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基于胶体金-适配体的层析试纸条检测玉米中黄曲霉毒素B_(1)

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河南工业大学学报（自然科学版） 2024年第2期45卷 106-113页

作者：王亚芳任文洁何保山河南工业大学粮油食品学院国家工程实验室/河南省重点实验室河南郑州450001

黄曲霉毒素B_(1)(AFB_(1))因其剧毒性及在粮食中分布广泛而成为人类健康和粮食安全的重大风险因素之一,因此建立快速、灵敏的检测方法十分必要。利用胶体金和适配体作为金标探针,构建一种新型层析试纸条以实现玉米中AFB_(1)的快速检测... 详细信息

黄曲霉毒素B_(1)(AFB_(1))因其剧毒性及在粮食中分布广泛而成为人类健康和粮食安全的重大风险因素之一,因此建立快速、灵敏的检测方法十分必要。利用胶体金和适配体作为金标探针,构建一种新型层析试纸条以实现玉米中AFB_(1)的快速检测。根据体系中AFB_(1)存在会减弱生物素标记的适配体与金标探针的结合,从而导致试纸条检测线的颜色强度降低或消失,进而实现对AFB_(1)高效灵敏检测。在最佳条件下,试纸条检测AFB_(1)的检出限值低至0.5 ng/mL,在0.5~500 ng/mL范围内快速准确检测且对AFB_(1)具有高度的特异性。本研究制备的适配体试纸条能够成为玉米中AFB_(1)检测的有效方法,具有良好的应用前景。

关键词：适配体金纳米粒子比色法层析试纸条黄曲霉毒素B_(1)

基于金纳米棒免疫层析试纸条快速检测玉米中的黄曲霉毒素B

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河南工业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：边瑞丽何保山任文洁河南工业大学粮油食品学院河南工业大学国家工程实验室/省重点实验室

传统的基于球状胶体金(Au spheres， AuSPs)试纸条由于其检测灵敏度偏低，无法满足食品安全高灵敏检测的需求。因此，建立高灵敏、快速分析方法尤为重要。以黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1， AFB1)为检测对象，金纳米棒(Au nanorods， AuNRs... 详细信息

传统的基于球状胶体金(Au spheres， AuSPs)试纸条由于其检测灵敏度偏低，无法满足食品安全高灵敏检测的需求。因此，建立高灵敏、快速分析方法尤为重要。以黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1， AFB1)为检测对象，金纳米棒(Au nanorods， AuNRs)作为信号标签，偶联抗AFB1单克隆抗体作为金标探针，基于竞争法制备免疫层析试纸条对玉米中AFB1进行灵敏检测，试验结果通过便携式试纸条定量分析仪定量检测。研究结果表明：在单抗加入量为0.6 μg、T线抗原浓度为0.1 mg/mL、探针使用体积为2.5 μL的条件下制作标准曲线，基于AuNRs 的试纸条检出限为0.124 ng/mL，IC50为1.593 ng/mL，此外实际玉米样品中对AFB1的回收率为89.5%～111.70%；对玉米质控样进行检测，结果与所建立的方法一致。该方法可应用于玉米中AFB1的快速检测，样品检测结果符合国家标准，具有良好的应用前景。

关键词：免疫层析试纸条金纳米棒灵敏检测黄曲霉毒素B

基于自注意力机制神经机器翻译的软件缺陷自动修复方法

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电子学报 2024年第3期52卷 945-956页

作者：曹鹤玲刘昱韩栋粮食信息处理与控制教育部重点实验室(河南工业大学) 河南郑州450001 河南工业大学信息科学与工程学院河南郑州450001 河南工业大学河南省粮食信息处理国际联合实验室河南郑州450001

循环神经网络对于代码序列数据有着良好的处理能力,软件缺陷修复的补丁生成模型大多采用循环神经网络实现.然而,基于循环神经网络的补丁生成模型在处理代码序列中长距离依赖问题时仍然具有局限性,其修复成功率和修复效率较低.针对此问题... 详细信息

