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通过有限元分析量化纳米电感器增强的神经元活动磁传导
摘要 目的。检测神经信号的方法涉及侵入性、时空分辨率和记录的神经元或脑区数量之间的折衷。基于电极的探针提供了出色的响应，但通常需要经颅布线并捕获有限神经元群的活动。脑电图和脑磁图等非侵入性方法分别提供场电位或生物磁信号的快速读数，但具有空间限制，禁止从单个神经元进行记录。增强神经源性磁场的细胞大小的装置可用作基于磁的模式的原位传感器，并提高检测跨多个脑区不同信号的能力。方法。我们设计并建模了一种能够与单个神经元形成紧密电磁连接的装置，从而通过驱动电流通过纳米制造的电感元件将细胞电位的变化转化为磁场扰动。主要结果。我们使用从体外膜片钳神经元获取的信号和几何形状进行真实的有限元模拟，对设备性能进行了详细的量化，并展示了该设备产生可通过现有模式读取的磁信号的能力。我们将设备的磁输出与内在神经元磁场 (NMF) 进行了比较，并表明单个神经元的传导磁场强度在峰值时高出三倍多（1.62 nT vs 0.51 nT）。重要的是，我们报告了典型体素 (40 × 40 × 10 µ m) 内传导磁场输出的空间增强，比内在 NMF 强度高出 250 倍以上（0.64 nT vs 2.5 pT）。我们使用此框架根据纳米制造约束和材料选择对设备性能进行优化。意义。我们的量化为合成和应用用于检测大脑活动的电磁传感器奠定了基础，可以作为在单细胞水平上量化记录设备的通用方法。
惯性型静电换能器的 UV-LIGA 微制造及其应用
表 3-3 镍蛇形弹簧的设计常数 ...................................................................................... 35 表 3-4 与设备相关的设计常数 ...................................................................................... 40 表 3-5 继电器建模中使用的参数 ...................................................................................... 45 表 3-6 继电器建模中使用的参数 ...................................................................................... 53 表 3-7 加速度计建模中使用的参数 ............................................................................. 63 表 3-8 系统响应摘要 ............................................................................................. 63 表 4-1 主触点材料的电导率和电子平均自由程 ............................................................. 70 表 5-1 在不同电流密度下电镀镍的时间 ............................................................................. 87 表 5-2 镍电镀溶液的典型成分和操作条件 ............................................................................. 90 表 6-1 制造工艺特性摘要 ............................................................................................. 104 表 7-1 制造的微型继电器的特性 ............................................................................................. 120 表 A-1 推荐的软烘烤工艺 [MicroChem Inc.]............................................................. 144 表 A-2 曝光剂量与厚度的关系 [CAMD].............................................................................. 