Modular Scaffold Crystals for Programmable Installation and Structural Observation of DNA-Binding Proteins
本研究は、DNA 配列のモジュール性を利用したタンパク質 -DNA 共結晶を開発し、結晶成長とゲストタンパク質の導入を分離することで、DNA 結合タンパク質の構造決定を高速化するとともに、サブナノメートルレベルの位置・配向制御を実現する画期的な手法を提案しています。
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bioengineering
354 件の論文
PAVR: High-Resolution Cellular Imaging via a Physics-Aware Volumetric Reconstruction Framework
PAVR は、外部の高解像度基盤データに依存せずシミュレーションデータのみで学習可能な物理意識型光場イメージングプラットフォームであり、生きた哺乳類細胞の高速・高解像度な 3 次元可視化と定量的解析を実現する革新的な手法です。
Scanless temporal focusing enables high-speed three-dimensional quantitative phase microscopy
本研究は、機械走査や多重取得を必要とせず、従来の時間焦点法を拡張して単一ショットで反射モードの定常位相顕微鏡（TF-QPM）を実現し、サブマイクロン光学切片化と高速 3 次元イメージングを可能にした。
Structural adaptations for enhanced translation kinetics in evolved ribosomes
本研究では、oRibo-PACE 法を用いて進化したキメラリボソームを解析し、16S rRNA の特定の構造的な不安定化が翻訳効率の向上と相関していることを明らかにし、リボソームの設計原理を確立しました。
Spligation enables programmable chimeric RNA generation in living cells
この論文は、CRISPR-Csm 複合体と RNA リガーゼ RtcB の融合を用いて、生細胞内で標的 RNA の精密な切断・切除や、異なる転写産物間の「スプライゲーション（接合）」を可能にし、従来のスプライスサイト依存性から独立したキメラ mRNA の生成を実現したことを報告しています。
Propionic acid-related inhibition during anaerobic digestion: insights into methane production and microbial community adaptation
本論文は、嫌気性消化におけるプロピオン酸の蓄積が主に酸性度によってメタン生成を阻害し、微生物群集の劇的な変化を伴うことを実証し、微生物プロファイリングをプロセス不均衡の早期警告ツールとして活用できる可能性を示唆しています。
A Modular In-Incubator Microscope for Longitudinal Live Cell Microscopy
本研究では、熱安定性と長期信頼性を向上させるために光源や制御電子機器をインキュベーター外部に配置し、多蛍光イメージングや自動プレート走査などのモジュール構成を備えた、長期にわたる連続ライブセル観察を可能にする自動化インキュベーター内顕微鏡システムを開発しました。
Biochemical mechanism of p-cresol removal by Thauera aminoaromatica S2
本研究は、環境中の芳香族化合物分解経路を進化させた嫌気性細菌 Thauera aminoaromatica S2 が、腸内微生物叢では利用されにくい尿毒素前駆体 p-クレゾールを効率的に分解・除去できることを、タンパク質結合安定同位体プロービングとハイドロゲル封入技術を用いて実証し、慢性腎臓病患者への応用可能性を示したものである。
A cardiac pulse signal affects local field potentials recorded from deep brain stimulation electrodes across clinical targets
この論文は、心電図とは異なる心拍脈動信号が脳深部刺激（DBS）電極で記録される局所場電位（LFP）の周波数帯域（10Hz 超を含む）に広範に影響を与えており、閉ループ療法におけるバイオマーカーの正確な検出のためにそのスクリーニングと除去が重要であることを示しています。
Beyond the skin barrier: optical clearing enables non-invasive cortex-wide optical coherence angiography in mice in-vivo
本研究は、タラザインを基盤とした可逆的な光透過化技術を用いることで、マウスの頭皮と頭蓋骨を除去することなく、広範囲の皮質血管を非侵襲的に高解像度で可視化する光干渉断層撮影法（OCTA）の新たな手法を確立したことを報告しています。
Combination of 3D and 2D small and wide angle X-ray scattering imaging reveals diminished bone quality in the superior human femoral neck cortex
