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基于内镜图像与诊断记录的胃癌严重程度分级多模态新方法:精准突破,引领诊疗新方向
胃癌,这个隐匿在人体消化系统中的 “健康杀手”,正严重威胁着人类的生命健康。在全球范围内,它是第五大常见癌症,其发病率和死亡率在所有恶性肿瘤中分别位居第二和第三。胃癌的病理特征独特,病变模式多样,尤其是在早期诊断和严重程度分级方面,给医学界带来了巨大挑战。目前,常见的胃癌严重程度分级方法多为单模态,比如仅依靠内镜图像或者诊断文本。内镜图像虽能直观呈现胃部黏膜病变的形态,像肿瘤、溃疡、炎症等情况,但不同等级胃癌的内镜图像极为相似,仅靠它进行分级,准确率大打折扣。诊断文本虽然包含了病变位置、形状、大小、颜色以及病变类型和严重程度等详细信息,可却忽视了模态内特征的处理,使得各模态内的特征区分不清晰,
来源:Biomedical Signal Processing and Control
时间:2025-05-07
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非等温 CO2电解:同时提升电化学性能与抗沉淀能力的创新策略
在应对气候变化和能源存储的征程中,将 CO2转化为燃料的电化学技术成为了备受瞩目的焦点。这一技术宛如一把钥匙,有望打开解决环境与能源双重困境的大门。然而,现实却给这一前景光明的技术泼了冷水。目前,CO2还原系统存在诸多难题,就像一道道难以跨越的沟壑,阻碍着其大规模应用。在高碱性电解液和高电流密度的严苛条件下,系统的稳定性和效率大打折扣。其中,阴极盐沉淀问题尤为突出,它就像一个捣乱的 “小怪兽”,不仅阻碍了物质传输,还堵住了反应的活性位点,极大地缩短了系统的使用寿命。打个比方,这就好比在一条繁忙的交通要道上,突然出现了一堆障碍物,导致交通堵塞,车辆无法顺畅通行。为了攻克这些难题,来自南方科技大学
来源:Nature Communications
时间:2025-05-07
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突破柔性热电设备局限:自愈合且可模块化组装的创新器件开启可穿戴能源新篇
在科技飞速发展的当下,可穿戴电子设备如智能手环、健康监测贴片等越来越普及,人们对其高效、稳定的能源供应需求也日益迫切。热电设备(TEDs)凭借能将热能直接转化为电能的特性,成为可穿戴电子供能的潜力之选。然而,现有的柔性 TEDs 却面临诸多困境。一方面,它们缺乏模块化和可扩展性,难以根据不同的能源采集场景进行定制,也无法便捷地组装以满足特定电器的功率需求。另一方面,常用的封装材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)虽能赋予设备柔性,但会导致热阻增加,降低热电效率。此外,许多柔性 TEDs 不具备自愈合能力,在可穿戴应用中,频繁的机械应力容易使设备损坏,影响使用寿命 。为了解决这些问题,武汉大学等机构的研
来源:Nature Communications
时间:2025-05-07
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可见光驱动的高效选择性能量转移光酶:突破与创新
在生物光催化领域,大自然就像一个神奇的 “化学工厂”,但现有的 “生产线” 却存在一些麻烦。此前,研究人员开发出含有二苯甲酮三线态敏化剂的 [2 + 2] 环化酶,这类光酶展现出在立体控制能量转移光催化方面的潜力。可二苯甲酮这个 “小助手” 不太给力,它在紫外线(UV)区域的吸光能力弱,还容易和目标底物的吸收光谱重叠,导致竞争直接激发过程,就像两个工人在抢同一份工作,使得选择性催化难以顺利进行。而且,被激发的二苯甲酮还会 “不务正业”,参与一些电子和氢原子转移等非目标过程,严重影响了光化学效率,也限制了可进行的化学反应类型。为了让这个 “化学工厂” 能更高效地生产,解锁更多新颖的化学反应,研究
