摘要 — 太空领域正面临重大变革,特别是在成本降低方面,这得益于低地球轨道星座的出现。就太阳能发电而言,它为替代太阳能光伏技术开辟了前景,取代了高性能且昂贵的 III-V 多结器件。晶体硅太阳能电池推动了最初的太空发展,由于其工业成熟度、p 型基板的高效率以及比 III-V 低两到三个数量级的成本,重新引起了人们的兴趣。在此背景下,我们在此介绍了 p 型(Ga 掺杂)硅异质结太阳能电池的电子辐射硬度研究结果。制造厚度低至 60µm 的器件,然后在 1MeV 电子辐照之前和之后对其进行表征。最佳超薄异质结电池在室温下 AM1.5G 下寿命末期(1.5x10 14 e/cm 2)外部认证效率为 15.9%;这相当于 AM0 光谱下约 14.3%。介绍了厚度减小对辐射硬度的好处,并讨论了电池改进途径。
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JuanJoséSeoane1,Jorge Parra 1,Juan Navarro-Arenas 1,2,María床3,Koen Schouteden 3,Jean Pierre Locquet 3和Pablo Sanchis 1*
多药理学的概念涉及药物与多个分子靶标的相互作用。它为重新利用已经批准的药物提供了一个独特的机会,以针对涉及人类疾病的关键因素。在此,我们使用了一种硅靶预测算法来研究甲苯达唑的作用机理,甲苯达唑(一种抗固有药物)目前在治疗脑肿瘤方面已重新使用。首先,我们确定了甲苯二唑在体外降低了胶质母细胞瘤细胞的活力(IC 50值范围从288 n m至2.1 µm)。与正常的脑组织相比,我们在硅藻甲甲苯唑的21个推定的分子靶标公开了21个推定的分子靶标,其中包括12种显着上调的蛋白质(倍数变化> 1.5; p <0.0001)。量化实验是对参与CER生物学的三个主要激酶进行的:ABL1,MAPK1/ERK2和MAPK14/P38 a。mebendazole可以抑制这些激酶在剂量依赖性的体外的活性,对MAPK14的效力很高(IC 50 = 104 46 n m)。其与MAPK14的直接结合在体外得到了进一步验证,并且在活胶质母细胞瘤细胞中确定了MAPK14激酶活性的抑制作用。对生物物理数据的共识,分子建模表明,甲苯达唑能够结合MAPK14的催化位点。最后,基因沉默表明MAPK14参与胶质母细胞瘤肿瘤球体生长和对甲苯二唑治疗的反应。它还为新型MAPK14/p38 A抑制剂的发展开辟了新的途径。这项研究很高,因此很高的是MAPK14在甲苯二唑作用机理中的作用,并为MAPK14在脑肿瘤中的药理学靶向提供了进一步的理由。
随着全球范围内抗生素耐药性的增加,细菌感染的标准治疗方法变得越来越无效。由于抗生素的过度使用,耐多药细菌已成为 21 世纪的严重危害和全球主要医疗保健问题。传统的开发新型抗菌药物的方法不足以满足现有的需求,因此正在开发抗菌发现领域的新策略。决明子 (C.fistula) 是豆科植物的一种,天然具有抗菌特性。这种植物用于治疗皮肤病、肝脏问题、结核腺体、呕血、瘙痒、白斑和糖尿病。因此,除抗生素之外的有效抗菌治疗至关重要。这种植物含有多种次级代谢产物,包括单宁、萜类化合物、生物碱、黄酮类化合物和糖苷,它们都具有抗菌特性。萜烯和萜类化合物可有效对抗细菌、真菌、病毒和原生动物。萜烯的作用方式涉及亲脂性化学物质破坏膜。添加甲基以增加贝壳杉烯二萜的亲水性会显著降低其抗菌效果。在这项研究中,对金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯菌的抗菌筛选试验表明,从 C.fistula 的乙酸乙酯提取物中分离出的一种新化学物质比阳性对照具有更宽的抑制区。用这种新化学物质处理后,处理过的培养物的基因组 DNA 图谱保持不变。这种新化学物质抑制了蛋白质合成,导致两种菌株处理过的培养物中的蛋白质含量降低,证实了其杀菌作用。需要进一步进行免疫印迹分析以确认特定的蛋白质。研究一种可降低药物负荷和耐药性风险以及治疗成本的新型三萜类化合物,可以为治疗与糖尿病相关的继发性尿路感染提供有希望的治疗选择。
