在当今快节奏的数字时代,数据中心在支持基本的互联网操作(例如云计算,人工智能(AI)和机器学习(ML))中起着至关重要的作用。随着这些技术变得更加复杂和普遍,需要加快,更高效和可持续的数字基础设施的需求。在数据中心项目的早期将高级光网络技术纳入越来越重要。数据中心的互连将大约十年前转向光学技术,并且最新的数据中心需求加速有望进一步将光纤技术进一步推向系统体系结构。本文分析了高级光纤技术在美国数据中心和技术的革命性旅程中的作用。批判性地研究了现有的数据中心基础设施,以发掘挑战和机遇,并提议在数据中心使用先进的光纤技术来提高效率,安全性和可持续性,这对投资者来说是一个关键问题。该主张通过扩大和保护数据基础设施来符合美国国家的利益,从而通过创造熟练的工作机会来增强经济增长,从而促进电信领域的强大劳动力市场,并保持美国作为技术进步的领导者。
本文讨论了旋转运动对建筑物的影响问题,并介绍了一种名为“用于旋转事件和现象监测的光纤旋转地震仪”的土木工程应用。它专为长期建筑物监测和结构旋转记录而设计。它基于萨格纳克效应,能够直接检测单轴旋转运动,无需任何参考系统。它能够检测信号幅度范围从 10 -8 rad/s 到 10 rad/s 以及频率从 DC 到 1000 Hz 的旋转分量。本文提供的数据显示了不同楼层的钢筋混凝土框架结构的行为。通过将应用的传感器放置在建筑物的不同楼层,进行了多次测量。实验室和现场测量证实,用于旋转事件和现象监测的光纤系统是一种准确且适合土木工程应用的设备。
视网膜神经节细胞(RGC)通常无法再生轴突,导致视神经损伤后视力丧失。许多研究表明,调节特定基因可以增强RGC的存活并促进视神经再生,从而通过单基因操作诱导体内长距离轴突再生仍然具有挑战性。然而,合并的多基因疗法已被证明有效地有效增强了轴突再生。目前,有关促进视神经再生的研究仍然很慢,大多数研究无法实现超出视神经的轴突生长或与大脑重新建立联系。未来的研究优先级包括指导轴突生长沿正确的途径,促进突触形成和髓鞘形成,并修改抑制性微环境。这些策略不仅对视神经再生至关重要,而且对于中枢神经系统修复中的更广泛应用至关重要。在这篇综述中,我们讨论了视神经再生的多因素治疗策略,从而提供了对神经再生研究的见解。
光纤可用作应变和温度传感器,在结构健康监测中引起了广泛关注,尤其是在大型土木工程和基础设施应用中 [1, 2, 3]。最近,人们对将光纤用于嵌入式传感应用产生了兴趣,用于小型金属零件在工程应用中监测应变和/或温度分布。增材制造工艺非常适合嵌入光纤,因为它们可以在光纤周围或上方沉积材料。因此,光纤传感器可以放置在零件内部,从而获得更详细的应变和温度信息。此外,通过使用光频域反射法 (OFDR),一种能够确定沿光纤长度分布应变测量值的传感技术,可以通过嵌入在零件中的光纤传感器连续确定应变分布和集中度。
摘要:在本文中,我们在分布式光学传感器领域进行了全面概述,用于氢复合压力容器的结构健康监测。特别是,我们演示了将光学传感器的整合到组合压力容器中如何提高安全性,同时降低维护成本。少量的光纤维可以使其在制造过程中的复合结构中进行集成,从而可以在使用寿命期间连续进行结构性检测和确切的检测和定位。我们还讨论了最先进的信号处理方法和机器学习的潜力,以推进预测性维护。我们的纤维视感传感器的应用表明了它们的潜力,可以显着贡献向可再生能源的能量过渡。
1型糖尿病是小儿年龄组最普遍的内分泌疾病。全球发病率持续上升,每年15岁以下的人每年每年2.9例新病例[1]。看着海湾地区,糖尿病的患病率似乎是全球最高的糖尿病之一。位于海湾半岛的五个国家(科威特(21.1%),卡塔尔(20.2%),沙特阿拉伯(20.0%),巴林(19.9%)(19.9%)和阿联酋(UAE(19.2%))中,位于海湾半岛的五个国家中的糖尿病患者百分比(1型和2型)的百分比。在2020年,卡塔尔特别报道了1型糖尿病(T1DM)的发病率为每100,000个人38.05 [2]。T1DM病例的数量增加已反映在与糖尿病相关的并发症和相关疾病的数量中,主要是眼部疾病。其中一些疾病是众所周知的,例如糖尿病性视网膜病,而另一些则很少见。例如,前缺血性视神经病(AION)和糖尿病性乳头瘤病。视神经炎[3];但是,患有1型糖尿病的视神经炎病例很少。在这里,我们描述了一名15岁患有1型糖尿病患者的罕见病例,患有视神经炎。
