细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)是细胞主动分泌的具有磷脂双分子层结构的囊泡,天然携带母细胞来源的各种内容物,保留母细胞的生物学特征,可以反映其分泌时的母细胞状态.为了解EVs的生物发生及其在机体内的生物学功能,科学家们做了许多尝试,但直接检测EVs有一定的困难,目前的检测技术通常以EVs内容物作为检测对象,实现间接表征的目的.通过分析体液中的EVs,可以实现疾病诊断的目的,对EVs进行详细表征可以推动精准医学的发展.EVs属于内源性物质,可作为递送药物的载体,具有增加药效、降低药物毒理作用和辅助药物通过生物屏障的优势.目前,作为药物或者递送药物的载体应用尚存在的问题,包括(1)EVs内容物的表征,以便使用更明确定义的EVs;(2)开发适合的检测方法来监测体内的EVs,以确定和优化EVs的剂量、给药途径及潜在毒性;(3)确定EVs膜组成的种类及数量.EVs直径为纳米级别,内容物含量少,但临床应用价值大.应用中选择合适的分析技术将能够对EVs类型进行全面表征,并进一步推进对EVs生物学的理解,开发基于EVs的新型诊断和治疗方法,促进其临床转化.本综述介绍了 EVs研究中分析技术的原理、应用及优缺点,重点是EVs和EVs中蛋白质的表征检测技术.

目的 通过非靶向代谢组学研究急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)大鼠尿液代谢产物的变化,筛选出可用于AMI法医学鉴定的生物标志物.方法 建立假手术组、AMI组和高脂血症+AMI组(hyperlipidemia+acute myocardial infarction,HAMI)大鼠模型.运用超高效液相色谱-质谱法(ultra-high performance liquid chromatography-mass spectrometry,UPLC-MS)分析AMI大鼠尿液代谢谱的变化.通过主成分分析、偏最小二乘判别分析、正交偏最小二乘判别分析等筛选差异代谢物.使用MetaboAnalyst数据库进行代谢通路富集分析并评估差异代谢物的预测能力.结果 分别筛选出40种和61种与AMI相关和HAMI相关的差异代谢物.其中22种为共同代谢物,这些小分子代谢物主要集中在烟酸和烟酰胺代谢途径中.在95%可信区间内N8-乙酰亚精胺、3-甲基组胺和胸腺嘧啶的受试者操作特征曲线的曲线下面积(area under the curve,AUC)值大于0.95.结论 N8-乙酰亚精胺、3-甲基组胺和胸腺嘧啶可作为诊断AMI的潜在生物标志物,烟酸和烟酰胺代谢的异常可能是AMI的主要原因.本研究可为AMI的作用机制和死因鉴定提供参考.

CRISPR/Cas是原核生物在进化过程中获得的一种免疫防御系统,用于抵抗外来遗传物质的入侵,近年来被开发成为高效的基因编辑、基因调控以及分子诊断工具.其可编程靶向机制揭开了利用该系统进行基因组操作的序幕,并允许在活性范围内实现动态调节和控制基因表达.作为现有基因修饰手段中灵活性最强和成本最低的技术之一,已被广泛应用于临床疾病治疗、工农业生产、可持续染料开发和化学品加工等领域.随着对CRISPR/Cas系统的不断深入挖掘和探索,大量研究报道了 gRNA工程改造及优化方法,包括改变间隔序列长度、调节恒定区和可变区的结构、向末端或中间延伸添加额外功能序列及化学合成修饰等,以期降低脱靶突变率,提高作用效率,充分激发CRISPR基因操纵工具在生物医学方面的潜力.基于此,本综述将介绍CRISPR/Cas9和CRISPR/Cas12系统中gRNA工程化设计方法及应用研究的最新进展,分析探讨了当前工程化gRNA技术面临的机遇和挑战,旨在为获得性能更加优异的gRNA提供思路和方向,从而提高利用CRISPR/Cas系统探测人类细胞基因组的能力,进一步为可编程生物学带来更多可能性.

