的重现性、超过20天的稳定性、高达5次结合和再生循环的可重复使用性以及良好的选择性。所开发的电化学免疫传感器有效地检测了人尿液样本中的NMP22，回收率良好，结果与NMP22™ Bladderchek™ TEST匹配，证明其可有效应用。
目前用于声带疾病的可注射生物材料存在快速降解的问题，需要频繁重新注射。脱细胞细胞外基质（dECM）水凝胶是一种源自组织的可注射生物材料，具有内在的再生能力。然而，dECM水凝胶通常表现出机械不稳定性，并且与现有的声带生物材料存在相同的降解问题。在这项工作中，我们开发了一种具有生物正交点击四嗪连接的复合dECM-藻酸盐水凝胶，其稳定性、生物相容性和再生能力得到了改善。dECM从两个来源提取：组织特异性声带黏膜和可扩展的小肠黏膜下层用于比较分析。来自这两个来源的点击dECM水凝胶都是可调谐的，并且与天然人类声带的机械性能相匹配。点击dECM水凝胶显示出抵抗收缩和调节成纤维细胞生物活性分子分泌的能力，以及刺激血管生成的初始内皮细胞伸长阶段的能力。当皮下注射到大鼠体内时，两种凝胶都表现出强烈的初始免疫反应，随后在第21天与周围组织整合。总体而言，我们的点击dECM水凝胶比以前的dECM水凝胶具有更高的稳定性，并且其性能与组织来源无关。
铜死亡是一种铜依赖性程序性细胞死亡形式，已成为癌症治疗中一个有前景的治疗靶点。然而，铜死亡的疗效会受到代谢重编程的影响，尤其是瓦伯格效应以及溶质载体家族7成员11（SLC7A11）过表达导致的谷胱甘肽过量产生。胱氨酸转运蛋白SLC7A11的上调虽然提供了生存优势，但也在癌细胞中造成了葡萄糖依赖性的代谢脆弱性，为在葡萄糖剥夺条件下通过二硫化物诱导的细胞死亡进行癌症治疗提供了新机会。在此，我们开发了基于铜的金属有机框架纳米颗粒CuSS@876-PEG，它通过消耗谷胱甘肽，随后释放铜离子和葡萄糖转运蛋白抑制剂BAY-876来利用代谢脆弱性，从而引发铜死亡和二硫化物诱导的细胞死亡。这种策略不仅增强了细胞死亡，还刺激了免疫原性细胞死亡，激活了抗肿瘤免疫反应。总之，我们的创新策略提供了一种多方面靶向肿瘤的方法，为联合癌症治疗铺平了道路。
日本西部的一项寄生虫学调查在四种海鱼的胆汁和胆囊中发现了粘孢子虫寄生虫，这四种海鱼分别是：养殖的乌鲹（Pseudocaranx dentex，布洛赫和施奈德命名）、太平洋蓝鳍金枪鱼（Thunnus orientalis， Temminck和施莱格尔命名）、真鲷（Pagrus major，Temminck和施莱格尔命名）以及野生的褐菖鲉（Sebastiscus marmoratus，居维叶命名）。对小亚基核糖体DNA进行形态学特征分析和分子分析后证实，这些寄生虫属于角孢子虫属。鉴定出了三个新物种：来自乌鲹的岛氏角孢子虫（Ceratomyxa shimaaji n. sp.，感染率100%，n = 8条鱼）、来自太平洋蓝鳍金枪鱼的黑鲔角孢子虫（Ceratomyxa kuromaguro n. sp.，感染率100%，n = 1条鱼）以及来自褐菖鲉的额角角孢子虫（Ceratomyxa gashira n. sp.，感染率100%，n = 1条鱼）。此外，在真鲷中检测到疑似巴氏角孢子虫（Ceratomyxa cf. barnesi，感染率10%，n = 10条鱼）。虽然这些角孢子虫物种对其宿主的病理影响仍有待研究，但这项研究有助于更广泛地了解海洋鱼类中角孢子虫属的多样性和地理分布。
本研究调查了γδ T细胞在由具有排列形貌的表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）释放纳米纤维支架（APEMS）促进伤口愈合中的作用。该生物相容性支架结合了核壳微胶囊以实现EGCG在11天内的持续释放，增强了γδ T细胞活性以促进伤口的深度修复。在6 - 8周龄雄性C57BL/6J小鼠的夹板伤口切除模型中，与对照支架（APS）相比，APEMS显著改善了再上皮化和伤口闭合。单细胞RNA测序显示，APEMS组中γδ T细胞显著增加，γδ T细胞占T细胞群体的66.2%，而APS组为33.8%。Cellchat分析确定AREG - EGFR信号轴是γδ T细胞介导的伤口修复的关键。APEMS诱导的γδ T细胞分泌双调蛋白（AREG），其作用于角质形成细胞和成纤维细胞，以增强角质形成细胞的增殖、迁移以及成纤维细胞驱动的细胞外基质重塑。在缺乏成熟γδ T细胞（TCRδ-/-）的免疫缺陷小鼠中，伤口愈合明显受损，表现为再上皮化延迟、新生真皮厚度减小和炎症增加。通过抗AREG单克隆抗体和EGFR拮抗剂吉非替尼抑制AREG和EGFR功能同样延迟了伤口愈合，APEMS相对于APS的治疗优势消失，强调了其在该过程中的关键作用。这些发现为开发先进的伤口管理材料提供了框架，并突出了靶向γδ T细胞和AREG - EGFR信号以增强组织再生的治疗潜力。
