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三维数值湍流瑞利-贝纳德对流中能量通量的弱公式和缩放特性
我们应用 Boussinesq 方程的弱形式来表征非常精确的数值模拟中势能、动能和粘性能通量的平均值和标准差的缩放特性。研究了局部 Bolgiano-Oboukhov (BO) 长度，发现其值可能在整个域内发生数量级的变化，这与之前的结果一致。然后，我们研究了弱方程的逐尺度平均项，它们是 Kármán-Howarth-Monin 和 Yaglom 方程的推广。我们没有发现经典的 BO 图像，但发现了 BO 和 Kolmogorov 缩放混合的证据。特别是，所有能量通量都与温度的 BO 局部 Hölder 指数和速度的 Kolmogorov 41 兼容。这种行为可能与各向异性和对流的强烈异质性有关，这反映在 BO 局部尺度的广泛分布中。逐尺度分析还使我们能够将从其定义计算出的理论 BO 长度与通过弱分析获得的缩放经验提取的理论 BO 长度进行比较。可以观察到缩放，但范围有限。这项工作的关键结果是表明问题的局部弱公式分析对于表征波动特性非常有用。
采用丙烯酸进行数字光处理三维打印...
摘要 通过三维（3D）打印制备多孔金属因其开放孔隙、定制化潜力而受到众多领域的广泛关注，但粉末床熔合技术制备的致密内部结构无法满足多孔材料在大比表面积需求场景下的特性。本文提出了一种通过粉末改性和数字光处理（DLP）3D打印多尺度多孔内部结构钛支架的策略。钛粉经改性后与丙烯酸树脂复合并保持球形。与原始粉末浆料相比，改性粉末浆料表现出更高的稳定性和更好的固化特性，且固含量为45vol%的改性粉末浆料的深度灵敏度提高了约72%。随后将固含量达到45vol%的浆料通过DLP 3D打印打印成绿色支架。烧结后，支架具有大孔（孔径约为 1 毫米）和内部开放的微孔（孔径约为 5.7–13.0 µ m）。此外，这些小尺寸（约 320 µ m）支架保留了足够的抗压强度
三维体外培养系统在针对癌症干细胞的抗癌药物研发中的应用
摘要：肿瘤是全球最常见的死亡原因之一。欧洲每年新增 370 万例肿瘤病例，超过 190 万患者死亡（WHO 数据）。大多数研究领域都致力于开发新的治疗策略，以有效消除肿瘤、防止其缓解并避免或减少治疗的副作用。过去，通常使用经典的 2D 细胞培养或免疫缺陷动物模型来培养和在人类癌细胞系上测试药物。如今，人们对三维 (3D) 细胞培养的兴趣日益浓厚，这种方法与平面培养细胞有显著不同，既考虑了基因表达，也考虑了细胞间相互作用。各种证据表明，高致瘤性可能取决于小细胞群的出现，据指出，这是转移和复发的原因。这个群体被称为癌症干细胞 (CSC)，暗示与正常干细胞有很多相似之处。CSC 是化疗失败以及多药耐药 (MDR) 的主要原因。 CSC 还可以通过细胞因子网络与炎症系统的巨噬细胞等其他细胞相互作用。3D 培养的一大优势是可以分离和研究被其环境包围的 CSC 群体。本文旨在总结已知的 3D 细胞培养，特别是在 CSC 研究领域，因为肿瘤环境对干细胞标志物表达及其发育非常重要。
HPV 18 型对 CADM1 转录的抑制是由启动子-增强子相互作用的三维重排介导的
感染后，人乳头瘤病毒 (HPV) 会操纵宿主细胞基因表达，以创造一个有利于有效和持续感染的环境。病毒诱导的宿主细胞转录组变化被认为是导致致癌的原因。在这里，我们通过 RNA 测序表明，致癌 HPV18 附加体在原代人类包皮角质形成细胞 (HFK) 中的复制会驱动宿主转录变化，这些变化在多个 HFK 供体之间是一致的。我们之前已经表明，HPV18 将宿主蛋白 CTCF 募集到病毒附加体中，以控制分化依赖性病毒转录程序。由于 CTCF 是宿主细胞转录的重要调节器，它通过协调表观遗传边界和长距离染色体相互作用，我们假设 HPV18 也可能操纵 CTCF 来促进宿主转录重编程。通过 ChIP-Seq 分析宿主细胞基因组中的 CTCF 结合情况，结果显示，虽然病毒不会改变 CTCF 结合位点的总数，但是有一部分 CTCF 结合位点要么富集要么缺乏 CTCF。许多这些改变的位点聚集在差异表达基因的调控元件内，包括抑制上皮细胞生长和侵袭的肿瘤抑制基因细胞粘附分子 1 (CADM1)。我们发现 HPV18 的建立会导致 CADM1 启动子和上游增强子处的 CTCF 结合降低。在没有 CpG 高甲基化的情况下，CTCF 结合的丧失与 CADM1 的表观遗传抑制同时发生，而包括转录调节因子 ZBTB16 在内的相邻基因则被激活。这些数据表明，在 HPV18 建立后，CADM1 基因座会发生拓扑重排。我们利用 4C-Seq（环状染色体确认捕获测序）测试了这一假设，并表明 HPV18 的建立导致
