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膜片钳技术10年发展:基于CiteSpace和VOSviewer的可视化分析

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中国组织工程研究 2025年第31期29卷 6717-6726页

作者：郭海珍丛紫东赵玉珂李晓凤于露钱舒乐王润英杜武勋天津中医药大学天津市301617 天津中医药大学第二附属医院天津市300150

背景:膜片钳技术作为研究离子通道的“金标准”,已有40多年的发展历史。然而,科研机构的研究内容相对独立,没有对现有研究成果进行系统总结,导致现有研究存在重复性高、创新性弱的现象。因此,急需对膜片钳技术做一个全面的回顾,以明晰... 详细信息

背景:膜片钳技术作为研究离子通道的“金标准”,已有40多年的发展历史。然而,科研机构的研究内容相对独立,没有对现有研究成果进行系统总结,导致现有研究存在重复性高、创新性弱的现象。因此,急需对膜片钳技术做一个全面的回顾,以明晰现今的研究现状、热点和未来发展方向。目的:总结近10年膜片钳技术领域的研究现状和发展趋势。方法:使用Web of Science核心合集数据库收集了2013-2023年关于膜片钳技术的出版物。采用CiteSpace和VOSviewer软件对出版物数量进行量化分析,并分析文献条目网络,包括国家、机构、期刊、作者、关键词、高被引文献和共被引参考文献。结果与结论:①近10年间,膜片钳技术领域研究已逐步进入稳定发展阶段。②中国和美国是这方面的领先国家,中国科学院是具有核心影响力的机构,《Journal of Neuroscience》是主要出版刊物,PARK,WON SUN团队(韩国全北国立大学)和CHU,LI团队(中国河北省心脑血管病中医药防治研究重点实验室)在该领域作出了杰出的贡献,但团队之间的协作与交流较少,尚未形成网络合作模式。③膜片钳技术主要应用在神经系统的电生理特性及其疾病的病理机制方面,是研究人员持续关注的焦点。④在心血管系统电生理特性及其疾病病理机制的研究方面,对原代心肌细胞、诱导多能干细胞衍生的心肌细胞的电生理特性和心房颤动、心脏毒性、心源性猝死和高血压等心血管疾病的病理机制方面的研究,是近几年来研究的热点。⑤在膜片钳技术与其他生物技术的结合应用方面,关注的是与光遗传学、双光子钙成像等技术的交叉融合,将是一个重要的研究方向。⑥在药物筛选及治疗靶点的识别研究方面,尤其对于膜片钳技术和中药复方的研究,将成为未来组分中药研究中的一大助力。

关键词：膜片钳技术全细胞记录文献计量学 CiteSpace VOSviewer 可视化分析神经科学电生理病理机制离子通道

集成电路CMP中金属腐蚀复配缓蚀剂的研究进展

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半导体技术 2025年第1期50卷 1-9页

作者：武峥牛新环何潮董常鑫李鑫杰胡槟李佳辉河北工业大学电子信息工程学院天津300130 天津市电子材料与器件重点实验室天津300130 河北省微电子超精密加工材料与技术协同创新中心天津300130 河北省微电子专用材料与器件工程中心天津300130

在化学机械抛光(CMP)过程中,集成电路金属多层布线因受抛光液中化学试剂的腐蚀而经常导致表面缺陷的出现。将两种及以上能够产生协同缓蚀效果的化学试剂复配可以得到较单一试剂更强的缓蚀性能。介绍了多试剂协同腐蚀抑制的机理,总结了... 详细信息

在化学机械抛光(CMP)过程中,集成电路金属多层布线因受抛光液中化学试剂的腐蚀而经常导致表面缺陷的出现。将两种及以上能够产生协同缓蚀效果的化学试剂复配可以得到较单一试剂更强的缓蚀性能。介绍了多试剂协同腐蚀抑制的机理,总结了国内外多试剂协同中两种缓蚀剂、表面活性剂与缓蚀剂、两种表面活性剂的复配协同在集成电路CMP金属腐蚀抑制应用中的研究进展,并延伸到碳钢金属等防腐领域,最后对CMP领域中多试剂协同抑制的发展进行了展望。

