研究背景肝脏是人体的核心代谢器官，其功能异常与全球三分之一人口的疾病相关。磁共振成像（MRI）可提供高分辨率的解剖与功能信息，但常规动态增强MRI需注射钆对比剂，存在过敏、肾源性系统性纤维化及钆沉积风险，且不适用于肾功能不全患者。化学交换饱和转移（CEST）MRI能够通过检测内源性代谢物（如蛋白质/多肽、糖原、葡萄糖、肌酸等）实现无标记代谢成像。然而，腹部CEST面临两大瓶颈：扫描时间过长（>5分钟）和呼吸运动敏...
早上被闹钟叫醒的那一刻，大脑实际上经历了一次明显的状态切换，从睡眠到清醒，从“关”到“开”。日常生活中，人始终处在这类感觉信息的包围之中。闹钟声、光线变化、有人拍你肩膀，这些外界刺激都能瞬间改变你的脑状态。但问题是，它们是怎么做到的？为什么同一个声音，有时候可以把人从深度睡眠中唤醒，有时候却被大脑自动屏蔽？为什么有些人听见门铃响就心跳加速，有些人却无感？这些现象指向一个更底层的问题：感觉信息...
科学背景：神经调控的“微型化”挑战在脑机接口与神经科学的前沿领域，实现亚细胞尺度的神经调控已成为解码神经环路计算原理的关键挑战。神经元的信息处理过程高度局限于胞体、树突棘等微观膜结构，其空间尺度通常仅为几微米。然而，现有的细胞外刺激工具在面临亚细胞尺度（
微侵入脑深部神经调控是神经科学与神经工程领域长期关注的脑机接口关键技术问题，对脑功能解析和神经疾病干预具有重要意义。低强度聚焦超声（LIFU）因其优良的组织穿透能力和空间聚焦特性，被认为是实现深部、无线神经调控的潜在重要技术手段。然而，单独依赖超声本身的神经调控效应会导致调控效果过度依赖神经元亚型、力敏离子通道表达及局部组织力学环境，进而导致刺激响应呈现异质性，限制了最终调控效果的稳定性、...
无创产前检测（Non-Invasive Prenatal Testing, NIPT）即产前游离DNA筛查，是目前全球临床广泛应用的胎儿染色体非整倍体筛查技术，通过分析孕妇外周血中的胎儿游离DNA，既规避了传统侵入性穿刺的风险，又大幅提升了常见染色体异常的检测准确性。而胎儿分数（Fetal Fraction，FF），即母体血浆中胎儿游离DNA占总游离DNA的比例，是评估该检测可靠性的核心质量指标。 近年来，数字PCR因其操作简便、成本较低，逐渐成为产前游离DNA...
侵入式脑机接口长期面临一个关键问题：如何在保证信号质量的同时，实现数月乃至更长时间尺度的稳定记录。皮层表面电极和皮层内微电极虽然能够获得较高信噪比，但慢性植入过程中往往伴随持续的免疫反应、组织重构以及机械微运动，导致信号逐步衰减。近年来发展的血管内脑机接口在一定程度上降低了手术创伤，但血管反应和长期安全性仍存在挑战。针对这一问题，清华大学生物医学工程学院高小榕教授、刘冉研究员、药学院鲁白教授与...
细胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）是细胞释放的纳米级囊泡，广泛存在于血液、尿液、脑脊液等多种体液中。它们携带着来源细胞的RNA、DNA和蛋白信息，是反映疾病状态的重要“分子信使”。然而，传统EV分析通常依赖超速离心或多步纯化流程，不仅耗时、操作复杂，还容易造成样本损耗，限制了临床和大规模应用。近日，清华大学生物医学工程学院胡晔教授团队联合美国杜兰大学宁波教授研究了一种用于液体活检的创新检测方法...
癌症的转移是一个复杂的多阶段过程，其中循环肿瘤细胞（CTCs）的存在是肿瘤转移的重要标志。近年来，研究发现肿瘤内微生物（如细菌）能够通过影响宿主细胞的细胞骨架重组，改变其生物物理特性，从而促进肿瘤细胞的转移能力。然而，目前缺乏一种高效、高通量的方法来检测这些被细菌感染且具有转移潜力的CTCs，这对于癌症转移的早期预测和治疗干预带来巨大挑战。近日，清华大学生物医学工程学院胡晔教授及南京大学宋玉君教授团队...
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