来源:Nature Chemistry
时间:2025-05-07
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酶法回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的工艺创新与商业化可行性研究
在追求可持续材料循环的浪潮中,酶法解聚聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate, PET)技术迎来重大突破。科研团队通过三大工艺革新打通商业化路径:首先采用挤出淬火法对PET进行高效非晶化处理,仅需50小时即可实现近定量酶解转化;创新性使用氨水调控反应体系pH,配合对苯二甲酸二铵盐的热解工艺,将酸碱试剂消耗量锐减99%以上,年运营成本直降74%;通过补料分批策略提升乙二醇(ethylene glycol, EG)富集浓度,使EG回收环节能耗骤降65%。经全流程建模测算,再生PET成本可控制在1.51美元·kg−1,较美国市场原生PET(1.87美元·kg−1)
来源:Nature Chemical Engineering
时间:2025-05-07
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3D 打印带传感蛛网膜的内镜经蝶手术训练模型:突破技术瓶颈,助力精准医疗
在医学领域,内镜经蝶手术(Endoscopic Transsphenoidal Surgery,ETA)作为一种新兴的微创外科手术,主要用于切除生长在蝶鞍(位于颅底中央,视神经和大脑下方)内的垂体腺瘤(Pituitary Adenoma,PA)。然而,这项手术存在一个棘手的问题:学习曲线陡峭。对于新手外科医生来说,掌握该手术的技巧并非易事。手术中,处理蛛网膜(Arachnoid)是极为关键且极具挑战的环节。蛛网膜是包裹大脑和脊髓的三层脑膜之一,其内部充满脑脊液(Cerebrospinal Fluid,CSF)。在切除肿瘤时,稍有不慎损伤蛛网膜,就可能引发术后脑脊液漏,这是一种可能危及生命的严重
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综述:蚊子的杀虫剂抗性:分子机制、管理及替代方法
蚊子杀虫剂抗性现状与挑战杀虫剂在蚊媒疾病防控中占据重要地位,可有效减少蚊子数量,降低疾病传播风险。然而,蚊子群体对杀虫剂产生的抗性问题日益严重,极大地削弱了杀虫剂的防控效果。蚊子产生抗性的机制主要包括靶位点突变和代谢解毒能力增强。在长期广泛使用杀虫剂的选择压力下,蚊子体内的靶位点发生改变,使得杀虫剂难以与靶位点正常结合发挥作用;同时,蚊子的代谢解毒系统也不断进化,能够更高效地分解代谢杀虫剂,使其失去毒性。这种抗性在拟除虫菊酯类杀虫剂上表现尤为突出。拟除虫菊酯常用于长效驱虫蚊帐(LLINs)和室内滞留喷洒(IRS),但蚊子对其抗性不断增强,导致这两种重要的防控手段效果大打折扣。合成杀虫剂的负面影
来源:Journal of Pest Science
时间:2025-05-07
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PPy-NF 多功能织物:解决能源与水资源短缺的创新之选
在当今时代,能源和水资源就像支撑人类社会发展的两根巨大支柱。随着全球气候不断变化,环境问题日益严重,这两根支柱都开始承受巨大的压力。地球上虽然大部分被水覆盖,但其中近 97.5% 都是无法直接使用的盐水,人类容易利用的淡水资源少之又少。与此同时,能源供应也面临挑战,寻找可持续、高效的能源成为当务之急。在这样的背景下,如何从自然资源中获取能源和淡水,就成为了科研领域的关键课题。此前的研究中,水电和太阳能光热技术虽有进展,但都存在一些问题。水电方面,合成稳定的多功能发电装置方法不够简单;太阳能光热蒸发技术在提高蒸发效率和防止盐积累上难以平衡,而且对于水传输方向和速率的耦合调节对蒸发性能影响的研究较
来源:Desalination
