摘要：近年来,CRISPR/Cas系统已经成为转录调控和基因组编辑的重要工具。除了在基因编辑领域的贡献,CRISPR/Cas系统独特的靶核酸顺式切割和非特异性单链核酸反式切割能力,在开发核酸检测的新型生物传感器方面展现出巨大潜力。构建基于CRISPR/Cas系统高灵敏度生物传感器的关键通常依赖其与不同信号扩增策略,诸如核酸扩增技术或特定信号转导方法的结合。基于此,本文旨在通过介绍不同类型的CRISPR/Cas系统,全面概述基于该系统的核酸检测生物传感器的研究进展,并重点对结合核酸扩增技术(PCR、LAMP、RCA、RPA和EXPAR)、灵敏的信号转导方法(电化学和表面增强拉曼光谱)和特殊结构设计生物传感的三大类型信号放大策略的CRISPR/Cas生物传感器进行总结和评论。最后,本文对目前的挑战以及未来的前景进行展望。

摘要：设计、合成了3种水溶性吲哚菁染料(发射波长:690 nm),用核磁共振波谱(NMR)对其进行了表征,测试了菁染料在不同溶剂中的紫外吸收光谱和荧光发射光谱;为了探讨菁染料在生物分析领域的应用性,测定3种菁染料在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基磺酸钠(SDS)两种表面活性剂胶束模拟的生理条件下的吸收和发射光谱,利用循环伏安法(CV)测定了菁染料的光稳定性,在近红外区域观察了染料对肾癌细胞的活细胞染色性能,并计算了3种菁染料的摩尔吸光系数和荧光量子产率。

摘要：设计并制造了一种解耦膜刚度可调的半主动液阻型橡胶隔振器,对其静态、动态特性进行了实验测试。建立了半主动液阻悬置动特性计算分析的集总参数模型,利用该模型计算分析了一半主动液阻悬置在低频大振幅激励下的动刚度和滞后角,计算结果和实验值的对比结果证明了模型的正确性。给出了半主动液阻悬置在解决汽车在怠速、巡航与粗糙路面激励下的驾驶员座椅振动问题的应用实例。该分析方法和结论有助于被动式液阻悬置和半主动液阻悬置的设计与开发。

摘要：认知功能是大脑的重要能力,但在神经病理状况或疾病中受损时易出现认知损伤。目前,针对认知损伤患者的有效治疗和康复措施尚不明确。光疗作为一种无创物理疗法,受到越来越多的关注。本文旨在介绍光疗在与神经精神疾病相关认知损伤中的临床应用现状,特别是在阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)、轻度认知功能损害(mild cognitive impairment,MCI)、脑损伤后认知障碍(post-traumatic cognitive impairment,PTCI)以及精神分裂症相关的认知损伤(cognition impairments associated with schizophrenia,CIAS)方面。光疗影响认知的机制是多方面的,包括调节昼夜节律、神经保护和修复、改善血液循环、调节神经递质、抗炎作用、神经可塑性、减少氧化应激等。此外,光疗还被认为与脑电活动、神经环路、神经营养因子以及神经递质有关。这些机制对于理解光疗如何改善认知损伤具有重要意义。最后,文章将讨论光疗在临床应用中的局限性原因,包括光照参数的标准化和个体差异的影响等。光疗在临床应用中的局限性包括光照参数标准化、个体差异、缺乏长期随访数据、研究设计差异以及缺乏标准化的治疗方案等。克服这些局限性需要进一步研究和标准化的努力,以确保光疗在认知损伤治疗中的可靠性和有效性。

摘要：为了预报真实液化天然气(LNG)船液舱的共振频率,采用基于直角网格的三维多相流模型,模拟了不同充液水深和激励频率的菱形液舱剧烈晃荡问题.该数值模型采用时间半隐式有限差分法在交错直角网格上求解不可压缩两相流Navier-Stokes(N-S)方程,采用径向基函数虚拟网格法(RBFGCM)处理不规则舱壁结构和,用三维梯度增量水平集(GALS)方法捕捉强非线性自由表面.基于该模型,模拟了横摇激励下的菱形液舱晃荡问题,满意的网格和时间收敛性验证了该方法的高精度和可靠性.而且,不同充液水深下本文冲击压力和波浪爬高结果与实验数据较好地吻合,捕捉到了剧烈的晃荡波浪现象如波浪翻卷.进一步研究了不同水深下舱壁局部位置压力幅值与激励频率之间的关系,确定了菱形液舱共振频率,以期为LNG液舱的结构设计提供理论参考.