执行摘要 目前业界测量应变的惯例是使用电阻箔应变计。这些传感器安装起来很费时,每个传感器需要三根屏蔽线,当需要进行高密度应变测量时,这会给被测结构增加相当大的重量和复杂性。电子仪表也容易疲劳,安装在作战飞机上时需要经常校准。分布式光纤应变测量系统可以大大降低安装成本和复杂性,并解决与电子仪表相关的一些耐用性和性能问题。本报告详细介绍了传统电阻箔应变计和基于瑞利散射的商用光纤分布式应变测量系统的性能之间的实验比较。所给出的结果比较了两个系统之间的应变响应、空间分辨率和噪声水平,首先是在包含疲劳裂纹的试样上,其次是在由退役 F/A-18 中心筒组成的全尺寸疲劳试验件上,该试验件受到模拟作战谱载荷。在大多数区域,光学应变数据与使用箔应变计进行的测量结果相比效果良好,但是,该系统存在一些局限性,特别是在高应变梯度区域测量应变时。尽管存在这些局限性,但在许多情况下,与传统电阻箔应变计相比,瑞利散射仍有潜力以大幅降低每个传感点的成本提供详细的应变测量。
光学途径神经胶质瘤(OPG)是最主要的毛囊星形细胞瘤,通常在生命的前十年内被诊断出来。大多数受影响的OPG儿童也出现神经纤维瘤病1型(NF1),这是最常见的肿瘤倾向综合征。NF1个体中的 OPG主要影响视觉途径并导致视觉干扰。 但是,评估无效生物标志物的无症状患者的风险是具有挑战性的。 另一方面,对于有症状的患者,仍然没有有效的治疗方法可以预防或恢复视力丧失。 因此,本综述总结了有关临床前研究中与NF1相关OPG(NF1-OPG)发病机理的当前知识,以寻求潜在的预后标记和特性靶标。 首先,NF1基因的丢失激活了3种不同的RAS效应途径,包括PI3K/AKT/MTOR途径,MEK/ERK途径和CAMP途径,介导胶质瘤肿瘤发生。 同时,来自肿瘤微环境(小胶质细胞,T细胞,神经元等)的非肿瘤细胞)OPG主要影响视觉途径并导致视觉干扰。但是,评估无效生物标志物的无症状患者的风险是具有挑战性的。另一方面,对于有症状的患者,仍然没有有效的治疗方法可以预防或恢复视力丧失。因此,本综述总结了有关临床前研究中与NF1相关OPG(NF1-OPG)发病机理的当前知识,以寻求潜在的预后标记和特性靶标。首先,NF1基因的丢失激活了3种不同的RAS效应途径,包括PI3K/AKT/MTOR途径,MEK/ERK途径和CAMP途径,介导胶质瘤肿瘤发生。同时,来自肿瘤微环境(小胶质细胞,T细胞,神经元等)的非肿瘤细胞还通过各种可溶性因子有助于神经胶质作用。随后,我们研究了潜在的遗传危险因素,分子靶向疗法以及预防肿瘤和视力恢复的神经保护策略。最后,提出了NF1-OPG的潜在方向和有希望的临床前模型,以进行进一步研究。总体而言,NF1-OPG由于神经胶质瘤细胞与肿瘤微环境之间的相互作用而发展。开发有效的治疗需要更好地了解肿瘤分子特征,以及针对肿瘤细胞和非肿瘤细胞的多阶段干预措施。
术语多发性硬化症(MS)总结了中枢神经系统(CNS)的异源和多因素免疫驱动的疾病。MS的主要标志是导致脱髓鞘的少突胶质细胞的变性,这与轴突和神经元损失的变化相关(1,2)。HIF-1途径的参与已与MS作为炎症脱髓鞘的潜在驱动因素(3)。 对MS供体大脑的组织病理学研究表明,III型病变中HIF-1 A的存在。 这些II型病变的特征在于低频弹性定义为远端“死亡”少突胶质细胞变性(4),随后的研究表明,缺氧伴随着反应性氧和硝酸氧化物的产生,可能是MS中胞液的早期潮流。 这些低氧状况会被其他MS病理学持续存在,例如CNS血液流量减少,血液 - 脑屏障破坏和血管炎症,因此在已经增加了能量需求增加的病变部位上会导致氧气水平低。 此外,这些缺氧因素的总和会导致线粒体功能障碍,加剧了潜在的代谢危机作为MS和实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)动物模型的重要病理机制[在(5,6中综述)]。 最近的一项研究报告了MS患者的脉络丛中与缺氧有关的基因的上调。 重要的是,脑脊液流体中缺氧反应性的分泌肽水平与所研究的MS队列中的残疾等级相关(7)。