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圆柱体表面轮廓的高精度多光束光学测量方法
生物学功能是相互作用的遗传因素的复杂净作品或胸部的胸部。预测相互作用的景观仍然是系统生物学的挑战和新的研究工具，允许模拟和快速映射序列的功能。在这里，我们描述了CRI-SPA，这是一种从CRI-SPA供体菌株转移到酿酒酵母大型库中的阵列菌株的方法。Cri-Spa基于交配，CRI SPR-CAS9诱导的基因转化率和S peleptive poiidy a Blation。CRI-SPA可以与自动化大规模平行，并且可以在一周内执行。我们通过将四个基因转移到酵母敲除收集的每个菌株中（≈4800菌株）来证明CRI-SPA的功能。使用此设置，我们表明CRI-SPA具有高度有效且可重复的，并且遗传特征的无标记转移。此外，我们通过表明它们的表型与Re ver se遗传性工程重现的相应突变菌株的表型相结合来验证一组CRI-SPA命中。因此，我们的结果概述了Betaxanthin生产的遗传要求的全基因组概述。我们设想，CRI-SPA提供的简单性，速度和可靠性将使它成为对生物过程的系统级别理解的verile工具。
利用目标捕获 DNA 折纸砖进行电化学 DNA 生物传感器中的信号放大
摘要：电化学 DNA (e-DNA) 生物传感器是可行的疾病监测工具，它能够将所需核酸靶标和功能化传感器之间的杂交事件转化为可记录的电信号。这种方法提供了一种强大的样品分析方法，具有在低分析物浓度下快速产生响应的巨大潜力。在这里，我们报告了一种与 DNA 杂交相关的电化学信号放大策略，通过利用 DNA 折纸方法的可编程性来构建夹层分析来提高与目标检测相关的电荷转移电阻 (R CT )。与传统的无标记 e-DNA 生物传感器设计相比，这使传感器的检测限提高了两个数量级，并且无需探针标记或酶支持，即可在 10 pM 至 1 nM 之间的目标浓度下实现线性。此外，事实证明，这种传感器设计能够在具有挑战性的富含 DNA 的环境中实现高度的链选择性。这种方法是一种实用方法，可满足低成本即时诊断设备所必需的严格灵敏度要求。关键词：DNA 纳米技术、DNA 杂交、电化学阻抗谱、抗菌素耐药性基因、靶标选择性、灵敏度增强、即时诊断设备
pCEC红色
CRISPR-Cas9 技术被广泛用于精确和特异性地编辑酿酒酵母基因组，以获得无标记的工程宿主。靶向双链断裂由向导 RNA (gRNA) 控制，该 RNA 包含用于 Cas9 结合的结构片段和与基因组 DNA 靶标杂交的 20 碱基引导序列。将 20 碱基引导序列引入 gRNA 表达载体通常需要复杂、耗时和/或昂贵的克隆程序。我们提出了一种用于酿酒酵母 CRISPR-Cas9 基因组编辑的新质粒，pCEC-red。该工具可以（i）在单个质粒中将 Cas9 和 gRNA 表达盒转化酵母，（ii）借助 Golden Gate Assembly 将 20 碱基序列高效插入质粒，以及（iii）进行基于染色质的筛选以加快选择正确的质粒。我们通过靶向 ADE2 基因测试了 pCEC-red 的基因组编辑效率。我们选择了三个不同的 20 碱基靶标并设计了两种类型的修复片段来测试 pCEC-red 的精确编辑和大型 DNA 区域替换程序。我们获得了两种工程程序的高效率（∼ 90%），表明 pCEC 系统可用于快速、可靠的无标记基因组编辑。
pCEC红色