致病微生物的定植是牙周炎的起始因素，炎症诱导的氧化还原稳态失衡是牙槽骨缺损的主要原因。在此，通过在氧化铈纳米颗粒（CeO@ZIF-8）上原位生长ZIF-8纳米晶体构建了具有抗菌、抗氧化和成骨特性的核壳结构纳米杂化物。Ce/Ce比例可通过调节ZIF-8壳层厚度来控制。在合成过程中，壳层厚度随着与有机连接体配位的锌浓度升高而增加，导致CeO@ZIF-8中Ce/Ce比例增加，这进一步促进了其抗氧化酶模拟活性以及成骨特性。在体外，CeO@ZIF-8表现出优异的抗菌活性，在氧化应激状态下提供细胞保护作用，并促进成骨分化。在体内，CeO@ZIF-8可减轻细菌感染诱导的炎症反应并促进牙槽骨再生。通过生物信息学分析探索了其潜在机制，结果表明CeO@ZIF-8通过上调氧化还原酶活性促进铜锌超氧化物歧化酶（SOD1）的表达，从而减轻氧化应激并上调成骨相关基因和蛋白质的表达。上述研究结果表明，CeO@ZIF-8可同时实现抑菌、清除活性氧和成骨，从而完全满足牙周炎治疗的需求。
癌症作为一种对人类健康构成重大威胁的恶性疾病，其早期和灵敏检测对于疾病预防和控制具有战略重要性。本研究采用1,3,6,8-四(4-羧基苯基)芘(HTBAPy)，一种具有聚集诱导猝灭(ACQ)特性的荧光团，构建了一个作为能量供体平台的锌基金属有机框架(Zn-TBAPy)。采用聚多巴胺包覆的ZIF-67(ZIF-67@PDA)作为能量受体，构建了一种用于灵敏检测癌胚抗原(CEA)的电化学发光(ECL)免疫传感器。ECL免疫传感器的优势主要体现在以下三个方面：(1)Zn-TBAPy不仅减轻了多环芳烃π-π堆积引起的ACQ，还提高了发色团负载能力和比表面积。相对于聚集体系，Zn-TBAPy的ECL信号强度提高了2.5倍。(2)ZIF-67@PDA具有良好的广谱吸收特性和优异的猝灭效率；并且在免疫传感器构建方面表现出卓越的生物相容性。(3)该免疫传感器通过电化学发光共振能量转移(ECL-RET)机制构建，灵敏度显著提高；所开发的传感器线性检测范围为100 fg·mL至80 ng·mL，检测限(LOD)为0.275 pg·mL。总之，本研究为基于新型发光体材料构建免疫传感器提供了一种有价值的研究策略。
帕金森病（PD）是最常见的与年龄相关的神经退行性疾病之一。目前，PD的治疗主要基于手术和药物治疗，迫切需要开发新一代结合生物材料治疗PD的策略。在此，制备了一种与单宁酸修饰的二醛聚氨酯纳米颗粒（TA@DAP）交联以靶向RIPK1的抗氧化可注射壳聚糖水凝胶，用于改善PD。TA@DAP纳米交联剂通过氢键以及静电相互作用新合成，并通过小角X射线及其数据建模进行表征，显示出分散稳定性、均匀性和生物活性的增强。具有足够模量（约180 Pa）的可注射水凝胶（CTDP）表现出快速自愈（约7分钟）、剪切变稀可注射性（30号）和均匀的多孔结构。在体外，CTDP水凝胶显著清除活性氧，促进神经干细胞增殖，并使巨噬细胞从促炎性M1表型极化为抗炎性M2表型。将CTDP水凝胶注射到6-羟基多巴胺诱导的PD大鼠脑中，显示出运动功能恢复、多巴胺能神经元损失减少和神经炎症抑制。采用网络药理学和分子对接辅助筛选RIPK1-NF-κB-IκBα途径作为关键治疗机制。这种具有生物活性的可注射CTDP水凝胶提供了一种简单的纳米颗粒修饰策略，并结合了先进的纳米级表征方案，同时提供了利用网络药理学和分子对接探索复合生物材料治疗机制的可能性，为生物材料制剂的评估以及PD的治疗提供了新的概念。
湄公血吸虫正在湄公河流域的一些东南亚国家引发肠道和肝脾血吸虫病。超声检查是检测和分期血吸虫病所致肝脾病变的首选床旁检查方法。我们回顾了所有关于湄公血吸虫感染个体超声检查的出版物。广泛的数据库搜索仅发现了6篇关于1454例患者的合格出版物。检查结果包括（肝）门周纤维化、脾肿大和门静脉高压的体征。门静脉纤维化有时难以与因频繁合并华支睾吸虫感染所致的胆管周围纤维化相鉴别（在6项研究中的3项）。在这些情况下，彩色多普勒有助于检测门静脉内的血流，但对胆管周围肝纤维化则无此作用。另一方面，湄公血吸虫感染未出现日本血吸虫感染中所见的间隔性肝纤维化以及曼氏血吸虫感染中常见的胆囊壁增厚回声增强等特征。
碱表面活性剂聚合物（ASP）驱油技术在石油工业中用于提高采收率（EOR），特别是在老化油藏中。已发现微生物将聚合物成分用作营养源以加速钢铁腐蚀。这项工作旨在通过电化学、显微镜和光谱表征技术，研究微生物、沉积物和聚合物降解对ASP驱油系统中使用的钢管整体腐蚀行为的影响。结果表明，锈沉积物显著影响了含硫酸盐还原菌（SRB）的ASP溶液中钢铁的电化学行为；驱动内部极化并与裸金属产生电位差，从而建立电偶相互作用以加速钢铁腐蚀。在SRB环境中测试14天后，覆盖有锈沉积物的钢铁在所有测试样品中记录了最严重的局部腐蚀，而裸钢和有砂沉积物的试片上的点蚀严重程度显著降低。沉积物电导率、膜形成和微生物活动等因素在加剧接种SRB的ASP溶液中锈沉积物下的钢铁腐蚀方面起关键作用。