循环神经网络对于代码序列数据有着良好的处理能力,软件缺陷修复的补丁生成模型大多采用循环神经网络实现.然而,基于循环神经网络的补丁生成模型在处理代码序列中长距离依赖问题时仍然具有局限性,其修复成功率和修复效率较低.针对此问题,提出一种基于自注意力神经机器翻译的软件缺陷自动修复方法(Self-attention Neural machine translation based automatic software Repair,SNRepair).首先,为有效缓解源码中的未登录词问题,对数据集引入子词切分技术进行预处理;其次,为解决源代码中棘手的长距离依赖问题并更充分地利用局部信息,构建融合局部建模的Transformer程序补丁生成模型;然后,采用缺陷自动定位技术定位缺陷语句位置,利用参数优化后的Transformer补丁生成模型生成候选补丁;最后,运行测试用例验证候选补丁.在具有395个真实Java软件缺陷的Defects4J缺陷库上实验评估,结果表明SNRepair方法与对比方法比较,修复成功率和修复效率更高.

关键词：软件缺陷自动修复神经机器翻译自注意力机制子词切分局部建模

基于改进Oriented R-CNN的旋转框麦穗检测与计数模型

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农业工程学报 2024年第6期40卷 248-257页

作者：于俊伟陈威威郭园森母亚双樊超河南工业大学粮食信息处理与控制教育部重点实验室郑州450001 河南工业大学河南省粮食光电探测与控制重点实验室郑州450001 河南工业大学人工智能与大数据学院郑州450001 河南工业大学信息科学与工程学院郑州450001

为对干扰、遮挡等复杂的田野环境中麦穗进行精准定位与计数,该研究提出了一种改进的Oriented R-CNN麦穗旋转框检测与计数方法,首先在主干网络中引入跨阶段局部空间金字塔(spatial pyramid pooling cross stage partial networks,SPPCSPC... 详细信息

为对干扰、遮挡等复杂的田野环境中麦穗进行精准定位与计数,该研究提出了一种改进的Oriented R-CNN麦穗旋转框检测与计数方法,首先在主干网络中引入跨阶段局部空间金字塔(spatial pyramid pooling cross stage partial networks,SPPCSPC)模块扩大模型感受野,增强网络感知能力;其次,在颈网络中结合路径聚合网络(PANet,path aggregation network)和混合注意力机制(E2CBAM,efficient two convolutional block attention module),丰富特征图包含的特征信息;最后采用柔性非极大值抑制算法(Soft-NMS,soft-non maximum suppression)优化预测框筛选过程。试验结果显示,改进的模型对复杂环境中的麦穗检测效果良好。相较原模型,平均精确度均值mAP提高了2.02个百分点,与主流的旋转目标检测模型Gliding vertex、R3det、Rotated Faster R-CNN、S2anet和Rotated Retinanet相比,mAP分别提高了4.99、2.49、3.94、2.25和4.12个百分点。该研究方法利用旋转框准确定位麦穗位置,使得框内背景区域面积大幅度减少,为实际观察麦穗生长状况和统计数量提供了一种有效的方法。

关键词：图像识别作物注意力机制麦穗 Oriented R-CNN

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太赫兹技术在复合材料缺陷检测中的研究进展

光谱学与光谱分析 2024年第10期44卷 2717-2726页

作者：蒋玉英温茜茜葛宏义陈浩江梦蝶赵洋王佳慧河南工业大学粮食信息处理与控制教育部重点实验室河南郑州450001 河南工业大学河南省粮食光电探测与控制重点实验室河南郑州450001 河南工业大学信息科学与工程学院河南郑州450001 河南工业大学人工智能与大数据学院河南郑州450001

复合材料制品因具有高强度、低重量、耐腐蚀性等优点,在航空航天、建筑、海洋等多个行业中广泛应用。然而在复合材料的生产或使用过程中,不可避免地会损伤和破坏材料,降低材料性能,带来无法预料的安全隐患。因此,如何对材料内部的损伤... 详细信息

