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单细胞和空间分辨基因组学方法为神经科学发现带来的机遇和挑战
在过去十年中，单细胞基因组学技术已经实现了可扩展的细胞类型特异性特征分析，这大大提高了我们研究异质组织中细胞多样性和转录程序的能力。然而，我们对基因调控机制或控制细胞类型之间相互作用的规则的理解仍然有限。单细胞表观基因组学和空间分辨转录组学等新的计算流程和技术的出现为探索生物变异的两个新方向创造了机会：细胞内在的细胞状态调控以及细胞之间的表达程序和相互作用。在这里，我们总结了这些领域中最有前途和最强大的技术，讨论了它们的优势和局限性，并讨论了分析这些复杂数据集的关键计算方法。我们重点介绍了数据共享和集成、文档、可视化和结果基准测试如何有助于神经科学的透明度、可重复性、协作和民主化，并讨论了未来技术开发和分析的需求和机会。
胰腺癌的单细胞和空间分辨地图集揭示了与临床结果相关的免疫表型
摘要 - 胰腺导管腺癌（PDAC），占胰腺肿瘤的90％的占90％的特征，其预后不良，5年生存率仅为12％。大多数患者被诊断出患有转移性或局部晚期疾病，只有15％有资格进行治疗切除术。PDAC表现出对化学疗法，靶向疗法和免疫疗法的抗性，这主要是由于其高度异质性肿瘤微环境（TME）。在这项研究中，我们对公开可用的SCRNA，空间转录组学和批量RNA测序数据集进行了整合分析，以研究TME组成和肿瘤结构对PDAC进展，治疗反应，治疗反应和临床结果的影响。我们确定了具有不同细胞组成，功能特征和免疫调节性细胞 - 细胞相互作用的TME亚型。在空间上不同的细胞壁细分市场和基因模块揭示了原发性肿瘤和转移性病变的异质性。发现与患者生存相关的独特集群，为TME生物学及其临床意义提供了新的见解。这些发现强调了整合多摩管方法以揭示PDAC TME复杂性的重要性，并强调了其为治疗策略提供信息并改善患者结果的潜力。
通过波长分辨中子成像揭示电池电解质中温度的影响
1 1个外科系，凯克医学院，南加州大学，加利福尼亚州洛杉矶大学，美国，2病理学，凯克医学院，南加州大学，加利福尼亚州洛杉矶大学，美国，美国3干细胞生物学和再生医学，凯克医学，凯克医学院，南加州大学，加利福尼亚大学，加利福尼亚州，洛杉矶，加利福尼亚州，美国弗兰克大学，弗兰克大学，弗兰克大学，弗兰克大学，弗兰克大学，弗兰克大学， 5转化基因组学，凯克医学院，南加州大学，加利福尼亚州洛杉矶大学，美国6个儿科，波士顿儿童医院，波士顿，马萨诸塞州波士顿，马萨诸塞州，美国，遗传学系7，哈佛医学院，马萨诸塞州波士顿，马萨诸塞州，马萨诸塞州，美国马萨诸塞州波士顿，美国，美国，凯克医学院，苏克，医学院，苏克，苏克大学，苏克，苏克，苏克，苏尔兰州，苏尔兰州，苏尔兰大学，统治美国东北奥马哈
掺铒 GaN 块体晶体中偏振分辨的铒发射
掺铒 GaN (Er:GaN) 准块状晶体正成为一种有前途的新型增益介质，用于在 1.5 μ m 的视网膜安全波长窗口发射高能激光器。我们报告了偏振分辨光致发光 (PL) 发射光谱研究，结果表明，激发偏振平行于 GaN c 轴 (EQ jj c Q) 的泵浦效率明显高于激发偏振垂直于 GaN c 轴 (EQ ? c Q) 的泵浦效率。这一现象是固有极性纤锌矿 GaN 晶格的直接结果，沿 GaN 的 c 轴在每个 Er 离子周围产生一个净局部场。 PL 发射光谱的温度依赖性行为可以用 GaN 中 Er 3+ 的 4 I 15/2 基态和 4 I 13/2 第一激发态子能级之间的玻尔兹曼分布来解释，从而更好地理解 1.5 μ m 附近观察到的主要发射线的起源。结果表明，可以利用 GaN 中的极化场，通过操纵激发光源的极化来增强有效 Er 激发截面。
