通过层沉积技术进行原子级材料合成为控制材料结构和产生具有独特功能特性的系统提供了独特的机会,而这些特性无法通过传统的批量合成路线稳定下来。然而,沉积过程本身呈现出一个巨大的多维空间,传统上是通过直觉和反复试验来优化的,从而减慢了进度。在这里,我们介绍了深度强化学习在模拟材料合成问题中的应用,利用 Stein 变分策略梯度 (SVPG) 方法训练多个代理来优化随机策略以产生所需的功能特性。我们的贡献是 (1) 一个完全开源的分层材料合成问题模拟环境,利用动力学蒙特卡罗引擎并在 OpenAI Gym 框架中实现,(2) 扩展 Stein 变分策略梯度方法以处理图像和表格输入,以及 (3) 使用 Horovod 开发 SVPG 的并行(同步)实现,将多个代理分布在 GPU 和 CPU 上的单个模拟环境中。我们展示了这种方法在优化材料表面特性、表面粗糙度方面的实用性,并探索了与传统的演员-评论家 (A2C) 基线相比,代理使用的策略。此外,我们发现 SVPG 比传统的 A2C 更稳定训练过程。如果解决实施挑战,这种经过训练的代理可用于各种原子级沉积技术,包括脉冲激光沉积和分子束外延。
非洲猪瘟病毒 (ASFV) 是一种大型、复杂的 DNA 病毒,属于 Asfarviridae 科,可引起非洲猪瘟 (ASF),这是一种影响家猪和野猪种群的高致命疾病,死亡率高达 100%。这种疾病最初在非洲和撒丁岛流行,现已蔓延至全球,造成重大经济损失。尽管进行了广泛的研究,但全球尚未有有效的 ASFV 商业疫苗,这促使人们继续努力了解该病毒的遗传和功能特性。质粒是一种小的环状 DNA 分子,通过实现克隆、基因表达和蛋白质生产,在研究中发挥着至关重要的作用。本报告介绍了 ASFV 质粒库和相应数据库的开发,以支持 ASF 疫苗开发、基因功能分析和蛋白质表征方面的研究工作。该库包含编码 161 个 ASFV 开放阅读框 (ORF) 的质粒,这些质粒在 CMV 启动子的控制下克隆。质粒库有助于抗原筛选和功能测定,质粒内的限制酶位点可用于克隆和表达研究,确保 ASFV 研究的多功能性和可重复性。该质粒库的开发是加速 ASF 疫苗研究和推进分子研究的重要资源。它还为其应用于其他微生物奠定了基础,增强了其在更广泛的传染病研究中的实用性。
液体中的脉冲激光消融(PLAL)是一种合成具有控制尺寸和形态的高纯度,无配体纳米材料的技术。这项研究的重点是通过在193 nm处使用重点的脉冲精液激光和2-4 J/cm 2(5 Hz的150 MJ,持续30分钟150 MJ),侧重于MXENE纳米结构(TI₃C₂)的合成。在去离子水和十二烷基硫酸盐分散剂的溶剂混合物中,使用2 mm厚的直径和5 mm的ti₃c₂靶标,在瞬态条件下,在约2,000 k温度和10⁷10⁸10⁸PA压力的瞬态条件下产生纳米结构的mxenes。该方法可最大程度地减少前体和副产品的污染,从而确切地控制纳米颗粒的大小和分布,同时保留结构完整性和功能特性。使用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散光谱(EDS)来表征合成的MXENE(EDS),并揭示了不同的形态,例如皱纹的板状结构,例如石墨烯氧化物,均匀的纳米结构,均匀的纳米结构一致的2D FLAKES一致,表明较薄,均匀的合成:均匀的分层:在EDS光谱中观察到氧化。这项研究证明了对产生高质量MXENE纳米颗粒的皮质方法的生存能力,并为纳米材料合成的未来创新提供了基础,用于其他多种2D技术应用。
摘要:由于其独特的结构和功能功能,纳米材料被广泛投资于广泛的工业领域的潜在应用。在这种情况下,鉴于蛋白质的丰度,无毒和稳定性,基于蛋白质的纳米颗粒为封装和保护提供了一种有希望的可持续方法,并且可以用于工程的纳米载体中,这些纳米载体能够按需释放活跃的化合物。Zein是一种从玉米中提取的植物蛋白,它具有生物相容性,可生物降解和两亲性。目前有几种方法和技术参与基于Zein的纳米颗粒制备,例如反应降水,喷雾干燥,超临界过程,共凝聚和乳液程序。由于其特殊的特征,基于Zein的纳米颗粒被广泛用作靶向应用领域的活性化合物的纳米载体,例如药物输送,生物成像或软组织工程,如其他人所报道。这篇综述的主要目的是调查基于Zein的纳米载体在不同的高级应用中的使用,包括食品/食品包装,化妆品和农业,这吸引了研究人员的努力,并利用Zein NP在文化遗产领域的未来潜在发展,这仍然是相对未探索的。此外,提出的概述着重于几种制备方法(即反溶剂过程,Spry Drying),将不同的分析方法与NPS的结构和功能特性相关联,及其能够作为生物活性化合物的载体,以保存其活性并在特定的工作条件下释放。
