哺乳动物的大脑由数千万到数千亿个神经元组成,这些神经元以毫秒级的时间尺度运行,而目前的记录技术只能捕捉到其中的一小部分。能够以高时空分辨率对神经活动进行采样的记录技术一直难以扩展。研究最深入的哺乳动物神经元网络(例如大脑皮层)呈现出分层结构,其中最佳记录技术可在大面积上进行密集采样。然而,对特定应用设计的需求以及大脑的三维结构与二维微加工技术之间的不匹配严重限制了神经生理学研究和神经假体。在这里,我们讨论了一种可扩展神经元记录的新策略,即将玻璃包覆微线束与来自高密度 CMOS 体外 MEA 系统或高速红外摄像机的大规模放大器阵列相结合。由于玻璃包覆微线中芯金属的高导电性,允许使用超薄金属芯(低至 < 1 µ m)和可忽略不计的杂散电容,因此实现了高信噪比(< 25 µ V RMS 本底噪声,SNR 高达 25)。尖端的多步电化学改性可实现超低接入阻抗和最小几何面积,这与芯直径基本无关。我们表明,可以减小微线尺寸,以几乎消除插入时对血脑屏障的损伤,并且我们证明微线阵列可以稳定地记录单个单元活动。将微线束和 CMOS 阵列相结合可以实现高度可扩展的神经元记录方法,将电神经元记录的进展与硅微加工的快速进展联系起来。系统的模块化设计允许自定义记录位置的排列。我们采用微创、高度绝缘和功能化的微线束将二维 CMOS 架构扩展到第三维,这种方法可以转化为其他 CMOS 阵列,例如电刺激设备。
住宅供暖和私人迁移率的电力通常被视为对该行业巨大温室气体(GHG)排放问题的解决方案。然而,通常认为相关计划的无限制措施是无限制的。因此,尚不清楚供应如何在有限的供应范围内。因此,我们调查了如何共同计划的DE-/集中资产升级和启用的车辆2型电动汽车可以克服瑞士五种住宅建筑类型的这种限制。,基于能量中心概念对多能系统进行了新的新型优化,该概念扩展了经典的分散能源中心的能源枢纽,以将投资包括在集中资产中,同时选择,设计和操作此类资产和操作,以最大程度地减少生命周期的需求,同时覆盖三分之一的热量,而A涵盖了三个份额,A)的限制,A)有限,c)否(独立的)集中电力。 优化证明了集中式供应限制至关重要,因为可实现的CO 2EQ缓解措施对AV的a)> 60%> 60%以上的b)45%降至仅C)30%。 此外,在冬季,资产的实质性变化和广泛的资产组合非常最佳,可以克服唯一的电能损失瓶颈。 令人惊讶的是,所有部分有限的方案在内,包括核淘汰和额外的跨境电力贸易停止产生相似的结果,这使得在非电信的参考文献中可以减少50%的排放量,而无需额外的年度成本。,基于能量中心概念对多能系统进行了新的新型优化,该概念扩展了经典的分散能源中心的能源枢纽,以将投资包括在集中资产中,同时选择,设计和操作此类资产和操作,以最大程度地减少生命周期的需求,同时覆盖三分之一的热量,而A涵盖了三个份额,A)的限制,A)有限,c)否(独立的)集中电力。优化证明了集中式供应限制至关重要,因为可实现的CO 2EQ缓解措施对AV的a)> 60%> 60%以上的b)45%降至仅C)30%。此外,在冬季,资产的实质性变化和广泛的资产组合非常最佳,可以克服唯一的电能损失瓶颈。令人惊讶的是,所有部分有限的方案在内,包括核淘汰和额外的跨境电力贸易停止产生相似的结果,这使得在非电信的参考文献中可以减少50%的排放量,而无需额外的年度成本。从低成本到低发射溶液,天然气的集中式燃气轮机和与空气源热泵结合的分散的组合热量和发电厂(CHPP)被沼气Chpps,地面源热泵和集中的光伏流离失所,而局部光伏电动机和局部光伏和2-HOMEADS则是构造的。更强的缓解措施证明是昂贵的。总的来说,考虑到有限的供应避免了高估可实现的减轻,低估总成本以及对过于简单的资产组合的识别。
嵌入式设备可以在本地实时处理生物医学信号,因此临床研究和治疗应用的生物医学信号分析可以受益匪浅。一个例子是分析癫痫患者的颅内脑电图 (iEEG) 以检测高频振荡 (HFO),这是致痫脑组织的生物标志物。混合信号神经形态电路提供了构建紧凑、低功耗神经网络处理系统的可能性,该系统可以实时在线分析数据。在这里,我们介绍了一种神经形态系统,该系统在同一芯片上结合了神经记录头端和脉冲神经网络 (SNN) 处理核心来处理 iEEG,并展示了它如何可靠地检测 HFO,从而实现最先进的准确性、灵敏度和特异性。这是首次使用混合信号神经形态计算技术实时识别 iEEG 中相关特征的可行性研究。