145 表 A-3 推荐的 PEB 工艺 [McroChem Inc.].............................................................. 146 表 A-4 氨基磺酸镍溶液............................................................................................... 147 表 A-5 镍盐的镍含量.................................................................................................... 151 表 A-6 厚度与曝光剂量的关系.................................................................................... 154
靶向 TGF-β 信号转导用于纤维化和癌症治疗
摘要转化生长因子 β (TGF-β) 长期以来被认为与早期胚胎发育和器官形成、免疫监督、组织修复和成人体内平衡密切相关。TGF-β 在纤维化和癌症中的作用很复杂，有时甚至是矛盾的，根据疾病的阶段表现出抑制或促进作用。在病理条件下，过表达的 TGF-β 会导致上皮-间质转化 (EMT)、细胞外基质 (ECM) 沉积、癌症相关成纤维细胞 (CAF) 形成，从而导致纤维化疾病和癌症。鉴于 TGF-β 及其下游分子在纤维化和癌症进展中的关键作用，针对 TGF-β 信号传导的治疗似乎是一种有前途的策略。然而，由于潜在的全身细胞毒性，TGF-β 疗法的开发滞后。本文综述了TGF-β的生物学过程、其在纤维化和肿瘤发生中的双重作用以及TGF-β靶向治疗的临床应用。关键词：TGF-β，TGF-β信号通路，靶向治疗
一种用于整个中枢神经系统内皮细胞转导的高效 AAV
腺相关病毒（AAV）开发方面取得的最新进展已产生能够比自然产生的衣壳更有效地转导中枢神经系统（CNS）中明确定义的细胞群的工程衣壳 1 – 7 。作为一种快速灵活的体内基因转移平台，这些载体与现有的小鼠遗传学工具结合使用（或替代）时，有望充当研究的变革催化剂。然而，衣壳的开发主要集中于设计用于转导神经元或星形胶质细胞的载体。相比之下，尽管人们逐渐认识到大量非神经元细胞类型对神经系统功能至关重要，但描述专门针对 CNS 内其他细胞群的载体相对较少。其中，中枢神经系统内皮细胞（排列在血管腔面的特化细胞）已被证明能够协调许多关键的生理过程。此外，人们越来越认识到它们的功能障碍是导致多种神经退行性疾病和神经系统疾病的原因 8、9。虽然内皮细胞通常被视为相对同质的实体，但最近的研究强调了脑血管动静脉轴的分子和功能惊人程度的特化 10。例如，动脉内皮细胞在动态耦合血流和神经活动以满足局部能量需求方面起着关键作用 11-13，毛细血管内皮细胞主动抑制细胞间运输以维持血脑屏障完整性 14-16，静脉内皮细胞似乎在神经免疫串扰中充当重要中介 9、17、18。然而，内皮细胞的扩张功能与可用于在体内研究它们的相对有限的工具之间的不匹配是研究进展的主要障碍。一种高效的、具有广泛向性的内皮特异性载体，涵盖动脉、毛细血管和静脉内皮细胞，非常适合加速神经血管研究。
大脑作为概率传感器
我们为大脑和行为提供了一个通用的理论框架，该框架在进化和计算上都是可行的。我们抽象模型中的大脑是一个由节点和边组成的网络。尽管它与标准神经网络模型有一些相似之处，但正如我们所展示的，它们之间存在一些显著差异。我们网络中的节点和边都有权重和激活级别。它们充当概率传感器，使用一组相对简单的规则来确定激活级别和权重如何受到输入的影响、生成输出并相互影响。我们表明，这些简单的规则可以实现一个学习过程，使网络能够表示越来越复杂的知识，同时充当一个计算设备，促进规划、决策和行为的执行。通过指定网络的先天（遗传）组件，我们展示了进化如何赋予网络初始的自适应规则和目标，然后通过学习进行丰富。我们展示了网络结构的发展（决定大脑能做什么以及做得好不好）如何受到影响数据输入分布的机制和决定学习参数的机制（用于节点和边运行的程序）之间共同进化的协调性的重要影响。最后，我们考虑该模型如何解释学习和决策领域的各种发现，它如何解决一些具有挑战性的思维和行为问题，例如与设定目标和自我控制有关的问题，以及它如何帮助理解一些认知障碍。
成纤维细胞机械转导网络预测机械适应性梗塞治疗的目标
