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1美国约翰·霍普金斯大学生物物理学系,马里兰州巴尔的摩21218,美国2霍华德·休斯医学研究所和蜂窝和分子医学的医学研究所和计划约翰·霍普金斯大学生物学,马里兰州巴尔的摩,21218,美国5 Sharp Diagnostics,1812 Ashland Avenue,Baltimore,马里兰州21205,美国6美国6儿科学院,马萨诸塞州波士顿,马萨诸塞州,美国马萨诸塞州,02115,美国,美国,美国02115 (PCR)需要热循环以熔化DNA,并进行随后的指数扩增所需的DNA合成循环。以前,我们以增强的加工性和速度设计了一种超螺旋酶,以替代酶促DNA替代这种传统的PCR熔融步骤,同时保留所需的PCR特性,例如多-KB扩增子大小以及对克隆和基因编辑结果评估的适用性。这种等温扩增方法被称为Sharp(SSB-螺旋酶辅助快速PCR),因为单链DNA结合蛋白(SSB)和超螺旋酶被添加到标准的PCR试剂中。在这里,我们表明Sharp对于PCR无法放大或产生副产物的DNA序列有效。夏普被证明能够扩增多达601个核小体定位序列的六个相同的重复序列,并最多可扩大35个相同的Ankyrin序列重复序列。我们还表明,可以使用SHARP进行扩增91%AT-含量的序列,并且可以使用单分子光学镊子实验来验证放大产品。
循环介导的等热扩增(LAMP)是一种新的以其等温特性,高效率,灵敏度和特异性而闻名的核酸检测方法。灯使用的4至6个引物针对所需序列的6至8个区域,从而在60至65°C之间的温度下进行扩增,并且在一个小时内最多生产10个9拷贝。可以通过各种方法(例如浊度法,荧光法和比色法)监测产品。然而,它面临着诸如非特异性扩增的风险,引物设计的挑战,对短基因序列的不适合性以及多重多路复用的困难。聚合酶和底漆设计的最新进展提高了灯反应的速度和便利性。此外,将灯与滚动圆扩增(RCA),重组酶聚合酶扩增(RPA)和CRISPR-CAS系统等技术相结合,提高了其效率。灯与各种生物传感器的组合启用了实时分析,扩大了其在护理测试(POCT)中的应用。微流体技术进一步促进了灯的自动化和小型化,从而可以同时检测多个靶标并防止污染。本评论重点介绍了LAMP的进步,重点是底漆设计,聚合酶工程及其与其他技术的集成。持续改进和将灯与互补技术的整合显着增强了其诊断能力,使其成为快速,敏感和特定的核酸检测的强大工具,并具有对医疗保健,农业和环境监测的有希望的影响。
在从热表面到物体的二维热传导过程中,会遇到热扩散阻力。热扩散和热收缩阻力的相反问题在用于微电子和其他发热设备的热管理的散热器和热扩散器的设计中具有很大的技术相关性。过去在热扩散理论分析方面的大部分工作都是基于具有给定热通量的源。相比之下,等温源问题由于边界条件的混合性质而存在困难,因此只能获得近似解。这项工作推导出从等温源到有限厚度板或圆柱体的稳态热扩散阻力。混合边界条件的处理方式是将其置于空间变化的对流边界条件的形式中,源上的 Biot 数足够大以表示其等温性质。沿着一组足够的线性代数方程推导出该问题的级数解以确定级数系数。结果显示与有限元模拟非常吻合。将结果与先前报告的近似解在近似解的有效参数范围内进行比较。量化了关键无量纲参数对热扩散阻力的影响。结果表明,正如预期的那样,热扩散阻力随着等温热源尺寸的减小而增加。提出了一种具有非常好精度的三阶多项式相关性。这项工作推进了对过去仅报告了近似解的问题的理论理解。这里给出的结果为涉及扩散或收缩的各种实际热管理问题的热设计和优化提供了实用工具。
在病原体检测的领域中,等温扩增技术已成为常规PCR的迅速,精确和敏感的替代品。本文探讨了重组酶聚合酶扩增(RPA)和重组酶-AID扩增(RAA)的基本原理,并回顾了将CRISPR-CAS系统与RPA/RAA技术集成的当前状态。此外,本文探讨了等温扩增和CRISPR-CAS技术的融合,从而对现有的合并方法(例如Sherlock and Dentectr)进行了全面的综述和增强。我们研究了RPA/RAA与CRISPR-CAS在病原体检测中的实际应用,并强调了这种综合方法在该领域的研究和临床实施如何显着进步。本文旨在为读者提供对RPA/RAA和CRISPR-CAS技术融合的简洁理解,从而为他们的临床效用,持续的增强和这种综合方法在病原体检测中的有希望的前景提供了见解。
* 通讯作者 Ahmad Baroutaji 博士 英国伍尔弗汉普顿大学工程学院,特尔福德创新园区,Priorslee,特尔福德,TF2 9NT,英国 电话:+44 (0)1902 322981;传真:+44 (0)1902 323843 电子邮件地址:ahmad.baroutaji2@mail.dcu.ie
在微电子领域,铜线越来越多地代替金线用于制作键合互连。在这些应用中使用铜有许多潜在的好处,包括更好的电气和机械性能以及更低的成本。通常,导线键合到铝接触垫上。然而,人们对导线/垫界面处 Cu/Al 金属间化合物 (IMC) 的生长了解甚少,如果过度生长,会增加接触电阻并降低键合可靠性。为了研究 Cu 球键合中 Cu/Al IMC 的生长,在 250 C 下高温老化长达 196 小时,以加速键合的老化过程。然后记录了 Cu/Al IMC 的生长行为,并获得了 6.2 ± 1.7 · 10 14 cm 2 /s 的 IMC 形成速率。除了垂直于键合界面的常规 yz 平面横截面外,还报告了平行于界面层的 xy 平面横截面。在光学显微镜下,在球键合 xy 平面横截面上,Cu/Al 界面处有三层 IMC 层,它们的颜色不同。微 XRD 分析结果证实,Cu 9 Al 4 和 CuAl 2 是主要的 IMC 产物,而发现第三相,可能是 CuAl。在老化过程中,IMC 膜从键合外围开始生长,并向内传播至中心区域。随后,随着老化时间的增加,在 IMC 层和 Cu 球表面之间观察到空洞,也是从键合外围开始。空洞最终连通并向中心区域发展,导致球和金属间层之间几乎完全断裂,这是 81 小时后观察到的。2007 Elsevier Ltd. 保留所有权利。