关键词：缓蚀剂表面活性剂化学机械抛光(CMP) 协同作用金属腐蚀抑制

基于纳秒LIBS的氢气/空气火焰混合分数测量研究

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 24-29页

作者：刘子晗刘艳韩磊单沅鲁政高强李帅瑶李博天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072 中国科学院工程热物理研究所北京100190

在双碳政策和化石能源短缺的背景下,氢能作为高效环保的清洁能源,受到广大研究人员的关注。氢气/空气混合燃烧作为推动氢能规模化应用的重要途径,其燃烧机理和关键参数的测量技术成为目前研究的热点。燃空当量比是表征燃烧过程中燃料与... 详细信息

在双碳政策和化石能源短缺的背景下,氢能作为高效环保的清洁能源,受到广大研究人员的关注。氢气/空气混合燃烧作为推动氢能规模化应用的重要途径,其燃烧机理和关键参数的测量技术成为目前研究的热点。燃空当量比是表征燃烧过程中燃料与氧化剂混合程度的重要参数,直接影响燃烧的开始、自持以及燃烧化学反应的活跃程度。因此,对燃烧过程中的局部当量比实时在线监测,对于改善燃烧效率、控制燃烧过程具有重要意义。目前,可以实时测量氢气/空气火焰当量比的方法相对较少,激光光谱技术作为一种非侵入式的测量方法,不仅具有实时在线测量的能力,还具有快速、原位、远程分析、多元素同时在线监测等特点,在燃烧测量领域具有重要的应用潜力。采用纳秒激光诱导击穿光谱技术对氢气和空气燃烧场的燃空当量比进行测量研究。氢气和空气在管内混合后,由射流口喷出形成射流燃烧火焰场。激光通过透镜聚焦到射流燃烧场中击穿并产生等离子体,其等离子体的发射光谱由光谱仪采集,实验发现光谱中H 656 nm和O 777 nm具有很强的发射强度,且光谱强度随着当量比的变化,呈现规律性变化趋势。因此,采用H 656 nm和O 777 nm的光谱分别标示氢气和空气,并将其比值作为燃空当量比的测量参量。实验在氢气空气混合均匀的低速流场中测量了不同当量比下H 656 nm与O 777 nm的光谱强度比值,并与当量比建立标定曲线,实验发现该标定曲线对燃烧场和非燃烧场同样适用。基于标定曲线,我们研究了存在外界掺混情况下,射流燃烧场的局部燃空当量比情况。在当量比1.0,流场速度为20 m·s^(-1)的射流燃烧场中,测量了射流中心位置不同高度的燃空当量比变化情况,并在相同工况下进行了数值模拟。模拟结果与实验测量吻合较好,验证了纳秒激光诱导击穿光谱技术测量氢气/空气混合气的燃空当量比的可行性。该方法可为氢气燃烧基础研究及数值模拟提供技术支持。

关键词：激光诱导击穿光谱氢能当量比模拟

piR-7472影响电压调控钾离子通道促进小鼠成骨细胞分化的机制

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中国组织工程研究 2025年第14期29卷 2868-2874页

作者：隆宇斌王湘斌樊基耿杨厚志杨洋李勇邵阳市中心医院脊柱外科湖南省邵阳市422000 天津医科大学研究生院天津市300070 邵阳市中心医院肿瘤内科湖南省邵阳市422000

背景:现有研究在PIWI相互作用RNA(piRNA)抗骨质疏松方面取得了重大进展,但piRNA发挥功能的具体靶点和相关机制仍有待探索。目的:探讨piR-7472对小鼠成骨细胞(MC3T3-E1细胞)分化的影响及下游机制。方法:①12只C57/BL6J小鼠随机分为假手... 详细信息

