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表面增强拉曼散射信号长程探测研究进展

光谱学与光谱分析 2023年第8期43卷 2325-2332页

作者：赖春红张芝峻文靖曾诚张琦重庆邮电大学光电工程学院光电信息感测与传输技术重庆重点实验室重庆400065

表面增强拉曼散射(SERS)技术具有灵敏度高、检测速度快、能够实时分析等优势,广泛应用于医疗、生物、食品安全、环境监测等领域。目前SERS信号探测方式主要有单点探测、长程探测两种方式。由于存在样品分子分布不均、激光光斑探测范围... 详细信息

表面增强拉曼散射(SERS)技术具有灵敏度高、检测速度快、能够实时分析等优势,广泛应用于医疗、生物、食品安全、环境监测等领域。目前SERS信号探测方式主要有单点探测、长程探测两种方式。由于存在样品分子分布不均、激光光斑探测范围有限等因素干扰,单点探测方式的重复性易受到影响。为了弥补单点探测的不足,近年来以光波导和光纤为载体的拉曼信号长程探测被大量研究。归纳总结了近几年SERS信号长程探测的研究进展,并分析了当前长程探测方式面临的挑战和未来发展趋势。首先,介绍了单点探测和长程探测基本原理。其次,介绍了基于光纤的SERS信号长程探测研究进展。基于光纤的SERS信号长程探测方式包括空心光纤和实心光纤两类。基于空心光纤的SERS信号长程探测方式采用空心光纤作为液体输运与信号传输的复合通道,具有厘米量级的有效探测距离以及较高灵敏度,但该探测方式进样困难且复合通道内待测样本分子不易彻底清洗;基于实心光纤的SERS信号长程探测,通常使用物理或化学手段对实心光纤的固有结构进行处理,探测距离一般在微米至毫米量级,该类型的制作难度相对较高。然后概述了基于光波导的SERS信号长程探测研究情况。基于液芯光波导的SERS信号长程探测方式将微流体与SERS相结合,可有效增加样品分子与SERS“热点”的接触面积,提高其探测灵敏度。该方式可达到单分子检测水平,但在微通道中制备增强介质存在困难。基于固体光波导的SERS信号长程探测目前大多处于理论分析阶段,常通过仿真软件对SERS长程探测结构进行研究分析,探明其作用过程机理。最后,对SERS信号长程探测方式研究进展进行了总结和展望,并提出可行的研究建议,为SERS信号长程探测相关研究提供参考依据。

关键词：表面增强拉曼散射长程探测光纤光波导

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基于金纳米颗粒-半胱胺SERS基底的水中硝酸根检测

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中国激光 2022年第11期49卷 170-176页

作者：赖春红赖林张芝峻张帅康姜小明刘家瑜重庆邮电大学光电工程学院重庆400065 重庆邮电大学生物信息学院重庆400065

硝酸根过量是导致水污染的主要原因之一。针对表面增强拉曼光谱技术直接检测水中硝酸根检出限低,无法达到国家地下水环境质量标准的问题,本课题组制备了一种半胱胺修饰金纳米粒子(AuNPs)的复合SERS基底,利用带正电荷的半胱胺对周围带负... 详细信息

硝酸根过量是导致水污染的主要原因之一。针对表面增强拉曼光谱技术直接检测水中硝酸根检出限低,无法达到国家地下水环境质量标准的问题,本课题组制备了一种半胱胺修饰金纳米粒子(AuNPs)的复合SERS基底,利用带正电荷的半胱胺对周围带负电荷的金纳米颗粒进行功能化修饰,增加SERS基底对硝酸根的亲和性,提高其对硝酸根的检测灵敏度。实验结果表明:使用去离子水浸泡自组装10^(-3) mol/L半胱胺的盖玻片3h,再修饰20mL金溶胶,这样制成的金纳米颗粒-半胱胺复合SERS基底的增强性能最佳,对硝酸钾的增强因子为2.14×10^(5);8片不同基底上硝酸钾SERS信号的相对标准偏差为10.36%,检出限为0.01mg/L,达到国家地下水环境质量标准规定的Ⅰ类水的检测标准,对光谱法测量水中总氮含量具有重要意义。

关键词：光谱学金纳米颗粒-半胱胺 SERS基底硝酸盐

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欠驱动无人船路径跟踪:一种有限时间正切漂角视线制导方法

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控制与决策 2025年第1期40卷 187-195页

作者：王宁贾薇吴浩峻大连海事大学轮机工程学院大连市智能船舶绿色动力控制与测试重点实验室水路交通控制全国重点实验室

海洋环境复杂多变,为提升欠驱动无人船(underactuated marine vehicle, UMV)的自主航行与故障应对能力,提出基于有限时间正切漂角视线制导的指令滤波路径跟踪控制策略.在包括内部动力学未知、时变大漂角和执行器故障的复杂情况下,该策... 详细信息