间充质干细胞（MSCs）的衰老导致其代谢活性和生理行为发生显著变化。在骨科治疗中，钛植入物的骨整合在很大程度上受到MSCs衰老的影响，这对其长期应用造成了相当大的限制。在本研究中，设计了一种钛植入物表面改性方法，通过有效调节衰老MSCs的功能来增强骨整合：在植入物表面建立典型的微纳拓扑结构以改善MSCs的成骨分化。然后通过聚多巴胺层将功能性水凝胶涂层共价修饰到植入物表面。对于衰老的MSCs，首先，该涂层可通过微纳拓扑结构消除衰老MSCs衰老相关分泌表型（SASP）的激活，并通过清除活性氧（ROS）加速非衰老MSCs的增殖。随着水凝胶涂层的降解，植入物界面周围干细胞池的组成逐渐恢复活力，非衰老MSCs数量增加而衰老MSCs数量减少。同时，暴露的微纳拓扑结构对MSCs的成骨分化显示出显著作用，并最终促进了老龄大鼠的骨整合。这些结果为老年患者骨科钛植入物的设计和应用提供了有前景的见解。
Monitoring beta-amyloid (Aβ) is vital and challenging, which is a typical biomarker of Alzheimer's disease. Here, a novel electrochemical microbiosensor is developed to detect Aβ on an acupuncture needle. Hemin is well known for its characteristics, including its ability to self-assemble on single-walled carbon nanotube (SWCNT), the molecular interaction with Aβ, and the intrinsic electroactive signal. These properties are exploited to anchor and respond to Aβ after integrating a molecularly imprinted surface polymer (SMIP). The SMIP layer of polydopamine/poly (ionic liquid) can be prepared by electropolymerization on an acupuncture needle microelectrode (ANME), which undergoes growth and formation of a polymeric structure around the anchored Aβ. Interestingly, the imprinted cavities express a fluent signal of built-in hemin after eluting the templates, and show a highly selective and sensitive hindrance response for the recombined Aβ. Under optimized conditions, the microbiosensor displays a linear range of 100 to 1 × 10 fM with a limit of detection of 0.05 fM. There are development and advances for the discipline of electroanalysis after comparing the technique and important indicators with the electrochemical biosensors reported of Aβ. The microbiosensor also exhibited excellent selectivity, good stability, and reproducibility, which was effectively used to detect Aβ in real spiked samples. The improved behavior of the developed microbiosensor can be attributed to its superficial highly matched imprinted cavities, built-in hemin label, and electronic barrier without signal of the nonimprinted surface to outside molecules. This microbiosensor has a scientific and reference value for directly sensing non-electroactive biomarkers, functionalizing microelectrodes, and electron transport cavities. It would also be amazing if this new microbiosensor could combine with the unclear and magical property of acupuncture in the treatment of neurological disorders.