摘要 心肌梗死后对纤维化进行区域控制对于维持梗死区的结构完整性和防止非梗死区胶原蛋白积聚至关重要。心脏成纤维细胞根据生化和生物力学信号调节基质周转，但信号通路之间复杂的相互作用阻碍了开发局部疤痕形成疗法的努力。我们采用了基于逻辑的成纤维细胞机械化学信号转导常微分方程模型来预测基质蛋白在典型生化刺激和机械张力下的表达。机械化学相互作用的功能分析表明，存在广泛的通路串扰，张力会放大、抑制或逆转对生化刺激的反应。全面的药物靶标筛选确定了 13 种机械适应性疗法，这些疗法可在需要的区域促进基质积聚，并在不需要的区域降低基质水平。我们的预测表明，机械-化学相互作用可能介导许多组织中的细胞行为，并证明多通路信号网络在发现针对特定疾病状态的治疗方法方面的效用。
频繁的人际压力和炎症反应性预测抑郁症的增加：抑郁症的社会信号转变理论的两个测试
摘要抑郁症的社会信号转移理论断言，经历持续的人际压力源并对社会压力产生更大的炎症反应的人面临较高的抑郁症风险。当前的研究在两个成年样本中检验了该理论。在研究1中，身体健康的成年人（n = 76）报告了频繁的人际紧张症状在访问2时增加了抑郁症状，但前提是他们对婚姻冲突的炎症反应更大。同样，在研究2中，孤独和社会支持的乳腺癌幸存者的抑郁症状增加（n = 79）。在访问时对社会评估压力源的炎症反应性较高的参与者中，这种效果最为明显。在这两项研究中，非人中压力都没有与炎症反应性相互作用，以预测以后的抑郁症状。
高通道计数神经电信记录界面的新型换能器
神经电子与神经系统的接口是最先进的神经科学研究中必不可少的技术，旨在发现大脑的基本工作机制。朝着时空分辨率提高的进展与微电学技术和新型材料的进步紧密相关。这些技术向神经科学的翻译导致了多通道神经探针和采集系统，从而可以使用数千个通道记录大脑信号。本评论概述了最先进的神经电子技术，重点是录制站点体系结构，这使得可以实现可寻址阵列，以实现高通道计数的神经接口。在这一领域，积极的转导机制在新型材料方面变得越来越重要，因为它们促进了高密度可寻址阵列的实施。
DOI: 10.19113/sdufenbed.871423 用于治疗癌症的药物的分子对接分析
摘要：本研究通过对六种常用抗癌药物的构象分析，确定了能量最低的分子结构，以作为对接模拟的初始数据。利用AutoDock Vina软件，研究了6种FDA批准的药物（培美曲塞、伊立替康、他莫昔芬、吉西他滨、拓扑替康和替莫唑胺）与DNA的相互作用机制。此外，对所研究的药物-DNA结构进行了MM/PB(GB)SA计算。计算出的相互作用的结合亲和力和结合自由能显示了结构的稳定性。研究发现，这些分子与DNA相互作用的活性位点是相同的，它们的各种相互作用，主要是氢键，对结构的稳定性起着重要作用。此外，还确定了所研究分子的药效团特征。本研究的目的是深入研究标题药物与DNA的结合性质。
由薄膜传感器和全系统共振模式驱动的大量大声液体的数值研究
摘要：在散装的声学设备中，传统上，用于流体和微粒处理的声音共振模式在散装压电（PZE）换能器传统上受到激发。在这项工作中，通过三个维度的数值模拟进行了证明，这些模拟集成了PZE薄纤维胶片传感器，构成少于散装设备的0.1％的换能器，同样良好。使用经过良好测试且经过实验验证的数值模型进行模拟。嵌入在MM大小的散装玻璃芯片中的水上填充的直流通道，其用Al 0.6 SC 0.4 N制成的1- l m thick薄纤维传感器作为概念验证示例。计算了声能，辐射力和微粒聚焦时间，并证明与传统的散装硅玻璃设备相媲美，由大量的铅链氨基二硝酸盐传感器所代理的硅玻璃设备。薄纤维换能器在散装声音中产生所需的声学效果，依赖于三个物理方面：薄纤维换能器的平面内表达式在应用的原始电动电动机下，且元素的整个设备，并列出了通用的整个设备。构成设备的大部分部分。 因此，薄片设备对薄膜传感器的Q因子和共振特性非常不敏感。 v C 2021作者。 所有文章内容（除非另有说明，否则都将根据创意共享归因（cc by）许可（http://creativecommons.org/licenses/4.0/）获得许可。 https://doi.org/10.1121/10.0005624薄纤维换能器在散装声音中产生所需的声学效果，依赖于三个物理方面：薄纤维换能器的平面内表达式在应用的原始电动电动机下，且元素的整个设备，并列出了通用的整个设备。构成设备的大部分部分。因此，薄片设备对薄膜传感器的Q因子和共振特性非常不敏感。v C 2021作者。所有文章内容（除非另有说明，否则都将根据创意共享归因（cc by）许可（http://creativecommons.org/licenses/4.0/）获得许可。https://doi.org/10.1121/10.0005624https://doi.org/10.1121/10.0005624