海洋环境复杂多变,为提升欠驱动无人船(underactuated marine vehicle, UMV)的自主航行与故障应对能力,提出基于有限时间正切漂角视线制导的指令滤波路径跟踪控制策略.在包括内部动力学未知、时变大漂角和执行器故障的复杂情况下,该策略可使UMV在有限时间内遵循所需的路径.首先,构建有限时间漂角观测器,用于快速精准地估计时变大漂角;随后,引入有限时间正切漂角视线制导律,不仅能提升制导性能,还能有效避免因非光滑制导指令产生高频震荡导致UMV失稳;此外,通过采用有限时间指令滤波控制技术降低计算负担,并提出滤波补偿方案减少滤波误差;最后,基于径向基函数神经网络和有限时间理论,设计自适应有限时间容错路径跟踪控制器,使得UMV的纵向速度和艏向角跟踪误差在有限时间内能够收敛到原点附近的小邻域.仿真实验验证了所提出方案的有效性和优越性.

关键词：欠驱动无人船有限时间正切漂角视线制导指令滤波路径跟踪控制神经网络

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基于人工神经网络的超材料声吸收体参量预测及逆向设计

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声学学报 2025年

作者：朱远舟龚纯顾页龙厚友程营刘晓峻南京大学声学研究所上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院美的集团中央研究院

超材料声吸收体由于深度亚波长特性广受关注，但目前其设计及性能优化主要基于参数化扫描方法，该方法依赖人工物理直觉及设计因子，在多参数优化过程中存在计算资源占用量大、优化耗时且无法保证得到全局最优解等问题。为此，基于人工... 详细信息

超材料声吸收体由于深度亚波长特性广受关注，但目前其设计及性能优化主要基于参数化扫描方法，该方法依赖人工物理直觉及设计因子，在多参数优化过程中存在计算资源占用量大、优化耗时且无法保证得到全局最优解等问题。为此，基于人工神经网络算法，提出了一种便捷高效的超材料声吸收体设计和优化方案，包括根据基元几何参量正向预测声吸收体的整体声学特性，以及根据目标声学频谱逆向设计所需的基元几何结构。同时，通过耦合由该神经网络优化得到的吸收元胞，设计了一种深度亚波长的宽带声吸收体，可在300～400 Hz范围内实现92.6%的平均声吸收，其结构总厚度仅为36.2 mm。所提优化方案可多参量同步优化，计算速度快，适用度广。

关键词：声学超材料声吸收体人工神经网络逆向设计

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针刺联合神经干细胞修复脊髓损伤的科学依据

中国组织工程研究 2025年第19期29卷 4111-4121页

作者：黄晓萌张芝兰尚文雅黄靖韦慧麟李冰任亚锋河南中医药大学康复医学院河南省郑州市450046 河南中医药大学第一附属医院河南省郑州市450000

背景:脊髓损伤是由创伤性或非创伤性事件引起的一种神经系统疾病,常导致损伤节段以下严重功能障碍。近年来,神经干细胞移植被认为在调控脊髓损伤后的炎症反应、抑制胶质瘢痕的过度增生以及促进神经再生方面具有显著的治疗潜力。目的:综... 详细信息

背景:脊髓损伤是由创伤性或非创伤性事件引起的一种神经系统疾病,常导致损伤节段以下严重功能障碍。近年来,神经干细胞移植被认为在调控脊髓损伤后的炎症反应、抑制胶质瘢痕的过度增生以及促进神经再生方面具有显著的治疗潜力。目的:综述并讨论针刺及神经干细胞移植疗法在抑制脊髓损伤诱导的继发性损伤中的潜在作用机制,深入探讨其治疗脊髓损伤的科学依据。方法:以“脊髓损伤,针刺,神经干细胞,SDF-1α/CXCR4轴”为中文检索词,以“Spinal cord injury,acupuncture,neural stem cells,SDF-1α/CXCR4 axis”为英文检索词,分别检索PubMed、Elsevier、万方及中国知网数据库,最终纳入96篇文献,汇总分析了针刺联合神经干细胞治疗脊髓损伤的相关研究成果,总结了这一联合疗法在治疗脊髓损伤后继发性损伤中的相关机制。结果与结论:①基质细胞衍生因子1α(stromal-derived factor 1α,SDF-1α)/CXC趋化因子受体4(chemokine receptor 4,CXCR4)轴在神经干细胞移植治疗脊髓损伤中扮演着至关重要的角色,该信号传导机制不仅影响神经干细胞的迁移、增殖和分化,更是决定干细胞归巢至损伤部位效率的关键因素。因此,针对该轴线的调控,对于提升脊髓损伤的治疗效果具有重要意义。②针刺作为一种传统中医疗法,在脊髓损伤的继发性损伤调控中展现出独特的优势,它能够通过调节炎症反应、抑制细胞凋亡、改善微循环、减少神经胶质瘢痕形成以及对抗氧化应激等多种途径,有效减轻脊髓损伤后的继发性损伤。③针刺还能够影响SDF-1α/CXCR4轴的表达与功能,从而增强神经干细胞的归巢和存活能力,促进神经再生和功能恢复。④结合针刺与干细胞移植的疗法,是一种创新且较好的脊髓损伤治疗策略,适用于修复神经环路,它结合了传统中医的智慧与现代生物技术的优势,为脊髓损伤患者提供了新的治疗选择。然而,目前这种联合疗法仍处于研究和探索阶段,其长期疗效和安全性尚需进一步验证。⑤综合而言,针刺及神经干细胞移植治疗脊髓损伤具有巨大的临床应用潜力,但仍需深入研究和优化治疗方案。未来,期待通过更多的临床试验和机制研究,进一步揭示这一疗法的疗效机制和最佳适应证,为脊髓损伤患者带来更好的康复希望和更高效的治疗效果。

