事件驱动的传感器对于实时应用至关重要,但是当前技术的集成面临着诸如高成本,复杂信号处理和噪声脆弱性之类的限制。这项工作引入了一个由生物启发的机械发光视觉传感器,该传感器使标准基于框架的摄像头能够通过仅在机械应力下发射光执行事件驱动的传感,从而充当事件触发器。从犬齿的生物力学中汲取灵感,传感器利用杆状图案阵列来增强机械发光信号灵敏度并扩大接触表面积。此外,设计支持机器学习的算法旨在实时准确分析相互作用触发的机械发光信号。传感器被整合到四倍的机器人的口腔界面中,显示出增强的交互式功能。该系统成功地分类了八个互动活动,平均精度为92.68%。综合测试验证了传感器在捕获动态触觉信号并扩大与环境相互作用时机器人的应用范围时的效率。
AstroBio CubeSat (ABCS) 是一颗意大利 3U CubeSat,将于 2022 年与 Vega C 首飞一起发射。ABCS 拥有一个基于芯片实验室 (LoC) 技术的微型实验室,能够为太空中的自动生物分析实验提供平台。该平台使用免疫测定法来利用光传感器检测到的化学发光信号
图 5. 使用 AzureRed 和化学发光 Western Blot 同时检测总蛋白。通过 SDS-PAGE 分离 2 倍连续稀释的 HeLa 裂解物并转移到 PVDF 膜上。半干转移完成后,用 AzureRed 总蛋白染料对膜进行染色。然后用 Azure 化学发光印迹封闭缓冲液封闭印迹,然后与小鼠抗 GAPDH 孵育。用 Azure 印迹洗涤缓冲液洗涤印迹 3 次,然后用 Azure 山羊抗小鼠 HRP 二抗孵育。用 Radiance ECL 底物检测化学发光信号。底物孵育后,对印迹进行成像以产生总蛋白染色和 GAPDH 蛋白的叠加。AzureRed 显示为绿色,GAPDH 显示为灰色。
核酸检测在各种诊断和疾病控制中起着关键作用。目前可用的核酸检测技术面临着速度、简便性、精度和成本之间的权衡挑战。在这里,我们描述了一种用于快速核酸检测的新方法,称为 SENSOR(硫 DNA 介导的核酸传感平台)。SENSOR 由硫代磷酸酯 (PT)-DNA 和硫结合域 (SBD) 开发而成,可特异性结合双链 PT 修饰 DNA。SENSOR 利用 PT-DNA 寡核苷酸和 SBD 作为靶向模块,与分裂荧光素酶报告基因连接,在 10 分钟内产生发光信号。我们对合成核酸和 COVID-19 假病毒进行了检测测试,结合扩增程序实现了阿摩尔灵敏度。单核苷酸多态性 (SNP) 也可以区分。表明 SENSOR 是一种有前途的新型核酸检测技术。
摘要固态量子发射器在现实世界量子信息技术中的应用需要具有高过程产量的精确纳米制动平台。具有出色发射特性的自组装半导体量子点已被证明是满足许多新型量子光子设备需求的最佳候选者之一。然而,它们的空间和光谱位置在统计上以太大而无法通过固定光刻和灵活的处理方案进行整体统计量变化。我们通过基于精确且方便的阴极发光光谱进行了灵活和确定性的制造方案来解决这个严重的问题。本文介绍了该先进的原位电子束光刻的基础和应用示例。尽管我们在这里专注于作为光子发射器的量子点,但这种纳米技术概念非常适合基于基于量子发射器的各种量子纳米量设备的制造,这些量子发射器表现出适当的强大发光信号。
CRISPR-Cas9 系统为生物学基础研究和转化研究疾病模型的开发提供了强大的基因编辑工具。本研究的目的是利用包括 CRISPR-Cas9 和生物发光在内的先进技术来生成新的人类细胞系,用作癌症研究中的体外和体内模型。大约 50% 的黑色素瘤患者有 BRAF V600E 突变,并且通常在治疗几个月后对当前的 BRAF 抑制剂产生耐药性。KRAS G13D 是一种与对这些抑制剂的耐药性相关的获得性突变。在这项研究中,CRISPR-Cas9 用于将 KRAS G13D 点突变敲入 A375 恶性黑色素瘤细胞系,该细胞系也含有可靶向的 BRAF V600E 突变。由此产生的 KRAS G13D 突变同源系 A375 已在基因组、转录本和蛋白质生物功能水平上得到验证,在传统的 2D 和 3D 细胞培养中研究时,该突变系对 BRAF 抑制剂达拉非尼和维莫非尼表现出显著的抗性。基于上述体外模型,我们通过将稳定的荧光素酶报告基因引入同源 A375 和 KRAS G13D A375 细胞系,开发了用于活体动物生物发光成像的其他模型。对细胞内的相对和绝对生物发光信号进行了量化,发现发射 4.9 x 10 5 光子/细胞/秒(A375)和 3.5 x 10 5 光子/细胞/秒(KRAS G13D A375)。本研究采用皮下异种移植模型,并使用 Xenogen IVIS™ 成像系统量化体内活体生物发光信号,以将肿瘤生长与荧光素酶表达关联起来。A375-Luc2 和 KRAS G13D A375-Luc2 注射到裸鼠体内后均生长为皮下肿瘤,生物发光水平不断提高。此外,还开发了 5 对人类同源荧光素酶报告细胞系和 18 种人类和小鼠荧光素酶报告细胞系,用于研究各种癌症类型。总之,CRISPR-Cas9 技术和稳定的荧光素酶表达两种技术的结合可以生成同源荧光素酶表达细胞系,这些细胞系是阐明肿瘤发生机制和研究体外和体内药物反应的宝贵工具。
