Abstract Improved vaccination requires better delivery of antigens and activation of the natural immune response. Here we report a lipid nanoparticle system with the capacity to carry antigens, including mRNA and proteins, which is formed into a virus-like structure by surface decoration with spike proteins, demonstrating application against SARS-CoV-2 variants. The strategy uses S1 protein from Omicron BA.1 on the surface to deliver mRNA of S1 protein from XBB.1. The virus-like particle enables specific augmentation of mRNAs expressed in human respiratory epithelial cells and macrophages via the interaction the surface S1 protein with ACE2 or DC-SIGN receptors. Activation of macrophages and dendritic cells is demonstrated by the same receptor binding. The combination of protein and mRNA increases the antibody response in BALB/c mice compared with mRNA and protein vaccines alone. Our exploration of the mechanism of this robust immunity suggests it might involve cross-presentation to diverse subsets of dendritic cells ranging from activated innate immune signals to adaptive immune signals.

Potentially toxic element (PTE) pollution from mining activities has raised global concerns because of its significant toxicity, bioaccumulation, and persistence. Therefore, the aim of the study was to establish a solid scientific foundation for precise pollution control, by accurately quantifying PTE pollution sources entering farmlands and assessing their potential ecological risk (PER). Typical PTEs (Cd, Ni, Pb, Cu, Zn, Cr, As, and Hg) were detected in farmlands surrounding a large-scale Pb-Zn mining area. Among the topsoil samples, 89.09 % (Cd), 62.72 % (Pb), 49.09 % (Zn), 45.45 % (Hg), 24.55 % (As), and 0.91 % (Cu) of the samples exceeded their corresponding risk screening values. Source apportioning integrated three approaches: multivariate statistical analysis (MSA), PTE ratio correlation analysis, and positive matrix factorization (PMF). The results showed that 76.7 % of Ni, 76.5 % of Cr, and 54.6 % of Cu were derived from natural sources; 87.6 % of Hg was derived from industrial activities; 89.2 % of Cd, 82 % of Zn, and 77.1 % of Pb originated from solid wastes; and agricultural activities accounted for 75.1 % of As and 23 % of Cu. For further assessment, the PER model was used to quantify the risks of different sources, ranking them from highest to lowest as follows: solid wastes > industrial activities > natural sources > agricultural activities. Therefore, more measures must be taken to control solid waste pollution. Our findings can contribute to pollution source control, targeted soil remediation, and the establishment of effective environmental protection policies. These integrated methods can guide the source apportionment and risk assessment of PTEs.