成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 及其相关酶 (Cas) 是一种简便的基因组编辑工具,近年来已用于各种细胞工厂和新兴合成生物学。然而,CRISPR/Cas 系统存在脱靶效应、细胞毒性和多基因编辑效率低等问题,限制了其在新物种中的应用。在本综述中,我们简要描述了 CRISPR/Cas 工程的机制,并针对其缺陷提出了优化系统的策略,包括但不限于增强靶向特异性、降低与 Cas 蛋白相关的毒性和提高多点编辑效率。此外,还介绍了合成生物学中的一些改进示例。最后,讨论了系统优化的未来前景,为开发用于新物种的安全基因组编辑工具提供参考。
摘要——以可再生能源 (RES) 为主导的电网是未来电力系统的设想基础设施,其中常用的并网变流器电网跟踪 (GFL) 控制存在缺乏电网支持能力、稳定性低等问题。最近,提出了新兴的电网形成 (GFM) 控制方法来改善并网变流器的动态性能和稳定性。本文回顾了现有的并网变流器的 GFM 控制方法,并从控制结构、电网支持能力、故障电流限制和稳定性方面对它们进行了比较。考虑到故障电流限制策略的影响,提供了全面的暂态稳定性分析。此外,本文还探讨了 GFM 变流器的典型应用,例如交流微电网和海上风电场高压直流 (OWF-HVDC) 集成系统。最后,讨论了 GFM 变流器在未来应用中面临的挑战。
隧道磁电阻(TMR)传感器具有灵敏度高、易于小型化、功耗低等优点,有很大潜力成为高性能的磁场测量传感器。由于TMR磁传感器具有复杂的噪声特性,探究TMR磁传感器的噪声特性对指导其应用具有重要意义。本文研究了不同激励下TMR磁传感器的噪声特性。研究发现,交流激励下TMR磁传感器的噪声分离为:一部分噪声依赖于激励,与输出信号同步移至激励频率。剩余部分噪声与激励无关,停留在低频带。通过噪声数据的定量分析,我们发现与激励相关的噪声约占总噪声的70%,与激励无关的噪声约占30%。结果表明,在交流激励下,70%的噪声被同步调制,30%的噪声从信号中分离出来,为TMR磁传感器的应用提供了重要的指导。
摘要 基因组编辑技术的快速发展为治疗肿瘤、心血管、神经退行性疾病和单基因疾病带来了新的希望。最近,成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)/CRISPR 相关蛋白 9 (Cas9) 系统已成为一种强大的基因编辑工具,与传统方法相比,具有编辑效率高、成本低等优势。人类多能干细胞 (hPSC) 具有很强的增殖和分化潜能,已被用于干细胞治疗。二十多年来,hPSC 的潜力和 CRISPR/Cas9 基因组编辑的能力一直在改变医学遗传学的范式。由于 hPSC 被归类为难以转染的细胞,因此迫切需要开发一种合适有效的方法将 CRISPR/Cas9 递送到这些细胞中。本综述重点介绍了在干细胞中递送 CRISPR/Cas9 的各种策略。
磁性随机存取存储器 (MRAM) 作为一种新兴的非挥发性存储器,具有读写速度快、耐久性高、存储时间长、功耗低等特点,几年前就引起了台积电、三星、格罗方德等大型半导体代工厂的极大兴趣 [1−5]。一方面,MRAM 的高性能特性使其成为 28nm CMOS 技术节点以下嵌入式闪存 (e-flash) 的重要替代解决方案,而 e-flash 存在严重的经济障碍,阻碍了其进一步微缩 [6]。另一方面,MRAM 的目标是成为静态随机存取存储器 (SRAM) 等工作存储器的替代品,以解决先进 CMOS 节点中可能出现的严重漏电问题 [7,8]。然而,由于速度限制和耐久性问题,很难取代L1或L2缓存SRAM,尤其是对于两端自旋转移矩(STT)MRAM [ 9 − 11 ] 。因此,需要进一步探索下一代MRAM器件。