NUTS-3 使用时间分辨模型对德国工业负荷转移潜力进行区域划分
随着电力系统向更高比例的可变可再生能源转型，以及为实现减排目标而减少使用传统发电厂，对替代灵活平衡工具（如负荷转移）的需求不断增加。由于运输能力的局部限制和发电日益分散，表征此类灵活平衡资源的地理分布非常重要。这项工作的目的是使用 Kleinhans (2014) 先前开发的时间分辨负荷转移模型，以 NUTS-3 空间分辨率估计德国工业负荷转移潜力，并开放所有输入数据、方法、代码和结果。分析的重点是生产工业产品的电力密集型机器提供负荷转移的潜力（此处称为工业过程），因为它们目前可直接利用，而工业过程热作为次要主题进行研究，因为它主要由化石燃料提供，因此需要未来的开发才能利用。调查的四个主要研究问题是：（1）是否可以使用来自统计数据数据库或行业报告中的易于获取的数据来估算 NUTS-3 工业过程的年度能源需求，而不是像之前发表的几项研究 NUTS-3 工业负荷转移潜力的研究那样使用更难获得的工厂特定数据，（2）使用所选方法得到的负荷转移潜力结果与现有文献相比如何，（3）如何估算 NUTS-3 过程热负荷转移潜力，以及该潜力与工业过程相比如何，以及（4）到 2050 年工业过程的负荷转移潜力将如何发展。
来自重复slab带结构计算的角度分辨光发射光谱的计算方法
在光发射的一步模型中报告了一种用于角度分辨光发射光谱（ARPES）计算的多功能方法。初始状态是使用投影仪调节波（PAW）方法从重复slab计算获得的。arpes最终状态是通过将正能量的重复标记特征状态与满足时间转移的低能量电子衍射边界条件相匹配的。匹配方程的非物理解（不尊重频道保护）被丢弃。该方法应用于石墨烯的表面正常光发射，这是光子能量从阈值到100 eV的函数。将结果与独立执行的多个散射计算进行了比较，并获得了非常良好的一致性，前提是使用从爪子伪载体重建的全电子波来计算光发射矩阵元素。但是，如果直接使用了伪瓦，则通过数量级，σ-和π频带发射之间的相对强度是错误的。石墨烯ARPES强度具有强大的光子能依赖性，包括共振。来自π带的正常发射光谱在31 eV的光子能量下显示了迄今未报告的尖锐共振。共振是由于二维间互间跃迁引起的，并突出了最多的矩阵元素效应的重要性，而不是最终状态平面波近似。
在量子点超晶格中调和时空分辨激子传输的复合电动力机制
量子点（QD）固体是有希望的光电材料；进一步提高其设备功能需要了解其能量传输机制。The commonly invoked near-field Förster reso- nance energy transfer (FRET) theory often underestimates the exciton hopping rate in QD solids, yet no consen- sus exists on the underlying cause.为了响应，我们使用了时间分辨超快刺激的发射消耗（STED）显微镜，这是STED的超快速转化，以在泰氏剂掺杂的核心/核心/钙含量的核/钙含量硫化物硫化物硫化物 - 硫化物 - 硫化物 - 壳QD超弹药中的超快转化。我们测量了由于激子在超晶格内采样异质的能量景观而导致的伴随时间分辨的激子衰减。通过单粒子发射光谱量化异质性。这套强大的多模式集合集合对激子传输的动力学蒙特卡洛模拟提供了足够的约束，以阐明一种复合运输机制，该机制包括近场和以前被忽视的远场排放/吸收性贡献。发现这种机制提供了一个急需的统一框架，可以在其中表征QD固体中的传输和设备设计的其他原理。
