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Magneto-mechanical effect of magnetic microhydrogel for improvement of magnetic neuro-stimulation

Nano Research 2023年第5期16卷 7393-7404页

作者： Le Xue Qing Ye linyuan wu Dong Li Siyuan Bao Qingbo Lu Sha Liu Dongke Sun Zonghai Sheng Zhijun Zhang Ning Gu Jianfei Sun State Key Laboratory of Bioelectronics Jiangsu Key Laboratory of Biomaterials and DevicesSchool of Biological Science and Medical EngineeringSoutheast UniversityNanjing 210009China School of Mechanic Engineering Southeast UniversityNanjing 211189China Department of Neurology Affiliated Zhongda HospitalSchool of MedicineInstitution of NeuropsychiatrySoutheast UniversityNanjing 210009China Paul C.Lauterbur Research Center for Biomedical Imaging Key Laboratory for Magnetic Resonance and Multimodality Imaging of Guangdong ProvinceShenzhen Key Laboratory of Ultrasound Imaging and TherapyCAS Key Laboratory of Health InformaticsInstitute of Biomedical and Health EngineeringShenzhen Institute of Advanced TechnologyChinese Academy of SciencesShenzhen 518055China Department of Mental Health and Public Health Faculty of Life and Health SciencesShenzhen Institute of Advanced TechnologyChinese Academy of SciencesShenzhen 518055China School of Medicine Nanjing UniversityNanjing 210008China

Superparamagnetic iron oxide(SPIO)nanoparticles play an important role in mediating precise and effective magnetic neurostimulation and can help overcome limitations related to penetration depth and spatial resolution.However,nanoparticles readily diffuse in vivo,decreasing the spatial resolution and activation efficiency.In this study,we employed a microfluidic means to fabricate injectable microhydrogels encapsulated with SPIO nanoparticles,which significantly improved the stability of nanoparticles,increased the magnetic properties,reinforced the stimulation effectivity.The fabricated magnetic microhydrogels were highly uniform in size and sphericity,enabling minimally invasive injection into brain tissue.The long-term residency in the cortex up to 22 weeks and the safety of brain tissue were shown using a mouse model.In addition,we quantitatively determined the magneto-mechanical force yielded by only one magnetic microhydrogel using a video-based method.The force was found to be within 7–8 pN under 10 Hz magnetic stimulation by both theoretical simulation and experimental measurement.Lastly,electrophysiological measurement of brain slices showed that the magnetic microhydrogels offer significant advantages in terms of neural activation relative to dissociative SPIO nanoparticles.A universal strategy is thus offered for performing magnetic neuro-stimulation with an improved prospect for biomedical translation.

关键词： magnetic stimulation superparamagnetic iron oxide(SPIO)nanoparticles magnetic microhydrogel long-term residency magneto-mechanical effect

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Machine Learning-Based Multi-Modal Information Perception for Soft Robotic Hands

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Tsinghua Science and Technology 2020年第2期25卷 255-269页

作者： Haiming Huang Junhao Lin linyuan wu Bin Fang Zhenkun Wen Fuchun Sun College of Electronics and Information Engineering Shenzhen UniversityShenzhen 518060China Department of Computer Science and Technology Tsinghua UniversityTsinghua UniversityBeijing 100084China College of Computer Science and Software Engineering Shenzhen UniversityShenzhen 518060China

This paper focuses on multi-modal Information Perception(IP)for Soft Robotic Hands(SRHs)using Machine Learning(ML)algorithms.A flexible Optical Fiber-based Curvature Sensor(OFCS)is fabricated,consisting of a Light-Emitting Diode(LED),photosensitive detector,and optical fiber.Bending the roughened optical fiber generates lower light intensity,which reflecting the curvature of the soft finger.Together with the curvature and pressure information,multi-modal IP is performed to improve the recognition accuracy.Recognitions of gesture,object shape,size,and weight are implemented with multiple ML approaches,including the Supervised Learning Algorithms(SLAs)of K-Nearest Neighbor(KNN),Support Vector Machine(SVM),Logistic Regression(LR),and the unSupervised Learning Algorithm(un-SLA)of K-Means Clustering(KMC).Moreover,Optical Sensor Information(OSI),Pressure Sensor Information(PSI),and Double-Sensor Information(DSI)are adopted to compare the recognition accuracies.The experiment results demonstrate that the proposed sensors and recognition approaches are feasible and effective.The recognition accuracies obtained using the above ML algorithms and three modes of sensor information are higer than 85 percent for almost all combinations.Moreover,DSI is more accurate when compared to single modal sensor information and the KNN algorithm with a DSI outperforms the other combinations in recognition accuracy.