关键词：针刺神经干细胞脊髓损伤继发性损伤神经再生炎症反应氧化应激神经保护基质细胞衍生因子1α(SDF-1α)/CXC趋化因子受体4(CXCR4)轴协同机制

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构建规范高效数据交易体系促进数据要素充分有序流通——以黑龙江省为例

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商业经济 2025年第1期 13-16页

作者：韩朝亮郝峻翊哈尔滨商业大学经济学院

数据作为新兴生产要素，是数字化、网络化、智能化的基础，加快构建数据流通基础制度与交易体系，促进数据要素合规高效流通使用，发挥海量数据规模和丰富应用场景优势，事关黑龙江省数字经济“新引擎”作用发挥与经济发展新动能培育。... 详细信息

数据作为新兴生产要素，是数字化、网络化、智能化的基础，加快构建数据流通基础制度与交易体系，促进数据要素合规高效流通使用，发挥海量数据规模和丰富应用场景优势，事关黑龙江省数字经济“新引擎”作用发挥与经济发展新动能培育。黑龙江省应加快挂牌成立数据局，牵头负责全省数据要素市场体系建设和管理工作，培育数据经纪人、数据商、第三方机构等组织，建设数据资产登记平台、交易平台、监管平台等，构建有利于数据安全保护、有效利用、合规流通的基础制度和市场体系，降低市场主体获取数据的门槛，增强数据要素共享性、普惠性，促进形成与数字新质生产力相适应的新型生产关系。

关键词：数据流通交易数据交易所数据商数据经纪人

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战场环境下眼部烧伤的消毒处理进展及展望

空军军医大学学报 2025年

作者：张长翔王程郭辰峻马楠空军军医大学基础医学院学员四大队空军军医大学唐都医院眼科

眼部烧伤后易于发生严重的眼部感染，可以造成角膜炎、眶内炎，甚至眼内炎，继而对眼周及眼球结构破坏导致视功能的丧失。随着消毒措施的规范化和消毒剂的不断更新，烧伤引起身体皮肤组织的感染问题不断改善，而眼部结构特殊，部分组织... 详细信息

眼部烧伤后易于发生严重的眼部感染，可以造成角膜炎、眶内炎，甚至眼内炎，继而对眼周及眼球结构破坏导致视功能的丧失。随着消毒措施的规范化和消毒剂的不断更新，烧伤引起身体皮肤组织的感染问题不断改善，而眼部结构特殊，部分组织结构隐匿难以通过常规手段进行消毒。因此本文探讨了眼部烧伤感染的消毒进展，并对未来战场的消毒剂进行讨论。

关键词：战场环境眼部烧伤眼部感染消毒剂

不同荷载作用下五边形石墨烯的变形破坏机理研究

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原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 51-57页

作者：赵泽若韩同伟李仁葛峻铭王嘉越江苏大学土木工程与力学学院镇江212013

五边形石墨烯是一种完全由碳五元环组成的准二维的亚稳态碳结构,在不同载荷作用下其变形破坏机理仍需进一步研究.本文基于ReaxFF反应力场采用分子动力学方法模拟研究了五边形石墨烯的拉伸、剪切和纳米压痕破坏过程,得到了五边形石墨烯... 详细信息