生物经济已成为全球各国再工业化和创造财富的一种重要手段和战略性资源,"面向人民生命健康的生物医药"作为生物经济四大重点领域之一,梳理其发文趋势、文献特征、研究领域、学术影响力与研究热点,对后续理论研究和实践探索具有重要意义.通过采用VOSviewer软件,对WOS核心合集数据库中2000年～2023年全球发表的5 370篇和其中383篇中国发表的生物经济领域论文进行可视化分析,揭示中国生物经济领域研究的产出与影响力.研究表明:①全球生物经济领域的研究呈现持续上升趋势,大致可分为2000年～2010年间的探索阶段和2011年～2023年间的快速增长阶段;②主要发文国家集中在美国与欧盟的发达国家,其中德国表现突出,与政策支持、大量经费和人员的投入密切相关;③虽然中国相关研究略晚于欧美地区,但随着生物医药、生物医学工程、生物农业、生物制造、生物能源、生物环保、生物技术服务等战略性新兴产业在国民经济社会发展中的战略地位显著提升,发文量快速上升,全球影响力不断提高;④中国的研究主要集中在与生物能源、生物制品、生物修复、资源回收等相关的循环经济,以及与生物燃料、生物质、生物炭、生物柴油相关的循环经济方面.此外,中国生物经济中有关生物医药领域的研究特色主要涉及绿色合成、能源、环境和生物医学应用,与生物经济相关的药用植物、民族医药植物、海洋藻类药用以及用于中医诊断决策支持的阴阳五行平衡与非平衡模型的相关研究.随着国家政策的支持,生物经济产业规模迅速增长,成为"十四五"时期生物经济发展的核心支柱产业之一.

上尿路感染性结石是由产脲酶病原微生物感染引起的上尿路结石,治疗的核心目标是消除结石和病原微生物、保护肾功能和减少复发.为规范上尿路感染性结石的诊疗,由中华医学会泌尿外科分会感染与炎症学组、中华医学会泌尿外科分会结石学组和中华医学会泌尿外科分会激光学组共同邀请国内相关领域的专家参照国内外相关文献指南,结合国内外相关疾病诊治的临床经验,编写了本共识.

傅里叶变换衰减全反射红外(attenuated total reflection Fourier transform infrared,ATR-FTIR)光谱技术以其快速、准确、无创的特点,在生物医学领域尤其是临床血液学检验中显示出巨大潜力.该技术记录样本中分子的振动光谱,提供生物样品内核酸、蛋白质和脂质的化学结构信息,可用于疾病筛查和诊断.ATR-FTIR光谱技术在地中海贫血、艾滋病毒感染、乳腺癌、卵巢癌和脑瘤等疾病中的研究现状和发展情况,提示该技术结合化学计量学方法可实现疾病的快速筛查、诊断与鉴别诊断.ATR-FTIR光谱技术与偏最小二乘法回归模型相结合,以定量法分析人外周血样品中平均红细胞血红蛋白含量、平均红细胞体积和血红蛋白等地中海贫血筛查指标,筛查地中海贫血的灵敏度、特异度分别达到100.0%和95.3%.采用ATR-FTIR光谱技术,基于遗传算法的线性判别分析法,分析血液样本红外图谱中1 653 cm-1(酰胺Ⅰ带)、1 558 cm-1(酰胺Ⅱ带)、1 506 cm-1(环基)和901 cm-1(磷酸二酯伸缩带)处的特征峰,对人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)感染孕妇血液样本的辨别准确率为89%,灵敏度、特异度分别为83%、92%.采用主成分回归(principal component regression)法对乳腺患者血液ATR-FTIR光谱进行识别,其灵敏度与特异度高达92.3%与87.1%此外,ATR-FTIR光谱技术还可应用于生物医学领域的其他方面,如细胞和组织学样本的检测、疾病严重程度的分类等.ATR-FTIR光谱技术展现出广阔的应用前景,但仍面临环境干扰、样本污染等挑战.未来,随着ATR-FTIR光谱技术的优化、发展,其有望在更多疾病的临床血液学检验中发挥重要作用.

生物传感器是一种对生物物质敏感并将可观察的生化反应转变为可测量的物理量的仪器.生物传感器由分子识别元件(抗体、适配体、蛋白质等)、转换元件(氧电极、光敏管等)和信号放大装置组成.待测物质经扩散作用进入分子识别元件,由其识别并发生生物学反应,产生的信息由转换元件转换成可量化和可处理的声、光、电等信号,再经信号放大装置放大并输出,从而得到待测物浓度.生物传感器由传感器检测原理可分为热敏生物传感器、压电生物传感器、光学生物传感器、介体生物传感器等,在食品检测、环境污染、临床诊断、药物发现等方面有广泛的应用.表面离子共振(surface plasmon resonance,SPR)物传感器是一种光学生物传感器,具有无需标记、高选择性、高灵敏度、简易、可靠、低成本、实时响应等优点,广泛应用于抗生素、细菌、病毒、生物毒素、重金属、蛋白、核酸等快速检测.本综述作者对SPR的原理、检测形式和近年来快速检测的应用进行总结,期望能为相关研究提供参考.