关键词： multi-modal sensors optical fiber gesture recognition object recognition Soft Robotic Hands(SRHs) Machine Learning(ML)

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具有自适应浮空分裂栅IGBT的特性研究

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电子元件与材料 2024年第4期43卷 447-453页

作者：吴振珲廖淋圆赵书张涛湖南工业大学轨道交通学院湖南株洲412007 西南交通大学信息科学与技术学院四川成都610031

为降低传统绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开关损耗E_(SW),提出了一种具有自适应浮空分裂栅的IGBT结构(AFSG-IGBT),并进行了仿真研究。此结构在传统载流子存储沟槽栅双极晶体管结构(CSTBT)的基础上,在沟槽栅中集成了分裂栅和P型结型场效应晶... 详细信息

为降低传统绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开关损耗E_(SW),提出了一种具有自适应浮空分裂栅的IGBT结构(AFSG-IGBT),并进行了仿真研究。此结构在传统载流子存储沟槽栅双极晶体管结构(CSTBT)的基础上,在沟槽栅中集成了分裂栅和P型结型场效应晶体管(JFET)。栅极与P型JFET相互耗尽,可以大幅降低米勒电容C_(GC),并且降低E_(SW)。在AFSG-IGBT导通时,P型JFET的沟道被夹断,使分裂栅保持在浮空状态,从而保证足够的注入增强效应。仿真结果表明,相比于CSTBT,AFSG-IGBT在高集电极电压下C_(GC)降低了79.7%,栅极电荷Q_(g)降低了52.6%。在导通压降(V_(ON))为1.4 V和集电极电流为100 A/cm^(2)的条件下,AFSG-IGBT的开通损耗E_(on)和关断损耗E_(off)分别比CSTBT低了37.1%和28.5%,并且该结构在驱动电阻分别为5Ω和10Ω时都显示出更优良的V_(ON)-E_(SW)折中关系。

关键词： IGBT CSTBT 开关损耗分裂栅米勒电容

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云南省林木种业现状及对策

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林业科技通讯 2024年第2期 87-89页

作者：吴翕范林元云南省林木种苗工作总站昆明650215

林木种业是林产业发展的基础,本文总结了云南省林木种业发展的现状和存在的问题,分析其出现的原因,从而提出解决对策。云南省林木种业在种质资源保护、良种选育、高效繁育技术和良种推广等方面取得实质性进展,但仍然存在种质资源基础薄... 详细信息

林木种业是林产业发展的基础,本文总结了云南省林木种业发展的现状和存在的问题,分析其出现的原因,从而提出解决对策。云南省林木种业在种质资源保护、良种选育、高效繁育技术和良种推广等方面取得实质性进展,但仍然存在种质资源基础薄弱、种业创新能力不强、良种繁育技术落后等问题。对此,本文提出了加强种质资源收集保护、构建良种创新体系、加强良种繁育推广和强化科技创新平台建设等建议。

关键词：林木种业育种良种繁育发展对策

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火焰喷雾热解制Pd-Pt/CeO_(2)催化甲烷燃烧的性能研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第5期52卷 725-734页

作者：武琳渊王乙陈召英田庆玲王琳茹付紫君赵宁王晓波黄鑫太原理工大学安全与应急管理工程学院山西太原030024 山西潞安化工集团有限公司山西长治046200 煤与煤层气共采国家重点实验室山西晋城048012 晋能控股装备制造集团有限公司山西晋城048006 中国科学院山西煤炭化学研究所山西太原030001

火焰喷雾热解法(FSP)是一种简单、快速、可规模化制备纳米催化剂的技术。通过火焰喷雾热解法合成CeO_(2)和Pt-CeO_(2)载体、Pd-Pt-CeO_(2)催化剂,采用浸渍法在CeO_(2)和Pt-CeO_(2)载体分别沉积Pd-Pt和Pd而制得Pd-Pt双金属催化剂,并考察... 详细信息