Ectoparasites were collected from 35 live Ardenna pacifica Gmelin chicks (wedge-tailed shearwaters) in October and November 2022 using a fumigant and plastic bag collection method. Additionally, 206 naturally-deceased post-fledging grounded birds were sampled opportunistically over eight years (2015-2023), with fledglings collected during the fledging season (November - December) and adults collected during the breeding season (May - October). Eight species of Phthiraptera were documented in samples from these birds. While four species (Halipeurus mirabilis Thompson, Trabeculus hexakon Waterson, Austromenopon paululum (Kellogg & Chapman), and Naubates harrisoni Bedford) were present on chicks that had fledged and subsequently "fallen out", only H. mirabilis was present on chicks that had not yet fledged. Saemundssonia puellula Timmermann, and Longimenopon puffinus Thompson, were only collected from adult fallout birds in the spring. Of the recorded ectoparasites, four species (H. mirabilis, T. hexakon, A. paululum, and N. harrisoni) constituted a species assemblage that did not significantly vary from year to year. Lice abundance and diversity varied across bird age classes (pre-fledging chicks, fledged chicks, adults), but a significant increase in lice abundance during 2015 coincided with a major El Niño event, suggesting that the ectoparasite loads may be affected by external conditions such as air temperature. There was also a significant increase in lice prevalence between pre-fledging and fledged chicks, which likely coincided with the lice hatching. These results underscore the consistency of lice assemblages on A. pacifica, while highlighting the influence of endogenous (e.g., bird life history) and exogenous (e.g., weather) ecological factors.
