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Development of an Integrated Disposable Device for SARSCoV-2 Nucleic Acid Extraction and Detection

Biomedical and Environmental Sciences 2024年第6期37卷 639-646页

作者： Jing Ma Yanzhe Hao Meiling Hou Xiaoshan Zhang Jingduan Liu Haodi Meng Jiangbo Chang Xuejun Ma Jihua Liu Qingjie Ying Xianhua Wang Hongxia Li yuxi cao Xiaoguang Zhang National Key Laboratory of Intelligent Tracking and Forecasting for Infectious Diseases National Institute for Viral Disease Control and PreventionChinese Center for Disease Control and PreventionBeijing 102206China Beijing Runbio Biotechnology Development Co. LtdBeijing 100106China Beijing Beta Technology Co. LtdBeijing 101318China Jiangsu Qitian Gene Biotechnology Co. LtdWuxi 214135JiangsuChina

Objective To develop a highly sensitive and rapid nucleic acid detection method for the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2(SARS-CoV-2).Methods We designed,developed,and manufactured an integrated disposable device for SARS-CoV-2 nucleic acid extraction and *** precision of the liquid transfer and temperature control was tested.A comparison between our device and a commercial kit for SARS-Cov-2 nucleic acid extraction was performed using real-time fluorescence reverse transcription polymerase chain reaction(RT-PCR).The entire process,from SARS-CoV-2 nucleic acid extraction to amplification,was *** The precision of the syringe transfer volume was 19.2±1.9μL(set value was 20),32.2±1.6(set value was 30),and 57.2±3.5(set value was 60).Temperature control in the amplification tube was measured at 60.0±0.0℃(set value was 60)and 95.1±0.2℃(set value was 95)***-Cov-2 nucleic acid extraction yield through the device was 7.10×10^(6) copies/mL,while a commercial kit yielded 2.98×10^(6) copies/*** mean time to complete the entire assay,from SARS-CoV-2 nucleic acid extraction to amplification detection,was 36 min and 45 *** detection limit for SARS-CoV-2 nucleic acid was 250 copies/*** The integrated disposable devices may be used for SARS-CoV-2 Point-of-Care test(POCT).

关键词： An integrated disposable device SARS-Cov-2 Nucleic acid detection

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基于深度学习和双域融合的红外成像制导系统复杂背景噪声去除方法

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兵工学报 2024年第6期45卷 1747-1760页

作者：栗苹周宇曹荣刚李发栋曹宇曦李佳武张安琪北京理工大学机电学院北京100081 北京理工大学机电动态控制重点实验室北京100081 北京理工大学唐山研究院河北唐山063611

红外成像制导系统受到严苛运行环境影响,其成像过程伴随复杂背景噪声干扰,严重影响系统制导跟踪精度。为减少复合噪声对红外成像效果的影响,在分析多种常见噪声的成因和特性的基础上,提出一种基于加性成分和乘性成分的噪声特性先验设定... 详细信息

红外成像制导系统受到严苛运行环境影响,其成像过程伴随复杂背景噪声干扰,严重影响系统制导跟踪精度。为减少复合噪声对红外成像效果的影响,在分析多种常见噪声的成因和特性的基础上,提出一种基于加性成分和乘性成分的噪声特性先验设定,结合空间域和变换域的双域融合去噪思想,设计了一种基于深度卷积神经网络的多类型噪声去除方法。该方法将富梯度流卷积模块引入UNet++结构以缩减梯度信息冗余并提升多感受野特征提取能力;针对噪声形态特性提出维度注意力机制以实现双域噪声估计;引入高阶双树复小波变换作为域变换方法,提升在不同尺度和方向上对噪声成分的识别能力。通过消融实验验证了噪声先验设定以及双域融合去噪思想的有效性和优越性,通过对比实验证明了所提方法对多种类型噪声均具有优秀的去噪能力。所提方法对高斯噪声的去噪峰值信噪比和结构相似度指标分别达到29.57和0.85,优于其他典型噪声抑制方法;对多类型混合噪声则分别达到27.84和0.82,达到良好的去噪水平。此外,也验证了所提方法对真实图像噪声具有优秀的去噪能力。

