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基于图像处理技术和机器学习算法的厚血涂片微丝蚴分割框架:助力淋巴丝虫病精准检测
淋巴丝虫病(Lymphatic Filariasis,LF),又被形象地称为象皮病,是热带地区一种极具威胁的传染病。它由寄生的丝虫引发,借助蚊子叮咬在人群中传播。感染 LF 的患者日常行动不便,这不仅给个人生活带来极大困扰,还会引发长期的社会经济问题。在全球范围内,近 6500 万人深受其害,严重影响了这些地区的发展和人们的生活质量。目前,血液涂片显微镜检查是检测微丝蚴(Microfilariae,微丝蚴是丝虫的感染阶段,蚊子叮咬感染微丝蚴的人后,微丝蚴在蚊子体内发育,再传播给其他人 )的标准且经济的方法,但它存在诸多弊端。人工从显微镜血涂片图像中检测微丝蚴耗时费力,尤其是在疾病低流行地区和趋
来源:Biomedical Signal Processing and Control
时间:2025-04-22
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基于集成机器学习与树状 Parzen 估计器预测早期胰腺癌的创新探索
在医学的抗癌战场上,胰腺癌(Pancreatic Ductal Adenocarcinoma,PDAC)堪称一颗 “恶性炸弹”,它每年无情地夺走超过 45 万人的生命 ,五年生存率仅在 2 - 9% 这个极低的区间徘徊。究其原因,早期诊断的困境是关键阻碍。由于缺乏精准有效的早期检测手段,多数患者确诊时,病情已发展至晚期,癌细胞四处转移,治疗难度极大。传统的检测方式在早期 PDAC 面前 “力不从心”,血液、尿液等常见的液体活检途径,虽有潜力成为无创检测的突破口,但目前仍未找到能精准识别早期 PDAC 的有效方法。肿瘤教育血小板(Tumor-Educated Platelets,TEPs)的出现
来源:Biomedical Signal Processing and Control
时间:2025-04-22
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无人机部署式智能电网电流传感器:创新测量技术推动电力系统发展
一、研究背景随着应对气候变化需求的增加,向清洁能源生产系统转型成为必然趋势,智能电网的发展至关重要。智能电网通过整合先进信息技术、传感技术和实时电网监测,实现能源基础设施的优化、稳定和可持续发展。然而,多种电力资源的整合给电网监测和电流测量带来了新挑战。传统的电流测量工具存在体积大、安装繁琐、成本高的问题,难以在动态电网环境中广泛应用。现有的电流监测技术,如经典电流互感器等,在应用于现代电力系统时也面临诸多限制。同时,农村配电网缺乏实时、特定现场的电流信息,难以全面评估电网运行状态。非接触式电流测量解决方案虽有优势,但也存在操作复杂、易受磁场干扰等问题。因此,开发轻量化、高精度、低成本且能自主
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GuardianAI:联邦学习下差分隐私助力隐私保护与异常检测的创新突破
随着信息技术的飞速发展,网络安全问题日益严峻,各种网络攻击手段层出不穷,给人们的生活和社会的稳定带来了极大的威胁。在这样的背景下,异常检测成为保障网络安全的关键技术之一。传统的集中式异常检测系统,就像是把所有的鸡蛋放在一个篮子里,将数据集中在一处进行分析。这种方式虽然曾经发挥了一定的作用,但在如今数据量爆炸式增长以及对隐私保护要求越来越高的时代,逐渐暴露出诸多问题。比如,数据隐私难以保障,大量敏感数据集中存储和处理,一旦泄露后果不堪设想;同时,其扩展性也较差,面对海量数据和复杂的网络环境,处理能力显得捉襟见肘。为了解决这些难题,联邦学习(Federated Learning,FL)应运而生,它
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综述:先进材料与策略助力个人热管理技术变革
引言气候变化加速,极端天气频发,易导致人体热失衡,影响生产效率和经济社会稳定。传统调节体温方式,如增减衣物、使用 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)系统等,存在诸多局限。HVAC 系统能耗高,调节整个空间温度也不节能,且不适合户外环境。因此,个人热管理(PTM)技术应运而生。PTM 技术融合先进功能材料和新兴技术策略,聚焦人体局部微气候的温湿度调节,以实现热舒适。人体与环境的热交换机制包括热传导、对流、辐射和汗液蒸发相变。衣物在 PTM 领域意义重大,其性能影响人体热舒适。PTM 策略可分为主动、被动和混合式热调节技术。主动式需额外
来源:Applied Materials Today
时间:2025-04-22
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综述:折纸启发的机械超材料的最新进展:从方法、制造到挑战
