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使用光激活正确位置的处理
理论上简单但在实践中很复杂的解决方案只能在需要的位置激活药物。然而，这项具有挑战性的研究任务将使在特定位置的生物体中激活或灭活蛋白质，以更好地了解其功能。‘一切都从这个方法论问题开始，''回忆说，Unige医学学院细胞生理学和代谢系教授莫妮卡（Monica Gotta）与科学学院的有机化学系教授尼古拉斯·温辛斯格（Nicolas Winsinger）启动并协调了这项研究。‘我们正在寻找一种抑制细胞分裂蛋白质PLK1蛋白（何时何地）的蛋白质的方法，以更好地理解其在生物体发展中的功能”。
光遗传学：用光控制细胞功能
调节膜电位的工具 光遗传学最常见的用途之一是改变可兴奋细胞的膜电位。在神经元中，膜去极化会导致瞬态电信号（脉冲）的激活，这是神经元通讯的基础。相反，膜超极化会导致这些信号的抑制。控制操作这些电流的“开关”使神经科学家能够研究神经元在功能上如何相互关联以及神经元回路如何控制行为。通过外源表达改变神经元膜电位的光激活蛋白，光可以用作开关。一种方法是使用化学修饰的所谓“笼状配体”，这些配体在光刺激下变得活跃并与通过基因引入特定神经元的外源性受体结合。配体也可以通过充当光开关的光敏化合物与受体本身相连。在这两种情况下，都必须将光敏的可溶性或束缚配体注入细胞或组织，使它们对光敏感。或者，可以使用编码光敏蛋白（如视蛋白）的天然基因。这些光敏跨膜蛋白与发色团视网膜共价结合，视网膜吸收光后发生异构化（例如，从反式变为顺式构型），从而激活蛋白质。值得注意的是，视网膜化合物在大多数脊椎动物细胞中含量充足，因此无需注入外源分子。第一个利用视蛋白进行哺乳动物神经元光学控制的遗传编码系统是通过外源表达果蝇的三基因系统建立的。表达这些蛋白质的神经元对光的反应是数秒内的去极化和尖峰波。最近发现，微生物中的视蛋白（将光敏域与同一蛋白质中的离子通道或泵相结合）也可以调节神经元信号，通过在单个易于表达的蛋白质中提供更快的控制，彻底改变了该方法。这些神经元开关中的第一个使用了通道视紫红质-2 (ChR2)。当在神经元中表达并暴露于蓝光时，这种非选择性阳离子通道会立即使神经元去极化
使用通用光伏设备模型
在染料敏化的太阳能电池（DSSC）中，光被敏化的染料吸收。当光撞击染料分子时，它会吸收光子并将其兴奋至更高的能量状态。这种激发态允许染料分子将电子注入半导体的传导带，从而产生电流。选择染料特性非常重要，因为它可以帮助提高DSSC的性能。然而，从相同批次用作染料的植物或水果的相同输出电流特性非常困难。此外，改善了制造染料敏化的太阳能电池的电性能，例如短路电流密度和效率，这是至关重要的，因为需要考虑许多实验因素。因此，要最大程度地减少材料资源的额外利用，这是由于制造不成功的风险并理想地获得更好的性能，进行基于模拟的研究对于优化DSSC的性能很重要。自由软件通用光伏设备模型（GPVDM）是一个有前途且有趣的工具，因为它的免费许可和通过图形接口易于访问，用于模拟光电设备，包括OLED，OFET和各种类型的太阳能电池。本文考虑了3-D光伏设备模型GPVDM，以模拟用不同的叶绿素染料样品以DSSC性能模拟所提出的结构。本文旨在表征基于叶绿素的DSSC的高电流密度 - 电压（J-V），并确定合适的光伏仿真软件，用于运行基于叶绿素的DSSC的模拟。最后，将结果与各种文献来源中报道的实验数据进行了比较。结果表明，对于虫丝豆糖叶（CHL E），增强的短路电流密度（JSC）为0.3556 mA cm -2，这是所测试的其他染料中最高的。模拟短路电流密度（JSC）的值与已发表论文中报道的JSC的实验结果略有不同。总而言之，GPVDM可被认为适用于建模DSSC。
用光拓扑来操纵散射光谱...