目的:探究环肺静脉隔离(CPVI)联合额外部位消融是否比单纯CPVI术后心房颤动(房颤)复发风险低.方法:计算机检索中国知网、万方数据库、维普网、中国生物医学文献数据库、PubMed、Embase、Cochrane图书馆等数据库,筛选出近10年符合标准的随机对照研究,应用Review Manager 5.3软件对文献相关内容进行Meta分析,总结比较单纯CPVI与CPVI联合额外部位消融策略在消融后房颤复发中的差异.结果:共纳入 21 篇文献,包括 21 项研究 3 357 例患者,其中 1 580 例行单纯CPVI,1 777 例行CPVI联合额外部位消融,随访时间均大于 1 年.Meta分析结果表明,与单纯CPVI相比,CPVI联合额外部位消融未降低房颤复发风险(OR=0.86,95%CI:0.73～1.01,P=0.06).根据额外消融部位、房颤类型、左心房内径、房颤诊断时间进行亚组分析,发现只在较小的左心房内径亚组中,CPVI联合额外部位消融进一步降低房颤复发风险(OR=0.68,95%CI:0.47～0.98,P=0.04),在其他亚组中未发现上述现象.结论:相比于单纯CPVI,CPVI联合额外部位的消融策略未降低消融后房颤复发风险.

针对当前皮肤病辅助诊断中生物医学特征建模规模较小且耗费巨大人工成本,而患者疾病特征的时间序列同样无法准确描述等难点,本研究运用融合文本分类算法,融合常用的文本分类模型TextLSTM、TextCNN、RCNN得到皮肤疾病辅助诊疗模型(TLNN模型),通过提取图像传感器医学特征向量化后进行预处理减少焦块数量以及消除偏差较大的特征信息,提高决策数据精度.在ISIC2018和PH2数据集进行对照实验,TLNN模型的准确率为72.36%,高于其余3种文本分类模型.在与医生主观诊断对比实验中,模型诊断准确率为92%,接近于医生94%的平均准确率,而有效诊断效率(1.17 min/例)明显高于医生人工诊断(4.57 min/例),整体效率提升幅度达290%,结果表明对比传统人工诊断,融合文本分类算法模型能以更短时间获得精确的诊断.TLNN模型可以应用于疾病诊断,辅助医生医疗决策,为患者提供优质便捷的智能诊疗服务.

目的:观察三种不同干预方法对隐匿性近视儿童相关眼部生物学参数的影响,探究其对隐匿性近视儿童的不同控制作用.方法:前瞻性队列同期对照试验研究.选取2021-12/2022-05在承德医学院附属医院眼科门诊初次诊断为隐匿性近视且未经过任何相应近视控制训练的患儿60例120眼.随机分为3组,A组20例40眼给予0.01％阿托品滴眼液,B组20例40眼接受翻转拍视力训练,C组20例40眼给予七叶洋地黄双苷滴眼液.随访12 mo,观察三组患儿初诊,干预后6、12 mo时等效球镜度数(SE)、眼轴长度(AL)、角膜曲率(CC)、调节灵敏度(AF)、黄斑区视网膜厚度的变化情况.结果:干预后6、12 mo,三组患儿AL、SE和AF较初诊有差异(均P＜0.05),干预后6 mo与12 mo比较均有差异(均P＜0.05),B组和C组SE和AF均高于A组(均P＜0.05),干预前后CC比较无差异(均P＞0.05).三组患儿干预后6、12 mo外环颞侧、鼻侧、下方、黄斑中心凹视网膜厚度与初诊比较均有差异(均P＜0.05),干预后6 mo与12 mo比较均有差异(均P＜0.05).三组患儿干预前后其余黄斑区视网膜厚度比较均无差异(均P＞0.05).结论:0.01％阿托品滴眼液防控近视作用优于翻转拍视力训练及七叶洋地黄双苷滴眼液.应用0.01％阿托品滴眼液及接受翻转拍训练可延缓隐匿性近视的进展.