折纸启发的机械超材料的最新进展:从方法、制造到挑战“折纸”,作为一门古老的艺术,蕴含着将二维纸张转化为三维形态的奇妙智慧。它凭借独特的折叠技巧,如山脉折、山谷折、反向展开折和挤压折等,创造出各式各样的形状,这种艺术形式如今已超越纸张范畴,延伸到织物、金属和复合材料等领域。近年来,折纸更是成为工程结构设计的灵感源泉,在软机器人、航天器结构、建筑、应急避难所以及超材料等多个领域都有广泛应用。超材料工程致力于突破传统材料的限制,打造具有可编程特性和更高设计灵活性的材料。超材料种类繁多,包括机械、电磁、声学超材料以及混合设计超材料等。其中,电磁和声学超材料具备带隙特性,而机械超材料中的折纸超材料(OM
来源:Applied Materials Today
时间:2025-04-22
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双层微针贴片:黑色素瘤化疗 / 光热联合治疗与伤口愈合的创新方案
在医学领域,黑色素瘤一直是个令人头疼的难题。它作为一种常见且恶性程度高的皮肤癌,病情发展迅速,还容易发生转移。目前,临床上常用的手术切除方法,看似直接有效,实则隐患重重。不少患者在手术后,体内残留的癌细胞就像 “漏网之鱼”,很快就会卷土重来,导致癌症复发 。而化疗和放疗这两种替代手段,由于缺乏精准的靶向性,在攻击癌细胞的同时,也会对身体正常组织发起 “无差别攻击”,给患者带来严重的全身性副作用。不仅如此,为了尽可能清除癌细胞,医生在手术时往往需要切除大面积的皮肤,这又会在患者身上留下难以愈合的皮肤缺损,不仅增加了感染风险,还严重阻碍了伤口的正常愈合过程。因此,寻找一种既能有效治疗黑色素瘤,又能
来源:Applied Materials Today
时间:2025-04-22
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创新复合薄膜:开启指纹痕迹研究与应用的新征程
在犯罪调查的舞台上,指纹痕迹一直扮演着至关重要的角色。它就像隐藏在犯罪现场的神秘密码,一旦被正确解读,就能为案件侦破提供关键线索。指纹,作为人体独一无二的 “身份证”,因其独特性和不变性,成为刑事调查中不可或缺的重要证据。全球范围内,涉及指纹痕迹检验的案件数量庞大,甚至超过了其他所有法医案件的总和。而且,通过先进的指纹分析技术,还能挖掘出犯罪嫌疑人的诸多个人信息,如性别、年龄、用药情况、是否吸毒以及是否接触过爆炸物等,这无疑让指纹证据的价值更上一层楼。然而,现实总是充满挑战。大多数犯罪现场的指纹都是潜在的,它们静静地隐藏在各种物体表面,肉眼根本无法察觉,必须借助特殊技术才能让它们 “现身”。传
来源:Applied Materials Today
时间:2025-04-22
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宏观可定制且不可克隆的分级图案标签:用于多级加密与智能认证的简易封装技术
在当今社会,消费品数量呈指数级增长,这在产品的安全通信和认证方面带来了巨大挑战。从奢侈品到日用品,防伪技术的需求愈发迫切。传统的防伪措施,像全息图、水印、图形条形码和安全墨水等,大多基于公开技术,不仅依赖技术壁垒、稀有材料和设备,生产成本高昂,制作过程复杂,而且通过可重复的确定性过程生产的防伪标签还容易被克隆。在此背景下,开发坚不可摧的防伪标签迫在眉睫。物理不可克隆功能(PUF)因其制造过程中的偏差产生的无序物理特性,可作为难以破解的安全密钥,极大地提升了认证过程的安全性。自 PUF 概念诞生以来,出现了一系列防伪技术,包括电气 PUF 和非电子 PUF 。电气 PUF 虽对物理克隆攻击有较强
来源:Applied Materials Today
时间:2025-04-22
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含硅烷化氧化锌量子点与纤维素醚的防伪墨水:守护文化遗产的创新之选
在文化遗产保护领域,伪造、盗窃和非法贩卖艺术品及文物的现象日益猖獗。随着犯罪组织不断想出新策略避开现有安保措施,传统的保护手段逐渐显得力不从心。为了给文化遗产加上一道坚固的 “保护锁”,来自多个研究机构的科研人员踏上了探索之旅,最终他们的研究成果发表在《Applied Materials Today》上。如今,文化遗产犯罪的形势愈发严峻。犯罪分子的手段层出不穷,那些珍贵的艺术品和文物时刻面临着被伪造、盗窃的风险。传统的安全措施难以应对这些新挑战,急需一种创新的方法来保护这些承载着人类历史和文化的瑰宝。在这样的背景下,研究人员将目光投向了安全墨水。安全墨水在文件、货币等领域已广泛应用,但在文化遗
来源:Applied Materials Today
时间:2025-04-22
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迈向高效草 - 三叶草生物炼制:收获方法与延迟加工的关键影响