时间:2025-05-07
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超临界水脱盐与氧化技术(SCWDO):油田采出水处理的新希望
在当今时代,水资源与能源的关系愈发紧密,可淡水的短缺却成了一个棘手难题。全球超过四分之一的人口无法获取安全的饮用水,而传统的废水处理技术不仅耗能大、成本高,还难以缩小规模应用于农村地区。与此同时,清洁能源生产对淡水的需求不断攀升,让本就紧张的淡水资源供应雪上加霜。在石油和天然气开采过程中产生的采出水,其实蕴含着巨大的水资源潜力。然而,2017 年全球产生的 39 亿立方米采出水,绝大部分都被当作废弃物处理,主要处理方式 —— 深井注入,还引发了地下水污染和地震等问题。而且,采出水成分复杂,常规处理技术难以应对其中高浓度的有机物和盐分,处理成本高昂,无法大规模经济运行。因此,急需一种高效节能又经
来源:Desalination
时间:2025-05-07
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垂直定向冷冻铸造法制备 MXene@PB 电极:同步高效去除 U (VI) 和 Cs (I) 的创新之选
随着全球对清洁能源需求的不断增长,核能作为一种低碳能源,其在能源结构中的占比逐渐增加。然而,核电站运行过程中产生了大量含有铀(U (VI))、铯(Cs (I))等放射性核素的低水平放射性废水。这些放射性废水若未经有效处理直接排放,会对生态环境和人类健康造成严重威胁。比如,铀会在人体内不断累积,损害肾脏等重要器官;铯则可能导致甲状腺疾病等健康问题。传统的放射性核素分离技术,如溶剂萃取、膜分离等,存在成本高、二次污染等问题。电容去离子(Capacitive Deionization,CDI)技术作为一种新兴的分离方法,因其经济环保等优势受到广泛关注,但现有通过传统浸涂法制备的功能电极存在诸多缺陷,
来源:Desalination
时间:2025-05-07
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PBTCA 改性自交联壳聚糖凝胶:高效从废水中电吸附铀的创新之选
核能,作为全球能源拼图中不可或缺的一块,正逐步成为缓解能源危机与减少温室气体排放的重要力量。在核反应堆的 “心脏” 中,铀,这种神秘的元素,作为核裂变反应的关键燃料,源源不断地释放出巨大的能量。然而,在铀为人类带来能源便利的同时,它也带来了一系列棘手的问题。在铀的整个 “生命周期” 里,从开采到加工,再到核废料处理,含铀废水源源不断地产生。这些废水中的铀,不仅是重要的资源,更是环境与人类健康的潜在威胁。一些铀的放射性同位素及其衰变产物,如镭和氡,如同隐藏在暗处的 “杀手”,悄无声息地增加着人们患癌的风险。传统的铀提取方法,诸如溶剂萃取、离子交换和各类吸附技术,虽然在一定程度上发挥了作用,但它们
来源:Desalination
时间:2025-05-07
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"软喷雾技术一步法制备超薄凝胶膜实现染料/盐分离与海水淡化协同处理"
纺织和染料制造业是化工领域的重要支柱,但每年产生大量具有高毒性、高盐度和深色特性的废水。传统处理方法如氧化、吸附和生物降解难以实现资源回收,而现有纳滤(NF)膜又面临膜污染和功能单一的限制。更棘手的是,高盐环境下染料与盐分的分离仅是第一步,后续脱盐才能获得可回用的淡水。这种双重挑战亟需开发兼具高效分离、脱盐能力和长期稳定性的新型膜材料。针对这一需求,东北大学的研究团队在《Desalination》发表了一项突破性研究。他们创新性地采用气液界面辅助软喷雾技术,将氧化石墨烯(GO)、海藻酸钠(SA)和聚乙烯醇(PVA)的混合溶液雾化成微滴喷射至CaCl2溶液表面,原位快速形成自支撑GSP凝胶膜。该
来源:Desalination
时间:2025-05-07
