便携式生物传感器被作为分析复杂复杂生物样品的强大诊断工具。这些生物传感器通过利用诸如蛋白质,核酸,微生物或微生物产物,抗体和EN Zymes等生物分子来提供敏感的检测能力。他们的速度,准确性,稳定性,特异性和低成本使它们在法医调查和刑事案件中必不可少。值得注意的是,已经开发了便携式生物传感器来快速检测毒素,毒物,体液和炸药。事实证明,它们在可疑样品的法医检查中无价之宝,从而产生有效且公平试验的有效结果。便携式生物传感器的关键优势之一是它们提供对法医样品的敏感和无损检测而无需大量样品准备的能力,从而减少了错误结果的可能性。这项全面的综述概述了便携式生物传感器的当前检测敏感材料的进步,突出了它们在进行研究和增强敏感样品检测能力方面的重要性。
基本的本地对准搜索工具(BLAST)是生物信息学中一种多功能且常用的序列分析工具。BLAST允许跨核苷酸和氨基酸序列进行快速,灵活的序列相似性搜索,从而导致了不同的应用,例如蛋白结构域的识别,矫形器搜索和系统发育注释。大多数BLAST实现都是命令行工具,它们作为逗号分隔的值文件产生输出。但是,我们的工具箱仍然缺少一种类似爆炸的算法的便携式,模块化和可嵌入的实现。在这里,我们提出了nsearch,一种命令行工具和C ++ 11库,该库提供了类似BLAST的功能,可以轻松地嵌入任何应用程序中。作为此便携性的一个示例,我们提供了Blaster,该爆炸器利用NSearch为R编程语言提供类似本机爆炸的功能,以及为Python提供类似功能的NPY搜索。这些软件包允许将类似BLAST的功能嵌入到较大的框架中,例如闪亮或Django应用。基准表明,NSearch,NPysearch和Blaster在速度和准确性上与其他常用的现代爆炸实现(例如VSearch and Blast+)相当。我们设想了针对数据科学中常用的其他语言(例如朱莉娅)的类似实现,以促进序列相似性比较。nsearch,Blaster和NPysearch可在BSD 3.0许可下免费使用,并在Github Conda,Cran(Blaster)和PYPI(NPysearch)上使用。
致谢 ............................................................................................................................. 67
1 加拿大国家研究委员会航空航天研究中心;加拿大渥太华 2 aiRadar Inc.,www.airadar.com;加拿大温哥华 3 卡尔顿大学系统与计算机工程系;加拿大渥太华 4 加拿大国防研究与发展局,国防部;加拿大渥太华
便携式低场磁共振成像 (LF-MRI) 的出现预示着神经成像的新机遇。低功耗要求和便携性使得扫描可以在传统磁共振成像套件的受控环境之外进行,从而增强了对现有技术不太适合的适应症的神经成像的访问。最大限度地利用从 LF-MRI 降低的信噪比中提取的信息对于开发临床有用的诊断图像至关重要。电磁噪声消除和稀疏 k 空间数据的机器学习重建算法的进展以及新的图像增强方法现已促成这些进步。将技术创新与床边成像相结合,为可视化健康大脑和检测急性和慢性病理变化创造了新的前景。硬件的持续开发、脉冲序列和图像重建的改进以及临床实用性的验证将继续加速这一领域的发展。随着进一步的创新,便携式 LF-MRI 将促进 MRI 的民主化并创造传统系统以前无法实现的新应用。
摘要:目前,大多数水测试是在实验室中进行的,并且在自然水域中量化元素的便携式方法仍有待确定。相比之下,便携式X射线荧光(PXRF)分析和便携式激光诱导的分解光谱(PLIB)等便携式仪器已成为常规的分析方法,用于固定固体中元素的量化。本研究旨在表明PLIB也可以用于天然水的化学组成测量。瓶装矿物水作为样品材料。使用表面增强的液体到固体转换技术来改善检测极限并规避液体分析中的物理局限性。结果表明,可以使用记录的方法对其离子进行定量分析低至中矿的水域。对于更高浓缩的样品,通常高于1000 µs/cm的电导率(EC),需要以自动吸收校正的形式进行进一步的调整。但是,可以使用记录的方法分析主阳离子(Li +,Na +,Mg 2+,K +,Ca 2+和SR 2+)的电导率的水以及使用记录的方法(SO 4 2-和Cl-)的主要阳离子。这项研究表明,开发基于领域的PLIB作为定量水分析的工具存在显着潜力。