背景:现有研究在PIWI相互作用RNA(piRNA)抗骨质疏松方面取得了重大进展,但piRNA发挥功能的具体靶点和相关机制仍有待探索。目的:探讨piR-7472对小鼠成骨细胞(MC3T3-E1细胞)分化的影响及下游机制。方法:①12只C57/BL6J小鼠随机分为假手术组和卵巢切除组,每组6只,术后8周通过Micro-CT检测小鼠的骨量,RT-qPCR检测piR-7472的表达;②将MC3T3-E1细胞分为NC mimics组、piR-7472 mimics组、NC inhibitor组与piR-7472 inhibitor组,转染后成骨诱导7 d采用RT-qPCR检测piR-7472、骨桥蛋白、胶原蛋白Ⅰ、Runt相关转录因子2、钾电压门控通道调节因子亚家族F成员1 mRNA的表达;成骨诱导7 d采用Western blot检测骨桥蛋白、Runt相关转录因子2、骨形态发生蛋白2、钾电压门控通道调节因子亚家族F成员1(KCNF1)蛋白表达;成骨诱导14 d通过碱性磷酸酶染色检测碱性磷酸酶的表达;成骨诱导21 d通过茜素红染色检测矿化结节数量;③双荧光素酶报告基因实验观察piR-7472是否能与钾电压门控通道调节因子亚家族F成员1相结合。结果与结论:①与假手术组相比,卵巢切除组小鼠骨密度、骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数量明显下降,骨小梁分离度明显升高,并且骨组织中piR-7472 mRNA表达明显下调;②与NC组相比,piR-7472 mimics组骨桥蛋白、胶原蛋白Ⅰ、Runt相关转录因子2的mRNA表达明显升高,骨桥蛋白、Runt相关转录因子2、骨形态发生蛋白2的蛋白表达明显升高,矿化沉积与碱性磷酸酶表达增多;与NC inhibitor组相比,piR-7472 inhibitor组骨桥蛋白、胶原蛋白Ⅰ、Runt相关转录因子2的mRNA表达明显降低,骨桥蛋白、Runt相关转录因子2、骨形态发生蛋白2的蛋白表达明显降低,矿化沉积与碱性磷酸酶表达降低;③通过miRanda数据库预测发现piR-7472能与KCNF1相互作用;双荧光素酶报告基因实验发现piR-7472 mimcis能与钾电压门控通道调节因子亚家族F成员1结合并促进其表达。结果表明:piR-7472能够促进成骨前体细胞MC3T3-E1成骨分化,其发挥作用的机制可能是通过促进KCNF1表达实现的。

关键词：成骨细胞MC3T3-E1 PIWI相互作用RNA 成骨分化骨质疏松症电压调控的钾离子通道 KCNF1

基于分块模板匹配的印刷品文字缺陷图像检测方法

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天津理工大学学报 2025年第1期41卷 16-22页

作者：王旭周海波王军豪窦富超任凤雷天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心

随着自动化生产的飞速发展，印刷品缺陷检测逐步成为提高印刷质量的重要环节之一。在印刷品文字缺陷检测中，由于受纸张表面柔性等因素影响，存在局部模板匹配精度偏低的问题，导致误检率偏高，为进一步提高其检测精度，文中提出一种基... 详细信息

随着自动化生产的飞速发展，印刷品缺陷检测逐步成为提高印刷质量的重要环节之一。在印刷品文字缺陷检测中，由于受纸张表面柔性等因素影响，存在局部模板匹配精度偏低的问题，导致误检率偏高，为进一步提高其检测精度，文中提出一种基于分块模板匹配的印刷品文字缺陷图像检测方法。该方法将模板图像作为检测标准，利用霍夫直线法检测印刷品裁切线，完成扫描图像整体位姿与大小矫正，并采用分块模板匹配法，完成模板图像与扫描图像的局部高精度匹配，随后经图像正负差分与图像融合处理，获得漏印、墨斑及墨色不均等缺陷图像，最后进行连通域分析去除伪缺陷，进而实现印刷品文字缺陷图像检测。经实验验证，该方法能够较好满足检测要求，在印刷品行业具有一定的应用价值。

关键词：印刷质量模板图像扫描图像分块模板匹配缺陷检测

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面向非结构化道路的可行驶区域语义分割

天津理工大学学报 2025年第2期41卷 105-112页

作者：朱俊涛刘佳琦杨璐天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心

准确识别非结构化道路可行驶区域可为军用智能车辆无人作战局部自主决策及路径规划提供理论依据。针对非结构化道路边缘模糊、特征相似等特点，现有的分割算法难以满足军用智能车辆对其准确性识别的问题，文中提出了一种面向非结构化道... 详细信息