关键词：红外成像图像去噪深度学习空间域去噪变换域去噪

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基于宽谱段天空背景光辐射计的长春地区实测

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激光与光电子学进展 2024年第13期61卷 163-171页

作者：李尹佟首峰张雷张恒曹玉玺长春理工大学光电工程学院长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程研究中心

为了深入研究宽谱段背景光辐射，满足实时测量天空背景辐射的科研试验任务需求，自主设计了一套宽谱段天空背景光辐射计，能实现全天空扫描和定点观测两种测量模式，扩展了可测量波段，完成了200～2500 nm波段积分辐亮度的测量。基于设... 详细信息

为了深入研究宽谱段背景光辐射，满足实时测量天空背景辐射的科研试验任务需求，自主设计了一套宽谱段天空背景光辐射计，能实现全天空扫描和定点观测两种测量模式，扩展了可测量波段，完成了200～2500 nm波段积分辐亮度的测量。基于设备的总体结构原理图，详细介绍了各个分系统部件的研制方案，给出了各项详细的技术指标以及设备的标定原理和实验，并对设备的不确定度进行了分析，结果符合不确定度的要求，证明了其可靠性。利用宽谱段背景辐射计在长春地区进行实测，并对数据进行简要分析，测量结果满足辐射变化规律，为科研和具体应用提供了一种新的有效方式。

关键词：大气光学背景辐射辐射标定测量设备

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儿童智能陪护产品的数字媒介设计研究

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丝网印刷 2024年第10期 102-104页

作者：曹雨熙赵一婷湖北工业大学工业设计学院

针对特殊儿童需求,设计了一款干预性智能陪护产品,详细阐述了产品利用数字媒介设计的情感交互、生活辅助、娱乐学习等功能模块,以及产品的结构、造型与色彩。

关键词：儿童产品智能陪护情感交互数字媒介

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基于麻雀搜索算法优化BP人工神经网络的短期湍流预报模型研究

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长春理工大学学报（自然科学版） 2024年第2期47卷 58-65页

作者：张恒张雷姚海峰佟首峰曹玉玺长春理工大学光电工程学院长春130022 北京理工大学光电学院北京100081

提出了一种基于麻雀搜索算法优化BP人工神经网络(SSA-BP)的湍流预报模式。首先,采用BP人工神经网络作为湍流预报模型的基础框架。通过对温度、湿度、风速等气象因素的采集和处理,将其作为输入层的特征。然后,利用麻雀搜索算法对BP人工... 详细信息

提出了一种基于麻雀搜索算法优化BP人工神经网络(SSA-BP)的湍流预报模式。首先,采用BP人工神经网络作为湍流预报模型的基础框架。通过对温度、湿度、风速等气象因素的采集和处理,将其作为输入层的特征。然后,利用麻雀搜索算法对BP人工神经网络的权重和偏置进行优化。为了验证该方法的有效性,采用了来自地面气象站的大气湍流数据及气象数据进行实验。实验结果表明,SSA-BP人工神经网络能够成功预测大气湍流的发展趋势,并具有较高的预测精度和稳定性,能够充分利用大气湍流数据中的非线性特征,为湍流预测研究和实际应用提供了有力支持。

关键词： BP人工神经网络麻雀搜索算法气象参数大气湍流预测

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基于即时检测的新型冠状病毒核酸检测技术应用及研究进展

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中国国境卫生检疫杂志 2024年第2期47卷 215-220,F0003页

作者：李慧莹王菲张晓光曹玉玺中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所北京102206

即时检测(point-of-care testing,POCT)是便捷、快速和低成本的检测手段,顺应了高效率和快节奏的社会运转模式,满足了人们对快速检测的需求,被广泛应用于临床诊疗、口岸检疫和疾病防控等领域。目前,POCT已由干化学法、免疫层析等传统技... 详细信息