火焰喷雾热解法(FSP)是一种简单、快速、可规模化制备纳米催化剂的技术。通过火焰喷雾热解法合成CeO_(2)和Pt-CeO_(2)载体、Pd-Pt-CeO_(2)催化剂,采用浸渍法在CeO_(2)和Pt-CeO_(2)载体分别沉积Pd-Pt和Pd而制得Pd-Pt双金属催化剂,并考察其甲烷催化燃烧性能。利用ICP、XRD、TEM、BET、H_(2)-TPR、XPS和Raman对催化剂的物化性质进行分析。TEM结果表明,Pd-Pt/CeO_(2)催化剂中Pd和Pt物种高分散于CeO_(2)载体。相比于一步法(one step)制得的Pd-Pt-CeO_(2)(OS-FSP)催化剂,共浸渍法制得Pd-Pt/CeO_(2)(0.25)-WI的催化活性更高,其t_(50)降低了60℃,且稳定运行60 h而没有明显失活。这归因于Pd-Pt/CeO_(2)(0.25)-WI催化剂表面上Pd^(0)/Pd^(2+)和Ce^(3+)/Ce^(4+)物质的量比更高、晶格氧更多,进而导致其具有良好的甲烷催化燃烧性能。

关键词：甲烷催化燃烧火焰喷雾热解浸渍法钯稳定性

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双瓶选择饮酒致酒精依赖小鼠海马中长链非编码RNA的表达谱分析

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中国生物制品学杂志 2024年第5期37卷 559-565页

作者：薛琳媛武南南封芮芮赵欣张宇殷丽天山西医科大学基础医学院生理学系、细胞生理学教育部重点实验室山西太原030001

目的对双瓶选择饮酒致酒精依赖小鼠海马中的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)表达谱进行分析。方法通过双瓶选择饮酒法建立酒精依赖小鼠模型,同时设对照组(饮水)。选取酒精组酒精偏好率>60%且酒精饮用量>10 g/(kg·24 h)的雄... 详细信息

目的对双瓶选择饮酒致酒精依赖小鼠海马中的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)表达谱进行分析。方法通过双瓶选择饮酒法建立酒精依赖小鼠模型,同时设对照组(饮水)。选取酒精组酒精偏好率>60%且酒精饮用量>10 g/(kg·24 h)的雄性小鼠3只,随机抽取对照组雄性小鼠3只,分离双侧海马脑组织,液氮保存。采用Agilent084388芯片对小鼠海马脑组织RNA样本lncRNA和mRNA进行测序分析,lncRNA表达谱芯片(ncRNA microarray)检测样本中lncRNA的差异表达情况。基因功能(Gene Ontology,GO)和信号通路数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析差异表达lncRNA可能涉及的生物学过程及参与的信号通路。Pearson相关分析预测与每个差异表达lncRNA共表达的编码基因,超几何分布检验法计算每个对应转录因子条目中差异基因富集的显著性,Cytoscape软件绘制可视化网络图。结果与对照组比较,酒精组小鼠海马组织差异表达的lncRNA共855个(FC≥2.0,P<0.05),337个显著上调,上调幅度最大的为NONMMUT025786.2和NONMMUT072246.2;518个显著下调,下调幅度最大的为NONMMUT113098.1和NONMMUT076455.1。两组小鼠差异表达mRNA共361个(FC≥2.0,P<0.05),271个显著上调,Upf3b和Zfp943上调幅度最大;90个显著下调,Adamts13和Ift27下调幅度最大。差异表达的lncRNA以细胞表面正向调控、GTP酶活性、细胞囊泡运输差异最明显;其主要参与的信号通路有丙酸酯代谢通路、牛磺酸代谢通路、细胞外基质受体和AMPK信号通路。最富集的转录因子为FOXL1和LHX3,分别有25和21个对应共表达基因。结论通过高通量基因表达谱芯片分析,获得了lncRNA和mRNA可能的关键调控位点。本研究为海马脑区酒精依赖相关分子机制的研究提供了实验依据。