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综述:溴化物回收用于溴提取技术及循环经济意义
溴的重要性及提取现状溴(Br₂)在工业领域应用广泛,如农业、医疗、阻燃剂、油气和制药行业等。全球溴市场规模持续增长,2022 年约为 32.6 亿美元,预计到 2030 年将达 43.1 亿美元 。溴在自然界主要以溴离子(Br⁻)形式存在于海水、盐湖、卤水和地壳中,其中死海是重要的工业溴生产来源。但传统溴提取面临资源减少、能源效率低和选择性差等问题,因此开发新的提取技术至关重要。同时,溴离子在水中会与消毒剂反应生成有害的消毒副产物(DBPs),威胁人体健康,所以从水中去除溴离子也很有必要。溴的化学性质在不同水源中,Br⁻在氧化处理时会形成 Br₂。在天然淡水中,Br⁻浓度较低,经氧化可转化为次
来源:Desalination
时间:2025-05-07
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综述:基于电化学技术的家禽屠宰场废水可持续管理综述
家禽屠宰场废水处理的重要性随着全球人口增长和工业化加速,水资源愈发紧张,水污染问题也日益严峻。家禽屠宰场废水(PSWW)因有机含量高,若未经处理直接排放,会引发诸多环境和健康问题,如河流脱氧、地下水污染、富营养化以及水传播疾病的扩散等。同时,全球肉类消费不断上升,家禽屠宰场用水量巨大,产生大量废水,因此,PSWW 的处理迫在眉睫。家禽加工过程中的废水产生家禽加工流程包括宰杀 / 放血、烫毛脱毛、清洗 / 去内脏、冷却、包装和运输等多个环节,每个环节都会产生废水。例如,宰杀放血阶段废水主要含血液、有机物质和悬浮固体;烫毛脱毛过程会使羽毛、有机化合物和残留血液进入废水;清洗去内脏环节产生的废水含有
来源:Desalination and Water Treatment
时间:2025-05-07
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综述:全憎性膜的进展:性质、制备技术及其在膜蒸馏中的应用
1. 引言水资源短缺是全球日益严峻的问题,超 29% 的人口缺乏安全饮用水。生产饮用水主要有海水淡化和废水处理再利用两种方法。膜基技术是目前发展迅速的海水淡化方法,其中反渗透占全球淡化水产量约 60% ,但安装和维护成本高。膜蒸馏(MD)作为一种新型膜脱盐技术,利用热梯度实现海水淡化,能去除几乎所有溶解和非挥发性污染物, rejection rate 接近 100%,且可在低压低温下运行。MD 中使用的全憎性膜具有独特的疏水和疏油性能,能有效抵抗有机化合物、无机离子和表面活性剂,减少膜污染和润湿问题。从 2016 - 2025 年全憎性膜相关研究文献数量来看,研究成果呈增长趋势,2021 -
来源:Desalination and Water Treatment
时间:2025-05-07
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X 射线微计算机断层扫描技术助力大规模树木年轮密度研究:突破与创新
树木,作为地球生态系统的重要组成部分,它们的生长历程如同大自然书写的史书,而树木年轮则是这本史书中的独特文字。通过对树木年轮的研究,科学家们能够解读过去的气候变迁,了解生态系统的动态变化。在众多研究树木年轮的方法中,树木年轮密度测量意义非凡,其中最大晚材密度(MXD)更是重建夏季温度的 “黄金标准”。然而,传统的基于 X 射线的技术在进行树木年轮密度测量时,需要繁琐且耗费人力的木材样本制备过程,这一难题就像一道屏障,严重限制了树木年轮密度测量在大规模研究中的广泛应用。为了突破这一困境,来自根特大学木材实验室(UGent-Woodlab)和根特大学 X 射线断层扫描中心(UGCT)的研究人员踏上
来源:Dendrochronologia
时间:2025-05-07