Human babesiosis caused by tick-borne zoonotic Babesia species is a public health concern. However, the absence of diagnostic assays for several Babesia species limits surveillance efforts, leading to knowledge gap on endemic species and vectors. The present study aimed to develop a PCR-sequencing-based method for detecting zoonotic Babesia species and use it to survey questing ticks in Hokkaido, Japan. Through phylogenetic analysis of 18S rRNA sequences, we grouped zoonotic Babesia species into three: 1) Babesia microti and Babesia duncani, 2) Babesia divergens, Babesia venatorum, and Babesia odocoilei, and 3) Babesia crassa-like species and Babesia sp. KO1. Three 18S rRNA-based PCR assays were then developed for each group and used to screen DNA samples from 1456 questing ticks collected in Hokkaido, Japan. Of these ticks, 10 were positive in B. microti/B. duncani-PCR assay, including five Ixodes persulcatus, three Ixodes ovatus, and two Haemaphysalis japonica. Phylogenetic analysis of 18S rRNA sequences derived from the PCR amplicons confirmed that these three tick species harboured US- and Hobetsu-types of B. microti. Additionally, one I. persulcatus tested positive in B. divergens/B. venatorum/B. odocoilei-PCR assay, with phylogenetic analyses of 18S rRNA and beta-tubulin sequences suggesting the presence of a B. divergens-like species. All ticks were negative in B. crassa-like/Babesia sp. KO1 PCR assay. In conclusion, the present study, which developed a novel diagnostic approach to detect major zoonotic Babesia species, not only detected zoonotic Babesia in known tick vectors, but also identified H. japonica as a new potential vector of B. microti in Hokkaido.
Hematopoietic stem cell (HSC) transplantation to treat haematological disorders is greatly restricted by poor cell availability. Engineering of culture platforms that mimic the physiological properties of the bone marrow (BM) in a scalable format is important to enable the translation of HSC therapies. Here, we report the design of biomimetic BM niches enabling the culture of HSCs in a scalable 3D platform. Beyond cellular and biochemical components (e.g. matrix and growth factors), an important element of the BM microenvironment is its architecture, dense in adipocytes, with relatively limited matrix and anisotropic mechanical properties. To capture this context, we propose the use of bioemulsions in which oil microdroplets and associated mechanical anisotropy recreate important architectural features of the hematopoietic niche. Mesenchymal stem cells (MSCs) grown at the surface of bioemulsions assembled an interstitial matrix and secreted important factors critical to the maintenance of HSC phenotype. HSCs cultured in the resulting artificial BM niches maintained stemness whilst expanding significantly (>33-fold compared to suspension cultures) and enabling scale up of expansion in conical flask bioreactors (2 M cell batches). This platform harnesses engineered BM microenvironments and the processability of microdroplet technologies to produce HSCs in a scalable format, for application in cell-based therapies.
Capturing the intricate structural, mechanical, and electrophysiological properties of the native heart in models is crucial for achieving efficient physiological pumping function; however, current approaches have shown limited success in replicating these features essential for producing tissue models on complex geometries that accurately mimic full cardiac function. Here, we present a novel hydrogel ink formulation combining a conductive, biocompatible ionic liquid with a photosensitive poly(vinyl alcohol)-based hydrogel, enabling 3D printing of biomechanically compatible heart valves and 3D tissue engineering scaffolds. These scaffolds mimic the helical and circumferential alignments characteristic of the ventricular and atrial muscle layers, respectively, and incorporate a hollow auxetic structure to achieve mechanical anisotropy. The precision of the printed double-sided grooved patterns provides microscale geometric cues, facilitating the self-organization and maturation of human cardiomyocytes into anisotropic muscular tissues in vitro. This approach enables the biofabrication of tissue-engineered ventricles and atria, with helically and circumferentially aligned models exhibiting biomimetic twisting, rolling dynamics, and electrophysiological properties. The resulting 3D-printed multichambered heart models-including both four-chambered and two-chambered configurations with integrated cardiac chambers, vessels, and valves-demonstrate anisotropic electrophysiological and contractile behaviors. This work establishes a scalable platform for engineering electromechanically coupled cardiac tissues, advancing in vitro organ modeling and providing a foundation for future regenerative applications.