6 Light and Matter 8 9 Hooman Barati Sedeh 1 , Danilo G. Pires 1 , Nitish Chandra 1 , Jiannan Gao 1 , Dmitrii Tsvetkov, 1 Pavel 10 Terekhov 1 , Ivan Kravchenko 2 , Natalia Litchinitser 1, * 11 12 1 Department of Electrical and Computer Engineering, Duke University, 27708 Durham, NC,美国。13 2纳米相材料科学中心，橡树岭国家实验室，37831 Oak Ridge，美国田纳西州。15 * Corresponding author: natalia.litchinitser@duke.edu 16 17 Keywords: mie resonances, structured light, multipole decomposition, high-index nanoparticle 18 19 Abstract 20 21 Structured lights, including beams carrying spin and orbital angular momenta, radially and 22 23 azimuthally polarized vector beams, as well as spatio-temporal optical vortices, have 24 attracted significant由于其独特的振幅，相位前，极化和25 26的时间结构引起的兴趣，从而在光学和量子中实现了各种应用27 28通信，微观渗透和超分辨率成像。在平行的结构化29个光学材料，超材料和元面孔中，由工程单元组成 - 31个元原子，开辟了新的途径，用于操纵光的流动和光学感测。32 33虽然几项研究探索了对单个元原子的结构化光作用，但它们的34个形状在很大程度上仅限于简单的球形几何形状。但是，
使用光流>对路径积分的控制和重新校准
海马位置细胞受到自我运动（白痴）信号和外部感觉地标的影响，因为动物会导航其环境。为了不断更新内部“认知图”上的位置信号，海马系统会随着时间的推移整合了自我运动信号，该过程依赖于精细校准的路径积分增益，该过程将物理空间中的运动与认知图上的运动相关。目前尚不清楚单独使用习惯性提示（例如光流）是否对认知图产生足够的影响以实现路径积分的重新校准，还是地标提供的偏振位置信息对于此重新校准至关重要。在这里，我们通过自由移动的大鼠中的纯光流信息进行了路径积分增益的重新校准和对位置的系统控制。这些发现表明，大脑不断地重新平衡冲突的惯用性线索的影响，以微调路径整合的神经动力学，并且这种重新启动过程不需要自上而下的，明确的位置信号。
使用光流在自动驾驶汽车上的光流
2理论4 2.1 LIDAR。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 4 2.2探测仪。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 4 2.2.1视觉探测器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 5 2.2.2直接稀疏探针。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6 2.3光流。 。 。2理论4 2.1 LIDAR。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 2.2探测仪。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 2.2.1视觉探测器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 2.2.2直接稀疏探针。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 2.3光流。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 2.3.1光流估计的Lucas-Kanade方法。。。。。8 2.3.2卢卡斯·卡纳德（Lucas-Kanade）背后的假设。。。。。。。。。。。。。。10 2.4特征检测。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 2.5仿射转化估计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 2.5.1仿射转换矩阵定义。。。。。。。。。。。。。12 2.5.2翻译和旋转计算。。。。。。。。。。。12 2.6惯性测量单元。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12
使用光绘画和深度学习预测心血管疾病的风险
心血管疾病（CVD）负责低收入和中等收入国家的过早死亡。早期的CVD检测和干预在这些人群中至关重要，但是许多现有的CVD风险评分需要进行体格检查或实验室测量，这在此类卫生系统中可能具有挑战性。在这里，我们调查了使用光摄影学（PPG）的潜力，这是一种在大多数智能手机上可用的传感技术，可以潜在地以低成本启用大规模筛查，以进行CVD风险预测。我们开发了一个基于PPG的CVD风险评分（DLS），以预测十岁内发生重大不良心血管事件（MACE：非致命性心肌梗死，中风和心血管死亡）的可能性，仅鉴于年龄，性别，性别，吸烟状态和PPG作为预测者，只有年龄，性别，性别，性别，性别，性别，性别，性别，性别，性别，性别，性别。我们将DLS与基于办公室的Refit Who-Who分数进行了比较，该分数采用了WHO和Globorisk分数（年龄，性别，吸烟状况，身高，体重和收缩压）的共享预测指标，但在UK Biobank（UKB）同胞上进行了改装。在UKB队列中，DLS的C统计效果（71.1％，95％CI 69.9-72.4）与基于办公室的Refit-Who得分（70.9％，95％CI 69.7-72.2;非内野利率2.5％，p <0.01）。DLS的校准令人满意，平均绝对校准误差为1.8％。在基于办公室的分数中添加DLS功能将C统计量提高了1.0％（95％CI 0.6-1.4）。dls预测，十年的MACE风险与基于办公室的Refit-Who得分相当。它提供了概念验证，并提出了基于PPG的方法在资源有限地区基于社区的初级预防的潜力。
利用光激活化合物进行靶向癌症治疗
摘要：癌症化疗受到药物干预的适度选择性和毒副作用的影响。克服这一限制并为治疗带来更有效和选择性的新方法之一是使用光选择性激活抗癌化合物。在这篇综述中，我们重点介绍了两种仍处于实验阶段的光激活方法的抗癌应用：光可去除保护基（“光笼”）和光开关。我们描述了开发新化合物背后的结构考虑因素，以及用于确认光化学和药理学特性是否符合有效体内光依赖性激活的严格标准的大量分析方法。尽管光激活潜力巨大，但它也带来了许多挑战，任务的复杂性非常高。目前，我们仍处于药理学工具的深层阶段，但生动的研究和快速的发展为潜在的临床应用带来了希望之光。