关键词：长链非编码RNA 酒精依赖海马双瓶选择饮酒基因芯片

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民勤黏土沙障-人工梭梭林物种多样性及土壤水分变化特征

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干旱区研究 2024年第4期41卷 618-628页

作者：宋达成马全林刘世权魏林源吴昊段晓峰郭树江甘肃省治沙研究所甘肃兰州730070 甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070 甘肃省林业科学研究院甘肃兰州730000

以民勤荒漠区6种不同布设年限(1 a、5 a、10 a、20 a、40 a、60 a)黏土沙障-人工梭梭林样地和流动沙地(对照)为研究对象,对其物种构成、重要值、优势种群特征、物种多样性和土壤水分含量进行调查,探究长时间尺度黏土沙障-人工梭梭林构... 详细信息

以民勤荒漠区6种不同布设年限(1 a、5 a、10 a、20 a、40 a、60 a)黏土沙障-人工梭梭林样地和流动沙地(对照)为研究对象,对其物种构成、重要值、优势种群特征、物种多样性和土壤水分含量进行调查,探究长时间尺度黏土沙障-人工梭梭林构建对区域植物群落结构、物种多样性和土壤水分的影响。结果表明:民勤荒漠区黏土沙障-人工梭梭林调查样地共记录到植物6科12属12种,以藜科、蒺藜科为主。人工防沙体系的构建能够显著提升区域植物物种数量(从4种增加到5~8种),且随着布设年限的延长,优势种由沙米(Agriophyllum squarrosum)、梭梭(Haloxylon ammodendron)逐步向雾冰藜(Grubovia dasyphylla)、猪毛菜(Kali collinum)、黄花矶松(Limonium aureum)、梭梭(Haloxylon ammodendron)优势种演变,生活型也从以一年生草本为主的单一型向一年生草本+多年生草本+灌木的复合型发生演变。物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数和Alatalo指数总体呈现出单峰型变化趋势,以布设20 a时物种数最多,物种分布最均匀,对照沙地物种数最少,物种分布均匀度最差。不同样地植物群落的Jaccard指数表现为:对照沙地与布设1 a样地>布设20 a与布设40 a样地>布设1 a与布设5 a样地>布设10 a与布设20 a样地>布设40 a与布设60 a样地>布设5 a与布设10 a样地,相异性指数与Cody指数则表现相反。区域土壤含水率波动态势与植物群落演替趋势保持一致,且相较于较深层土壤(40~60 cm),浅层土壤(10~30 cm)对区域植物自然演替进程所起到的作用更为明显。

关键词：黏土沙障人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林物种多样性土壤水分民勤

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Brostrom-Gould修复术联合Internal Brace加强治疗慢性踝关节外侧不稳定的临床疗效

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中华骨与关节外科杂志 2024年第4期17卷 321-325页

作者：张琳袁吴佳俊崔崟付备刚蔡攀贾永伟沈超上海健康医学院附属周浦医院骨科上海201318

目的:探讨Brostrom⁃Gould修复术联合Internal Brace加强治疗慢性踝关节外侧不稳定(CLAI)的临床疗效。方法:回顾性分析2018年3月至2022年12月行Brostrom⁃Gould修复术联合Internal Brace加强治疗的32例CLAI患者的临床资料。其中男19例,女1... 详细信息

目的:探讨Brostrom⁃Gould修复术联合Internal Brace加强治疗慢性踝关节外侧不稳定(CLAI)的临床疗效。方法:回顾性分析2018年3月至2022年12月行Brostrom⁃Gould修复术联合Internal Brace加强治疗的32例CLAI患者的临床资料。其中男19例,女13例,年龄36(29,41)岁(23~56岁);运动损伤13例,日常扭伤15例,交通事故等其他损伤4例。记录术前及末次随访时美国足踝外科协会(AOFAS)踝-后足评分及踝关节Kofoed评分以评估踝关节功能,并记录疼痛视觉模拟评分(VAS),同时观察并发症发生情况。结果:所有患者均顺利完成手术,切口均一期愈合,术后1例患者出现腓浅神经损伤。所有患者均获得随访,随访时间17(14,18)个月(12~38个月)。末次随访时患者AOFAS踝-后足评分由术前的(68.4±10.4)分增加至(92.2±11.2)分;踝关节Kofoed评分由术前的(64.6±14.1)分增加至(90.0±7.9)分,疼痛VAS评分由术前的3.2(2.5,3.6)分降低至0.8(0.5,1.0)分,且差异均有统计学意义(P均<0.05)。1例患者术后6个月出现踝关节外侧紧缚感,经功能锻炼后好转。结论:Brostrom⁃Gould修复术联合Internal Brace加强治疗CLAI,提供了可靠的即刻稳定性,并发症发生率低,有利于患者早期功能锻炼,尽快恢复负重行走及日常生活。