CRISPR-Cas9 技术被广泛用于精确和特异性地编辑酿酒酵母基因组，以获得无标记的工程宿主。靶向双链断裂由向导 RNA (gRNA) 控制，该 RNA 包含用于 Cas9 结合的结构片段和与基因组 DNA 靶标杂交的 20 碱基引导序列。将 20 碱基引导序列引入 gRNA 表达载体通常需要复杂、耗时和/或昂贵的克隆程序。我们提出了一种用于酿酒酵母 CRISPR-Cas9 基因组编辑的新质粒，pCEC-red。该工具可以（i）在单个质粒中将 Cas9 和 gRNA 表达盒转化酵母，（ii）借助 Golden Gate Assembly 将 20 碱基序列高效插入质粒，以及（iii）进行基于染色质的筛选以加快选择正确的质粒。我们通过靶向 ADE2 基因测试了 pCEC-red 的基因组编辑效率。我们选择了三个不同的 20 碱基靶标并设计了两种类型的修复片段来测试 pCEC-red 的精确编辑和大型 DNA 区域替换程序。我们获得了两种工程程序的高效率（∼ 90%），表明 pCEC 系统可用于快速、可靠的无标记基因组编辑。
约氏疟原虫的产生及其对蛋白质的条件降解
生长素诱导降解决定子 (AID) 系统是一种强大的化学-遗传方法，通过小分子进行条件性蛋白酶体降解来操纵内源蛋白质水平。到目前为止，该系统还没有在约氏疟原虫 (P. yoelii) 中进行改造，约氏疟原虫是一种重要且广泛使用的疟原虫啮齿动物寄生虫模型，可用于研究疟疾生物学。在这里，利用 CRISPR/Cas9 基因组编辑方法，我们生成了两种无标记转基因约氏疟原虫寄生虫系 (eef1a-Tir1 和 soap-Tir1)，分别在 eef1a 和 soap 启动子下稳定表达水稻基因 tir1。这两条系在寄生虫生命周期中正常发育。在这些背景下，我们使用 CRISPR/Cas9 方法用 AID 基序标记两个基因 (cdc50c 和 fbxo1)，并用生长素询问这两种蛋白质的表达。 eef1a - Tir1 系可在无性裂殖体和有性配子体阶段有效降解 AID 标记的内源性蛋白质，而 soap - Tir1 系可在动合子阶段降解蛋白质。这两个系将成为研究基于 P. yoelii 的疟原虫寄生虫生物学的有用资源。
纳米光生物传感的相驱动进展
纳米光生物传感的早期发展集中于利用纳米瘤的独特光学特性，例如等离子纳米颗粒和光子晶体1，以实现对生物学相互作用的无标签和实时监测。利用现象（如表面等离子体的共振）和耳语画廊模式来检测折射率的微小变化，现在可以在单分子水平上检测生物分子相互作用，对临床诊断的影响。最近的技术进步2包括超材料的整合和制造技术中的进步，例如纳米印刷光刻，这使得能够开发低成本，紧凑和便携式生物感应设备。同时，正在进行的寻求进一步增强纳米光生物传感器的灵敏度，尤其是通过利用与光子共振相关的相位现象。目标是通过最大化的折射率分辨率启用无标签的传感技术，同时降低纳米功能，设置复杂性和成本的需求。在近几十年中，在使用纳米光子传感器的无标记生物分子检测中观察到了利用光谱或角度信息的检测方案的成功应用，以及基于强度的读出方法作为传感器。这些进步导致了表现出竞争力的各种平台的发展，或者在某些情况下，具有卓越的敏感性，符合诊断标准ELISA。但是，
利用神经接口和深度学习感知人手的全部动态
摘要 — 神经控制运动的理论主要基于运动传感设备，这些设备可以捕捉预先定义的解剖标志的动态。神经肌肉接口，例如表面肌电图 (sEMG)，理论上可以通过感知由运动的最终路径（运动单元）传输的运动命令来超越基于运动的技术所施加的限制。运动单元活动的记录可以连续地预测时间和空间中的动力学和运动学，而不受数码相机或惯性传感器所遭受的几个生物和物理限制。然而，目前的 sEMG 解码算法只能预测几个自由度（<3）。通过结合无标记机器视觉和高密度 sEMG 电极，我们旨在检验以下假设：受生理启发的深度神经网络可以像数码相机一样精确地重建人手的运动，并且还具有预测潜在力量（例如，抓住一杯咖啡）的额外好处。我们证明，我们的深度学习模型可以在自然运动任务中，通过仅放置在外部手部肌肉上的 320 个 sEMG 传感器，以可忽略不计的误差持续预测手部的所有自由度。我们的深度学习模型能够显示 3D 手部运动学和等长收缩期间手指的全部力量范围。目前的结果表明，将深度学习应用于 EMG 信号可以前所未有地表示最终的运动神经代码。