MicroRNAs (miRNAs) regulate many physiological and pathological processes implicated in numerous diseases, including neuroinflammatory disorders. Chronic neuroinflammation is a key feature of neurodegenerative diseases, yet effective medications remain unavailable. Delivery of exogenous miRNAs, such as miRNA-124 (miR-124), shows promise as a therapeutic approach as it promotes microglial polarization towards an anti-inflammatory phenotype. However, the options for robust drug delivery systems to enhance miRNA mimic stability and ability to penetrate the central nervous system (CNS) are limited. Here, for the first time, we propose an LNP formulation optimized for miR-124 delivery to the CNS. We compared several ionizable lipids and selected the one that provided the highest efficiency (both regarding cell uptake, transfection efficiency and inflammation modulation) and the lowest microglia activation (S-Ac7-DOG). In cultured BV2 and primary mixed glial cells, miR-124-LNP treatment downregulated the expression of pro-inflammatory and upregulated anti-inflammatory genes. Furthermore, local delivery into the prefrontal cortex as well as intravenous injection of miR-124-LNP in lipopolysaccharides (LPS)-treated mice effectively reduced inflammation, as evidenced by the lower expression of pro-inflammatory and higher levels of anti-inflammatory cytokines. Thus, we provide a rational screening of clinically relevant LNP ionizable lipids for miRNA delivery, the demonstration of the therapeutic efficacy of miR-124-S-Ac7-DOG LNP in an LPS-induced neuroinflammation model, and finally, a non-viral, clinically translatable delivery system for miRNA therapy in the CNS. Overall, this study highlights LNP as an effective miRNA delivery vehicle for CNS applications and as a versatile platform for exploring gene therapies targeting neuroinflammation.
The family Heterophyidae includes endoparasitic minute intestinal flukes that are primarily transmitted through the consumption of raw or undercooked fish, causing heterophyidiasis. Several heterophyid species have been reported to infect humans in the Philippines. Heterophyidiasis is diagnosed by detection of parasite ova in stool samples through Kato-Katz stool microscopy, but species identification is challenging due to the morphologically similar eggs of different heterophyid species and other minute intestinal flukes such as Clonorchis and Opisthorchis. This study addresses the need for accurate species identification by employing molecular techniques, specifically nested PCR and DNA sequencing of the 5.8S-ITS2 rDNA region, to identify heterophyid eggs in human stool samples in the Philippines. This study detected 10 human stool samples infected with Haplorchis taichui from Leyte and Davao del Norte, with all ten sequences clustering with H. taichui sequences from Vietnam. One sample contained Opisthorchis viverrini, an opisthorchiid that is nested inside Heterophyidae. The study also identified two novel genotypes of Haplorchis sp. These results contribute to our knowledge of the diversity of medically important trematodes in the Philippines and emphasize the usefulness of molecular techniques for the accurate identification of heterophyid parasite eggs.
The development of reusable biosensors based on tethered bilayer lipid membranes (tBLMs) is crucial to achieve cost-effective and sustainable pathogen detection. In this study, we investigated the regeneration of tBLMs assembled on fluorine-doped tin oxide (FTO) substrates using organic silane-based molecular anchors and a lipid mixture of dioleoylphosphatidylcholine and cholesterol. The sensors were exposed to α-hemolysin (αHL), a pore-forming toxin from Staphylococcus aureus, and regenerated by a two-step bilayer removal protocol. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used to assess the performance of the tBLM before and after each regeneration cycle. A reproducible but systematic shift in the EIS spectra was observed with each cycle, raising questions about the physical origin of this variability. Using an inverse modeling approach to EIS data, we determined that the observed spectral changes were not due to increasing membrane defect density, but rather to a significant decrease in the resistance of the submembrane layer separating the bilayer from the solid substrate, likely due to increased hydration of this layer. This finding was supported by stable mean defect densities and changes in membrane and Helmholtz capacitance. Our results demonstrate that tBLMs can be effectively regenerated even after exposure to membrane-disrupting toxins, but the electrochemical characteristics change due to submembrane physicochemical alterations. These insights highlight the importance of controlling submembrane reservoir properties to ensure analytical-grade reproducibility in reusable biosensor platforms. The findings inform future design strategies for robust, repeatable biosensing systems.