在全球畜牧业蓬勃发展的当下,寻找可持续的蛋白质来源成为关键议题。在北方湿润地区,多年生牧草如草和豆科牧草,因具备高蛋白质产量、低养分淋失和高固碳能力,被视为极具潜力的本地蛋白质来源。通过生物炼制技术,这些牧草能转化为蛋白质浓缩物,其氨基酸组成与豆粕相似,有望为单胃动物提供必需氨基酸,助力实现循环生物经济,缓解气候和环境压力。然而,目前生物炼制过程面临诸多挑战。一方面,实际生产中关于生物炼制提取效率的实用数据稀缺,大多知识源于估算或实验室规模的研究,与大规模生产存在差距。另一方面,收获方法和从收获到加工的延迟时间等因素对蛋白质提取产量和质量的影响尚不明确,这给优化生产带来困难。此外,以往研究多聚
来源:Animal Feed Science and Technology
时间:2025-04-22
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实时细胞表面等离子共振技术揭秘 Evasin-3 对白细胞介素 - 8 的抑制效应
在生命的微观世界里,细胞之间的信号传递就像一场精密的交响乐,而 G 蛋白偶联受体(GPCRs)则是这场交响乐中重要的 “指挥家”。GPCRs 在细胞信号传导中起着基础性作用,参与众多生理过程。其中,趋化因子家族的白细胞介素 - 8(CXCL8 或 IL8)与 GPCRs 中的 CXC 趋化因子受体 1(CXCR1)和 CXC 趋化因子受体 2(CXCR2)的相互作用,更是在炎症反应、免疫细胞招募、血管生成以及癌症发展等关键生理和病理过程中扮演着举足轻重的角色。然而,就像乐章中偶尔会出现不和谐的音符,CXCL8 的过度表达会引发一系列健康问题,比如心血管疾病、炎症以及癌症的恶化。因此,抑制 CX
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-04-22
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综述:激发 - 发射矩阵如何彻底改变多路数据分析 —— 基于多路激发 - 发射矩阵(EEM)校准方法开发教程
最前沿的多维荧光技术发展多路校准是一种利用高阶仪器数据在复杂系统中识别分析物的分析方法,旨在提高实验效率和成本效益。随着先进分析仪器的普及,多维数据采集变得更加容易,这增强了多路校准的效果。在众多能够捕捉高维仪器信号的分析技术中,有一种长期使用的方法……基本原理为了深入理解这项工作,有必要介绍一些关于多路分析校准的特定术语和概念,下面将对这些术语和概念进行定义和讨论。在化学计量学分析中,“模型(model)” 用数学术语描述数据属性,有助于更好地理解实际情况。而 “算法(algorithm)” 则是一个逐步的计算过程,它接受输入值并产生输出结果。算法在按照预定义规则分析数据时起着至关重要的作用
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-04-22
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基于血浆分离与无标记SERS技术的鼻咽癌筛查及免疫疗效评估新策略
鼻咽癌诊疗的困境与突破鼻咽癌(NPC)作为头颈部高发肿瘤,因发病隐匿导致70%患者确诊时已至中晚期。尽管放疗和PD-1抑制剂等免疫疗法显著提升了疗效,但患者个体差异导致治疗响应率波动大,亟需可靠的生物标志物筛选获益人群。传统检测方法如ELISA和PCR存在成本高、耗时长等局限,而液体活检技术中"蛋白冠效应"又易造成信息丢失。创新研究方法与技术路线闽江大学等机构的研究团队在《Analytica Chimica Acta》发表的研究中,创新性地将无标记表面增强拉曼光谱(SERS)与10 KDa分子量截留的血浆分离技术结合。通过纳米级银颗粒(Ag NPs)增强基底,采集52例NPC患者治疗前后及健康
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-04-22
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基于高通量微滴微流控技术的丝状真菌基因敲除快速鉴定系统开发与应用
在真菌王国中,丝状真菌就像自然界的神秘工程师,既能分解有机物质维持生态平衡,又能引发农作物毁灭性病害。科学家们通过基因敲除技术来破解这些微生物的生命密码,但传统筛选方法就像用放大镜找蚂蚁——需要将转化子铺在琼脂平板上等待5-10天形成菌落,不仅效率低下(仅104个细胞/小时),还容易因菌落重叠导致假阳性。更棘手的是,丝状真菌的菌丝体结构让流式细胞分选技术(FACS)也束手无策,这些瓶颈严重阻碍了真菌功能基因组学研究。针对这些挑战,美国陆军研究实验室等机构的研究团队在《Analytica Chimica Acta》发表了一项突破性研究。他们巧妙地将微滴微流控技术应用于丝状真菌筛选,就像为每个真菌
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-04-22
