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神经丝生物物理学：从结构到生物力学
摘要神经丝（NFS）是多基因的，神经元特异性的中间细丝，该细丝由直径10 nm的细丝“核心”组成，周围是一层长的内在无序蛋白（IDP）“尾巴”。 NF被认为可以调节发育过程中的轴突能力，然后稳定成熟的轴突，而NF亚基的不利性，突变和Ag gregation在多种神经系统疾病中显着。该领域对NF结构，力学和功能的理解已被多种生物化学，细胞生物学和小鼠遗传研究深入了解了四十年以上。这些研究为我们对轴突生理学和疾病中NF功能的集体理解做出了很大的贡献。近年来，在两个新的情况下，人们对NF亚基蛋白引起了人们的兴趣：作为神经元损伤的潜在血液和脑脊液的生物标记，以及具有吸引人特性的模型IDP。在这里，我们回顾了NF结构和功能方面的既定原则和最新发现。在Pos sible的地方，我们将这些发现放在NF组装，相互作用和对轴突力学的贡献的背景下。
使用 IBM 量子计算机对引力光力学进行数字量子模拟
摘要 我们展示了汉密尔顿行为的数字量子模拟，该行为控制着量子力学振荡器和光场之间的相互作用，通过引力效应在它们之间产生量子纠缠。这是通过利用玻色子量子比特映射协议和数字门分解来实现的，这些协议和数字门分解使我们能够在 IBM Quantum 平台中可用的量子计算机中运行模拟。在应用误差缓解和后选择技术后，我们展示了在两台不同的量子计算机中获得的实验保真度结果。所获得的结果保真度超过 90%，这表明我们能够对相互作用进行忠实的数字量子模拟，从而对光机械系统中通过引力手段产生量子纠缠进行忠实的数字量子模拟。
进化，生物力学和神经生物学收敛以解释选择性手指运动控制
沿进化量表相对有选择地移动纤维的能力增加了。，即使在人类中，当一个数字移动时，其他数字也会移动。意想不到的数字运动的部分原因是手的生物力学及其肌肉的生物力学，部分原因是控制纤维的神经系统。这些神经系统每个都包含许多单个神经元，这些神经元的输出在多个肌肉的脊髓运动神经元库中有差异。由于这些因素会导致运动的运动，因此动力学家移动任何给定的数字的收缩伴随着其他肌肉的收缩，以稳定其他数字和手腕。主要运动皮层（M1）主导着对人类自愿运动的控制，与其他支付的系统一起起作用，以雕刻激动剂，拮抗剂和稳定肌肉的协调作用。在任何手机运动中，神经活动都分布在宽的M1领域，该区域与其他纤维运动过程中的区域广泛重叠。因此，皮质病变永远不会损害仅一位数字的功能。M1或皮质脊髓道的病变损害相对选择性或“个性化”的延伸纤维运动，而不是浮雕。单独的机制可能是强度与个性化的基本恢复。
地球力学对二氧化碳存储遏制的贡献...
更好地了解异质性对捕获机制的影响，并揭示了低到中级的异质储层（具有足够的孔隙率）可能是CO 2存储的有前途的选择，因为它会增加溶解度捕获。26•Gershenzon等。 对小级异质性对深盐含水层中CO 2捕获过程的影响进行了研究。 他们发现，各种材料的毛细管压力入口点的变化可能导致CO 2被困在异质介质中。 他们得出的结论是，高度异质储层中的毛细血管捕获机制可能显着胜过那些在较不异质的储层中的毛细管捕获机制。 27最终压力26•Gershenzon等。对小级异质性对深盐含水层中CO 2捕获过程的影响进行了研究。他们发现，各种材料的毛细管压力入口点的变化可能导致CO 2被困在异质介质中。他们得出的结论是，高度异质储层中的毛细血管捕获机制可能显着胜过那些在较不异质的储层中的毛细管捕获机制。27最终压力
通过靶向的无细胞DNA甲基化对神经内分泌前列腺癌的无创检测
1小儿心脏病学系，妇女和儿童健康系，意大利帕多瓦大学医院，意大利帕多瓦大学医院，2个小儿心脏病学和先天性心脏病部门，实验和临床医学系，Magna Graecia University，Magna Graecia University，意大利Catanzaro，意大利，3成人先天性心脏病单元，A.O。 dei colli，意大利那不勒斯的莫纳尔迪医院，麦格纳·格雷西亚大学4号实验与临床医学系，意大利卡塔坦萨罗，意大利卡塔萨罗，5位儿科单位，麦克纳娜·格拉西亚大学，卡塔坦萨罗大学，意大利卡塔坦萨罗大学，意大利，意大利卡塔萨罗大学，伟大或伊斯兰德大学，伟大的科学大学，伦敦大学，伟大或伊斯兰大学。 