关键词：慢性踝关节外侧不稳定 Brostrom-Gould修复术 Internal Brace

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亚甲蓝分光光度法测定水中阴离子表面活性剂含量的方法改进

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理化检验（化学分册） 2024年第1期60卷 93-96页

作者：王秋实吴林源张诗委袁哲张可佳赵海谦东北石油大学土木建筑与工程学院大庆163318 石河子大学水利建筑与工程学院石河子832000 苏州科技大学环境科学与工程学院苏州215009

对亚甲蓝分光光度法(GB 7494—1987)测定水中阴离子表面活性剂含量进行了方法改进。以毒性相对较小的二氯甲烷取代三氯甲烷作为萃取剂,试管取代分液漏斗,利用振荡器进行萃取。结果表明:改进方法的最佳萃取时间为1.5 min,单个样品的分析... 详细信息

对亚甲蓝分光光度法(GB 7494—1987)测定水中阴离子表面活性剂含量进行了方法改进。以毒性相对较小的二氯甲烷取代三氯甲烷作为萃取剂,试管取代分液漏斗,利用振荡器进行萃取。结果表明:改进方法的最佳萃取时间为1.5 min,单个样品的分析时间在10 min以内;十二烷基苯磺酸钠标准曲线的线性范围在2.0 mg·L^(-1)以内,检出限(3s/k)为0.0297 mg·L^(-1);对十二烷基苯磺酸钠标准溶液重复测定6次,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于9.0%;对空白样品进行加标回收试验,回收率为95.0%~99.1%。

关键词：亚甲蓝分光光度法方法改进阴离子表面活性剂测定

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磺胺类同分异构体质谱裂解规律及色谱分离研究

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广州化学 2024年第2期49卷 68-72,I0004页

作者：黄鸾玉吴祥庆蒙源江林源广西壮族自治区水产科学研究院广西南宁530021

采用液相色谱-电喷雾-三重四极杆串联质谱法研究磺胺类同分异构体成分在电喷雾离子源正、负离子模式下的质谱裂解规律及分离方法。结果表明,一级质谱中,10种磺胺均在正离子模式下获得响应良好的[M+H]^(+)。二级质谱中,磺胺类的裂解途径... 详细信息

采用液相色谱-电喷雾-三重四极杆串联质谱法研究磺胺类同分异构体成分在电喷雾离子源正、负离子模式下的质谱裂解规律及分离方法。结果表明,一级质谱中,10种磺胺均在正离子模式下获得响应良好的[M+H]^(+)。二级质谱中,磺胺类的裂解途径大多是发生在-SO_(2)-两端,形成碎片离子[C_(6)H_(6)NSO_(2)]^(+)、[C_(6)H_(6)NO]^(+)和[C_(6)H_(6)N]^(+),[C_(6)H_(6)N]^(+)进一步裂解产生碎片离子[C_(5)H_(5)]^(+);类型2响应较高的碎片离子为m/z 124和m/z 186;类型3可形成碎片离子m/z 215和m/z 126。采用Thermo Scientific Hypersil GOLD C18色谱柱,柱温35℃,进样量20μL,流动相为5 mmol/L乙酸铵(含0.1%甲酸)和甲醇,流速0.25 mL/min,在正离子扫描模式下,设置梯度洗脱程序分离了4个类型10种同分异构体。这些质谱裂解规律和分离方法有助于对磺胺类同分异构体的定性和定量分析提供理论依据。

关键词：磺胺类同分异构体裂解规律色谱分离液相色谱-串联质谱法

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