Lisa F Horowitz 1*、Ricard Rodriguez-Mias 2、Marina Chan 3、Songli Zhu 3、Noah R Gottshall 1、Ivan Stepanov 1,4、Casey Stiles 1,5、Marcus Yeung 3、Tran NH Nguyen 1,6、Ethan J Lockhart 1、Raymond S Yeung 7、Judit Villen 2、Taranjit S Gujral 3 和 Albert Folch 1 附属机构 1 华盛顿大学生物工程系,美国华盛顿州西雅图。 2 华盛顿大学基因组科学系,美国华盛顿州西雅图。 3 弗雷德哈钦森癌症研究中心人类生物学部,美国华盛顿州西雅图。 4 华盛顿大学机械工程系,美国华盛顿州西雅图。 5 华盛顿大学化学工程系,美国华盛顿州西雅图。 6 华盛顿大学生物化学系,华盛顿州西雅图,美国。 7 华盛顿大学外科系,华盛顿州西雅图,美国。 * 通讯作者。电子邮件:lhorowit@gmail.com 摘要 为了弥合实验室和临床之间的差距,需要更忠实的人类癌症模型,这些模型可以重现人类肿瘤微环境 (TME) 的主要特征,同时促进大规模药物测试。我们最近开发的显微切割方法优化了从肿瘤活检中获取大量立方形微组织(“立方形”,~(400 µm) 3 )的产量。在这里,我们证明同基因小鼠肿瘤模型和人类肿瘤的立方形保留了复杂的 TME,使其适合于药物和免疫疗法评估。我们表征了相关的 TME 参数,例如细胞结构、细胞因子分泌、蛋白质组学谱以及对多孔阵列中药物面板的反应。尽管经过切割程序并培养时间较长(长达 7 天),长方体仍表现出强烈的细胞因子表达和药物反应,包括对免疫疗法的反应。总体而言,我们的结果表明,长方体可以为个性化肿瘤学应用提供必要的治疗信息,并有助于开发 TME 依赖性疗法和癌症疾病模型,包括用于临床试验。
高光谱图像 (HSI) 分类旨在为每个像素分配一个唯一标签,以识别不同土地覆盖的类别。现有的 HSI 深度学习模型通常采用传统学习范式。作为新兴机器,量子计算机在嘈杂的中尺度量子 (NISQ) 时代受到限制。量子理论为设计深度学习模型提供了一种新的范式。受量子电路 (QC) 模型的启发,我们提出了一种受量子启发的光谱空间网络 (QSSN) 用于 HSI 特征提取。所提出的 QSSN 由相位预测模块 (PPM) 和受量子理论启发的类测量融合模块 (MFM) 组成,以动态融合光谱和空间信息。具体而言,QSSN 使用量子表示来表示 HSI 长方体,并使用 MFM 提取联合光谱空间特征。量子表示中使用了 HSI 长方体及其由 PPM 预测的相位。使用 QSSN 作为构建块,我们进一步提出了一种端到端的量子启发式光谱空间金字塔网络 (QSSPN),用于 HSI 特征提取和分类。在这个金字塔框架中,QSSPN 通过级联 QSSN 块逐步学习特征表示,并使用 softmax 分类器进行分类。这是首次尝试将量子理论引入 HSI 处理模型设计。在三个 HSI 数据集上进行了大量实验,以验证所提出的 QSSPN 框架相对于最新方法的优越性。
倒装芯片式集成电路的热管理通常依赖于通过陶瓷封装和高铅焊料栅格阵列引线进入印刷线路板的热传导作为散热的主要途径。这种封装配置的热分析需要准确表征有时几何形状复杂的封装到电路板的接口。鉴于六西格玛柱栅阵列 (CGA) 互连的独特结构,使用详细的有限元子模型从数字上推导出有效热导率,并与传统 CGA 互连进行比较。一旦获得有效热导率值,整个互连层就可以表示为虚拟的长方体层,以纳入更传统的“闭式”热阻计算。这种方法为封装设计师提供了一种快速而可靠的方法来评估初始热设计研究权衡。
我们展示了量子退火方法在确定形状记忆合金和其他材料中的平衡微结构方面的用途和优势,这些材料具有相干晶粒与其不同马氏体变体和相之间的长程弹性相互作用。在对一般方法进行一维说明之后,该方法需要以伊辛汉密尔顿量的形式来表示系统的能量,我们使用晶粒之间的远距离相关弹性相互作用来预测不同转变特征应变的变体选择。将计算结果和性能与经典算法进行比较,表明新方法可以显著加快模拟速度。除了使用简单的长方体元素进行离散化之外,还可以直接表示任意微结构,从而允许快速模拟目前多达数千个晶粒。