为口腔 - 芯片模型创建基本结构涉及设计一个微流体芯片,该微流体芯片复制必需的组件并创建模拟口腔复杂性的微环境。微流体芯片可以由各种材料制成,包括玻璃,硅和聚合物。微流体芯片的标准制造技术包括软光刻,光刻图和注射成型。这些方法可以在芯片上创建复杂的微观结构和通道。微流体芯片应复制口腔的关键成分,包括代表各种口腔组织的细胞培养室,例如上皮细胞,成纤维细胞和唾液腺细胞,这些细胞包含在细胞外基质中。细胞外基质可以结合水凝胶或其他材料,以提供结构支撑和细胞附着和生长的基板。结合灌注系统可模拟血液,使营养素,氧气和药物的递送2,3。
摘要................................................................................................................................................................ 2
1 美国东北大学网络科学研究所和物理系,马萨诸塞州波士顿 02115;2 美国哈佛医学院布莱根妇女医院医学系钱宁网络医学分部,马萨诸塞州波士顿 02115;3 美国哈佛大学生物医学信息学系,马萨诸塞州波士顿 02115;4 美国哈佛大学哈佛数据科学计划,马萨诸塞州剑桥 02138。5 Scipher Medicine,221 Crescent St, Suite 103A,马萨诸塞州沃尔瑟姆 02453;6 美国东北大学物理系,马萨诸塞州波士顿 02115;7 萨班哲大学工程与自然科学学院,土耳其伊斯坦布尔 34956;8 美国马萨诸塞州波士顿大学 NEIDL 微生物学系;9 美国马萨诸塞州波士顿哈佛医学院布莱根妇女医院医学系10 匈牙利布达佩斯 1051,中欧大学网络与数据科学系。 * 这些作者的贡献相同
通过纳米和微技术(量子点和微流体)的融合,我们创建了一个能够对人类血清样本中的传染性病原体进行多重、高通量分析的诊断系统。作为概念验证,我们展示了能够检测全球最流行的血液传播传染病(即乙型肝炎、丙型肝炎和 HIV)血清生物标志物的能力,样本量少(<100 µ L),速度快(<1 小时),灵敏度比目前可用的 FDA 批准方法高 50 倍。我们进一步展示了同时检测血清中多种生物标志物的精确度,交叉反应性最小。该设备可以进一步发展成为便携式手持式即时诊断系统,这将代表发达国家和发展中国家在检测、监测、治疗和预防传染病传播方面的重大进步。
本文介绍了一种新颖的胎儿脑部自动生物测量方法,该方法旨在满足中低收入国家的需求。具体而言,我们利用高端 (HE) 超声图像为低成本 (LC) 临床超声图像构建生物测量解决方案。我们提出了一种新颖的无监督域自适应方法来训练深度模型,使其对图像类型之间显著的图像分布变化保持不变。我们提出的方法采用双对抗校准 (DAC) 框架,由对抗途径组成,可强制模型对以下方面保持不变:i) 来自 LC 图像的特征空间中的对抗性扰动,以及 ii) 外观域差异。我们的双对抗校准方法估计低成本超声设备图像上的小脑直径和头围,平均绝对误差 (MAE) 为 2.43 毫米和 1.65 毫米,而 SOTA 分别为 7.28 毫米和 5.65 毫米。
摘要 - 基于测量的量子计算(MBQC)是一种强大的技术,依赖于多数纠缠群集状态。要实现一组通用的量子门,因此,MBQC中的任何量子算法,我们都需要按适当的顺序测量群集状态矩阵,然后根据测量结果的进料进行最终校正。在光子量子架构中,Gottesman-Kitaev-Preskill(GKP)Bosonic Continule-Rible-变量(CV)编码是MBQC的绝佳候选者。GKP量子位允许轻松应用纠缠CZ门,用于使用梁拆分器生成资源群集状态。但是,准备高质量,现实,有限的GKP量子量可能是实验中的挑战。因此,可以合理地期望基于GKP的MBQC在群集状态下仅包含少数“良好”质量GKP量子台的实现。相比之下,其他量子位是弱挤压的GKP Qubits,甚至只是挤压真空状态。在本文中,我们分析了一组通用的简历门的性能,当使用不同质量(良好和不良)的GKP量子和挤压真空状态的混合在一起来创建群集状态。通过比较性能,我们确定了群集状态中每个门的关键量子,以实现其MBQC。我们的方法涉及将门的输出与相应的预期输出进行比较。我们介绍了不同栅极实现的逻辑错误率,这是GKP挤压的函数,用于使用Xanadu的草莓田Python库来模拟和确定。索引项 - 基于测量的量子计算,量子连续变量,Gottesman-Kitaev-Preskill Qubits
请引用本文为:Hutten和Dormann(2020)。一种定量测定,用于测量半渗透性人类细胞中蛋白质和肽的应激颗粒缔合,生物协议10(24):E3846。doi:10.21769/bioprotoc.3846。