神经性疼痛(NPP)是由对体感神经系统损害引起的。其突出的症状是自发疼痛,痛觉过敏和异常疼痛。这种疼痛是持久且难以忍受的,严重影响了患者的生活质量。目前,止痛药对NPP的临床治疗效果仍然不理想,它也无法修复受损的神经并获得长期治疗结果。近年来,细胞疗法在疼痛领域的应用产生了令人鼓舞的结果,包括临床前研究和临床试验。间充质干细胞(MSC)是源自中学的多能祖细胞。他们具有自我更新和分化为多种细胞类型的能力,并已被广泛研究和应用于神经增生医学领域。MSC通过调节靶细胞中的多个过程,包括免疫调节,抗炎性特性,促进轴突再生,再生髓鞘再生,促进血管生成以及促进神经亲子性因素。此外,MSC还可以释放外泌体,这可能是其镇痛作用的一部分。从MSC得出的外泌体也具有母细胞的功能特性,并且具有通过促进细胞增殖,调节炎症反应,减少细胞死亡,促进轴突再生和血管生成的治疗潜力来治疗NPP。因此,在本文中,我们讨论了NPP的当前治疗策略,并探讨了MSC在NPP治疗中的功能和机制。我们还分析了MSC在NPP临床试验中的应用中的当前问题和挑战。
** Dr. K.P.Yadav 介绍 软件可靠性是评估软件质量的重要因素。软件可靠性是指软件在指定条件下在指定时间内不会导致系统故障的可能性。根据 ISO/IEC 25010:2011 产品质量模型,可靠性定义为系统、组件或产品在指定条件下在指定时间内执行指定功能的程度。软件可靠性是质量模型八个功能特性中影响软件系统效率的关键因素之一,该特性进一步分为成熟度、可用性、容错性和可用性等子特性。与硬件一样,软件的可靠性也可以测量和评估。如今,软件在越来越多的行业中发挥着越来越重要的作用。随着现代工业系统日益复杂,软件可靠性的保证也愈加困难。目前,尽管已经开展了大量研究,并有大量应用投入使用,但软件可靠性领域还有很长的路要走。计算机系统分为硬件和软件。硬件包括电子外围设备、设备和设备等。软件是使用硬件组件执行的程序。它指示硬件组件做什么。指令集称为程序,编写此类程序的过程称为编程。程序可以用任何编程语言编写,如 C、CPP、Visual Basics 和 Java 等。这些编程语言必须转换为机器语言,因为它们可以被操作系统理解。软件由计算机程序组成,计算机程序是计算机的指令序列。编写(或编码)程序的过程称为编程,执行此任务的个人称为程序员。软件在人类生活的几乎所有领域都变得越来越重要,例如电视、手机、智能设备和登录任何互联网应用程序等;
人们对由相对少量相互作用的神经元组成的各种集合和大型神经形态系统进行了研究 [1±6]。在《Physics Uspekhi》中,许多综述介绍了使用非线性物理方法研究大脑和神经集合中的动态过程的相关主题 [7±18]。最近,对工作大脑的认知和功能特性进行建模已经成为神经动力学的前沿 [19±21]。尤其是,人们对这一主题越来越感兴趣,这与创建能够重现自然智能关键特性的人工智能系统有关 [22, 23]。为了解决这类问题,有必要建立新的动态模型,这些模型首先可以重现复杂的层次组织,其次可以重现神经元结构的可塑性,因为它们的组成以及结构之间和结构内的连接会根据信息输入的存在与否而变化。迄今为止,已经开发出两种动态建模方法 [24, 25]。其中一种方法是所谓的自上而下的方法,模型采用大脑活动模式——模拟大脑高级过程的积分变量 [20]。另一种方法自下而上,对于可以重现大脑高级功能的神经结构模型,首先,基于对神经元和结构之间连接的真实描述,建立单个神经元的模型 [25, 26]。显然,这两种方法的生物学相关模型都应该基于实验数据。在神经生理学家对大脑进行的实验研究中,神经元的活动是在受试者休息时或受试者执行某项任务时记录的。基于实验数据的模型可以通过两种方式开发。第一种是数据驱动建模,即重建一个动态系统,该系统产生的时间序列在数量上接近实验记录的时间序列。第二种方式是基于所考虑的行为问题建模,即