磁性随机存取存储器 (MRAM) 作为一种新兴的非挥发性存储器,具有读写速度快、耐久性高、存储时间长、功耗低等特点,几年前就引起了台积电、三星、格罗方德等大型半导体代工厂的极大兴趣 [1−5]。一方面,MRAM 的高性能特性使其成为 28nm CMOS 技术节点以下嵌入式闪存 (e-flash) 的重要替代解决方案,而 e-flash 存在严重的经济障碍,阻碍了其进一步微缩 [6]。另一方面,MRAM 的目标是成为静态随机存取存储器 (SRAM) 等工作存储器的替代品,以解决先进 CMOS 节点中可能出现的严重漏电问题 [7,8]。然而,由于速度限制和耐久性问题,很难取代L1或L2缓存SRAM,尤其是对于两端自旋转移矩(STT)MRAM [ 9 − 11 ] 。因此,需要进一步探索下一代MRAM器件。
CRISPR/Cas9 是一种很有前途的基因编辑技术。迄今为止,CRISPR/Cas9 的细胞内递送载体受到免疫原性、包装能力受限和耐受性低等问题的限制。在此,我们报告了一种基于工程化外泌体的 CRISPR/Cas9 替代非病毒递送系统。我们表明,非自体外泌体可以通过常用的转染试剂包裹 CRISPR/Cas9 质粒 DNA,并可以递送到受体癌细胞中以诱导靶向基因缺失。作为原理证明,我们证明装载有 CRISPR/Cas9 的外泌体可以靶向胰腺癌细胞中的突变 Kras G12D 致癌等位基因,以抑制增殖并抑制胰腺癌同源皮下和原位模型中的肿瘤生长。因此,外泌体可能是一种很有前途的 CRISPR/Cas9 基因编辑递送平台,可用于靶向治疗。
物联网传感节点的快速增长预计将大幅增加对一次电池和二次电池的需求,从而减少电池生产对环境的影响以及电池使用寿命结束时产生的电气废物和电子设备。1 因此,人们越来越多地致力于开发以生态设计和循环经济原则为基础的新型电池概念。2 其目标是制造出不仅能优化资源利用率,而且还能在整个生命周期内最大限度地减少对环境的潜在影响的电池。3 因此,研究旨在改变便携式电池的现行模式。现代电池因其循环寿命长、能量密度高、库仑效率高、维护要求低等特点,有望成为高效的储能设备。这些特点使它们成为当今社会便携式电子设备和大型电动汽车可持续电源的突出候选者。然而,现有的最先进的储能设备面临着与电化学性能、生产成本、4 可持续性、5 环境影响、6,7 和智能功能集成相关的挑战。8,9
与其他金属和复合材料相比,铝具有制造工艺简单、耐腐蚀、重量轻和成本低等优点[7]。设计飞机结构的重要参数包括抗疲劳性、密度、断裂韧性、强度和耐腐蚀性[7]。此外,在静态重量下受到拉伸时,上侧会产生压缩载荷,而下侧则相反;因此,在飞行过程中需要仔细优化拉伸和压缩强度[7]。因此,铝作为最轻的金属,可以轻松取代其他金属并承受由于飞机大型化而增加的机翼压力载荷[8]。在这方面,航空航天工业使用不同类型的铝合金,其中一些在表2中给出。然而,常见的类别大多来自2xxx和7xxx系列[9]。2000系列合金具有良好的抗疲劳裂纹扩展能力并拥有卓越的损伤容限。因此,它们通常用于飞机的机身蒙皮和下机翼,其中断裂韧性(即抗裂纹扩展)是一个重要的设计参数 [6] 。 Al2024-T3 是机身结构中最常用的 2000 系列合金 [10] 。 7000 系列通常用于上机翼蒙皮,其中强度是主要的设计因素 [6] 。 Al7075-T6 是
研究课题的相关性 当前,基于“互补金属氧化物半导体”(CMOS)技术的元件库由于其功能性强、速度快、能耗低等特点,在计算技术和控制系统的电子设备中占据主导地位。在现代 CMOS 微电路中,一个特征是闩锁效应或晶闸管效应 (TE),它在暴露于天然或人工来源的电离辐射时发生。由于制造具有 n 型和 p 型通道的紧密间距 MOSFET 的工艺过程的特殊性,在这些微电路中形成了寄生 pnpn 结构,在正常条件下不会影响产品的性能。当这种寄生pnpn结构受到外界影响而导通时,就会发生晶闸管效应,导致电流消耗不可逆增加,只能通过重置电源才能消除。除了故障之外,大电流的流动还可能导致灾难性的故障(CF)。 TE 的发生水平通常决定了 CMOS 微电路的抗辐射能力。