复合材料制品因具有高强度、低重量、耐腐蚀性等优点,在航空航天、建筑、海洋等多个行业中广泛应用。然而在复合材料的生产或使用过程中,不可避免地会损伤和破坏材料,降低材料性能,带来无法预料的安全隐患。因此,如何对材料内部的损伤类型和程度进行无损检测成为近年来的热点研究课题。常用无损检测技术在复合材料缺陷检测方面有一定的局限性,而太赫兹(Terahertz,THz)技术以其光子能量低、穿透性强的特点,能够实现高分辨率的无损探伤,不会对被测材料造成电离破坏,被广泛应用于复合材料的缺陷检测。THz技术的优势在于其对材料的化学成分和晶体结构的敏感性,通过分析THz波的频谱和相位信息,可获取有关材料内部的细节信息,如缺陷类型、大小和分布等,这对于复合材料的质量控制和性能评估非常重要。文章首先概述了复合材料、常用无损检测技术和THz技术的基本原理;其次对复合材料制造或使用中产生的分层、夹杂、孔隙、冲击损伤、热损伤等缺陷进行分类,并重点阐述了THz技术在不同类型缺陷检测中的应用;然后总结了THz技术在复合材料缺陷检测中面临的挑战,包括THz成像分辨率受限,难以提供足够的细节信息、复合材料结构的非均匀性,导致THz波在复合材料内部的传播复杂多样、现有缺陷识别技术和设备,限制了THz在复合材料缺陷检测中的应用;最后对未来发展方向进行了展望,其中包括改进成像系统,提高THz成像分辨率的同时减少检测时间、结合人工智能和深度学习技术,完善不同类型缺陷的快速精准识别、提高数据处理的实时性,实现复合材料的在线检测,并优化复合材料缺陷检测平台。这些发展方向将进一步推动THz技术在复合材料领域的应用,提高检测效率和准确性,促进复合材料制造和应用的发展。

关键词：太赫兹复合材料缺陷识别无损检测太赫兹成像

2种黑豆球蛋白与矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的相互作用研究

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食品科学技术学报 2024年第4期42卷 101-113页

作者：刘金杰马梦瑶谢岩黎杨玉辉孙淑敏马卫宾李倩河南工业大学粮油食品学院/河南省粮油食品安全检验与控制重点实验室河南郑州450001

矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(cyanidin-3-O-glucoside,C3G)在不同pH值环境中的主要存在形式不同,其抗氧化能力也有所差异。黑豆蛋白是一种常见的膳食蛋白,具有作为不稳定生物活性化合物载体的潜力,了解黑豆球蛋白与C3G的相互作用机制有利于... 详细信息

矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(cyanidin-3-O-glucoside,C3G)在不同pH值环境中的主要存在形式不同,其抗氧化能力也有所差异。黑豆蛋白是一种常见的膳食蛋白,具有作为不稳定生物活性化合物载体的潜力,了解黑豆球蛋白与C3G的相互作用机制有利于它们在食品体系中的应用。通过多种光谱学分析和分子对接实验研究了pH值为2.0、5.0和7.0时黑豆β-伴大豆球蛋白(7S)和大豆球蛋白(11S)与C3G的相互作用及其对C3G氧化稳定性和抗氧化能力的影响。研究结果表明,pH值为2.0和5.0时,C3G与7S和11S结合不仅导致Tyr残基周围的疏水环境减少,极性增加,而且使7S和11S中α-螺旋增加,β-折叠比例下降。pH值为7.0时,C3G的存在使7S和11S中α-螺旋和β-折叠的占比呈增加趋势,但β-转角比例降低。此外,C3G与7S和11S结合是一个放热过程,在不同pH值条件下,C3G与7S和11S主要通过氢键和范德华力相互作用使7S和11S静态荧光猝灭。7S和11S均在pH值为7.0时对C3G亲和力最强。分子对接结果表明,7S上的GLU229、ARG356和PRO101残基,11S上的ARG161、VAL162、ILE171和THR176残基在与C3G结合中起关键作用。在不同pH值条件下,7S、11S与C3G结合后均显著增强了C3G的氧化稳定性和抗氧化能力。