转录因子 (TF) 是一种蛋白质,它通过与特定 DNA 序列结合,通过与基因组中的特定调控元件相互作用来激活或抑制基因表达,从而充当基因表达的关键调节器。TF 通常具有多个功能域,这些功能域有助于其调节功能。这些功能域基本上由三个域组成:核定位信号 (NLS) 域、DNA 结合域 (DBD) 和激活域 (AD)。通过这些域的协调相互作用,TF 响应细胞内的各种内部和外部信号来调节基因表达。TF 复杂机制的缺陷与越来越多的人类疾病有关。因此,基于 TF 的基因调控研究被认为是许多生物应用的有前途的方法。在这种情况下,研究人员旨在使用一种称为 NanoScript 的基于纳米粒子的平台来模拟 TF 的结构和功能特性。NanoScript 的作用类似于天然 TF,可实现精确的基因调控和细胞重编程,并为控制和有针对性地操纵基因表达提供了新的可能性。 NanoScript 的主要目标是以非病毒方式在转录水平上调节基因表达。NanoScript 可以通过与内源 DNA 相互作用并启动转录活性来激活特定基因,作为基因操作和细胞重编程的蛋白质替代合成结构。该平台由于其可调组件(纳米粒子和表面组件)和有效调节基因表达的能力,在干细胞生物学、癌症治疗和细胞重编程领域具有多种应用潜力。然而,NanoScript 也有一些局限性,例如可能与脱靶基因相互作用。本研究讨论了 NanoScript 在基因调控领域的当前研究和技术,以及该技术的优势和挑战。
输送液体流动的自然结构表现出流动介导力和长期适应之间的相互作用。这种现象与心血管系统有关,其中心腔的几何重塑是导致心力衰竭的病理进展的主要机制。这里分析了心脏中只有一个右心室 (SRV) 的儿童的心脏适应性。在这些患者中,左心室 (LV) 发育不良,健康的右心室 (RV) 在出生后早期通过手术重新连接,以承担系统心室的功能作用。这种情况代表了一种研究心脏适应性的特殊模型,本研究利用了不常见的数据集(64 个正常 RV、64 个正常 LV、64 个具有临床正常功能的 SRV)。从流体动力学和组织变形的角度分析心室功能性能,目的是验证 SRV 配置从原始 RV 适应到向 LV 功能发展的程度。结果表明,由于工作压力较高,SRV 的体积立即增大,几何形状也更宽。然而,流体动力学湍流较弱,推进力减小。周围组织出现肌肉增厚,肌纤维多向取向,模仿 LV。然而,流动性能降低和结构一致性较低使 SRV 面临更高的进行性功能障碍适应风险。这项研究表明了心脏流量和组织反应之间的相互作用如何代表导致心力衰竭发展的宏观驱动因素。更一般地说,联合评估流体动力学和结构功能特性可能是探索不同时间尺度上的适应过程的必要条件。
对于功率高达 120W 的低功率设备,混合 DC-DC 转换器已成为表面贴装技术 (SMT) 的首选组装方式。虽然许多转换器的要求只能通过定制设计和内部设计解决方案来满足,但对标准现成 DC-DC 转换器的需求仍在不断上升。混合 DC-DC 转换器比当今的任何 SMT 组装技术都小得多,重量也更轻。混合组装的可靠性仍然是一个挑战,但自 80 年代中期许多用户放弃混合技术并采用 SMT 进行新设计以来,组装过程已取得显著改善。得益于行业标准规范 MIL-PRF- 38534(参考1)以及随着时间的推移而获得的许多经验教训,今天制造的混合设备可以以最高的信心完成长达 18 年的太空任务。近年来,随着卫星设计人员寻找最小化尺寸和质量的方法,混合 DC-DC 转换器已进入太空应用领域。随着混合 DC-DC 制造商对卫星功能接口要求有了更好的了解,新的混合转换器中融入了更多功能特性。此外,新一代混合砖、IR 的 S、M3G 和 LS 系列提供了完整的设计分析和资格测试报告。这使得混合 DC-DC 转换器对设计人员更具吸引力,因为它们不仅在非经常性工程工作方面,而且在文档和资格方面都大大降低了非经常性成本,并缩短了交货时间。卫星电源系统要求随着转换器设计不断获得传承,预计新标准混合转换器的使用将继续上升。