生物芯片技术包括一系列技术,这些技术对于生物芯片的开发、生产和在不同生物医学领域的应用至关重要。制造方法起着关键作用,通过微阵列生产技术(如点样、喷墨打印和原位合成),可以实现对生物分子的并行研究。通过微尺度流体操纵实现对生物反应的精确控制,微流体的集成大大改善了生物芯片的功能。为了确保通过化学功能化、物理吸附和生物共轭策略有效且有选择地将目标分子捕获在生物芯片表面,表面化学和生物分子固定方法至关重要。生物芯片技术严重依赖纳米技术,因为量子点、纳米线和纳米颗粒等纳米材料具有更好的标记、传感和信号放大能力。处理和分析生物芯片产生的海量数据集需要整合生物信息学工具和数据分析算法。这使得发现重要的生物系统见解成为可能。
无线脑技术正在为基础神经科学和临床神经病学提供新的平台,以最大限度地减少侵入性并改进电生理记录和刺激过程中的可能性。尽管无线脑技术有诸多优势,但大多数系统都需要板载电源和相当大的传输电路,从而限制了小型化的下限。设计能够有效感知神经生理事件的新型简约架构将为独立的微型传感器和微创传输多个传感器打开大门。在这里,我们介绍了一种通过离子敏感场效应晶体管感应脑内离子波动的电路,该晶体管并联失谐一个射频谐振器。我们通过电磁分析确定传感器的灵敏度,并在体外量化对离子波动的响应。我们在啮齿动物的后爪刺激过程中在体内验证了这种新架构,并验证了与局部场电位记录的相关性。这种新方法可以作为集成电路实现,用于无线原位记录脑电生理。
摘要 - 非乳腺癌皮肤癌(NMSC)是起源于皮肤顶层的最普遍的癌症形式之一,其中Basalcellcarcinoma(BCC)和Squamouscellcarcinoma(SCC)是其主要类别。尽管两种类型都可以进行高度治疗,但治疗的成功取决于早期诊断。早期NMSC检测可以通过临床检查来实现,通常涉及视觉检查。一种替代方法,尽管是侵入性的方法是一种皮肤活检。微波成像已获得非侵入性早期检测到各种癌症的突出性,利用健康和恶性组织的不同介电特性来区分肿瘤并将其归类为良性或恶性。最近的研究表明,通过在低THz范围(0.1至10 THz)中对齐电磁波频率与生物分子的谐振频率(例如蛋白质)在低THz范围(0.1至10 THz)中对齐生物标志物的潜力来检测生物标志物。本研究提出了一种创新的微观生物传感器,旨在
自超润滑是一种备受期待的现象,即某些固体对在没有润滑剂的情况下接触时,磨损为零,静摩擦和摩擦系数 (CoF) 几乎为零。我们首次在实验中观察到了微尺度单晶石墨薄片与纳米级粗糙金基底接触时的自超润滑现象,当施加的法向压力超过临界阈值时,即可实现这种现象。理论分析表明,基底粗糙度会阻碍低压下的完全接触,但增加压力会引发向完全接触的转变,从而实现自超润滑。我们为这种临界压力建立了一个无量纲标准,并通过观察石墨和原子级光滑蓝宝石基底之间的自超润滑性进一步验证了这一点,而无需额外的压力。这一突破为下一代微系统(如微/纳米级发电机、电机、振荡器、传感器等)引入了一种变革性原理,可在 6G 通信、人形机器人和无人机等应用中降低功耗并延长使用寿命。
构建材料从其内部结构元素的几何布置中得出其性能。他们的设计依赖于连续的成员网络来控制大块的全球机械行为。在这项研究中,我们引入了一类材料,这些材料由离散的串联环或三维网络中的笼子颗粒组成,形成了多重型构建材料(PAMS)。我们提出了一个通用设计框架,将任意晶体网络转化为粒子串联和几何形状。响应小的外部载荷,PAM的行为就像非牛顿流体一样,显示出剪切粉状和剪切厚的响应,可以通过其融合拓扑控制。在较大的菌株下,PAM的行为像晶格和泡沫一样,具有非线性应力 - 应变关系。在Mictoscale,我们证明PAM可以响应于应用的静电电荷而改变其形状。PAM的独特特性为开发刺激反应材料,能量吸收系统和变形体系结构的路径铺平了道路。p
本综述探讨了先进显微镜技术与机械工程之间的协同关系,概述了它们对材料科学和机械系统设计的深远影响。我们深入研究了电子显微镜、X 射线衍射和光谱方法在理解机械工程中不可或缺的材料的微观结构动力学、机械性能和失效机制方面的多方面应用。通过对近期研究的综合综合,我们强调了这些技术在优化材料性能、增强结构完整性和推动机械设计创新方面发挥的关键作用。通过阐明微观尺度上材料行为的复杂细节,先进的显微镜有助于在材料选择和设计过程中做出明智的决策。此外,我们还讨论了新兴趋势和前景,强调了先进显微镜与机械工程之间的持续协同作用。这种合作仍然处于材料科学和技术的前沿,有望取得持续进步,塑造机械设计和材料创新的未来格局。
1 中国科学技术大学生命科学学院合肥微尺度物质科学国家实验室,中国合肥,2 浙江大学高分子科学与工程系,大分子合成与功能化教育部重点实验室,X 聚合物国际研究中心,中国杭州,3 巴基斯坦德拉伊斯梅尔汗戈马尔大学药学院,德拉伊斯梅尔汗,4 阜阳师范学院生物与食品工程学院,安徽省环境激素与生殖重点实验室,中国阜阳,5 中国科学技术大学生命科学与医学学院,中国合肥,6 罗马尼亚奥拉迪亚大学医药学院药学系,罗马尼亚奥拉迪亚,7 上海交通大学药学院,上海市手性药物分子工程重点实验室,中国上海,8 上海交通大学药学院,天然产物化学系,中国上海
在计算神经科学中,脑微电路和区域的生物学现实模型的发展是一个非常相关的主题。从基础研究到临床应用,对准确的模块的需求不断增长,该模型融合了局部细胞和网络特异性,能够捕获与给定大脑区域相关的广泛动态和功能。这些模型的主要挑战之一是不同尺度之间的通过,从微观(蜂窝)到中索(MicroCircuit)和Macroscale(区域或全脑级别),同时在同时限制计算资源的需求。解决此问题的一种新颖方法是使用神经元活动的平均场模型来构建大规模的模拟。这为相对较低的计算需求之间的量表之间的通过提供了有效的解决方案,这是由于系统维度的急剧降低而实现的。在本文中,我们引入了海马CA1的多尺度模拟框架,这是大脑的一个区域
摘要:在物联网黎明时,对于储能的三维电极,越来越重要。的心脏是大量的微电子设备,需要嵌入能量收割机和能量存储组件以确保自治。在这项研究中,我们通过简单的优化电沉积过程开发了多孔金属微观结构及其与新的Ruo X N Y S Z材料的共形涂层。带有纳米端网络的微孔结构显示出较高的面积电容(电极为14.3 f cm -2,全溶剂固定状态的微蛋白酶酸一小度为714 mf cm -2)和稳定的性能(5000个周期后保留> 80%)朝H +存储。也观察到具有高面积容量(5 mAh cm -2)和速率特征(3C时1.5 mAh cm -2)的显着LI +存储能力。这些结果加上便捷的合成策略,因此可以为微生物和微生物电容器大规模生产3D多孔电极提供灵感。