即时检测(point-of-care testing,POCT)是便捷、快速和低成本的检测手段,顺应了高效率和快节奏的社会运转模式,满足了人们对快速检测的需求,被广泛应用于临床诊疗、口岸检疫和疾病防控等领域。目前,POCT已由干化学法、免疫层析等传统技术向生物传感器、生物芯片等新型技术发展,并在新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情中新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的快速检测和筛查中发挥了重要作用。本文归纳了POCT技术在基于核酸检测的COVID-19诊断方面的应用研究,为传染病防控和临床诊治提供参考。

关键词：即时检测新型冠状病毒新型冠状病毒肺炎

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人偏肺病毒研究论文的文献计量分析

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中华实验和临床病毒学杂志 2024年第2期38卷 175-180页

作者：蒋涛郑丽舒刘培培曹玉玺武桂珍中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所北京100052

目的探讨基于检索Web of Science数据库对人偏肺病毒(human metapneumovirus,HMPV)的相关研究论文进行论文数据分析的可行性。方法本文采用论文计量学分析方法,以"metapneumovirus"为检索词检索论文,检索Web of Science数据库中2001—2... 详细信息

目的探讨基于检索Web of Science数据库对人偏肺病毒(human metapneumovirus,HMPV)的相关研究论文进行论文数据分析的可行性。方法本文采用论文计量学分析方法,以"metapneumovirus"为检索词检索论文,检索Web of Science数据库中2001—2023年发表的HMPV论文。统计学分析HMPV发表论文的年份、国家、期刊、研究机构、作者等的分布情况,了解HMPV在国际上的研究现状及其发展趋势。结果共检索到3282篇论文,97%的论文是英文论文。HMPV于2001年首次报道,之后,研究论文逐年增多。发表论文量最多的是美国,中国、英国、法国、荷兰分别排第2、3、4、5位。病毒学(virology-general)领域的论文最多。在研究机构分布上,美国范德比尔特大学发表了135篇,位列第1。发表论文最多的期刊的是JOURNAL OF MEDICAL VIROLOGY,共143篇。美国范德比尔特大学的作者Williams JV发表了92篇论文,提示了其在HMPV研究领域较高的国际地位。结论HMPV相关论文中,欧美国家的研究机构、大学发表的文章为主。

关键词：人偏肺病毒数据论文分布

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基于一体化系统流感病毒快速检测技术的建立

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中华实验和临床病毒学杂志 2024年第3期38卷 319-325页

作者：张小山马晶郝彦哲杨靖侯美伶李红霞刘京端孟号迪曹玉玺张晓光中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所北京102206 中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所传染病溯源预警与智能决策全国重点实验室国家卫生健康委医学病毒和病毒病重点实验室北京100052 北京润博福得生物科技发展有限公司北京101111

目的本研究旨在开发一种快速、准确的流感病毒一体化核酸检测方法。方法设计了针对近年来国内流感病毒主要流行株的特异性引物和探针,将其与提取、扩增试剂和即时检测(point of care test,POCT)系统整合,实现针对流感病毒的核酸提取、... 详细信息

目的本研究旨在开发一种快速、准确的流感病毒一体化核酸检测方法。方法设计了针对近年来国内流感病毒主要流行株的特异性引物和探针,将其与提取、扩增试剂和即时检测(point of care test,POCT)系统整合,实现针对流感病毒的核酸提取、反应体系配制、扩增反应和结果判读功能的快速一体化病毒核酸检测流程。使用培养的流感病毒对检测体系进行检测下限测试,并对检测体系进行特异性测试。结果成功设计了甲型和乙型流感病毒的二重扩增引物和探针,实现了500拷贝/ml的检测下限,并通过特异性测试验证了检测试剂对腺病毒、呼吸道合胞病毒等其他呼吸道病原体无交叉反应。本研究建立的基于POCT技术的流感病毒核酸快速检测方法,可以实现在50 min内完成核酸提取、扩增和结果判读检测全流程,同时可以实现检测数据的实时上传。结论开发的基于POCT技术的流感病毒快速检测试剂盒,实现了"样品进、结果出"的便捷操作,适合在基层医疗机构中快速检测流感病毒,具有重要的临床应用价值。