高光谱成像用于人类脑癌体内/体外组织分析
在脑癌手术中准确识别肿瘤边界决定了患者的生活质量。目前，在切除肿瘤过程中采用了不同的术中引导工具，但这些工具存在一些局限性。高光谱成像 (HSI) 是一种无标记、非电离技术，可在手术过程中协助神经外科医生。本文使用 HSI 对体内和体外人脑肿瘤样本进行了分析，以评估两种样本之间的相关性。使用含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白的光谱比来区分正常组织、肿瘤组织和血管。数据库由七张体内和十四张体外高光谱图像组成，这些图像来自七名不同的患者，这些患者被诊断为 IV 级胶质母细胞瘤、转移性继发性乳腺癌、I 级和 II 级脑膜瘤以及 II 级星形细胞瘤 (神经胶质瘤)。这项工作使用了 44,964 个标记像素。所提出的方法使用所提出的光谱比实现了不同组织类型的区分。对比体内和体外样本，体外样本的血红蛋白比例更高，并利用光谱比例生成血管增强图，旨在实现术中实时手术辅助。
CRISPR-Cas12a 辅助 Amycolatopsis mediterranei 基因组编辑
Amycolatopsis mediterranei U32 是利福霉素 SV 的工业生产者，其衍生物长期以来一直是抗分枝杆菌的一线药物。为了对这种重要的工业菌株进行基因改造，过去几十年来人们付出了很多努力，我们实验室成功开发了一种基于同源重组的方法，但该方法需要使用抗生素抗性基因进行正向选择，并且不支持方便的无标记基因删除。在本研究中，我们利用成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 系统在 A. mediterranei U32 中建立了基因组编辑系统。具体来说，土拉弗朗西斯菌亚种。 novicida Cas12a (FnCas12a) 基因首先整合到 U32 基因组中，在 CRISPR RNA (crRNA) 的指导下产生靶向特异性双链 DNA (dsDNA) 断裂 (DSB)。然后，DSB 可以通过非同源 DNA 末端连接 (NHEJ) 系统或同源定向修复 (HDR) 途径修复，分别在靶基因中产生不准确或准确的突变。除了 A. mediterranei 之外，本研究还可能为 Amycolatopsis 属其他物种中 CRISPR 辅助基因组编辑系统的开发提供启示。
生物启动的一种细胞培养物分离出高度肿瘤性和转移性癌症干细胞，能够分化
癌症干细胞（CSC）是罕见的癌细胞，被认为是癌症复发和转移的原因。但是，CSC很难孤立且知之甚少。在此报道，通过对每个预插入胚胎类似于胚胎的核心壳微胶囊的纳米尺度水凝胶核心中的一个癌细胞进行微囊性癌细胞，用于无标记的无标记分离和CSC培养方法。只有一小部分单独囊化的癌细胞才能扩增成细胞菌落。基因和蛋白质表达分析表明菌落中细胞的高干性。重要的是，菌落细胞能够跨组织多曲线（例如，内皮，心脏，神经和成骨）的差异，对于使用其他当代方法分离的“ CSC”未观察到。进一步研究菌落细胞具有高度致肿瘤，转移性和耐药性。这些数据表明，通过生物启发的单细胞培养方法获得的菌落细胞是真正的CSC。显着地，确定了多种途径在CSC中上调，并且与途径相关的基因富集与乳腺癌患者的存活率显着降低相关。总的来说，这项研究可以提供一种有价值的方法来隔离和培养CSC，以促进对癌症生物学和病因的理解以及有效的CSC靶向癌症疗法的发展。