Metabolic reprogramming in pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) poses a significant challenge to the efficacy of gemcitabine-based chemotherapy. Aberrant activation of intracellular pyrimidine metabolism is a key factor contributing to the reduced effectiveness of gemcitabine. Combining gemcitabine with metabolic regulators targeting critical pathways may alleviate gemcitabine resistance. In this study, we focus on the abnormal activation of dihydroorotate dehydrogenase (DHODH) in PDAC cells, a pivotal enzyme in the de novo pyrimidine synthesis pathway that diminishes cellular sensitivity to gemcitabine and catalyzes the reduction of ubiquinone to ubiquinol, playing an essential role in maintaining cellular redox homeostasis. To address these challenges, we developed GE11 peptide-modified polyphenol-iron chelate nanoparticles for co-delivery the long carbon chain-modified gemcitabine and the DHODH inhibitor leflunomide, with peptide modification enabling nanoparticles to target PDAC cells with high expression of epidermal growth factor receptor. The nanoparticles demonstrated the ability to induce mitocytosis and achieve deep tumor penetration in PDAC tissues. Upon drug release at the core lesion, the three components, modified gemcitabine, leflunomide and iron ions synergistically enhanced tumor cell killing by alleviating gemcitabine resistance and disrupting cellular redox homeostasis to induce multimodal cell death. In an in situ pancreatic cancer mouse model, this strategy exhibited superior anti-tumor efficacy compared to the standard AG chemotherapy regimen (nab-paclitaxel and gemcitabine), even at a 6.3-fold lower gemcitabine concentration. These findings underscore the potential of this approach as a highly effective therapeutic strategy for PDAC treatment.
Spinal cord injury (SCI) is a debilitating condition that leads to severe motor and sensory dysfunction, largely due to inflammation, neuronal damage, and disrupted neural circuits. In this study, we developed an injectable hydrogel (C/F/Gel) co-loaded with fibroblast growth factor 21 (FGF21) and cannabidiol micelles (CBDm) to enhance SCI repair. The hydrogel, composed of PF127 and α-cyclodextrin (α-CD), provides sustained drug release and improves drug stability at the injury site. Our findings demonstrate that C/F/Gel effectively modulates the inflammatory microenvironment by promoting microglial polarization toward the anti-inflammatory M2 phenotype via cannabinoid receptor 2 (CB2R) activation. Additionally, it regulates the balance between excitatory and inhibitory neurons, and significantly improves motor function in SCI mice. Behavioral assessments, histological analysis, and molecular studies confirmed the superior therapeutic efficacy of C/F/Gel compared to single-agent treatments. These results highlight C/F/Gel as a promising biomaterial-based strategy for SCI repair, offering a synergistic approach that integrates inflammation modulation, neuroprotection, and functional recovery.
由于其在琥珀螺眼柄中色彩斑斓、不停跳动的幼虫胞蚴，白吸虫属是一类引人入胜的寄生虫。这种不同寻常的外观被认为是模仿毛虫以吸引食虫鸟类。在日本本州中部千叶的一只琥珀螺（琥珀螺）中发现了白吸虫属的孢囊。胞蚴呈现出独特的形态，其特征为有大的深褐色斑点、前端有同色的带，以及贯穿其中的浅褐色垂直条纹。基于核28S核糖体RNA基因（28S rDNA）和线粒体细胞色素c氧化酶亚基1基因（cox1）的DNA序列进行了系统发育分析。尽管本物种的28S rDNA序列与来自北美的疑难白吸虫的序列密切相关，但胞蚴的形态差异表明它可能是一个独特的物种。基于cox1序列的最大似然树表明，本研究中分析的白吸虫物种与细小白吸虫形成一个分支，与欧洲和亚洲的其他白吸虫物种分开。然而，本物种与细小白吸虫的cox1序列之间的p距离为0.24，支持它们在物种水平上的区别。尽管本研究未实现对白吸虫属的确切鉴定，但此处及相关研究中生成的DNA条形码可能有助于未来对在日本栖息或迁徙的鸟类中的白吸虫属成虫的定向和鉴定。