London, London, United Kingdom, 8 Department of Pediatrics and Congenital Cardiac Surgery and Cardiology, Ospedali Riuniti, Ancona, Italy, 9 Department of Cardiology, Mater Misericordiae University Hospital and Our Lady ' s Children ' s Hospital, University College of Dublin, Crumlin, Ireland, 10 Department of Internal Clinical, Anesthesiological and Cardiovascular Sciences, La Sapienza University, Rome, Italy, 11 Department of Pediatric Cardiology, Cardiac Surgery and Heart Lung Transplantation, Bambino Gesu Children ' s Hospital and Research Institute, IRCCS, Rome, Italy, 12 Department of Clinical and Experimental Medicine, University of Messina, Messina, Italy, 13 Mediterranean Pediatric Cardiology Center, Bambino Gesù Children ' s Hospital, Taormina, Italy1小儿心脏病学系，妇女和儿童健康系，意大利帕多瓦大学医院，意大利帕多瓦大学医院，2个小儿心脏病学和先天性心脏病部门，实验和临床医学系，Magna Graecia University，Magna Graecia University，意大利Catanzaro，意大利，3成人先天性心脏病单元，A.O。dei colli，意大利那不勒斯的莫纳尔迪医院，麦格纳·格雷西亚大学4号实验与临床医学系，意大利卡塔坦萨罗，意大利卡塔萨罗，5位儿科单位，麦克纳娜·格拉西亚大学，卡塔坦萨罗大学，意大利卡塔坦萨罗大学，意大利，意大利卡塔萨罗大学，伟大或伊斯兰德大学，伟大的科学大学，伦敦大学，伟大或伊斯兰大学。 London, London, United Kingdom, 8 Department of Pediatrics and Congenital Cardiac Surgery and Cardiology, Ospedali Riuniti, Ancona, Italy, 9 Department of Cardiology, Mater Misericordiae University Hospital and Our Lady ' s Children ' s Hospital, University College of Dublin, Crumlin, Ireland, 10 Department of Internal Clinical, Anesthesiological and Cardiovascular Sciences, La Sapienza University, Rome, Italy, 11 Department of Pediatric Cardiology, Cardiac Surgery and Heart Lung Transplantation, Bambino Gesu Children ' s Hospital and Research Institute, IRCCS, Rome, Italy, 12 Department of Clinical and Experimental Medicine, University of Messina, Messina, Italy, 13 Mediterranean Pediatric Cardiology Center, Bambino Gesù Children ' s Hospital, Taormina, Italy
多步校准策略，用于可靠的参数确定盐岩力学组成模型
可再生氢在盐洞中的储存需要快速注入和生产速率，以应对能源生产和消费之间的不平衡。这种操作条件引起了人们对盐洞穴的机械稳定性的担忧。为盐学选择适当的构成模型是研究此问题的重要一步，文献中已经介绍了许多具有多个参数的本构模型。但是，基于应力应变数据，可靠地确定哪个模型和哪个参数代表给定岩石的强大校准策略仍然是一个未解决的挑战。在社区中，我们首次提出了一个多步策略，以根据许多用于盐岩的变形数据集确定单个参数集。为此，我们首先开发了一个综合的构造模型，能够捕获瞬态，反向和稳态蠕变的所有相关非线性变形物理。然后，通过将校准过程作为优化问题来实现单个代表性材料参数的确定，并为其使用该问题。动态数据集成是通过多步校准策略来实现的，对于一次可用的一个实验。此外，我们的校准策略可以灵活地考虑岩石样品之间的轻度异质性，从而产生一组代表变形数据集的参数。我们的绩效分析结果表明，提出的校准策略是可靠的。作为对所提出方法的严格数学分析，缺乏相关的实验数据集，我们考虑了广泛的合成实验数据，灵感来自文献中现有的稀疏相关数据。此外，随着包含更多数据进行校准，模型的精度变得越来越好。