在时间分辨相关的量子晶格动力学中热音纸物理学的指纹
能量流的时间动力学从电子泵设置中从电子自由度到晶格的自由度的时间动力学可能会受到热量瓶颈的存在，从而可以在光学激发的电子状态下保持更长的连贯性。在MGB 2中已经在实验观察到并在理论上进行了描述，该MGB 2（具有Tc≈39K的基于电子的超导体，基于电子 - 音波的超导体。在晶格间相关性中。 这种方法利用了E 2 G热模式的基本对称性，该模式通过两个硼原子的平面外运动进行了表现。 由于热声子通常发生在布里远区域的高对称点，具有特定的晶格位移对称性，因此目前的分析非常笼统，它可以帮助将其他有前途的材料以其他有前途的材料（例如石墨烯，硼乙烯，硝酸硼，黑色磷酸盐，均匀的蛋白质）呈现。在MGB 2中已经在实验观察到并在理论上进行了描述，该MGB 2（具有Tc≈39K的基于电子的超导体，基于电子 - 音波的超导体。在晶格间相关性中。这种方法利用了E 2 G热模式的基本对称性，该模式通过两个硼原子的平面外运动进行了表现。由于热声子通常发生在布里远区域的高对称点，具有特定的晶格位移对称性，因此目前的分析非常笼统，它可以帮助将其他有前途的材料以其他有前途的材料（例如石墨烯，硼乙烯，硝酸硼，黑色磷酸盐，均匀的蛋白质）呈现。
评估时间分辨的 fNIRS 在脑机接口心理交流中的应用
脑机接口 (BCI) 作为改善残疾患者生活质量的工具正日益流行。最近，基于时间分辨功能性近红外光谱 (TR-fNIRS) 的 BCI 越来越受欢迎，因为它们具有增强的深度灵敏度，从而降低了来自大脑外层的信号污染。这项研究首次介绍了基于 TR-fNIRS 的 BCI 对健康参与者进行“心理交流”的情况。我们招募了二十一 (21) 名参与者，并反复向他们提出一系列问题，其中要求他们想象打网球以表示“是”，保持放松以表示“否”。光子平均飞行时间的变化用于计算氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白浓度的变化，因为它在深度灵敏度和信噪比之间提供了良好的折衷。从平均氧合血红蛋白信号中提取特征，将其分类为“是”或“否”响应。使用线性判别分析 (LDA) 和支持向量机 (SVM) 分类器通过留一交叉验证法对答案进行分类。使用 LDA 和 SVM，所有参与者的总体准确率分别为 75% 和 76%。结果还表明，问题之间的准确率没有显著差异。此外，在 21 名参与者中，有 7 名在运动想象 (MI) 和休息期间记录了生理参数 [心率 (HR) 和平均动脉压 (MAP)]，以调查这些参数在不同条件下的变化。未发现这些参数在不同条件下有显著差异。这些发现表明 TR-fNIRS 可能适合作为脑损伤患者的 BCI。
工具睫状刺猬响应的时间分辨蛋白质组学分析
主要纤毛是一个信号室，通过其蛋白质，脂质和第二信使组成的变化来解释刺猬信号。在这里，我们将纤毛的接近标记与定量的质谱法结合了响应于刺猬的纤毛蛋白质组的时间依赖性变化。这种方法正确地识别了已知经历刺猬调节的睫状重新分布的三个因素，并揭示了两种此类额外的蛋白质。首先，我们发现cAMP依赖性蛋白激酶（PKA）的调节亚基迅速退出纤毛，以及G蛋白 - 耦合受体GPR161响应HEDGEHOG，我们建议GPR161/PKA模块的感觉和camp Signals Camp Signals Signals Signals CILAIRY PKA。第二，我们将磷酸酶圣丁素识别为细胞类型 - 刺猬信号的特定调节剂，该刺猬信号传导在途径激活时进入原发性纤毛。定量睫状蛋白质组谱分析的广泛适用性有望快速表征纤毛病及其潜在信号故障。