HIF-1途径的参与已与MS作为炎症脱髓鞘的潜在驱动因素(3)。对MS供体大脑的组织病理学研究表明,III型病变中HIF-1 A的存在。这些II型病变的特征在于低频弹性定义为远端“死亡”少突胶质细胞变性(4),随后的研究表明,缺氧伴随着反应性氧和硝酸氧化物的产生,可能是MS中胞液的早期潮流。这些低氧状况会被其他MS病理学持续存在,例如CNS血液流量减少,血液 - 脑屏障破坏和血管炎症,因此在已经增加了能量需求增加的病变部位上会导致氧气水平低。此外,这些缺氧因素的总和会导致线粒体功能障碍,加剧了潜在的代谢危机作为MS和实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)动物模型的重要病理机制[在(5,6中综述)]。最近的一项研究报告了MS患者的脉络丛中与缺氧有关的基因的上调。重要的是,脑脊液流体中缺氧反应性的分泌肽水平与所研究的MS队列中的残疾等级相关(7)。与MS的自身免疫性病理相关,HIF-1信号在免疫系统调节中起重要作用。HIF-1表达在正常氧化条件下在免疫细胞中通过雷帕霉素(MTOR)途径激活的哺乳动物靶标对刺激响应刺激的刺激,并通过TOLL样受体或T细胞受体进行刺激。HIF-1 A的存在会影响T细胞子集的命运和功能,尤其是T助手17(TH17)细胞和调节性T细胞的命运和功能。例如,HIF-1 A通过与孤儿受体G T(ROR G T)有关的视黄酸受体的直接转录激活直接参与了Th17 T细胞分化,并将共刺激p300募集到IL-17启动子中(8)。此外,HIF-1促进FOXP3蛋白降解,从而抑制调节性T细胞(Treg)分化。HIF1- A敲除Th17分化并增强Treg的发展(在(9,10)中进行了综述)。 这与MS有关,因为Th17细胞在MS患者中起着重要作用,并在EAE模型中安装MS表型(11)。 在EAE模型中也显示了T细胞特异性HIF1-敲除导致小鼠免受脱髓鞘的保护。 HIF1-敲除小鼠对EAE的耐药性与Th17细胞发育的抑制有关,而有利于Treg分化(12)。 另一项研究表明,使用药物二甲双胍改变Th17/Treg平衡来调节MTOR/AMP激活的蛋白激酶(AMPK)/HIF-1轴改善EAE的发展(13)。HIF1- A敲除Th17分化并增强Treg的发展(在(9,10)中进行了综述)。这与MS有关,因为Th17细胞在MS患者中起着重要作用,并在EAE模型中安装MS表型(11)。在EAE模型中也显示了T细胞特异性HIF1-敲除导致小鼠免受脱髓鞘的保护。HIF1-敲除小鼠对EAE的耐药性与Th17细胞发育的抑制有关,而有利于Treg分化(12)。另一项研究表明,使用药物二甲双胍改变Th17/Treg平衡来调节MTOR/AMP激活的蛋白激酶(AMPK)/HIF-1轴改善EAE的发展(13)。视神经的炎症,称为视神经炎(ON),是视力丧失的常见原因,尤其是在脱髓鞘疾病中(14)。是四分之一的MS病例中的初始症状,最多35%的MS患者经历了
烛烟纳米粒子 (CSNP) 在制造光学超声 (OpUS) 发射器方面显示出巨大的潜力。它们合成简单、成本低廉,同时其独特的多孔结构能够实现快速的热扩散率,有助于产生高分辨率临床成像所需的高频超声波。当用作包含凹面和平面的宏观 OpUS 发射器时,这些复合材料已展示出较高的超声波生成性能,可显示临床相关的细节,但是,对于将这种材料的技术转化为制造用于微创干预图像引导的光纤发射器的研究较少。本文报道了两种纳米复合材料的制造方法,即将 CSNP 嵌入聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 中,并使用两种不同的优化制造方法沉积到光纤端面上:“一体化”和“直接沉积”。两种纳米复合材料均呈现出光滑的黑色圆顶结构,最大圆顶厚度为 50 µ m,宽带光吸收率(500 至 1400 nm 之间 > 98%),并且两种纳米复合材料均产生高峰间超声压力(> 3 MPa)和宽带宽(> 29 MHz)。此外,还展示了离体羔羊脑组织的高分辨率(< 40 µ m 轴向分辨率)B 型超声成像,展示了 CSNP-PDMS OpUS 发射器如何实现生物组织的高保真微创成像。