准确识别非结构化道路可行驶区域可为军用智能车辆无人作战局部自主决策及路径规划提供理论依据。针对非结构化道路边缘模糊、特征相似等特点，现有的分割算法难以满足军用智能车辆对其准确性识别的问题，文中提出了一种面向非结构化道路的可行驶区域语义分割算法(attention Transformer DeepLabv3+,ATD)。在编码特征提取中级联了卷积注意力(convolutional block attention module, CBAM)模块，在不损失语义分割识别精度的前提下，增强了语义信息在不同通道和空间维度的自适应像素权重，强化了复杂环境下的特征编码能力。在解码中引入了Transformer多头注意力(multi-head attention),加强了空间位置信息的关联性，实现了非结构化道路边缘的细粒度化推理。基于自建的约6 000张非结构化道路数据集进行对比实验，实验结果表明，较对比网络模型准确率平均提高了5.65%,交并比平均提高了4.20%。

关键词：非结构化道路语义分割卷积注意力 Transformer DeepLabv3+

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负载平台自动调平方法研究进展

天津理工大学学报 2025年第2期41卷 146-155页

作者：张晓泉刘福龙董黎敏陈炜张晓涛天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心

随着科技的进步，车载设备对负载平台调平性能要求不断提高，尤其是在工程车辆及军事特种车辆领域要求更为严格。负载平台调平系统经过多年的研究已经从传统的人工手动调平发展到自动调平的阶段，但随着对调平精度和调平速度的要求不断... 详细信息

随着科技的进步，车载设备对负载平台调平性能要求不断提高，尤其是在工程车辆及军事特种车辆领域要求更为严格。负载平台调平系统经过多年的研究已经从传统的人工手动调平发展到自动调平的阶段，但随着对调平精度和调平速度的要求不断提高，自动调平系统遇到的问题和挑战也愈加严苛。通过对调平系统现有的支撑方式、执行机构、调平策略以及调平算法的论述，综合分析了自动调平系统的发展现状以及面临的问题及挑战，为进一步提升自动调平系统性能指明方向。

关键词：调平系统调平策略综述负载平台比例积分微分控制

基于太阳轮局部故障啮合周期特性的故障诊断指标

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天津理工大学学报 2025年第2期41卷 30-36页

作者：许永靖尹建超陈祥宋宇昊天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心

齿轮的局部损伤是行星齿轮箱服役过程中常见的故障模式。由于行星齿轮箱内部结构复杂，各轮齿间的啮合振动信号受到不同复杂频率成分的调制，因此，振动信号频率成分的解读对行星齿轮箱故障诊断至关重要。针对上述问题，提出了一种基于... 详细信息

齿轮的局部损伤是行星齿轮箱服役过程中常见的故障模式。由于行星齿轮箱内部结构复杂，各轮齿间的啮合振动信号受到不同复杂频率成分的调制，因此，振动信号频率成分的解读对行星齿轮箱故障诊断至关重要。针对上述问题，提出了一种基于故障运动特征的伪潮汐频率实现对行星齿轮箱的故障诊断，并建立了行星齿轮箱太阳轮局部故障的振动信号模型，推导了频谱解析的表达式。通过传动实验采集了太阳轮不同状况下的振动信号，验证了伪潮汐频率的调制作用，进一步完善了对太阳轮局部故障振动信号中调幅成分的解读。

关键词：行星齿轮箱伪潮汐频率调制信号模型太阳轮局部故障

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加工误差影响下微谐振器的非线性分析

天津理工大学学报 2025年第1期41卷 23-28页

作者：赵懿炜王冲冯晶晶天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心

微梁在加工过程中，由于加工精度的限制以及偏置的加工方法，导致其形状发生变形，出现浅拱形态。这种加工误差存在的方式可归结为微梁厚度方向上的变形和初始变形，将影响微谐振器的非线性特性。文中同时考虑微谐振器模型的初始变形与... 详细信息

微梁在加工过程中，由于加工精度的限制以及偏置的加工方法，导致其形状发生变形，出现浅拱形态。这种加工误差存在的方式可归结为微梁厚度方向上的变形和初始变形，将影响微谐振器的非线性特性。文中同时考虑微谐振器模型的初始变形与厚度形态误差，研究其对系统动态频率响应的影响。应用达朗贝尔原理建立了微梁的数学模型。通过伽辽金法对模型进行降价，并使用多尺度法以及Runge-Kutta法分析了系统的软硬特性。通过分析截面系数、初始上升系数和直流电压之间的变化关系，使系统实现线性振动，从而为谐振器性能的提升提供理论依据。

关键词：初始变形厚度误差微谐振器多尺度法 Runge-Kutta法