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可拉伸电化学传感器监测细胞释放生物活性分子的研究进展

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分析科学学报 2025年

作者：王梦爽郎晋荣杨君娴胡明丽程琪庆王诗湖北科技学院药学院

可拉伸电化学传感器具有优异的机械性能、高灵敏度和良好的生物相容性,能为细胞营造良好的生存环境,并能实时监测细胞受到机械刺激时释放的生物活性分子。本文综述了近年来可拉伸电化学传感器的最新进展,介绍了基于新型纳米材料的可拉... 详细信息

可拉伸电化学传感器具有优异的机械性能、高灵敏度和良好的生物相容性,能为细胞营造良好的生存环境,并能实时监测细胞受到机械刺激时释放的生物活性分子。本文综述了近年来可拉伸电化学传感器的最新进展,介绍了基于新型纳米材料的可拉伸传感器在实时监测细胞释放生物活性分子中的应用。最后,讨论了可拉伸电化学传感器在细胞监测上面临的挑战及解决策略。

关键词：可拉伸电化学传感器生物活性分子细胞纳米材料

银川、乡宁和太谷产区‘赤霞珠’自然葡萄酒品质研究

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陕西师范大学学报(自然科学版) 2025年

作者：任志远郝晋梅范博源刘敏山西农业大学食品科学与工程学院

为探究宁夏银川、山西乡宁、山西太谷产区葡萄自然发酵(spontaneous fermentation,SF)对葡萄酒品质的影响,以3个产区的‘赤霞珠’葡萄为原料进行自然发酵,以接种发酵(inoculated fermentation,IF)的酒样作为对照,检测葡萄酒的基本理化... 详细信息

为探究宁夏银川、山西乡宁、山西太谷产区葡萄自然发酵(spontaneous fermentation,SF)对葡萄酒品质的影响,以3个产区的‘赤霞珠’葡萄为原料进行自然发酵,以接种发酵(inoculated fermentation,IF)的酒样作为对照,检测葡萄酒的基本理化指标、酚类物质含量和挥发性物质含量。结果显示,SF酒样的酒精度显著低于IF酒样,总酚含量显著高于IF酒样;SF酒样酒精发酵比较彻底,还原糖含量低于4 g/L;SF酒样的pH值、干浸出物、挥发酸含量与IF酒样无显著差异。在SF酒样和IF酒样中共检测到45种挥发性物质,包括26种酯类、13种醇类、2种酸类、3种萜烯类和1种醚类物质;酯类和醇类物质含量较高,分别占挥发性物质总量的40.21%～67.14%和24.98%～58.13%;SF酒样中酯类物质总量显著低于IF酒样,醇类物质总量无显著差异,但SF酒样中的醇类物质所占比例高于IF酒样;银川和太谷产区SF和IF酒样中的挥发性物质总量无显著差异,但乡宁产区IF酒样中的挥发性物质总量显著高于SF酒样。通过偏最小二乘法分析发现,反式-4-癸烯酸乙酯和1-辛醇在SF和IF酒样中差异显著,对样本分类起主要作用。对酒样进行感官分析,SF酒样的澄清度低于IF酒样,银川产区的葡萄酒颜色最深;SF酒样果香清新、无异味,与IF酒样相比,香气复杂,生青味少,但IF酒样的香气浓郁度更高;SF和IF酒样的口感无显著差异,银川产区的葡萄酒单宁感更强,酒体更饱满。研究对提升葡萄酒的风格多样性和产区特色具有重要意义,为本土酵母资源的开发和利用提供了参考。

关键词：自然发酵接种发酵赤霞珠葡萄酒香气酚类物质

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三维电离辐射场探测系统设计

核电子学与探测技术 2025年

作者：贺强强赵虎高思琪程纪源北方民族大学电气信息工程学院

三维电离辐射场探测系统是用来保证放疗安全和检测放疗仪器的重要设备。针对现有设备机械结构复杂、采集信号受干扰大、检测精度低等问题，基于STM32F407芯片和LabVIEW自主设计了三维运动控制系统和射线束采集分析系统，软件增加了TMR... 详细信息