我们已经看到过去几年对使用机器学习进行化学和生物学,合成生物学和代谢工程的兴趣越来越不例外[1]。本文回顾了工程生物系统时使用的三种主要技术。在第2节中,我们介绍了受监督和半监督的机器学习技术的概述,提供了搜索混杂酶活性的示例。在第3节中,我们讨论了通常基于监督学习的主动和强化学习方法,并在迭代过程中直接获得培训集。这些方法对设计构建测试的合成生物学周期尤其可以修改。在预测酶活性,优化代谢途径和进行重新生物合成的背景下提供了示例。生活系统中的工程信息处理设备是一项长期的合成生物学企业。然而,在机器学习中发现的基本操作的工程设备的问题在很大程度上尚未探索。第4节提出试图在体外和体内构造的尝试,这是所有人工神经网络的基本单元。
颅内溶质运输的机制是人类脑健康的基础,其变化通常与疾病和功能障碍有关,并有独特的个性化诊断和治疗机会。然而,我们对这些机制及其相互作用的理解仍然不完整,部分原因是跨尺度,物种和不同模态之间的洞察力的复杂性。在这里,我们结合了混合尺寸建模,多模式磁共振图像和高性能计算,以构建和探索人类颅内分子富集的高保真性内部模型。该模型预测了在蛛网膜下腔,心室系统和脑实质的图像衍生几何表示中溶质的颞空间扩散,包括表面周围空间(PVSS)的网络。我们的发现强调了脑脊液(CSF)产生和颅内搏动性对鞘内示踪剂注射后分子富集的显着影响。我们证明,低频血管舒张症会在表面PVS网络中引起中度CSF流量,从而大大增强了示踪剂的富集,并且富集受损是PVS扩大的直接自然结果。因此,这个公开可用的技术平台为整合了关于神经胶体扩散,血管动力学,颅内搏动性,CSF的产生和外排的单独观察的机会,并探索了人脑中的药物输送和清除率。
从长途光纤链路到短距离无线网络,数字通信系统越来越依赖于光子集成电路。然而,对更高带宽的追求正在将当前的解决方案推向极限。硅光子平台因其可扩展性和成本效益而备受赞誉,它依赖于诸如硅上 III-V 族元素异质外延[ 3 ]或在 SOI 波导上放置锗鳍片[ 1 ]等解决方案,以实现超高速应用。在所有硅光子技术中,氮化硅 (SiN) 材料平台具有一些独特的优势:它们提供非常低损耗的波导,由于非常高 Q 值的谐振器而具有非常好的滤波器,并且由于没有双光子吸收(与硅相比),因此可以处理非常高的功率。然而在 SiN 上,无法直接生长。一种可能的解决方案是将 III-V 族元素晶圆键合到 SiN 波导上[ 2 ]。在这项工作中,我们提出了一种多功能且可扩展的方法,通过微转印(µTP)单行载流子(UTC)光电二极管在 SiN 上创建波导耦合光电探测器。
可扩展量子计算机的发展正进入关键阶段,几种不同的固态量子比特设计已被证明是未来量子计算机基础的有力候选。硅基量子点自旋量子比特就是这样一种候选,它是该领域的一个相对较新的领域,但具有长相干时间和高保真测量和操控的潜力。硅还具有利用工业专业知识和与当前半导体制造技术的兼容性来生产可靠、可重复和可扩展的量子比特设计的显著优势。要大规模开发全功能的量子计算机,单个量子比特设计应紧凑、控制开销低,并与环境的交互最少,以防止量子信息丢失。量子点所经历的主要环境相互作用之一是所有电子设备中都存在的 1 /𝑓 电荷噪声特征。量子点区域的电场波动对半导体自旋量子比特中的单量子比特和多量子比特测量、操控和相干性构成了重大挑战。