使用超模型微孔子驯服布里鲁因光学机械
电扭曲的布里渊散射提供了一种无处不在的机制，可以在光学上激发高频（> 10 GHz），散装声音子，这些声子对表面诱导的损失具有可靠性。在高Q微孔子中共同增强了这种光子 - 光子相互作用，已催生跨越微波炉的多种应用到光学结构域。然而，将泵和散射的波和散射的波调节通常带有光子限制或模态重叠的成本，从而导致光学机械耦合有限。在这里，我们引入了Bragg散射，以实现在微米大小的超级模式微波器的相同空间模式下实现强大的光学机械耦合。显示出高达12.5 kHz的单光机电耦合速率，比其他设备显示出10倍以上。低阈值声子激光和光力强耦合。我们的工作建立了一个紧凑而有效的范式，以光学地控制大量的声音声子，为单光器水平的光学机械耦合铺平了道路，并为量子网络的大规模集成提供了强大的发动机，其中量子网络大量传递和存储了量子状态。
大规模非线性开放量子力学的数值模拟
我们介绍了一种在粒子状态在相空间中经历显著扩展同时在相空间普朗克尺度上产生小量子特征的情况下解决粒子非线性开放量子动力学的方法。我们的方法涉及模拟两个步骤。首先，我们将 Wigner 函数转换为时间相关框架，该框架利用经典轨迹的信息有效地表示相空间中的量子态。接下来，我们使用实现这种时间相关非线性变量变化的数值方法模拟此框架中的动力学。为了展示我们方法的能力，我们研究了粒子在紧密谐波势中最初被基态冷却后在一维弱四次势中演化的开放量子动力学。这种方法与正在进行的设计、优化和理解通过非线性量子动力学制备大质量粒子宏观量子叠加态的实验的努力特别相关。
摘要：腔光力学提供了产生和操纵介观机械谐振器的量子态的可能性，从而实现
个人简介：David Vitali 于 1988 年毕业于比萨大学物理学专业，并于 1994 年获得比萨高等师范学院物理学博士学位。他曾担任北德克萨斯大学（美国）、巴黎高等师范学院、昆士兰大学、布里斯班（澳大利亚）和维也纳大学的客座讲师。自 2015 年起，他担任卡梅里诺大学理论物理学教授。他在国际同行评审期刊上发表了 193 篇出版物，引用次数超过 10700 次，Hirsch 指数 h = 52（SCOPUS 数据库）。他在量子光学和量子信息理论的许多子领域开展了研究，例如纠缠操控、量子通信和量子密钥分发、量子技术的量子光学实现。 2015 年，他被任命为美国物理学会 APS 会士，表彰他“在腔光力学方面的开创性工作，为量子信息处理和量子受限传感提供了理想而灵活的环境；提出了控制量子系统退相干的开创性技术。” 2021 年，他被提名为 OPTICA 高级会员，并协调了多个欧洲项目和许多国家项目，这些项目均与量子技术和量子光力学有关。
水凝胶力学调节成纤维细胞DNA甲基化和染色质凝聚
摘要：细胞机械力转导在纤维化疾病进展过程中的成纤维细胞活化中起着核心作用，导致组织僵硬性增加和器官功能下降。虽然表观遗传学在疾病机械力转导中的作用已开始受到重视，但对于基质力学（尤其是机械输入的时机）如何调控成纤维细胞活化过程中的表观遗传学变化（例如DNA甲基化和染色质重组）仍知之甚少。在本研究中，我们设计了一个透明质酸水凝胶平台，其刚度和粘弹性可独立调节，以模拟正常（储能模量，G' ~ 0.5 kPa，损耗模量，G'' ~ 0.05 kPa）至纤维化程度逐渐加重（G' ~ 2.5 和 8 kPa，G'' ~ 0.05 kPa）的肺力学。随着基质硬度的增加，人肺成纤维细胞在1天内表现出心肌相关转录因子A (MRTF-A) 的扩散和核定位增加，并且这种趋势在较长的培养时间内保持稳定。然而，成纤维细胞的整体DNA甲基化和染色质组织表现出时间依赖性的变化。成纤维细胞最初在较硬的水凝胶上表现出DNA甲基化和染色质去浓缩增加，但随着培养时间的延长，这两项指标均有所下降。为了研究培养时间如何影响成纤维细胞核重塑对机械信号的响应性，我们设计了可进行原位二次交联的水凝胶，使其能够从模拟正常组织的柔顺基质过渡到类似于纤维化组织的较硬基质。当培养仅1天后开始硬化时，成纤维细胞迅速做出反应，并表现出DNA甲基化和染色质去浓缩增加，类似于静态较硬水凝胶上的成纤维细胞。相反，当成纤维细胞在第7天经历后期硬化时，DNA甲基化和染色质凝聚没有变化，表明诱导了持续的成纤维细胞表型。这些结果突显了成纤维细胞在动态机械扰动下活化时相关的时间依赖性核变化，并可能提供控制成纤维细胞活化的靶向机制。目录条目