本研究は、3 次元および 2 次元の X 線散乱イメージングを組み合わせることで、大腿骨頸部の上側皮質骨において、コラーゲン繊維と鉱物の配向不一致や鉱物板状結晶の秩序性の低下など、材料特性の劣化が認められ、これが圧縮破壊への感受性増大に寄与している可能性を明らかにしました。
Signatures of Electron-hole Hopping in Myoglobin Peroxidase Activity Revealed by Deep Mutational Learning
本研究は、酵素近接シーケンシングと深層学習を組み合わせることで、ミオグロビンの表面露出トリプトファン残基が電子-正孔ホッピング経路を介してペルオキシダーゼ活性を向上させることを実証し、Q92W/F107W 変異体で野生型の 4.9 倍の触媒効率を達成したことを報告しています。
Dynamic Co-Modulation (DyCoM): A Unified Operator Framework for Dynamic Connectivity in Neuroimaging
本論文は、脳領域間の時間変化する相互作用を測定する手法を統合する「動的共変調（DyCoM）」という新しいオペレータフレームワークを提案し、シミュレーションと fMRI データを用いて、異なる計算手法の選択が生物学的解釈の不一致を生み出している実態を解明し、一貫性と解釈可能性を備えた統一基盤の確立に貢献したことを示しています。
Transient Magnetic Resonance Elastography: a method to measure the mechanics of the active heart
この論文は、心臓の急速な運動による課題を克服し、心周期内の任意の時点で局所的な心筋の硬さを定量化できる新しい手法「遷移磁気共鳴エラストグラフィー（tMRE）」を提案し、ラットの実験およびファントム実験を通じてその有効性を検証したものである。
Rapid residual bead quantification for cell therapy manufacturing using Raman spectroscopy
この論文は、ラマン分光法を用いて細胞治療製造プロセスにおける残留磁性ビーズを迅速かつ正確に定量する新たな自動化手法を開発し、従来の顕微鏡観察に比べて安全性と処理能力の向上を実現したことを報告しています。
Mechanical Equilibrium of Step Transition Governs Vertical Ground Reaction Force Morphology in Human Walking
本研究は、歩行中の垂直地面反力（vGRF）の非対称性や谷のタイミングが、衝突と蹴り出しのインパルスバランスによって支配されることを示し、これを定量化する新たな臨床指標（vGRF-TTI）を提案することで、歩行効率や神経筋制御のメカニズムに基づく評価を可能にすることを明らかにしました。
WITHDRAWN: Modular nanostructure design of DX-tile DNA nano-stars (DX-DNAns) controls self-organization and force propagation of DX-based DNA Hydrogels yielding a soft matter metamaterial with programmable viscoelastic properties and integrated functionalization
この論文は、DX タイル DNA ナノスターのモジュラーナノ構造設計による DNA ハイドロゲルの自己組織化や力伝達、およびプログラム可能な粘弾性特性を扱ったものでしたが、ジョージ・メイソン大学の研究誠実性・保証局による正式な審査の結果、撤回されました。
WITHDRAWN: Asymmetric crossover-based crosslinking of DX-tile DNA nanostars (DX-DNAns) enhances crystalline behavior in DX-DNAns metamaterials
この論文は、ジョージ・メイソン大学の研究誠実性・保証局による正式な審査の結果、撤回されたことを示す声明です。
Magnetically activatable viral genome editing integrates antiviral sensing with checkpoint disruption for localized combination immunotherapy
本研究は、磁気活性化によって腫瘍内で局所的に PD-L1 のゲノム編集を誘導し、バキュロウイルスによる自然免疫応答と組み合わせて腫瘍微小環境を再プログラミングする新たな組み合わせ免疫療法のアーキテクチャを確立したことを示しています。
Multiscale computational framework for generating vascularizedbiohybrid tissue constructs
この論文は、3D プリントや微細加工の製造制約、生体学的な制約（マレーの法則など）、および合成材料の特性を統合し、階層的かつ自己相似的な血管ネットワークを生成するマルチスケール計算フレームワーク「LSV」を提案し、大規模な血管化バイオハイブリッド組織構築における栄養供給と廃棄物除去の課題を解決するものである。