三维电离辐射场探测系统是用来保证放疗安全和检测放疗仪器的重要设备。针对现有设备机械结构复杂、采集信号受干扰大、检测精度低等问题，基于STM32F407芯片和LabVIEW自主设计了三维运动控制系统和射线束采集分析系统，软件增加了TMR计算，硬件将运动控制和数据采集分离处理，引入了直线插补和圆弧插补算法的逐点比较法和双三线插值算法，完成探测头的三维运动，实现了三维电离辐射场探测系统，该系统实现了同类产品的国产化替代。经现场测试，在6MV X射线10cm×10cm射野下将现有设备和三维电离辐射场探测系统对比分析，现有设备检测均整度为110.97%，远远超过国际电子委员会（IEC）波动<=3%，本文设备的均整度102.21%和对称性100.25%，检测数据稳定，结果符合国际电子委员会(IEC)标准。对本文设备进一步分析测得的6MV X射线10cm×10cm射野，参考深度5cm的TMR=91.95%±0.2%，均整度为103.11%±0.35%，对称性为102.39%±0.36%；6MeV电子束10cm×10cm射野，测得的均整度为101.11%±0.35%、对称性为101.39%±0.36%；9MeV电子束15cm×15cm射野，均整度为102.88%±0.84%、对称性为102.55%±0.78%，均符合临床应用数据要求，能够为放疗设备的质控检定可靠的数据支持。

关键词：放射治疗 LabVIEW 二维插补运动百分深度剂量比组织最大剂量比

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面向时空面板数据的综合评价模型构建及应用

统计与信息论坛 2025年

作者：安博文许培源何伟军袁亮华侨大学经济与金融学院三峡大学经济与管理学院

相关特征、时间特征和空间特征是时空面板数据决策中无可避免的三重特征。以三重特征为切入点给出相关因子、时间因子和空间因子的内涵定义,基于非参数方法利用互信息、卷积算法和转移概率分别度量三种因子;以AHP方法为例构建面向时空... 详细信息

相关特征、时间特征和空间特征是时空面板数据决策中无可避免的三重特征。以三重特征为切入点给出相关因子、时间因子和空间因子的内涵定义,基于非参数方法利用互信息、卷积算法和转移概率分别度量三种因子;以AHP方法为例构建面向时空面板数据的综合评价模型,按照六条路径构造三因子判断矩阵,对通过一致性检验的赋权类型采用SPBIC准则选出最优结果;通过2001—2021年290个城市的数字经济发展指数合成,讨论时空AHP在实证分析中的特有功能。实例结果表明:六种赋权类型的数字经济发展指数在动态演变、时间收敛和空间集聚等趋势上有同有异,SPBIC准则的作用在于从多种赋权类型中选出最优结果以保证量化分析结论的唯一性;评价指标权重系数具有时空双维异质性及指标维度异质性,具体表现在偏好程度及次序等方面且各指标权重系数的时空双维异质性亦有区别,体现出时空综合评价模型的特有功能——因时因地判断影响综合指数的关键因素;赋权结果对时间因子粘性和空间因子粘性具有敏感性,指标权重系数随两种因子粘性的变化趋势不同,两种因子粘性都会影响特定时期特定城市综合指数的相对大小及排名,这使得时空AHP在实证分析中具有时空性、普适性和异质性等功能——适时加入时间因子和空间因子、灵活设定跨度时间和辐射范围以及通过时空因子粘性进行异质性讨论。

关键词：时空面板数据 AHP判断矩阵时空双维异质性时空因子粘性数字经济

西北印度洋卡尔斯伯格脊61°24′E—61°48′E段的构造地貌及岩浆-构造活动性

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海洋学研究 2025年

作者：叶盛源韩喜球李洪林自然资源部第二海洋研究所自然资源部海底科学重点实验室

洋中脊的地形地貌特征直接受构造运动和岩浆活动控制,对其进行研究可以了解洋中脊的构造演化历史、岩浆作用过程,并且对于海底矿产资源的勘探具有重要意义。本文利用中国大洋24航次采集的船载多波束声呐数据,用定量分析的方法对西北印... 详细信息