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EXRCA-HCR 联合 AgNPs@gel:实现 miRNA-21 超灵敏荧光检测的创新方案
在生命科学领域,微小核糖核酸(microRNA,miRNA)宛如一群神秘的 “小精灵”,它们虽然身材短小,却在细胞的世界里发挥着巨大的能量。miRNA 是一类内源性非编码 RNA 分子,能够调控基因表达,参与细胞的增殖、分化和凋亡等关键过程。而且,它们还肩负着重要使命 —— 作为生物标志物,在疾病尤其是癌症的检测和监测中扮演关键角色。然而,想要精准 “抓住” 这些 “小精灵” 并非易事。体液中虽然广泛存在 miRNA,且相对稳定、采样方便,但因其碱基数量少、长度短、丰度低还容易降解,再加上体液中大量潜在干扰分子的 “捣乱”,检测 miRNA 就如同在茫茫大海里捞针。目前,实时定量聚合酶链反应(
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-04-22
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精准施肥新探索:两种变量施氮方法在小麦种植中的效益评估
在现代农业领域,实现可持续粮食生产并保护环境至关重要。传统的统一施氮(URNF)方式,在农田中常常导致氮素施用过量或不足,引发一系列经济、农艺和环境问题。变量施氮(VRNF)则有望通过考虑土壤和作物的变异性来优化氮素施用,提高氮肥利用效率,降低对环境的影响。本研究在比利时和法国的两片小麦田,对两种 VRNF 方案进行了评估和比较。第一种方案 VRNF1,是依靠离子选择电极(ISE)传感器在田间现场测量土壤硝酸盐含量。第二种方案 VRNF2,则是利用可见 - 近红外光谱仪(vis-NIRS)在线测量关键土壤属性,并结合作物归一化植被指数(NDVI)。在 VRNF1 中,土壤硝酸盐值用于对管理区(
来源:Precision Agriculture
时间:2025-04-22
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面向机器人测量的低重叠多视角点云快速配准方法研究
在智能制造领域,复杂零件的高精度三维测量是质量检测的核心挑战。传统单视角扫描因几何遮挡难以获取完整数据,而多视角点云配准又面临重叠率低(<30%)、特征匹配歧义等技术瓶颈。现有方法如ICP(Iterative Closest Point)对初始位姿敏感,基于深度学习的端到端网络(如DCP、FMR)则难以平衡旋转与平移特征的学习效率。针对这一难题,来自国内高校的研究团队在《Biomimetic Intelligence and Robotics》发表论文,提出名为DBR-Net的双线配准网络。该研究创新性地采用双分支架构:平移编码器与旋转编码器独立处理点云特征,通过多级特征交互(PFI)模
来源:Biomimetic Intelligence and Robotics
时间:2025-04-22
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创新路径规划与跟踪控制:助力行星探测车安全高效探索
在浩瀚的宇宙探索中,行星探测车就像人类派往其他星球的 “使者”,承担着重要的使命。然而,行星表面的环境极其复杂,这给探测车的行动带来了诸多挑战。比如,火星、月球等行星表面布满了各种崎岖的地形,有高山、峡谷、环形山,还有大小不一的石块,而且这些地形的特征在三维空间中变化多端。同时,探测车自身也有运动方面的限制,它的速度、转向角度等都不能随意改变。在这样的情况下,如何让探测车安全、高效地从一个地点移动到目标地点,成为了一个亟待解决的难题。传统的路径规划方法在应对这些复杂情况时存在不少问题。像一些基于成本的方法,虽然能找到从起点到终点的路径,但往往没有充分考虑探测车的运动约束,导致规划出的路径可能不
来源:Biomimetic Intelligence and Robotics
时间:2025-04-22
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利用米曲霉和大豆粉提升砂土抗剪强度耐久性的创新研究:开启绿色岩土工程新篇章
在岩土工程领域,传统的土壤改良技术大多依赖化学方法,这就像是给地球带来了 “小麻烦”。比如常用的水泥基稳定技术,虽然能改善土壤性能,却会造成地下水污染和温室气体排放。水泥水化时,碱性溶液溶解,会使地下水 pH 值飙升到 13.5,钠浓度也跟着升高,就像给地下水 “加了料”,变得不再纯净。为了寻找更环保的办法,研究人员把目光投向了生物胶结方法,像微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)、酶诱导碳酸钙沉淀(EICP),还有利用真菌菌丝处理土壤(FMTS)等。不过,MICP 过程复杂又昂贵,EICP 虽然有优势,但这些方法仍在不断探索完善中。在这样的背景下,一项发表于《Biogeotechnics》的研究开
来源:Biogeotechnics
时间:2025-04-22