The promotion effects of Mo doping into NiFe layered double hydroxide were revealed as facilitated NiOOH generation, tailored *OH adsorption, and improved dehydrogenation, which enabled enhanced activity and durability towards water oxidation.

As the livestock and healthcare industries have grown rapidly, so has the concern over water pollution caused by antibiotic misuse. Using natural attapulgite powders (ATP) as the silicon source, an effective and reusable hierarchical zirconium-silica zeolite with photocatalytic properties was synthesized earlier in this study. At an early stage, the photocatalytic properties of this material were fully demonstrated. And the photocatalytic degradation mechanism of zirconium-silica zeolite was revealed for the first time. The samples were structurally characterized using various methods and performance characterization. Among all the prepared composites, zirconium chloride octahydrate was substituted as the source of zirconium with a zirconium to silicon ratio of 1:80. Moreover, the valence band (VB) and conduction band (CB) potentials of the zeolite were respectively 3.09 eV and -0.33 eV, indicating that powerful •OH and h+ species could be produced via UV light in theory. Significantly, the degradation efficiency of 20 mg/L TC was 97.66% with the photocatalyst under UV light for 60 min, following first-order reaction kinetics (R2 = 0.96138). The capture experiment and ESR analysis further supported the claim that active radicals were the source of this improvement. In particular, the material retained a large amount of photocatalytic activity even after recycling and being reused at a high deterioration rate over the next five runs. The research offers new insights for the design of eco-friendly functional materials, which could be potentially used in environmental purification.

Abstract Genetically-encoded calcium indicators (GECI) are indispensable tools for real-time monitoring of intracellular calcium signals and cellular activities in living organisms. Current GECIs face the challenge of sub-optimal peak signal-to-baseline-ratio (SBR) with limited resolution for reporting subtle calcium transients. We report herein the development of a suite of calcium sensors, designated NEMO, with fast kinetics and wide dynamic ranges (>100-fold). NEMO indicators report Ca 2+ transients with peak SBRs ~20-fold larger than the top-of-the-range GCaMP series. NEMO sensors further enable the quantification of absolution calcium concentration with ratiometric or photochromic imaging. Compared to GCaMPs, NEMOs could detect single action potentials in neurons with a peak SBR two times higher and a median peak SBR four times larger in vivo , thereby outperforming most existing state-of-the-art GECIs. Given their high sensitivity and resolution to report intracellular Ca 2+ signals, NEMO sensors may find broad applications in monitoring neuronal activities and other Ca 2+ -modulated physiological processes in both mammals and plants.

The quality of frozen crayfish (Procambarus clarkii) is challenged by freeze–thaw (FT) cycles during storage. The effect of freezing methods on the quality of crayfish during FT cycles was investigated by comparing physicochemical properties, microstructure, and myofibrillar protein (MPs) properties. Three methods were used for crayfish freezing, including air convective freezing (AF) at −20 °C and −50 °C, as well as liquid nitrogen freezing (LNF) at −80 °C. The frozen crayfish were thawed at 4 °C after 45 d of frozen storage as 1 FT cycle. After 5 FT cycles, the water holding capacity of LNF crayfish (70.8%) was significantly (p < 0.05) higher than that of −20 °C AF crayfish (60.6%) and −50 °C AF crayfish (63.5%). The drip loss of LNF crayfish (7.83%) was significantly lower than that of AF crayfish. Moreover, LNF maintained the gel strength and the thermal stability of MPs from crayfish with higher gel storage modulus and enthalpy. These results demonstrated that LNF minimized the formation of large ice crystals, preserving the structural integrity of muscle and the properties of MPs, thereby maintaining crayfish quality. This study investigated the effect of LNF in preserving crayfish quality during FT cycles, providing valuable insights for reducing the quality degradation of aquatic products during storage and transportation.

The low solubility of CO2 in water leads to massive CO2 emission and extremely low CO2 utilization in succinic acid (SA) biosynthesis. To enhance microbial CO2 utilization, micro-nano bubbles (MNBs) were induced in SA biosynthesis by E. coli Suc260 in this study. The results showed that MNB aeration decreased CO2 emissions and increased CO2 solubility in the medium significantly. The CO2 utilization of MNB aeration was 129.69% higher than that of bubble aeration in atmospheric fermentation. However, MNBs showed a significant inhibitory effect on bacterial growth in the pressurized environment, although a two-stage aerobic–anaerobic fermentation strategy weakened the inhibition. The biofilm-enhanced strain E. coli Suc260-CsgA showed a strong tolerance to MNBs. In pressurized fermentation with MNB aeration, the actual CO2 utilization of E. coli Suc260-CsgA was 30.63% at 0.18 MPa, which was a 6.49-times improvement. The CO2 requirement for SA synthesis decreased by 83.4%, and the fugitive emission of CO2 was successfully controlled. The activities of key enzymes within the SA synthesis pathway were also maintained or enhanced in the fermentation process with MNB aeration. These results indicated that the biofilm-enhanced strain and CO2-MNBs could improve carbon fixation efficiency in microbial carbon sequestration.

Abstract Endoplasmic reticulum (ER) calcium (Ca 2+ ) homeostasis is essential for maintaining normal cellular physiological functions. Its disturbance is strongly linked to the onset and progression of human diseases, including cancer, developmental defects, and neurodegenerative disorders. The lack of sensitive ratiometric ER Ca 2+ indicators, nevertheless, hinders systematic investigation of ER Ca 2+ modulators and the underlying mechanisms. Capitalizing on two ultra-sensitive ER Ca 2+ indicators and CRISPR-based genome-wide screening, we identified a set of proteins capable of reducing the ER Ca 2+ content. Further comparative analysis and qPCR validation pinpointed adenylate cyclase 9 (AC9), which is upregulated during neuronal differentiation, as a key ER-Ca 2+ -reducing regulator. Mechanistically, AC9-mediated production of cAMP is not essential for its ability to reduce ER Ca 2+ content. Instead, AC9 inhibits store operated calcium entry (SOCE) by acting on Orai1, ultimately causing attenuation of ER Ca 2+ level. More physiologically relevant, upregulation of AC9 in neurons is essential for reducing ER Ca 2+ levels during Drosophila brain development. Collectively, this study lays a solid groundwork for further in-depth exploration of the regulatory mechanisms dictating ER Ca 2+ homeostasis during neuronal differentiation and brain development.