关键词：流感病毒核酸检测即时检测技术

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Synthesis of atomically dispersed cationic nickel-confined mesoporous ZSM-48(ANMZ-48)directed by metal complexes in amphiphilic molecules

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Science China Chemistry 2024年第1期67卷 343-350页

作者： Yu Chen Quanzheng Deng Yiru Mao yuxi Fang Zhihua cao Honggen Peng Shunai Che Lu Han School of Chemical Science and Engineering Tongji UniversityShanghai 200092China School of Chemistry and Chemical Engineering Nanchang UniversityNanchang 330031China School of Chemistry and Chemical Engineering Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China School of Resources and Environment Nanchang UniversityNanchang 330031China State Key Laboratory of Metal Matrix Composites Shanghai Key Laboratory for Molecular Engineering of Chiral DrugsShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China

The synthesis of mesoporous zeolite-anchored atomically dispersed metal catalysts(ADCs)is a considerable challenge in chemistry and materials *** we report the synthesis of atomically dispersed cationic nickel-confined mesoporous ZSM-48(ANMZ-48)by in situ hydrothermal reaction employing a designed tri-functional metal complex template,by which the triquaternary ammonium groups in the hydrophilic region direct the formation of ZSM-48 zeolite;the aromatic groups in the hydrophobic tail generate the mesopores through π-π stacking;and the complexes formed by nickel ions coordinated with terpyridyl groups generate atomically dispersed Ni2+confined in zeolite frameworks due to the strong sintering resistance generated by the strong coordination *** ANMZ-48 is consisting of stacking of sheet-like ZSM-48 domains connected by multiply crystal twinning sharing the common(011)plane,generating abundant of imbedded mesopores with the uniform thickness of~2.4 nm and with the width of 10-50 *** excellent catalytic activity and stability of ANMZ-48 were also reflected in the dry reforming of methane(DRM)reaction.

关键词： atomically dispersed catalyst mesoporous zeolite ZSM-48 in situ hydrothermal synthesis the dry reforming of methane reaction

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Role of the blood-brain barrier in rabies virus infection and protection

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Protein & Cell 2013年第12期4卷 901-903页

作者： Lihua Wang yuxi cao Qing Tang Guodong Liang State Key Laboratory for Infectious Disease Prevention and Control Collaborative Innovation Center for Diagnosis and Treatment of Infectious DiseasesNational Institute for Viral Disease Control and PreventionChinese Center for Disease Control and PreventionBeijing 102206China

Rabies is an acute,progressive encephalitis caused by infection with rabies virus(RABV).It is one of the most important zoonotic infections and causes more than 70,000 human deaths annually(http://***).It has long been held that a rabies infection is lethal in humans once the causative RABV reaches the central nervous system(CNS);however,this concept was challenged by the recent recovery of a small number of rabies *** analysis of these patients revealed that the blood-brain barrier(BBB)played a major role in protection against the *** main reason for the survival of these patients was enhanced BBB permeability after infection with the causative agent(usually bat-originated RABV showing reduced pathogenicity),which allowed immune cells to enter the tissues of the CNS and clear the infection(Willoughby et al.,2005).These fi ndings have been confi rmed in animal infection experiments(Wang et al.,2005;Roy and Hooper,2007,2008;Faber et al.,2009).Thus,the BBB has attracted the attention of scientists interested in the pathogenesis of,and therapeutic approaches,for *** paper introduces the role of the BBB in rabies infections and protection of the CNS and provides insight into future treatments for patients with clinical rabies.

关键词： rabies infection barrier

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