Following skeletal muscle damage, a population of resident fibro/adipogenic progenitors (FAP) initiates proliferation, resulting in the generation of ectopic white fat but not myofibres. FAPs enhance the differentiation of the myogenic progenitors involved in muscle regeneration. Efficient tissue regeneration is dependent on the coordinated responses of multiple cell types. Here, we describe a new subpopulation of fibro/adipogenic progenitors (FAPs) resident in muscle tissue but arising from a distinct developmental lineage. Transplantation of purified FAPs results in the generation of ectopic white fat when delivered subcutaneously or intramuscularly in a model of fatty infiltration, but not in healthy muscle, suggesting that the environment controls their engraftment. These cells are quiescent in intact muscle but proliferate efficiently in response to damage. FAPs do not generate myofibres, but enhance the rate of differentiation of primary myogenic progenitors in co-cultivation experiments. In summary, FAPs expand upon damage to provide a transient source of pro-differentiation signals for proliferating myogenic progenitors.

Fluorescence imaging in the second near-infrared window (NIR-II) allows visualization of deep anatomical features with an unprecedented degree of clarity. NIR-II fluorophores draw from a broad spectrum of materials spanning semiconducting nanomaterials to organic molecular dyes, yet unfortunately all water-soluble organic molecules with >1,000 nm emission suffer from low quantum yields that have limited temporal resolution and penetration depth. Here, we report tailoring the supramolecular assemblies of protein complexes with a sulfonated NIR-II organic dye (CH-4T) to produce a brilliant 110-fold increase in fluorescence, resulting in the highest quantum yield molecular fluorophore thus far. The bright molecular complex allowed for the fastest video-rate imaging in the second NIR window with ∼50-fold reduced exposure times at a fast 50 frames-per-second (FPS) capable of resolving mouse cardiac cycles. In addition, we demonstrate that the NIR-II molecular complexes are superior to clinically approved ICG for lymph node imaging deep within the mouse body.

As a new class of fluorescent carbon materials, graphene quantum dots (GQDs) have drawn increasing attention due to their outstanding properties and potential applications. Herein, GQDs prepared by chemical synthetic strategies, which mainly contain cutting different carbon resources and carbonization from small molecules or polymers, are discussed. Although the photoluminescence (PL) mechanism of GQDs can be explained by the size of the GQDs, surface chemical groups, and doping atoms, there is no universal agreement on the specific PL mechanism. The dominant PL mechanism of GQDs consists of the quantum confinement effect of conjugated π-domains, the surface/edge state in GQDs, as well as the synergistic effect of these two factors.

Traumatic brain injury (TBI) is a leading cause of death and disability worldwide. A bright, renal-excreted, and biocompatible near-infrared II fluorophore for in vivo imaging of TBI is designed. A transient hypoperfusion in the injured cerebral region, followed by fluorophore leakage, is observed. NIR-II fluorophores can provide noninvasive assessment of TBI. As a service to our authors and readers, this journal provides supporting information supplied by the authors. Such materials are peer reviewed and may be re-organized for online delivery, but are not copy-edited or typeset. Technical support issues arising from supporting information (other than missing files) should be addressed to the authors. Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.

Significance Fluorescence-based optical imaging is an important tool allowing researchers and clinicians to molecularly probe wide-ranging biological structures and processes. To break through the traditional molecular imaging window spanning from the visible to the near-infrared (NIR)-I (400–900 nm) region for imaging multiplicity, newly designed and ultrapurified fluorescent probe-antibody conjugates with fluorescence emissions in the NIR-II region (1,000–1,700 nm) have been developed. These NIR-II probes can reduce background autofluorescence for deep-tissue molecular imaging in a 3D imaging mode. These probes open up more and deeper nonoverlapping molecular imaging channels for complex biological systems.

Abstract We analyzed changes in total costs for National Institutes of Health (NIH) awarded Research Project Grants issued from 1998 to 2003. The NIH uses a data-driven price index – the Biomedical Research and Development Price Index (BRDPI) – to account for inflation based increases in grant costs. The BRDPI was higher than the general rate of inflation from 1998 until 2012; since then, the rate of inflation for NIH-funded research has been similar to the general rate of inflation. Despite increases in nominal costs, recent years have seen increases in the absolute numbers of RPG and R01 awards. Real (BRDPI-adjusted) average and median RPG costs increased during the NIH-doubling (1998 to 2003), but have remained relatively stable since. Of note, though, the degree of variation of RPG costs has changed over time, with more marked extremes observed on both higher and lower levels of cost. On both ends of the cost spectrum, the agency is funding a greater proportion of solicited projects, with nearly half of RPG money going towards solicited projects. After adjusting for potential confounders in a wholly non-parametric machine learning regression, we find no independent association of time with BRDPI-adjusted costs.

ABSTRACT Recent advances in barcoding technologies have significantly enhanced the scalability of single-cell genomic experiments. However, large-scale experiments are still rare due to high costs, complex logistics, and laborintensive procedures. To facilitate the routine application of the largest scalability, it is critical to simplify the production and use of barcoding reagents. Here, we introduce AmpliDrop, a technology that initiates the barcoding process using a pool of inexpensive single-copy barcodes and integrates barcode multiplicity generation with tagging of cellular content into a single reaction driven by DNA polymerase during library preparation. The barcoding reactions are compartmentalized using an electronic pipette or a robotic or standalone liquid handling system. These innovations eliminate the need for barcoded beads and complex combinatorial indexing workflows and provide flexibility for a wide range of scales and tube formats, as well as compatibility with automation. We show that AmpliDrop is capable of capturing transcriptomes and chromatin accessibility, and it can also be adapted for user-customized applications, including antibody-based protein detection, bacterial or viral DNA detection, and CRISPR perturbations without dual guide RNA-expression vectors. We validated AmpliDrop by investigating the influence of short-term static culturing on cell composition in human forebrain organoids, revealing metabolic reprogramming in lineage progenitors.

Abstract A previous report found an association of topic choice with race-based funding disparities among R01 applications submitted to the National Institutes of Health (“NIH”) between 2011-2015. Applications submitted by African American or Black (“AAB”) Principal Investigators (“PIs”) skewed toward a small number of topics that were less likely to be funded (or “awarded”). It was suggested that lower award rates may be related to biases of peer reviewers. However, the report did not account for differential funding ecologies among NIH Institutes and Centers (“ICs”). In a re-analysis, we find that 10% of 148 topics account for 50% of applications submitted by AAB PIs. These applications on “AAB Preferred” topics were funded at lower rates, but peer review outcomes were similar. The lower rate of funding was primarily due to their assignment to ICs with lower award rates. After accounting for IC-specific award rates, topic choice was not associated with funding.