使用便携式 96 孔生物电子传感阵列对 47 名患者进行胰腺癌前体筛查,以在囊肿液和血浆中进行单分子检测,可在护理点 (POC) 部署。胰腺癌前体是粘液囊肿,通过最先进的细胞病理学分子分析(例如 KRAS mut DNA)诊断的灵敏度最高为 80%。同时增加与恶性转化相关的蛋白质(例如 MUC1 和 CD55)的检测被认为是提高诊断准确性的关键。这里提出的生物电子阵列基于单分子大晶体管 (SiMoT) 技术,可以在单分子识别极限 (LOI)(1% 的假阳性和假阴性)下检测核酸和蛋白质。它包括一个类似于酶联免疫吸附测定 (ELISA) 的 8 × 12 阵列有机电子一次性盒式磁带,其中带有电解质门控有机晶体管传感器阵列,以及一个可重复使用的读取器,集成了定制的 Si-IC 芯片,通过安装在 USB 连接的智能设备上的软件进行操作。该盒式磁带配有 3D 打印的传感门盖板。5 到 6 名患者血浆或囊液中的 KRAS mut 、MUC1 和 CD55 生物标志物在 1.5 小时内以单分子 LOI 进行多路复用。胰腺癌前体通过机器学习分析进行分类,从而产生至少 96% 的诊断敏感性和 100% 的诊断特异性。这项初步研究为基于 POC 液体活检对血浆中胰腺癌前体进行早期诊断开辟了道路。
便携式低场MRI(LF-MRI)的出现,预示着神经影像学的新机会。低功率要求和可运输能力已使传统MRI套件的受控环境之外进行扫描,从而增强了对不适合现有技术的指示的神经影像的访问。最大化从LF-MRI的信噪比降低的信息中提取的信息对于开发临床上有用的诊断图像至关重要。电磁噪声消除和机器学习重建算法的进展来自稀疏K空间数据以及图像增强的新方法,现在已经实现了这些进步。耦合技术创新与床边成像为可视化健康的大脑并检测急性和慢性病理变化时创造了新的前景。正在进行的硬件的开发,脉冲序列和图像重建的改进以及临床实用程序的验证将继续加速该领域。随着进一步的创新发生,便携式LF-MRI将促进MRI的民主化,并创建以前不可能使用常规系统可行的新应用。
磁共振成像(MRI)对于诊断脑肿瘤至关重要。[13]尽管传统的MRI具有高场面的力量,但在资源有限的设置中,它们的使用挑战,因为它们需要受控的环境和合格医疗人员的监督。根据世界卫生组织的说法,2010年全球人口中有四分之三以上无法获得诊断医学成像。 [15]由于经济停滞和低中收入国家(LMIC)的人口增加,这种差异随着时间的流逝而增长。 根据一位消息来源,日本报告的每人MRI扫描仪是印度的90倍。 [10] Hricak等人的分析。 [7]表明,不管癌症治疗和护理质量的改善如何扩大成像设施,都可以防止全球数百万癌症死亡,从而增加预期寿命和改善的经济成果,尤其是在LMIC中。根据世界卫生组织的说法,2010年全球人口中有四分之三以上无法获得诊断医学成像。[15]由于经济停滞和低中收入国家(LMIC)的人口增加,这种差异随着时间的流逝而增长。根据一位消息来源,日本报告的每人MRI扫描仪是印度的90倍。[10] Hricak等人的分析。[7]表明,不管癌症治疗和护理质量的改善如何扩大成像设施,都可以防止全球数百万癌症死亡,从而增加预期寿命和改善的经济成果,尤其是在LMIC中。
摘要:本文旨在开发带有模块化电池组的便携式电源,该电池组由太阳能电池板和控制器充电,该电池组可以在诺萨加拉伊(Norzagaray)提供Bulacan的Dumagat Tribe,可访问Bulacan的基本电动需求。使用负载时间表计算他们的需求,并根据PEC第6.09条(太阳能PV Systems)设计系统。通过使用Arduino监测电压水平来评估数据,并使用统计处理来确定充电和放电率的任何显着差异。该系统配备了以下主要组件:逆变器,带电池管理系统(BMS)的12V电池组,整流器电路,便携式太阳能电池板,太阳能充电器控制器和3D打印的外壳。对数据的解释表明,在3天的测试持续时间内,电池的充电率和排放率相当一致。因此,实现了以下目标:确定位于Bulacan Norzagaray的Dumagat Tribe主要前哨区域的能源需求,以开发一种便携式电源系统,以满足上述需求,以衡量该系统通过定量含义和提供频繁的电力和启用型电源的系统在为部落提供能源方面的有效性。提出了以下建议:1)通过使用更高质量(更高容量)的18650电池电池来进一步改善电池组,以延长使用持续时间,2)使用更强大的太阳能电池板,优选比本研究中使用的太阳能更紧凑,而3)可以尝试使用不同类型的电池,例如Li-Po。