混合玻璃中稳定量子点的三维直接光刻
摘要 半导体量子点 (QDs) 作为高性能材料，在当代工业中发挥着重要作用，这主要是因为它们具有高光致发光量子产率、宽吸收特性和尺寸相关的光发射。使用 QDs 作为微光学应用的构建块来构建定义明确的微/纳米结构至关重要。然而，制造具有设计功能结构的稳定 QDs 一直是一个挑战。在这里，我们提出了一种在具有特定保护性能的混合介质中对所需 QDs 进行三维直接光刻的策略。丙烯酸酯功能化的混合前体通过超快激光诱导多光子吸收实现局部交联，实现超越衍射极限的亚 100 纳米分辨率。印刷的微/纳米结构具有高达 600 ◦ C 的热稳定性，可以转化为体积收缩的无机结构。由于 QDs 封装在密集的硅氧分子网络中，功能结构表现出良好的抗紫外线照射、腐蚀性溶液和高温稳定性。基于混合三维纳米光刻技术，可制备双色多层微/纳米结构，用于三维数据存储和光学信息加密。本研究为制备所需的量子点微/纳米结构提供了一种有效的策略，支持开发稳定的功能器件应用。
类器官伦理类型学：三维干细胞构造的多样性及其在生物伦理学中引发的诸多问题
摘要 干细胞研究的进步和前景引发了许多特定的伦理问题。虽然生物学研究人员和生物技术创新者往往很难驾驭干细胞研究的伦理环境，但公众和其他相关人士（从伦理学家到政策制定者）也很难掌握一个朝多个方向发展的新兴领域的技术性。类器官是这些新的生物技术结构之一，目前正在引起生物伦理学的激烈争论。在本指南中，我们认为不同类型的类器官具有不同的新兴特性，具有不同的伦理含义。从一般特性到特定特性，我们从哲学和伦理的角度提出了类器官技术和其他相关生物技术的类型学。我们指出了相关的伦理问题，并试图传达正在进行的研究和新兴技术对象所特有的不确定性。
通过单步脉冲电位法制备三维阳极铝模板
图 1. 阳极氧化过程示意图和所生产样品的图像。 (a) 两步 (红色) 163 和单步 (绿色) 阳极氧化方法的比较示意图。在单步中，脉冲阳极氧化方案直接应用于短暂恒电位方案之前 164。 (b) 用于制造 3D AAO 165 模板的脉冲电位分布示例。 (c) 由高纯度 Al (99.999%) 制备的 3D AAO。 (d) 由低纯度 Al (99.5%) 制备的 3D AAO。 166 (e) 由 99.5% Al 制备的 3D AAO，呈现氧化物分解 (暗灰色和浅灰色区域)。 （f）经过后处理化学蚀刻后的 3D AAO，由 99.999% 和 99.5% Al 制成，三个不同的 t 周期为：180、240 和 360 秒。还显示了每个样品的样品 168 蚀刻时间。 169
三维纳米石墨烯与介孔锗的集成
摘要：石墨烯是用于改性物理化学表面性质的关键材料。然而，其平坦表面限制了需要高比表面积的应用。可以通过将二维材料集成到三维结构中来克服这一限制。本文介绍了一种石墨烯-介孔锗 (Gr-MP-Ge) 纳米材料的受控合成策略。分别采用双极电化学蚀刻和化学气相渗透对 Ge 基底进行纳米结构化，随后进行 3D 纳米石墨烯涂层。虽然拉曼光谱显示纳米石墨烯的域尺寸可随处理温度而调整，但透射电子显微镜数据证实 Gr-MP-Ge 的结晶度得以保留。X 射线光电子能谱表明，对于 Gr-MP-Ge，碳与 Ge 之间存在非共价键合。最先进的分子动力学建模可以通过自由基的存在更深入地了解合成过程。这种纳米材料的成功合成使得纳米石墨烯可以集成到具有高纵横比和轻重量的三维结构中，从而为这种多功能纳米材料的多种应用开辟了道路。
冷里德堡原子系统中不同光晶格之间的三维物质波孤子变换
我们提出了一种新方法，通过操纵三维（3D）物质波孤子（MWS）的深度和中心来实现不同光学势阱之间的变换。通过平方算子法获得3D MWS，并通过使用分步傅里叶方法进行时间演化将其转换为其他类型（椭圆形/环形/项链形）。通过将变换后的孤子与使用平方算子法迭代获得的孤子进行比较，证明了我们方法的有效性和可靠性。由于电位的调制，可以观察到MWS的重新分布。在某些复杂的光学势阱中，我们展示了通过这种转换方法产生奇异的MWS，例如双回转模式。总体而言，可控孤子变换为全光切换、光信息处理和各种其他应用提供了绝佳的机会。