摘要:钻石中的颜色中心在量子光子技术的发展中起着核心作用,而其重要性只有在不久的将来才会增长。对于许多量子应用,需要单个发射器的高收集效率,但是钻石与空气之间的折射率不匹配使常规钻石设备几何形状的最佳收集效率。虽然存在具有近乎统一效率的不同外耦合方法,但由于纳米制作方法的当前局限性,尤其是对于钻石等机械硬材料,尚未实现许多。在这里,我们利用电子束诱导的蚀刻来修改含有宽度和厚度为280 nm和200 nm的集成波导的SN植入钻石量子微芯片。这种方法允许同时使用开放的几何形状和直接写作对主机矩阵进行高分辨率成像和修改。与电子 - 发射极相互作用产生的阴极发光信号相结合时,我们可以通过纳米级空间分辨率实时监测量子发射器的增强。Operando
Signaling Technology,4129)、细胞周期蛋白 E2 (1:1000; Cell Signaling Technology,4132)、细胞周期蛋白 H (1:1000; BD Biosciences,2927)、裂解的 PARP (1:1000; Cell Signaling Technology,9541S)、CDK2 (1:1000; Santa Cruz,SC6248)、CDK4 (1:1000; Santa Cruz,SC260)、CDK6 (1:1000; Santa Cruz,SC271364)、E-钙粘蛋白 (1:1000; Santa Cruz,SC21791)、N-钙粘蛋白 (1:1000; Santa Cruz,SC7939)、胱天蛋白酶 3 (1:1000; Cell Signaling Technology,14220)、裂解的胱天蛋白酶-3 (1:1000; Cell Signaling Technology,9664), PARP(1:1000;Santa Cruz,SC8007)、裂解 PARP(1:1000;Cell Signaling Technology,9541S)、外皮蛋白(1:1000;Thermo Fisher,MS-126-P1ABX)、Bcl-2(1:1000;Cell Signaling Technology,15071S)、Bax(1:1000;Cell Signaling Technology,5023S)和 LC3(1:1000;Cell Signaling Technology,2775S)。然后用 ChemiDoc MP 成像系统(Bio-Rad)捕获对应于每个标记蛋白的化学发光信号。使用针对 GAPDH 的特异性抗体(1:10000;Proteintech,10494-1-AP)作为蛋白质上样对照。
抽象发光构成了对金属热载体过程的独特洞察力,包括用于传感和能量应用的等离子纳米结构中的载体过程。然而,金属发光本质上是弱的,其微观起源仍然存在很广泛的争论,并且它的纳米级载体动力学的潜力在很大程度上无法解释。在这里,我们揭示了从薄单晶金质量产生的发光中的量子力学效应。特别是,我们提供了第一个原理模拟支持的实验证据,以证明其光致发光的起源(即,在互面板中令人兴奋时,会从电子/孔重组中产生的辐射发射)。我们的模型使我们能够确定由于量子机械效应而导致的测得的金发光的变化,因为金纤维厚度降低。令人兴奋的是,这种效应在厚度高达40 nm的发光信号中可观察到,这与费米水平附近电子带结构的平面离散性有关。我们通过第一个原理建模来定性地重现观测值,从而确立了在金单晶型中的发光统一描述,并将其广泛的应用作为携带者的探针,以探测本材料中的载体动力学和光 - 摩擦相互作用。我们的研究为在众多材料系统中的热载体和电荷转移动力学的未来探索铺平了道路。
这项工作探讨了用于光学传感和光子技术的发光玻璃材料和复合材料的设计,合成和应用。该研究的重点是使用适合纤维图的氧化物玻璃基质(例如校尿石和磷酸盐玻璃)来开发新型的光学活性材料,这些玻璃是经过修改以改善其光学和热性能的。引入网络修饰符,尤其是氟化物,导致具有透明度和适当化学稳定性的玻璃系统。这些矩阵用稀土离子(RE 3+)和纳米颗粒掺杂,它们还用作发光配位聚合物(LN-CP)生长的底物,从而使新玻璃@LN-CP复合材料产生具有化学传感潜力的重要潜力。采用系统方法来使用诸如X射线衍射(XRD),拉曼光谱,固态核磁共振(NMR)和吸收光谱的技术来表征这些玻璃基质,从而提供了对其结构,光学,光学和热特性的见解。与RE 3+共掺杂的光学活性磷酸盐玻璃的合成证明了促进上转换(UC)发光的能力,突出了它们的光子应用潜力。这项研究还强调了玻璃@LN-CP复合材料的发展,该复合材料通过玻璃基板和光纤上的原位生长合成。这些复合材料对丙酮和2-戊酮等羰基化合物表现出强烈的发光响应,证明了它们的化学传感潜力。此外,涂层的光纤可以在长距离内传输发光信号,从而促进了分析物的实时和远程检测。因此,本文有助于开发新的发光材料和基于光纤的传感器,为创新的光学传感器和光子设备提供了多功能平台。