研究了工艺气体、激光扫描速度和样品厚度对激光粉末床熔合制备的 Ti-6Al-4V 中残余应力和孔隙率形成的影响。使用纯氩气和氦气以及它们的混合物(30% 氦气)来建立残余氧含量低至 100 ppm O 2 的工艺气氛。结果表明,通过 X 射线衍射测得的薄样品(220 MPa)的亚表面残余应力明显低于长方体样品(645 MPa)。这种差异归因于较短的激光矢量长度,导致热量积聚,从而实现原位应力释放。即使增加了扫描速度,在工艺气体中添加氦气也不会在简单的几何形状中引入额外的亚表面残余应力。最后,在氦气下构建的悬臂(从底板移除后)的偏转比在氩气和氩气-氦气混合物下制备的悬臂的偏转更大。该结果表明,由于氦气的高热导率、热容量和热扩散率,在氦气下制造涉及大面积扫描的复杂设计可能受到更高的残余应力。
定向能量沉积 (DED) 工艺的有限元模型可预测高速钢长方体样品制造过程中的热历史。模拟结果验证依赖于测量数据和预测数据之间的比较,例如基体内部的温度历史和最后一层涂层的熔池深度。这些 DED 模拟集成在优化循环中,可确定两个可变激光功率函数,它们能够产生恒定的熔池大小。这些函数有望在各层上提供均匀的微观结构。计算出的热场和由三个 AISI M4 实验产生的微观结构是相互关联的,这些实验是在恒定激光功率情况下进行的,两个优化函数位于沉积物内不同深度的三个关注点处。观察到熔体过热温度和热循环历史对微观和纳米硬度测量的影响。因此,优化的激光功率函数为样品提供了比恒定激光功率函数更均匀的微观硬度,但是,整个沉积的 M4 钢层的纳米硬度图并未完全证实微观结构的均匀性。
我们确定飞机之间的最小安全间距以及空中交通管制系统的复杂性。考虑到领先飞机在其尾流中留下的涡流,一架飞机的尾部和下一架飞机的机头之间的距离应至少为 5.5 公里或 3.4 英里。相邻飞机之间的最小间距(无论是侧面、上方还是下方)应至少为 730 米或 0.45 英里。这些距离是使用伯努利原理计算的,该原理指出,流体(例如空气)的速度增加时,其内部压力会降低。由于飞机的速度非常高,机翼周围的压力很低。与伯努利因子相关的压力变化施加在面对的表面区域上,导致将飞机推到一起的力;这种力量可能会改变飞机的飞行模式。最后,如果两架飞机相向而行,它们之间必须有足够的空间来执行规避动作。我们发现需要 12 秒;在正常飞行速度下,这相当于 2.9 公里或 1.8 英里。我们将空域扇区的复杂性定义为在给定时间段内发生冲突的概率。为了确定复杂性,我们假设扇区是长方体,飞机以平行或反平行方向飞行。我们计算一架飞机在另一架飞机之后过早进入扇区的概率,或者两架飞机以反平行方向进入同一航道的概率。
以铅(Pb 2 +)[1,2]为二价阳离子的金属卤化物钙钛矿纳米晶体(NC)由于其尺寸和形貌可调、光学性能增强和化学稳定性,在光伏、[3]光发射和检测、[4,5]激光[5]和水分解[6]等应用方面具有吸引力。然而,据报道,当用毒性较低的[7,8]二价金属(如Sn 2 +)[9,10–12,13]取代铅时,所得NC的化学稳定性较差,缺乏可调性,光学性能也不太理想。相比之下,自50多年前首次被探索以来,Sn卤化物钙钛矿块体[14,15,16]和薄膜[17]已经得到了强有力的发展。 [18] 它们在光伏电池中的性能提高是由于使用添加剂(如SnF2 [19]和离子液体[20])或通过从三维结构转换为二维混合钙钛矿(Dion-Jacobson [8,21]和Ruddlesden-Popper(RP)[22,23])成功稳定了活性层。由于两个主要挑战,块体材料中获得的稳定性增强不能简单地转化为纳米尺度:i)对于 L 1 = 10 nm 以下的 NC,表面体积比很高(其中 L 1 是长方体的最小横向尺寸),这会导致大量金属离子从 Sn 2 + 氧化为 Sn 4 + ,以及 ii)存在光学带隙相差多达 1.25 eV 的多晶型物 [15,16](即具有强光致发光 (PL) 的高导电黑色立方相 (Pm3m)、γ-正交相 (Pnma) 和非导电黄色正交相 (Pnma))。[15,16,24]