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基于库尔贝克 - 莱布勒累积信息测定波斯湾海岸大型海藻重金属吸收能力的新方法:开启海洋污染治理新篇章
在广阔的海洋世界里,重金属污染就像一场悄无声息的灾难,正严重威胁着海洋生态系统和人类的健康。工业废水肆意排放、农业径流裹挟着污染物,还有人类活动带来的沉积物,这些都让重金属大量涌入沿海海域。由于重金属具有生物累积性,它们在海洋生物的组织中不断富集。这不仅导致海洋生物多样性锐减,许多水生生物中毒,还严重破坏了海洋食物链。想象一下,那些小小的鱼儿吃了被污染的浮游生物,然后大鱼又吃了小鱼,最后人类再食用这些受到污染的海鲜,这就使得重金属污染延伸到了人类身上,增加了人们患癌症、神经系统疾病和肝脏损伤等严重健康问题的风险。同时,像珊瑚礁和沿海湿地这些重要的海洋栖息地也受到了破坏,整个海洋生态平衡被打破。
来源:Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography
时间:2025-05-07
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综述:植物行为:理论与技术进展
引言近年来,植物认知状态分析成为植物研究新领域。植物虽无神经系统,却具备决策、通信、记忆等能力。过去对植物(认知)行为的忽视,源于理论和方法的不足。如今,更具包容性的认知理论和技术不断发展。像 4E 认知程序、系统和关系方法、预测模型等理论框架,让人们认识到植物能运用多种行为策略应对环境挑战。同时,检测化学 - 电信号动态、分析挥发性有机化合物(VOCs)、3D 分析植物运动等技术进步,也推动了研究发展。回顾历史,从贾格迪什・钱德拉・博斯对植物电信号的开创性分析,到达尔文父子对植物运动的研究,再到植物激素的发现和分子生物学的突破,植物行为研究逐步发展。当代植物信号传导与通信研究当代研究旨在深入
来源:Current Opinion in Psychology
时间:2025-05-07
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综述:集成光充电电池技术的进展
引言能源领域的脱碳至关重要,这在很大程度上依赖可再生能源技术的创新。太阳能理论上虽能满足全球能源需求,但其间歇性和不稳定性限制了自身的发展,因此需要高效的捕获和存储系统来解决能源生产与消耗的不匹配问题。当前,太阳能光伏(PV)系统已在全球广泛应用,但光伏电池和电池的外部集成存在局限性,理想的情况是拥有一个能同时发电和存储多余能量的集成设备。自 20 世纪 70 年代以来,研究人员探索了多种利用太阳能进行电化学应用的策略。光电化学领域利用太阳能驱动光电化学电池(PEC)内的氧化还原反应,实现太阳能到化学能的转化;光伏研究领域则专注于将太阳能转化为电能,再用于电池充电。在为离子基电池充电时,半导体
来源:Current Opinion in Colloid & Interface Science
时间:2025-05-07
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综述:揭开合成分子光电催化的面纱(第一部分):技术联用与结果解读
引言有机电合成(OES)和光氧化还原催化(PRC)是促进单电子转移反应的有力技术,能生成活性中间体,用于设计从小分子到复杂分子的功能化、化学键断裂 / 形成的新策略。然而,两者在激活具有高氧化还原电位官能团的分子时存在局限。分子光电催化(M-PEC)将这两种技术结合,为克服上述局限提供了可能。M-PEC 主要有两种实施模式:一种是对可电循环光催化剂(er-PC)进行辐照,促进激发态物种(er-∗PC)产生,经过单电子转移(SET)反应实现底物还原 / 氧化,er-PC 再在电极上电化学转化回初始氧化还原状态;另一种是先对电活化光催化剂(ea-PC)进行电化学活化,生成自由基阴离子或阳离子物种(
来源:Current Opinion in Electrochemistry
时间:2025-05-07