科研进展--中国科学院深圳先进技术研究院

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科研进展

12-232024

Trends in Biotechnology | 超声“指挥官”下的细菌-细胞生物机器人：深层渗透开启药物递送新篇章

12月21日，蔡林涛团队和马腾团队联合成功开发了一种具有自主缺氧感知和超声响应功能的细菌-细胞生物机器人，通过缺氧靶向联合超声操控，实现肿瘤深层渗透和生成肿瘤特异性血栓，最终实现高效精准治疗。微纳生物机器人具有行为精准可控、功能多样性及优异的生物相容性等特点，是实现精准医疗和复杂生物任务的理想工具。然而，如何有效地控制其运动和功能成为研究的关键。超声在深层生物组织中具有良好的穿透性，能够实现非侵入式、远程的精确操控，对生物体安全性高。因此，超声驱动在微纳...
12-132024

The Innovation | 光-电镊技术实现物体跨尺度、普适、多功能操控

12月12日，中国科学院深圳先进技术研究院智能医用材料与器械研究中心杜学敏研究员团队开发出了全新的光-电镊（Photopyroelectric tweezer，PPT），实现了对不同材质、相态和形状物体的非接触、跨尺度、普适、多功能操控。在过去几十年里，有多次诺贝尔奖与光镊操控技术相关。传统光镊利用超强聚焦激光（~ 1×107 mW mm-2）产生的光梯度力（皮牛，~ 10-12 N）来操控微纳颗粒，但存在系统复杂、光损伤、作用力小、操控范围窄、仅适用于透明物体等问题。新型光操控技术利用光响应性智能材料生成的温度场、电场...
12-132024

PLOS Biology | 植物根际微生物对生长素的分解代谢

生长素（auxins）是植物体内一类重要的激素，广泛参与调控植物的生长、发育及应答外部环境的变化。生长素的研究始于19世纪末，是最早被发现的植物激素之一。作为主要的天然生长素分子，IAA在植物中含量最为丰富，并在植物的多个发育过程中发挥关键作用，包括细胞分裂、根系发育、细胞壁扩...
12-132024

影像级标注+伪标签生成技术，助力术中实时导航标定动态病灶

近日，中国科学院深圳先进技术研究院梁晓坤团队，在弱监督学习在医学影像语义分割和分类定位中的研究中取得新进展。通过结合影像级标注和伪标签生成技术，显著提升了病灶的分割和定位精度，为影像引导治疗、实时病灶识别和术中精准实时导航等应用场景提供了新的解决方案。本研究在降低标...近日，中国科学院深圳先进技术研究院梁晓坤团队，在弱监督学习在医学影像语义分割和分类定位中的研究中取得新进展。通过结合影像级标注和伪标签生成技术，显著提升了病灶的分割和定位精度，为影像引导治疗、实时病灶识别和术中精准实时导航等应用场景提供了新的解决方案。本研究在降低标...
12-132024

Matter | 活性界面材料精准调控外泌体分泌促血管神经协同修复

11月21日，中国科学院深圳先进技术研究院智能医用材料与器械研究中心杜学敏研究员团队，在精准调控外泌体分泌的活性界面材料方面取得重要研究进展。血管神经再生修复的生理进程极为复杂。近年来，基于外泌体的促再生修复策略受到了广泛的关注。然而，现有策略面临外泌体寿命短（仅24~48小时）、剂量低以及具有特异性细胞调控功能的miRNA不可变等挑战，仍难以再现天然生理过程中复杂、动态的调控进程，严重限制了其在血管神经协同修复方...
12-062024

Genome Biology | 处理复杂基因组模式，“人机交互”有新思路

在哺乳动物细胞核中，染色体通过复杂的折叠形成三维基因组结构，而拓扑相关结构域（TADs）是其关键特征之一，这些结构在细胞发育与疾病发生中发挥着重要作用。然而，尽管已有多种检测方法，但由于背景噪声及TAD结构的复杂嵌套关系，如何精准检测TAD仍然是一个亟待解决的挑战。在哺乳动物细胞核中，染色体通过复杂的折叠形成三维基因组结构，而拓扑相关结构域（TADs）是其关键特征之一，这些结构在细胞发育与疾病发生中发挥着重要作用。然而，尽管已有多种检测方法，但由于背景噪声及TAD结构的复杂嵌套关系，如何精准检测TAD仍然是一个亟待解决的挑战。12月2日，中...
12-062024

PNAS | 宿主跑得够快就能“淘汰”病毒？定量合成生物学研究揭示生物“迁徙淘汰”病毒新机制

自然界中迁徙行为到底是增强还是抑制病毒传播，其背后的机制尚不清晰。在哪些条件下，宿主运动能够抑制病毒的传播？如果运动真能有效抑制病毒的传播，是否宿主跑得够快，就能淘汰、清除病毒呢？普遍观点认为，宿主的运动会加速病毒的传播。但也有生态学研究表明，宿主的运动对病毒传播起到抑制作用，北美帝王蝶就是一个典型例证。观察显示，那些进行长距离迁徙的帝王蝶相较于不迁徙的同类，感染寄生虫病的风险显著降低。基于这一现象，生态学家提出了“迁徙淘汰”假说，认为迁徙行...
12-062024

新型超灵敏宽带透明超声换能器助力高质量光声及声光多模态成像

近日，中国科学院深圳先进技术研究院郑海荣院士、邱维宝研究员、刘成波研究员团队，与西安交通大学李飞教授团队合作，开发了一款新型超灵敏、宽带透明超声换能器，突破了透明超声换能器性能瓶颈，实现了高分辨、大视场、快速光声显微成像，为基于透明换能器的光声成像、声光多模态成像的...近日，中国科学院深圳先进技术研究院郑海荣院士、邱维宝研究员、刘成波研究员团队，与西安交通大学李飞教授团队合作，开发了一款新型超灵敏、宽带透明超声换能器，突破了透明超声换能器性能瓶颈，实现了高分辨、大视场、快速光声显微成像，为基于透明换能器的光声成像、声光多模态成像的...
12-032024

卫星观测+动态过程模拟，深圳先进院科研团队助力农情监测“精细化”

科研人员研究利用多源卫星观测驱动陆地碳-水-能量交换的动态物理过程，构建了具有普适机理和简化参数的农业系统数值计算模型。11月26日，中国科学院深圳先进技术研究院数字所陈劲松研究员、王靖雯助理研究员，联合西班牙马德里理工大学（UPM）和意大利国家研究委员会（CNR）等国内外研究机构，在期刊ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing上发表了题为“Field-scale evaluation of a satellite-based...
11-282024

Biosensors and Bioelectronics｜开发具有原位生物力学传感的小型磁性软机器人导管

小型磁性软机器人导管能够在人体复杂的血管系统中实现远程主动转向导航，并有效减少手术过程中对医生和患者的辐射暴露，因此在微创手术中具有巨大的应用潜力。然而，现有的磁性导管由于缺乏原位生物力学力感知，在微创手术中容易导致组织损伤。小型磁性软机器人导管能够在人体复杂的血管系统中实现远程主动转向导航，并有效减少手术过程中对医生和患者的辐射暴露，因此在微创手术中具有巨大的应用潜力。然而，现有的磁性导管由于缺乏原位生物力学力感知，在微创手术中容易导致组织损伤。11月24日，中国科学院深圳先进技术研究院徐...

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