五边形石墨烯是一种完全由碳五元环组成的准二维的亚稳态碳结构,在不同载荷作用下其变形破坏机理仍需进一步研究.本文基于ReaxFF反应力场采用分子动力学方法模拟研究了五边形石墨烯的拉伸、剪切和纳米压痕破坏过程,得到了五边形石墨烯的拉伸和剪切应力-应变曲线以及压入载荷-位移曲线,系统分析了五边形石墨烯的变形破坏机理,并验证了五边形石墨烯在不同载荷作用下是否表现出塑性变形特征的一致性问题.研究结果表明,通过拉伸或纳米压入等不同加载方式均可准确测出五边形石墨烯的本征力学性能参数,其杨氏模量265.4~285.1 N/m,与第一性原理计算结果一致.研究还发现,五边形石墨烯在拉伸、剪切和纳米压痕过程中均会出现不可逆的塑性变形特征,而引起塑性变形的原因是由于不可逆的碳五元环向碳多元环结构的转变.以上研究结果可为基于五边形石墨烯的微/纳米机电系统的实际应用提供重要指导.

关键词：五边形石墨烯变形破坏机理分子动力学

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维持性血液透析患者认知障碍情况及其影响因素：一项多中心横断面研究

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中国全科医学 2025年

作者：丁梓峻周南男罗星罗洁羽郝文娟张春江金鑫赵丹石河子大学第一附属医院石河子大学医学院生化教研室新疆维吾尔自治区石河子市人民医院

背景了解维持性血液透析（MHD）患者认知障碍的情况及影响因素可能对提高MHD患者生活质量，减轻家属与社会负担有较大帮助。目的调查MHD患者的认知障碍情况，并探究其可能的影响因素。方法采用方便抽样，选取2023年4月—2024年4月在... 详细信息

背景了解维持性血液透析（MHD）患者认知障碍的情况及影响因素可能对提高MHD患者生活质量，减轻家属与社会负担有较大帮助。目的调查MHD患者的认知障碍情况，并探究其可能的影响因素。方法采用方便抽样，选取2023年4月—2024年4月在石河子市3家血透中心（包括石河子大学第一附属医院肾病内科、石河子市人民医院肾病内科、朗肾血液透析中心）行MHD的患者。采集患者的人口学特征、认知障碍程度、睡眠情况、独立生活能力、血清α-Klotho、β-Klotho、FGF-23水平及其他常见实验室检查指标。以蒙特利尔认知量表（MoCA）评估认知功能，阿森斯失眠量表（AIS-8）评估睡眠情况，功能活动问卷（FAQ）评估独立生活能力，通过Elisa法测血清α-Klotho、β-Klotho、FGF-23水平，以单因素及多因素Logistic回归分析筛选影响因素，通过受试者工作特征曲线（ROC曲线）验证影响因素对认知障碍的预测价值，并绘制列线图。结果共调查MHD患者276例，认知障碍发生率为76.4%(211/276)，其中轻度认知障碍患者145例，中度认知障碍患者66例。近一半患者存在可疑失眠（21.4%）或失眠（25.4%）。无独立生活能力的患者占14.9%(41/276)。多因素Logistic回归分析结果显示，年龄（OR=1.038,95%CI=1.004～1.072）、睡眠障碍（OR=1.179,95%CI=1.051～1.322）是MHD患者发生认知障碍的危险因素（P<0.05）。高水平血清α-Klotho(OR=0.996,95%CI=0.994～0.998)、高水平血清β-Klotho(OR=0.750,95%CI=0.661～0.852)、高受教育年限（OR=0.800,95%CI=0.699～0.915）是MHD患者发生认知障碍的保护因素（P<0.05）。ROC曲线下面积（AUC）显示，年龄（AUC=0.732,95%CI=0.667～0.797）、睡眠障碍（AUC=0.710,95%CI=0.638～0.783）、α-Klotho(AUC=0.774,95%CI=0.709～0.839)、β-Klotho(AUC=0.741,95%CI=0.663～0.819)、受教育年限（AUC=0.718,95%CI=0.647～0.789）对于MHD患者认知障碍的发生均具有预测价值。年龄、睡眠障碍、血清α-Klotho、血清β-Klotho、受教育年限联合（P=-0.004×α-Klotho-0.287×β-Klotho+0.370×年龄-0.223×受教育年限+0.165×AIS-8评分+6.658）预测MHD患者发生认知障碍的AUC为0.894(95%CI=0.851-0.937,P<0.001)，灵敏度为82.9%，特异度为78.5%。结论 MHD患者认知障碍患病率较高，占76%左右，且年龄、睡眠障碍、受教育年限、α-Klotho、β-Klotho水平是重要的影响因素。医护人员及病人家属应提高对CI的认识，对重点患者积极开展筛查和干预工作，以改善患者的生活质量，减轻患者的家庭和社会负担。

关键词：维持性血液透析认知障碍 α-Klotho β-Klotho 影响因素分析多中心研究