关键词：矢车菊素-3-O-葡萄糖苷 β-伴大豆球蛋白大豆球蛋白相互作用光谱特征分子模拟

响应型固体功能表面的浸润性可逆调控研究进展

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机械工程学报 2024年第7期60卷 144-173页

作者：吴春亚孙瑞江侯博李曦光吴佳昊刘畅陈明君哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

浸润性可逆调控响应型表面是一种通过外部刺激响应材料或形貌可控微观结构实现静态/动态浸润性可逆转换的固体表面,可有效解决传统特殊浸润表面性能单一、结构固定等问题,更符合基础研究和工程现场的多样化、时变性应用需求。着眼于表... 详细信息

浸润性可逆调控响应型表面是一种通过外部刺激响应材料或形貌可控微观结构实现静态/动态浸润性可逆转换的固体表面,可有效解决传统特殊浸润表面性能单一、结构固定等问题,更符合基础研究和工程现场的多样化、时变性应用需求。着眼于表面浸润性能主观调控中关键技术的发展态势,综述分析了响应型固体表面的类型特征、制备方法和应用前景。根据外部刺激类型,将响应型功能表面归纳为基于化学组成和基于微观结构两大类,重点围绕光响应型、温度响应型、pH响应型和磁场响应型等功能表面的响应材料、响应原理、调控机制及性能特点展开系统分析,聚焦于两类响应功能表面制备方法,梳理其基本原理、技术特色及其优劣性,并深入探讨了两类表面在可控油水分离、微液滴/流体操控等领域的潜在应用价值。最后指出了浸润性可逆调控表面在发展过程中需要面临的挑战和仍需注重解决的问题,希望能为后续人工响应型功能表面研究工作的大规模推进提供参考。

关键词：功能表面可逆调控浸润性响应类型制备方法应用前景

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基于通用有理多项式模型的伽马非线性自补偿

激光与光电子学进展 2024年第12期61卷 93-103页

作者：薛晓梅孙丽君陈天飞范鹏翔河南工业大学粮食信息处理与控制教育部重点实验室河南郑州450001 河南工业大学郑州市机器感知与智能系统重点实验室河南郑州450001 河南工业大学信息科学与工程学院河南郑州450001

为减小数字相移条纹投影系统中非线性响应引起的相位误差,提出了一种基于通用有理多项式模型的自补偿方法。该方法首先利用多项式来建模投影仪的未知非线性,然后建立相位误差函数。其次,利用离群检测算法剔除偏离点,并利用优化函数多次... 详细信息

为减小数字相移条纹投影系统中非线性响应引起的相位误差,提出了一种基于通用有理多项式模型的自补偿方法。该方法首先利用多项式来建模投影仪的未知非线性,然后建立相位误差函数。其次,利用离群检测算法剔除偏离点,并利用优化函数多次迭代求解出误差函数中的相位误差系数。最后,将含有误差的相位代入到相位误差函数中,通过不动点迭代运算对相位误差进行逐点修正。实验结果表明,上述自补偿方法易于实现且不需要预先校准,在无须提前标定数据条件下,可以有效减小数字相移条纹投影过程中的非线性误差,有助于提高系统的测量精度和测量效率。

关键词：数字相移条纹投影有理多项式误差模型相位误差补偿非线性响应

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AES-128中S盒变换的量子线路优化

电子科技大学学报 2024年第1期53卷 144-148页

作者：刘建美王洪马智段乾恒费洋扬孟祥栋数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450001 河南省网络密码技术重点实验室郑州450001

使用空间资源优化的量子Karatsuba乘法来优化实现AES-128中的8×8 S盒变换,同时引入了衡量时间资源代价和空间资源代价折衷的指标——量子比特数目与T门深度之积。对实现8×8 S盒变换的分析表明,利用空间资源优化的量子Karatsuba乘法的... 详细信息

使用空间资源优化的量子Karatsuba乘法来优化实现AES-128中的8×8 S盒变换,同时引入了衡量时间资源代价和空间资源代价折衷的指标——量子比特数目与T门深度之积。对实现8×8 S盒变换的分析表明,利用空间资源优化的量子Karatsuba乘法的求乘法逆线路具有更优性能,其Toffoli门数目、量子比特数目、量子比特数目与T门深度之积更优。此外,使用加窗量子查表方法,进一步优化了求乘法逆以及实现S盒所需的量子资源。在此基础上,基于Qiskit分析验证了所需的量子资源。

关键词：乘法逆优化实现量子线路 S盒