摘要：利用粒子辅助水滴模板法的实施获得规则蜂窝状图案化多孔结构模板,并进一步利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)复制转移技术获得表面具有微米尺寸蜂窝状突起阵列的反向图案化结构.以这种图案化突起结构作为微米尺寸所提供的微米级粗糙度为基础,设计了2种的简单的二次纳米结构的引入过程,最终实现了微米级阵列和纳米级粗糙度的复合.第一种方法借助银镜反应来实现纳米银结构的化学沉积,最终在PDMS阵列表面获得了致密的纳米银颗粒沉积层,并成功获得了表面接触角达166度的超疏水性质.第二种方法利用了聚电解质/二氧化硅粒子层层静电自组装的方法引入纳米结构,结果在仅仅进行了2个组装循环的条件下即可获得超疏水性质的表面复合结构.通过简单的实验设计试图提供一种基于水滴模板法的微纳复合超疏水结构的普适性制备方法。

摘要：设计了一种适用于GaN栅极驱动的自适应死区时间控制电路,该电路具有低延时、低功耗、高速、高开关频率的特点。电路通过单脉冲产生电路检测开关节点电压,以实现零静态功耗;加入互锁电路以防误触发,消除了由开关节点毛刺导致的上下管直通的现象。电路基于SMIC 0.18μm BCD工艺设计,仿真结果表明,死区时间可随负载变化而自适应调整,且当最坏情况开关节点电压的dv/dt=48 V/ns时,电路高低侧死区时间误差仅为1.59 ns和2.69 ns。

摘要：设计了一种适用于环境振动能量俘获系统的高效率电源管理电路。电路采用了最大功率点跟踪(MPPT)技术,以解决环境振动能量不稳定和经换能器换能后的输出功率负载依赖性强的问题。针对MPPT工作过程中电压调整阶段功率损耗过大的问题,提出了高频开关控制的类Buck结构拓扑,以减小电压调整阶段的开关损耗,进一步提高了系统效率,并可实现预稳压,为后级电源管理电路减轻负担。电路采用0.18μm CMOS工艺设计,仿真结果表明,随着振动环境及负载的变化,最大功率点跟踪效率始终维持在98.55%~99.45%,系统效率提高至94.2%。

摘要：基于变换光学理论和互补媒质理论,提出了新型椭圆形互补隐身斗篷的设计方法,并得到了本构参数张量表达式,利用基于有限元算法的电磁仿真软件对该模型进行了全波仿真验证,结果证实了所得到的表达式的正确性,这种隐身斗篷不仅能够实现对位于其内部的物体隐身,而且电磁波能透进隐身斗篷内部进而可以与外界进行通信。

摘要：基于麦克斯韦方程组在不同坐标系下具有形式不变性以及变换光学理论,通过设计材料的本构参数(介电常数和磁导率)来引导电磁波的传播,提出了具有电磁透明和电磁聚集两种功能的新型电磁器件—椭圆形透明聚集器的设计方法.电磁波透明体不会阻挡电磁波的传播并且能够与斗篷内部进行交互;电磁波聚集器是当电磁波入射到该装置上时,电磁波能够被设计的装置按照要求集中到一个区域或者一个点,实现电磁波能量的集中.本文利用压缩变换和扩展变换推导出了这种电磁器件中各层的相对介电常数和相对磁导率的张量表达式,并利用基于有限元算法的电磁仿真软件对该电磁器件进行了全波仿真验证,得到了入射波从各个不同方向入射时磁场z分量的分布图,仿真结果证实了该设计方法和电磁参数的正确性.最后还讨论了电磁器件存在损耗时的情况,当损耗逐渐增大时,器件的功能在一定程度上受到了削弱.本文的设计方法为其他新型电磁器件的设计提供了一种新的思路.