洋中脊的地形地貌特征直接受构造运动和岩浆活动控制,对其进行研究可以了解洋中脊的构造演化历史、岩浆作用过程,并且对于海底矿产资源的勘探具有重要意义。本文利用中国大洋24航次采集的船载多波束声呐数据,用定量分析的方法对西北印度洋卡尔斯伯格脊61°24′E—61°48′E段的地形地貌特征开展研究,计算了岩浆侵入比(M值)及断层相关指数,并探讨了研究区的岩浆-构造意义,获得了以下认识:1)研究区可划分为A、B、C、D四个二级洋中脊段,其中A、C、D段的岩浆-构造活动期间隔分别为0.15、0.70和0.21 Ma。2)洋中脊A段和B段为不对称扩张段,岩浆贫乏,以构造作用为主,处于构造活动期;洋中脊C段为对称扩张段,岩浆较为充足,以岩浆作用为主,处于轴向火山脊构建期;洋中脊D段为对称扩张段,岩浆贫乏,以构造作用为主,处于构造活动期。3)在洋中脊段两侧断层核密度值高的区域,有可能形成热液活动区,将是未来进一步勘探的目标区域。

关键词：卡尔斯伯格脊地形地貌岩浆周期定量分析岩浆-构造活动岩浆侵入比不对称扩张核密度

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基于液晶回音壁模式传感的光谱标定方法研究

光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 30-37页

作者：麻镇宇李晓强刘永军严云翔哈尔滨工程大学纤维集成光学教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学海洋光子材料与器件物理工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学青岛创新发展中心山东青岛266000

液晶回音壁模式(WGM)传感技术结合了液晶材料的高敏感性和光学WGM的高精度特性,在物质检测、环境监测和生物医疗等领域具有广阔的应用前景。为提升传感测量的精度和灵敏度,除了改善传感器的结构特性以外,如提高品质因子、实现窄线宽、... 详细信息

液晶回音壁模式(WGM)传感技术结合了液晶材料的高敏感性和光学WGM的高精度特性,在物质检测、环境监测和生物医疗等领域具有广阔的应用前景。为提升传感测量的精度和灵敏度,除了改善传感器的结构特性以外,如提高品质因子、实现窄线宽、提升波长移动范围等,准确标定WGM光谱谱线是一个重要内容。然而,实际应用中,WGM光谱的非规则分布给谱线标定带来了挑战。本文针对此问题提出了一种基于Savitzky-Golay(SG)滤波和高斯平滑的WGM非规则光谱标定方法,并提出了光谱标定的对称性、高线性和合理性三原则。将WGM光谱标定分为规则和非规则两类。对于规则光谱,具有良好的洛伦兹线型和高斯包络轮廓,可以选择最高强度谱线或中心波长,或者具有相同自由光谱范围(FSR)的相邻模式谱线作为谐振波长。而对于非规则光谱,可以分为三类:(1)光谱缺峰和强度突变,主要由于谐振条件的损耗变化所致;(2)光谱非规则劈裂,液晶微腔中可能存在微小的缺陷或杂质,导致光谱的非对称劈裂;(3)混合型变化光谱,受到复杂测量环境的影响,可能出现多种不规则变化。通过SG滤波和高斯平滑处理,有效地恢复光谱的对称性,提升拟合线性度,实现光谱标定。为验证该方法的有效性,根据不同类型光谱标定情况,分别设计了利用液晶WGM对不同生物分子的传感实验,包括胰蛋白酶(浓度0.75~2.00μg·mL^(-1))、pH(4.55~6.86)、DNA(浓度90~490μg·mL^(-1))等。实验结果表明,采用本文方法和三原则进行液晶WGM光谱标定和谐振峰选取,传感灵敏度的线性度均在0.99以上,具有较好的可靠性和稳定性。该研究创新之处在于提出了针对液晶WGM光谱非规则分布的有效标定方法和三原则,为提高液晶WGM传感测量的准确性和有效性提供了有效解决方案和重要的理论和方法支持,具有重要的应用和理论意义。

关键词：液晶回音壁模式光谱标定 Savitzky-Golay滤波

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苏南水网乡村生态系统文化服务供需关系评价与空间优化

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中国城市林业 2025年

作者：章晋丁金华杨阳苏州科技大学建筑与城市规划学院

以苏南水网乡村苏州市吴江区为例，运用SolVES模型和受益人口密度识别法分别量化文化服务供给能力与需求水平，通过空间自相关及耦合协调模型分析供需空间分布及匹配特征，以期为生态系统资源的合理配置与乡村文化服务效能的提升提供客... 详细信息

以苏南水网乡村苏州市吴江区为例，运用SolVES模型和受益人口密度识别法分别量化文化服务供给能力与需求水平，通过空间自相关及耦合协调模型分析供需空间分布及匹配特征，以期为生态系统资源的合理配置与乡村文化服务效能的提升提供客观依据。结果表明：1）吴江区生态系统文化服务供给能力整体较好，大致呈现东高西低、南北高中间低的空间分布特征；土地利用/覆被（LULC）、距道路距离（DTR）和距水体距离（DTW）是供给能力较为重要的3个影响要素。2）吴江区生态系统文化服务需求水平空间异质性显著，高值集中分布于太湖新城北部、汾湖高新区南部等区域。3）吴江区生态系统文化服务供需存在一定比例的错配现象，具体体现为明显的不匹配现象。最后，基于供需匹配结果，将吴江区划分为供需均衡区、供给冗余区、供给不足区和供需薄弱区，并针对性地提出优化策略。

关键词：水网乡村生态系统文化服务供需关系 SolVES模型空间优化

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基于RV1126的低照度视觉采集系统

应用光学 2025年

作者：何杭胡海风李秀源张会新中北大学仪器与电子学院微米纳米技术研究中心动态测试国家重点实验室山西中北测控科技有限公司

针对现有图像采集系统体积大、功耗高，无法适应资源受限环境，且采集的视频图像具有高噪声、亮度低、细节模糊等问题，设计了一种基于国产嵌入式芯片RV1126的低光照视觉处理系统。系统使用IMX415感光芯片作为视频采集前端，DDR4作为运... 详细信息

针对现有图像采集系统体积大、功耗高，无法适应资源受限环境，且采集的视频图像具有高噪声、亮度低、细节模糊等问题，设计了一种基于国产嵌入式芯片RV1126的低光照视觉处理系统。系统使用IMX415感光芯片作为视频采集前端，DDR4作为运行内存，EMMC作为数据存储，RV1126作为系统主控。并利用嵌入式并行处理的特点，设计图像处理模块，针对低光照下图像特点分别使用中值滤波，曝光增益，图像锐化对图像进行处理，然后将图像传输到显示模块上完成实时显示。通过对比处理前后图像的质量指标，实验结果表明，本系统能够显著提升图像质量，尤其是在低光照条件下，处理后的图像相比原始图像有了明显的改善。该系统具有体积小、功耗低、处理能力强等优点，能够在资源受限的环境中实现高效的低光照图像采集与处理，满足实际应用需求。

关键词：机器视觉嵌入式图像预处理滤波锐化

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基于改进YOLOv8的排水管网缺陷检测

电子测量技术 2025年

作者：周梦颖张学武曾鹏源江雅馨河海大学信息科学与工程学院

针对城市排水管道缺陷易受背景干扰、特征尺度多变以及现有检测模型存在检测准确率低、误检率高等问题，本文提出了一种基于改进YOLOv8的缺陷检测算法。首先，设计DSK模块并嵌入主干网络的C2f模块中以扩大感受野，提高模型对多尺度缺陷... 详细信息

针对城市排水管道缺陷易受背景干扰、特征尺度多变以及现有检测模型存在检测准确率低、误检率高等问题，本文提出了一种基于改进YOLOv8的缺陷检测算法。首先，设计DSK模块并嵌入主干网络的C2f模块中以扩大感受野，提高模型对多尺度缺陷特征的提取能力；其次，引入Slim-neck网络结构对颈部网络进行改进，对缺陷特征信息进行有效利用和融合，并有助于实现模型的轻量化；最后，采用FocalEIOU损失函数以更好地提高对较小缺陷目标的检测性能和模型的收敛速度。在管道缺陷数据集上的实验结果表明，本文改进的算法在70.4 帧/s的检测速率下，mAP达到了67.5%，相比于原始YOLOv8算法，mAP值和检测速率分别提升了3.8%和1.7 帧/s，表现出了良好的检测性能。针对实际应用目的，本文基于改进算法开发了一款能够实时检测管道缺陷的系统软件，通过实际项目检测，验证了本文改进的算法能够满足城市排水管道缺陷检测任务中高精度、实时检测的需求。

关键词：城市排水管网缺陷检测 YOLOv8 目标检测特征融合